許嘉瑞,許普國
氣箱脈沖收塵器在水泥企業中大量使用,其控制電路普遍采用PLC,可靠性高,外圍電路簡單。筆者從生產實踐中總結出一些編程技巧,供各位同仁參考。
陜西秦嶺水泥股份有限公司B線2000t/d生產線煤磨主收塵共六個室,每室設一個提升閥,兩個脈沖閥。原使用富士NB1U40R PLC,但由于輸出沒有使用繼電器隔離,現場電纜絕緣損壞燒壞兩個輸出點。筆者通過編程,現使用富士NB0U24 PLC即輕松完成,甚至可以控制八個室。以下即以NB0U24 PLC為例,介紹八室收塵器的PLC程序。
(1)工作原理
按照工藝要求,提升閥TV1~TV8循環工作,提升閥工作期間,對應的脈沖閥瞬間噴吹,具體工作時序見圖1。
(2)八室氣箱脈沖收塵器PLC外圍接線
因為各室是循環工作,PLC各點并非同時輸出。利用這一特點,巧妙布置外圍接線,并通過編程合理分配輸出點。
如圖2所示,Y11~Y18八個輸出點控制TV1~TV8循環工作,與Y19組合控制MV1~MV8循環工作,與Y1A組合控制MV9~MV16循環工作。
(3)八室氣箱脈沖PLC梯形程序圖(部分)
如圖3所示,T0000與T0001構成振蕩電路,C0001對振蕩次數進行累計并分配,T0001延時到以后,計數器將相應的提升閥接通5s,中途脈沖閥噴吹0.15s。當C0001在1~8之間時,脈沖閥共用Y0019,每次提升閥工作時Y0019都動作一次,但因為只有提升閥對應的繼電器吸合,所以其他脈沖閥不會得電。當C0001在9~16之間時,脈沖閥共用Y001A,道理同上。當C0001=16時一個工作循環完成,在C0001=17時瞬間計數器復位,重新循環。循環間隔30s,若要修改間隔時間,只需修改程序中的計數器復位程序。

圖1 收塵器各閥工作時序圖

圖2 八室氣箱脈沖收塵器PLC外圍接線圖

圖3 八室雙系列氣箱脈沖收塵器梯形程序圖(部分)
雖然上例中PLC的輸出點減少了,卻增加了輸出繼電器。使用繼電器不但增大了接點容量,而且可以有效保護PLC,成本也較傳統的單點控制單閥方案低。然而不使用輸出繼電器同樣可以達到良好的效果。請看本例。
(1)十二室氣箱脈沖收塵器PLC外圍接線
8號水泥磨?3.8m×13m主收塵10個室,共10個提升閥,20個脈沖閥,工作原理同煤磨袋收塵,使用西門子S7-200PLC,CPU226帶兩個EM222擴展,共使用32個輸出點。圖4中筆者僅使用CPU226的16個輸出點,無擴展,無繼電器即可完成,而且可以控制12個室。

圖4 十二室氣箱脈沖收塵器PLC外圍接線圖

圖5 十二室氣箱脈沖收塵器梯形圖(部分)
圖4中,12個提升閥的線圈一端分別接PLC的Q0.4~Q1.7,另一端并聯接N,電路直觀,12個點循環工作。脈沖閥的線圈一端分別接到相應的PLC輸出端,另一端并聯后接Q0.1或者Q0.2。這樣Q0.4和Q0.1同時輸出時MV1才能工作,Q0.4和Q0.2同時輸出時MV13才能工作,其他道理相同。需特別注意,PLC的1L端接零線N,2L、3L、L均接火線L。
(2)十二室氣箱脈沖收塵器PLC梯形程序圖(部分)
梯形程序圖類似于圖3,原理不再贅述。現舉例說明一室的工作情況(見圖5)。

圖6 48個脈沖閥PLC外圍接線圖
收塵器開始工作后Q0.0接通,I1.0閉合,T38“線圈”上電,30s后T38“NO接點”閉合,Q0.4得電。結合圖4,TV1、MV1、MV13的線圈一端均接通火線L,TV1線圈另一端接N,立即工作。由于Q0.1、Q0.2均未輸出,所以MV1、MV13的線圈另一端處于懸空狀態,雖然可用電筆量得線圈上有“火”,但構不成回路,MV1和MV13不會工作。當T41延時2.4s以后Q0.1輸出,MV1懸空的一端接通N線后開始工作,直至T42延時到。Q0.1輸出時,其他的脈沖閥MV2~MV12的線圈一端也同時接通N線,但Q0.5~Q1.7都不得電,MV2~MV12線圈只通N線,不通火線,也不會工作。T37延時到以后,T38“線圈”被瞬間斷開,一室清灰完成。T38再次接通時C0=2,二室開始清灰直至十二室。C0=13時,Q0.4輸出,提升閥TV1得電,此時Q0.1斷開,Q0.2接通MV13的N線,與Q0.4組合完成噴吹,如此繼續,直至C0=24后完成一個工作循環。C0=25時,計數器被復位為零,又重新一個新的工作周期。
部分場所僅使用脈沖閥,無提升閥。如果使用地址碼編程方式,可以使得PLC輸出點的控制對象成倍提高。
圖6中,Q0.1、Q0.2、Q0.3分別驅動三個繼電器K1、K2、K3,每個繼電器使用四組常開、四組常閉共八組接點。將Q0.1、Q0.2、Q0.3的輸出編成三位二進制碼,從000到111共八種組合,每種組合三個接點串聯后控制一列脈沖閥。例如當Q0.1、Q0.2、Q0.3編碼為000時,Q0.4~Q1.1循環輸出脈沖對應 MV1~MV6;編碼為111時,脈沖閥 MV43~MV48工作。這樣,僅使用了10個輸出點的PLC就控制了48個脈沖閥。
不僅氣箱脈沖收塵器,包括預熱器和篦冷機空氣炮、水泥庫底均化等循環輸出的場所,由于其工藝控制特點,PLC各點并非同時輸出,均可利用這一特性,配以合理的外部接線方式,就能以有限的PLC點數控制更多的對象,提高電路效率,降低成本,達到事半功倍的效果。■