西门子S7-200在特钢公司高压水除鳞系统中的应用( 二 )


3.1 除鳞启动、跳闸条件
1) 启动条件:
⑴进水水压 〉1.0MPa 。
⑵除鳞泵进水阀门、出水阀门处于开启状态 。
⑶循环阀处于开启状态 。
⑷液压站系统压力 〉5MPa 。
2) 跳闸条件:
除鳞系统压力≥41.0MPa;电机过荷超过设定值;进水水压≤0.6Mpa , 进水水压≥1.6Mpa 。
3) 系统保护:
在整个系统中 , 设置了压力保护点 , 当系统压力超过40.0MPa 时 , 循环阀打开 , 系统卸压;当压力超过40.5MPa 时 , 泵自动关闭 , 当前两个电气自动保护系统都失灵的情况并且压力超过41.0MPa 时 , 安全阀起跳 , 系统泄压 , 来保护安全阀的频繁起跳而造成安全阀关闭不严 。
3.2 主/辅泵变频器频率给定转换
由于工艺需求 , 现场除鳞采用“一主一辅一备”两泵工作一泵备用工作制 , 主泵变频器频率给定由TD200 中“系统设定频率”地址VW75直接输入 , 并有PLC失电自保持数据功能 。 辅泵变频器频率给定可根据除鳞进、出口水压力进行手动或自动调频 , 以满足轧制不同规格产品除鳞所需的水压力 , PLC失电数据自动清零 。
以1#变频器为例来分析 , 图2中 , 通过M0.5来实现1#变频器主泵/辅泵频率给定方式的转换 , M0.5=0为主泵频率给定方式,VW276通过图3进行频率的编程处理 , 产生频率模拟信号AQW0给变频器1; M0.5=1为辅泵频率给定方式,VW270通过图4进行手动和自动的PID运算 , 来完成变频器的频率AQW0给定 。
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图2 1#变频器主/辅泵频率给定方式转换
3.3 主泵变频器频率给定的编程
图3为人机界面TD200由地址VW75向CPU224传送频率数量值 , 数值范围为0~50,经SIMATIC整数数学运算指令 , 产生0~32000的数字量 , 这相对于变频器模拟频率0-50HZ,由图2方式传送到输出模块模拟通道AQW0 , 形成0~10VDC电压作为变频器频率的给定值 。
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图3 主泵变频器频率给定的编程
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图4 PID运算
3.4 辅泵变频器频率给定的编程
STEP7-Micro/WIN 32提供了图4 PID指令 , 以实现除鳞水压闭环控制过程 。 图4参数 Auto-Manual为变频器调频自动/手动选择 。
1) 变频器调频为自动
图4中 , 当M1.1=1时 , 变频器调频为自动 , 经过 PID的比例、积分、微分运算 , 从VW270输出到输出模块模拟通道AQW0 (图2) , PID指令中参数PV-I 为过程值 , 来自现场出水压力实际值 , 它通过压力变送器传送到输入模块模拟通道AIW2 , Setpoin-R为设定值 , 数值在0—100范围,它在指令向导设定,这里VD234 只能输入一个 0.0-100.0 的实数 , 例如:若输入 20 , 即为过程值的 20% , 本系统出水压力值量程为0~40Mpa , 则此处的设定值 20 代表8 Mpa(即40Mpa的 20%) 。
2) 变频器调频为手动
图4中 , 当 M1.1 =0 时 , 变频器调频为手动 , PID 将进行手动相应计算 , 由PID外部参数 ManualOutput作为设定值,ManualOutput数值范围为 0.0-1.0 之间的一个实数 , 代表输出范围的百分比 , 如VD272输入 0.5 , 则VW270输出一个满值范围内的50%到图2中AQW0 。
3) PID内部参数设定
微分时间:0秒;积分时间:5秒;采样时间:1秒;增益:1;偏差:0 。
4) PID外部参数设定
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图5 PID参数VW702 VD234设定


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