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[B]1. 概述[/B]P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
空压机是各种工厂,筑路,矿山以及建筑等行业的必备设备,主要用来提供源源不断的具有一定压力的压缩空气,例如给气动阀供气,给需要一定压力气体的工艺流程提供气源。空压机有很多种类,如 螺杆式空压机,活塞式空压机,离心式空压机,涡旋式空压机等等,而螺杆式空压机的市场潜力极大,并在许多行业得到广泛的应用。本文详细地介绍Twido PLC 及RM4TG20相序保护继电器在螺杆式空压机行业的应用。WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
[B]2. 应用描述[/B]WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
(1) 系统P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
在本应用中,采用了施耐德的全套解决方案,主要的硬件配置有 Twido 本体TWDLCAA24DRF+模拟量模块TWDAMM3HT+TSX08H04M 4行文本屏+接触器+相序保护继电器RM4TG20。WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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1)主控器采用施耐德 小型PLC Twido系列TWDLCAA24DRF,该型号PLC性价比非常高,具有14DI/10DO,支持双字运算,14路PID并带自整定功能,运算速度达到每条列表指令0.14微秒,可扩展4个数字量或模拟量模块,通过扩展CanOpen主模块TWDNCO1M 可实现CanOpen 高速通信。WW.W_PLC※JS_C,OM-PL,C-技.术_网
2)模拟量模块采用TWDAMM3HT,该模块具有2AI/1AO, 可以连接0~10V或4~20mA信号,分辨率高达12位。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
3)主电机的启动采用三个施耐德接触器进行星三角启动。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
4)主电机的相序检测采用施耐德相序保护继电器RM4TG20, 当主电机出现相序故障或缺相时,切断电机三相电源,以保护昂贵的螺杆机头,并把故障信号接入Twido PLC 以进行故障报警。WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
5)人机界面采用施耐德TSX08H04M 4行文本屏,该文本屏功能强大,支持棒图,趋势图,动画等显示功能,可通过Modbus连接到Twido PLC。该屏在系统中主要用来参数的设定和显示,故障报警等等。W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
Twido PLC在空压机系统中担任着集中控制的重要角色,通过采集各种传感器信号,并使用一定的工艺算法,对执行机构进行控制,以下为接线图和控制流程图:P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
? 离散量TWDLCAA24DRF 14I/10QWWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
(2) 模拟量采集WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
在螺杆式空压机中,温度和压力信号对保障系统安全可靠运行起到关键作用。温度过高,会影响系统,有可能会导致机头损坏;而压力的的迅速建立,保证空压机的运行效率。WWW_PLCJS※COM-PLC-技×术_网(可编程控※制器技术门户)
在以往的控制系统中,通常会采用以下两种温度和压力信号采集方案WWW_P※LCJS_COM-PLC-)技.术_网
A)不使用模拟量模块,而是使用温控仪来检测温度信号,压力开关来检测压力信号,通过设置温控仪和压力开关的门限值(上限和下限)以达到设置参数的目的,并把门限输出值接入PLC 离散量输入点。这种方式的缺点很明显:在设置温度和压力时,非常不方便,极其不灵活,而且不能显示温度和压力的当前值,另外温控仪和压力开关的价格也很高WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
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B)使用模拟量模块来检测温度和压力信号,但是由于很多PLC的供应商并不提供同时接温度信号(如PT100热电阻或K型热电偶)和标准模拟量信号(0~10V 或4~20mA,主要用于采集压力信号)的模拟量模块(即使有,价格也很高),这样,就需要使用一个变送器,把温度信号转变为标准模拟量信号。看上去这种方案解决了方案A的问题,然而,仔细一看,无端给客户增加了一个变送器,也就增加了客户的成本。WWW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
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现在我们采用施耐德的方案,使用一个可接标准信号的模拟量模块TWDAMM3HT来采集温度和压力信号,而不使用变送器。具体做法是:通过模拟量输出给PT100提供一个4mA的恒流源。再通过具体的算法把所测到的温度信号线性化,即可得到我们想要的温度值,采用这种方法,可达到1摄氏度的精度。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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(3) 相序保护继电器保护螺杆机头WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
在空压机电气回路里,还有一个非常重要的器件—相序保护继电器RM4TG20。因为在螺杆空压机运用中,是不允许螺杆机头反转的,一旦反转的话,会导致机头损坏。而大部分螺杆空压机厂商都是从国外进口机头,价格相当昂贵,动辄上万元(是空压机中最贵的部分),所以,用户在选择相序保护继电器的时候,首先考虑的是它的可靠性。WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
目前市场上,用于螺杆空压机的相序保护继电器主要分为国际和国内两种品牌。国际 品牌以施耐德RM4为主,其他的还有OMRON等厂商产品,国内品牌主要有电路板 产品和集成相序功能和空压机控制的专用板(例如深圳某厂家提供的空压机专用控制板)。——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
RM4TG20相序监测和缺相检测WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
当端子通电时,继电器吸合,如果相序正确并且所有3相带电,黄色LED灯亮,如果缺相故障或者相序不正确,继电器断电;正常工作(无故障)时继电器吸合,当缺相时立即断电。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
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[B]3. 给客户带来的利益[/B]WWW_PLCJS@_COM%-PLC-技.术_网
? 施耐德全套专业解决方案,提高品牌形象改变传统的单片机控制方式,使系统更加可靠,稳定。使用模拟量模块直接采集压力、温度信号,可以让使用者对实时压力和温度一目了然。W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
? 节省一个压力开关,一个温控仪,节省成本WWW_PLCJ-S_COM-PLC-技.术_网(可-编程控-制器技术-门户)
? 使用HMI,可直接方便的设定压力、温度,对报警了如指掌,还可以储存历史报警数据,并轻松设定设备保养计划WWW_P※LCJS_CO※M-PLC-技-.术_网
[B]4. 结束语[/B]P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
自使用施耐德Twido PLC以来,系统运行稳定可靠,并且增加了许多人性化的附加功能,深受客户好评。W1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网