Как интегрировать электрические клапаны в системы управления на основе ПЛК?
Оставить сообщение
В современных системах промышленной автоматизации электрические клапаны являются ключевыми приводами для управления жидкостями. Он не только имеет быстрый отклик и точный контроль, но и облегчает удаленную работу. Это особенно подходит для комбинации с системами ПЛК для достижения более высокого уровня автоматизации. Но чтобы правильно интегрировать электрический клапан в систему управления на основе ПЛК, он занимает больше, чем физическая проводка. Нам также необходимо тщательно рассмотреть серию вопросов, таких как методы управления, как соответствовать сигналам и как разработать логику управления.
Метод управления
Хотя электрические клапаны функционируют для управления переключателями или регулированием потока, они в основном делятся на две категории с точки зрения типов управляющих сигналов: управление переключением (например, тип управления с двумя положениями) и аналоговое управление (например, тип пропорциональной регулировки).
Переключение управления реализует логику «On-Off» через сухие контакты. Этот тип клапана в основном используется в системных ситуациях, которые должны быть только полностью открыты или полностью закрыты, такие как впускной и розеток охлаждающей воды, контроль запуска пара и контроль остановки, защита блокировки группы клапанов и т. Д. Соответствующая программа ПЛК также относительно проста. Вам нужно только обеспечить логическое суждение о сигналах обратной связи «открытой позиции» и «закрытой позиции», чтобы избежать неясного статуса.
Электрический клапан с аналоговым управлением обычно оснащен системой управления сервоприводом и датчиком положения обратной связи для получения непрерывного сигнала, предоставляемого аналоговым выходным модулем ПЛК (AO). ПЛК может непрерывно выводить ток управления или напряжение 4–2 0 MA или 0–10 В, что позволяет клапану оставаться в любом положении для достижения непрерывной пропорциональной регулировки жидкости. Этот тип системы часто используется в сценариях, которые требуют чувствительного ответа и высокой точности контроля, таких как регуляция подачи котловых водоснабжения, система аэрации воды, соотношение жидкости химического процесса и т. Д.
Следовательно, перед программированием ПЛК используемый механизм управления электрическим клапаном должен быть ясен. Если аналоговый клапан ошибочно подключен в режиме переключения, или амплитуда сигнала не совпадает, элемент управления может выйти из строя, или клапан или сам модуль ПЛК могут быть сгорели. Стадия выбора электрического клапана следует сравнить с параметрами модуля ПЛК, чтобы гарантировать, что метод управления и тип сигнала полностью совместимы.
Структура проводки сигнала
Подключение электрического клапана к системе управления ПЛК заключается не только в завершении подключения к физической линии, но, что более важно, обеспечение координации между сигналами и способностью сопротивляться помехи. Особенно в промышленных участках со сложными электромагнитными средами, многими типами оборудования и типами смешанных сигналов необоснованные структуры проводки не только приводят к неисправности и аномальной обратной связи, но и в тяжелых случаях также могут вызывать повреждение модуля или логическое коллапс. Следовательно, конструкция структуры проводки должна быть всесторонне рассмотрена с трех уровней: электрическая защита, ясность сигнала и способность противоположность.
Для электрических клапанов, управляемых путем переключения величин, инструкции действий обычно выпускаются цифровой выходной точкой (DO) ПЛК. Тем не менее, электрические клапаны, непосредственно управляемые, часто имеют такие проблемы, как недостаточная нагрузка тока и воздействие обратного напряжения. Следовательно, рекомендуется использовать промежуточный реле или реле твердого состояния в качестве «буферного слоя», а также управлять PLC реле, а затем использовать нормально открытый контакт реле для переключения источника питания и управлять отключением электрического клапана. Этот метод может не только изолировать выходной и ток PLC и ток нагрузки, но также предотвратить противодействие электродвижению, генерируемой электродвигателем электрического клапана в момент запуска или остановки, вызывая помехи или повреждение ПЛК.
С точки зрения сигнальных схем, электрические клапаны обычно оснащены обратной связью с сухим контактом «открытое положение» и «закрытое положение», и эти сигналы должны быть подключены к цифровому входу (DI) ПЛК. Инженеры должны подтвердить перед проводкой: независимо от того, являются ли эти точки обратной связи активными выходами (с напряжением) или пассивными контактами (закрытыми сигналами), чтобы выбрать соответствующий метод доступа. Например, если модуль PLC DI является входным типом NPN, пассивный сигнал должен быть закрыт общим отрицательным циклом; Если это тип ввода PNP, он должен быть обусловлен общим положительным электродом. Неправильное соединение приведет к тому, что ввод всегда включается, всегда выключен или не отвечает, серьезно влияет на точность логики управления.
Проводка электрических клапанов аналогового управления имеет более высокие требования к противоположным требованиям. С одной стороны, аналоговый выходной модуль PLC (AO) должен вывести сигнал 0 - 10 В или 4–20 мА в сервопривод клапана. С другой стороны, ток для открытия или сигнала положения обратной связи клапана должен быть прочитал через аналоговый входной модуль (AI). Чтобы обеспечить точную передачу аналоговых сигналов, для проводки следует использовать скрученные пары, особенно когда длина кабеля превышает 3 метра. Экранирующий слой должен быть заземлен на одном конце, обычно на конце шкафа управления, а не на конце клапана, чтобы избежать дрейфа сигнала, вызванного токами цикла заземления.
Программа управления электрическим клапаном не может просто оставаться на простом логическом уровне «инструкций по отправке» или «получения обратной связи», но должна построить тройную структуру с закрытой контуром с суждением о состоянии в качестве предпосылки, подтверждения обратной связи в качестве ядра и контроля действий в качестве результата, тем самым улучшая толерантность системы и самокорректировку.
Например, при управлении коммутационным электрическим клапаном программа должна сначала определить, разрешено ли в настоящее время запускаться перед выводом команды действия, чтобы избежать повторного выполнения или логических конфликтов; После выпуска команды «Open Valve» таймер мониторинга должен быть запущен немедленно и продолжать обнаружить, получена ли «открытая позиция» в течение указанного времени. Сигнал обратной связи, если обратная связь отсутствует, будет запускается подсказка тревоги, что указывает на то, что может быть застряла, аномалия обратной связи или сбой контроля; Если сигнал «закрытого положения» получено во время процесса открытия клапана, он будет рассматриваться как серьезная логическая аномалия, а текущая команда должна быть прервана, а программа обработки неисправностей должна быть выполнена, чтобы обеспечить безопасное закрытие системы.
