Ako integrovať elektrické ventily do riadiacich systémov založených na PLC?
Zanechajte správu
V moderných systémoch priemyselnej automatizácie sú elektrické ventily kľúčovými ovládačmi na riadenie tekutín. Má nielen rýchlu odozvu a presné ovládanie, ale tiež uľahčuje diaľkovú prevádzku. Je obzvlášť vhodný na kombináciu so systémami PLC na dosiahnutie vyššej úrovne automatizácie. Ale na správne integráciu elektrického ventilu do riadiaceho systému založeného na PLC to trvá viac ako fyzické zapojenie. Musíme tiež starostlivo zvážiť sériu problémov, ako sú metódy kontroly, ako porovnávať signály a ako navrhnúť kontrolu logiky.
Metóda kontroly
Hoci elektrické ventily fungujú na riadenie spínačov alebo regulovanie toku, sú rozdelené hlavne do dvoch kategórií, pokiaľ ide o typy riadiacich signálov: riadenie prepínania (ako je typ dvojpolohového riadenia) a analógové riadenie (napríklad typ úpravy).
Ovládanie prepínania realizuje logiku „zapnutia“ prostredníctvom suchých kontaktov. Tento typ ventilu sa používa hlavne v systémových situáciách, ktoré musia byť úplne otvorené alebo úplne zatvorené, ako je napríklad vstup a výstup chladiacej vody, výkon spustenia a zastavenia pary, ochrana skupiny ventilov atď. Zodpovedajúci program PLC je tiež relatívne jednoduchý. Aby ste sa vyhli nejasnému stavu, musíte zabezpečiť logický úsudok o signáloch spätnej väzby „Otvorená poloha“ a „uzavretá pozícia“.
Elektrický ventil s analógom je obvykle vybavený systémom riadenia servo a snímačom polohy spätnej väzby na prijímanie kontinuálneho signálu poskytovaného modulom Analógového výstupu PLC (AO). PLC môže nepretržite výstup riadiaceho prúdu alebo napätia 4–2 0 mA alebo 0–10V, čo umožňuje ventilu zostať v akejkoľvek polohe, aby sa dosiahlo nepretržité proporčné nastavenie tekutiny. Tento typ systému sa často používa v scenároch, ktoré si vyžadujú citlivú reakciu a vysokú presnosť kontroly, ako je regulácia prívodu vody v kotle, systém prevzdušňovania vody, pomer chemického procesu materiálu a kvapaliny atď.
Preto pred programovaním PLC musí byť riadiaci mechanizmus použitého elektrického ventilu jasný. Ak je analógový ventil omylom pripojený v režime prepínania alebo amplitúda signálu sa nezhoduje, ovládací prvok môže zlyhať alebo sa môže vypáliť ventil alebo samotný modul PLC. Fáza výberu elektrického ventilu by sa mala porovnávať s parametrami modulu PLC, aby sa zabezpečilo, že metóda riadenia a typ signálu sú plne kompatibilné.
Konštrukcia signálu
Pripojenie elektrického ventilu k riadiacemu systému PLC nie je len o dokončení fyzického spojenia, ale čo je dôležitejšie, zabezpečenie koordinácie medzi signálmi a schopnosťou odolávať rušeniu. Najmä v priemyselných miestach s komplexným elektromagnetickým prostredím, mnohých typov zariadení a zmiešaných typov signálu, neprimerané káblové štruktúry nielen vedú k poruchám a abnormálnej spätnej väzbe, ale v závažných prípadoch môžu tiež spôsobiť poškodenie modulov alebo logický kolaps. Preto by sa dizajn štruktúry zapojenia mal komplexne zvážiť z troch úrovní: elektrická ochrana, čistota signálu a anti-interferenčná schopnosť.
Pre elektrické ventily riadené množstvami prepínania sú pokyny pre akciu zvyčajne vydávané digitálnym výstupným bodom (Do) PLC. Priame poháňané elektrické ventily však často majú problémy, ako je nedostatočné zaťaženie prúdu a náraz spätného napätia. Preto sa odporúča použiť stredné relé alebo relé v pevnom stave ako „vrstva vyrovnávacej pamäte“ a mať PLC riadiť cievku relé a potom pomocou normálne otvoreného kontaktu relé prepínanie napájania a riadenie zapnutia elektrického ventilu. Táto metóda môže nielen izolovať výstup PLC a zaťažovací prúd, ale tiež zabrániť elektromotívnej sile generovanej motorom elektrického ventilu v okamihu, keď začatie alebo zastavenie spôsobuje rušenie alebo poškodenie PLC.
Pokiaľ ide o signálne obvody, elektrické ventily sú zvyčajne vybavené suchou kontaktnou spätnou väzbou „otvorenej polohy“ a „uzavretej polohy“ a tieto signály musia byť pripojené k digitálnemu vstupu (DI) PLC. Inžinieri musia pred zapojením potvrdiť: či sú tieto body spätnej väzby aktívne výstupy (s napätím) alebo pasívne kontakty (uzavreté signály), aby zvolili vhodnú metódu prístupu. Napríklad, ak je modul PLC DI vstupným typom NPN, pasívny signál by sa mal uzavrieť spoločnou zápornou slučkou; Ak ide o typ vstupu PNP, mal by byť poháňaný bežnou pozitívnou elektródou. Nesprávne pripojenie spôsobí, že vstup bude vždy zapnutý, vždy vypnutý alebo nereagujúci a vážne ovplyvňuje presnosť logiky riadenia.
Vedenie analógových regulačných elektrických ventilov má vyššie anti-interferenčné požiadavky. Na jednej strane potrebuje analógový výstupný modul PLC (AO) výstupný signál A 0 - 10V alebo 4–20MA do ovládača serve ventilu. Na druhej strane, prúdový otvor alebo polohový signál spätnej väzby ventilu sa musí prečítať cez analógový vstupný modul (AI). Aby sa zabezpečilo presný prenos analógových signálov, mali by sa na zapojenie použiť tienené káblové vodiče skrútených párov, najmä ak dĺžka kábla presahuje 3 metre. Štítová vrstva musí byť uzemnená na jednom konci, zvyčajne na konci kontrolnej skrinky ako na konci ventilu, aby sa zabránilo posunu signálu spôsobeného prúdmi pozemnej slučky.
Program riadenia elektrického ventilu nemôže zostať iba na jednoduchej logickej úrovni „pokynov na odosielanie“ alebo „prijímajúcej spätnej väzby“, ale mal by vybudovať trojnásobnú štruktúru s uzavretou slučkou s posudkom stavu, ako je predpoklad, potvrdenie spätnej väzby ako jadro a riadenie akcie, čím sa zlepší tolerancia a schopnosti poruchy systému.
Napríklad pri riadení prepínajúceho elektrického ventilu by program mal najprv určiť, či je v súčasnosti povolený spustiť pred výstupom príkazu na akciu, aby sa predišlo opakovanému vykonávaniu alebo logickým konfliktom; Po vydaní príkazu „Open Valve“ by sa časovač monitorovania mal začať okamžite a naďalej zisťuje, či je „otvorená poloha“ prijatá v stanovenom čase. Signál spätnej väzby, ak spätná väzba chýba, spustí sa výzva na alarm, čo naznačuje, že môže dôjsť k uviaznutiu, abnormality spätnej väzby alebo zlyhania riadenia; Ak je signál „uzavretá poloha“ prijatý počas procesu otvárania ventilu, bude sa považovať za vážnu logickú abnormalitu a aktuálny príkaz sa musí prerušiť a program manipulácie s poruchami sa musí vykonať, aby sa zabezpečilo bezpečné vypnutie systému.
