了解LOGO!
第一次接觸LOGO!是在一個熱電項目的化學水處理控制系統(tǒng)中,它小巧的外觀、靈活的配置給人留下了深刻的印象。接下來在西門子自動化與驅動事業(yè)集團組織的各種巡展及相關行業(yè)自動化展會中頻頻與其相遇。特別是在2005年參加西門子自動化專家會議上聆聽了部分專家講述的LOGO!在相關行業(yè)領域中的應用之后,為此后我們的項目應用開拓了思路。先后圍繞電力企業(yè)的發(fā)電領域及發(fā)電機組廢棄物綜合利用領域積極開展了LOGO!的應用,為企業(yè)節(jié)能降耗,走綠色環(huán)保之路奠定了良好基礎。

選擇LOGO!
發(fā)電機組輔助系統(tǒng)主要為整個機組的安全穩(wěn)定運行提供可靠保障,是機組的重要組成部分。其中,空氣壓縮系統(tǒng)主要應用于機組的物料輸送、鍋爐吹灰、設備冷卻、樹脂顆粒混合清洗及氣動元件控制等領域。復合式干燥器主要為空氣壓縮系統(tǒng)進行空氣干燥。根據(jù)發(fā)電機組所處工業(yè)環(huán)境的要求,對空氣壓縮系統(tǒng)的干燥過程控制須具有安全、穩(wěn)定、可靠、便捷等特性。

當前可編程控制器(PLC)是專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的工業(yè)控制設備,已成為電氣控制系統(tǒng)中應用最為廣泛的核心,本項目選擇采用SIEMENS LOGO!作為控制系統(tǒng),對復合式干燥器的工藝過程進行控制,具有抗干擾能力強、結構簡單、經濟可靠、小巧靈活、使用方便、通用性強等優(yōu)點, 可輕松簡便的實現(xiàn)對空氣壓縮系統(tǒng)干燥過程的控制。同時,LOGO!功能強,易于操作,且編程簡單,維護方便,并配有通訊接口,可方便各級連接,在應用過程中具有較高的性價比,可實現(xiàn)對整個系統(tǒng)低成本運行的自動控制與監(jiān)測。
應用LOGO!
?。?)應用簡述
華電青島發(fā)電有限公司#1、#2發(fā)電機組空壓機房冷干機主要由冷凍干燥器、過濾器、吸附干燥器及其控制系統(tǒng)組成。
潮濕的熱空氣首先進入冷凍干燥器部分的預冷器,在此被外流的冷空氣預冷,預冷器的作用一方面是冷量的回收利用,另一方面則是保證有效供氣量,降低回流空氣的相對濕度,預冷后的空氣在蒸發(fā)器中被進一步冷卻至1.7℃,壓縮空氣的冷卻使水蒸氣進一步冷凝下來,含有液態(tài)水的壓縮空氣進而進入高效離心式液氣分離器,在離心力和重力作用下,水分被分離并從自動排放裝置排放。
經過冷凍干燥處理后的壓縮空氣接著進入吸附干燥部分,然后成為達到露點指標要求的干燥空氣,并再次流經預冷器,使自身溫度升高,基本恢復為原先的體積流量供用戶使用。復合式干燥器中的吸附干燥部分采用雙塔結構,利用變壓吸附的機理,實現(xiàn)再生以及連續(xù)工作的目的。
該系統(tǒng)的核心控制部分采用了SIEMENS LOGO!智能邏輯控制器及觸摸顯示屏。控制對象包括一臺冷凍式干燥器,一臺無熱再生干燥器,為了使制冷系統(tǒng)安全運行,控制系統(tǒng)采取了多重保護措施,對各關鍵參數(shù)進行監(jiān)控,一旦發(fā)生異常,立即報警并保護停機。在系統(tǒng)正常運行時,可監(jiān)視制冷系統(tǒng)各監(jiān)測點溫度、無熱再生干燥塔工作狀態(tài)等。另外,干燥機組為DCS提供:干燥器的運行信號,停止信號,故障信號,遠程狀態(tài)信號。干燥器機組接收DCS信號:遠程啟動信號,遠程停止信號,聯(lián)鎖空壓機運行信號。
利用SIEMENS LOGO!實現(xiàn)對復合式干燥器的控制,實踐使用結果表明:該系統(tǒng)運行平穩(wěn)可靠,效率高,空氣壓縮系統(tǒng)中的水分大幅度降低,其應用為發(fā)電機組的安全穩(wěn)定經濟運行奠定了基礎,為企業(yè)節(jié)能降耗發(fā)揮了重要作用。
?。?)工藝流程介紹
無熱再生空氣干燥器是根據(jù)變壓吸附的原理,采用逆流無熱再生的方法,雙塔切換,一塔吸附,另一塔再生,相互交替工作。利用壓力越高,吸附劑吸附的水蒸氣量越多的特性,使吸附劑在壓力下吸附,并利用吸附的熱反應,使吸附劑獲得吸附熱。然后,將已干燥空氣的一部分,通過節(jié)流、減壓引接到待再生的干燥塔內,有效地利用該塔吸附劑床層中仍保留的吸附熱,對吸附劑所吸收的水分進行脫附干燥而完成再生,達到無熱再生的目的。
工藝流程如下圖:
干燥器上的干燥塔成對配置,交替工作。標準工作周期為10分鐘。一個工作周期的工作狀況如下:
表1

?。?)系統(tǒng)硬件配置
系統(tǒng)主要硬件配置為SIEMENS LOGO!230RCL,如下圖:

(4)軟件開發(fā)
SIEMENS LOGO!編寫程序簡單方便,可以用PC 機專用的LOGO!編程軟件編程下載,也可在現(xiàn)場用LOGO!一體的操作面板(帶按鍵和液晶顯示)輸入??刹捎矛F(xiàn)場手動輸入的方法實現(xiàn)LOGO!的編程。LOGO!的編程語句是用功能塊和邏輯圖來表達的。
控制模塊的控制時序圖如下圖:
?。?)使用LOGO! 的體會
本文討論了基于SIEMENS LOGO!智能邏輯控制器的發(fā)電機組輔控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn),充分發(fā)揮了該系列控制器性能優(yōu)異、配置靈活、控制可靠、編程方便以及便于現(xiàn)場調試的優(yōu)點。在實際應用中,該系統(tǒng)運行效果良好,具有較高的自動化水平,實現(xiàn)了設計目標與要求,為機組的安全穩(wěn)定運行提供了可靠保障。同時,該項目也獲得了業(yè)內專家及用戶的一致好評,具有一定的推廣價值。