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數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置是FCS系統(tǒng)的硬件支撐,,是基礎(chǔ),,道理很簡(jiǎn)單,F(xiàn)CS系統(tǒng)執(zhí)行的是自動(dòng)控制裝置與現(xiàn)場(chǎng)裝置之間的雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制,。如果現(xiàn)場(chǎng)裝置不遵循統(tǒng)一的總線協(xié)議,,即相關(guān)的通信規(guī)約,不具備數(shù)字通信功能,,那么所謂雙向數(shù)字通信只是一句空話,,也不能稱之為現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng),。再一點(diǎn),現(xiàn)場(chǎng)總線的一大特點(diǎn)就是要增加現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)控制功能,。如果現(xiàn)場(chǎng)裝置不是多功能智能化的產(chǎn)品,,那么現(xiàn)場(chǎng)總線的控制系統(tǒng)的特點(diǎn)也就不存在了,所謂簡(jiǎn)化系統(tǒng),、方便設(shè)計(jì),、利于維護(hù)等*性也是虛的。
     可選用一般的電纜,,信號(hào)傳輸間隔遠(yuǎn)時(shí),,可選用屏蔽電纜,模擬信號(hào)和高速信號(hào)線(如脈沖傳感器,,計(jì)數(shù)碼盤等供給的信號(hào))應(yīng)挑選屏蔽電纜,,通訊電纜要求可靠性高,有的通訊電纜的信號(hào)頻率很高,,一般應(yīng)挑選PLC生產(chǎn)廠家供給的電纜,。
     工程師就考慮到一切或許發(fā)生的攪擾現(xiàn)象,一般有下面幾個(gè)方面:A,,接地體系的規(guī)劃(參閱三地處理原則)B,,管線的規(guī)劃,應(yīng)選合適的信號(hào)線,,通訊線,,作保存的管路規(guī)劃,尤其是通訊管路選用全程金屬管,,C,,電源規(guī)劃,尤其是有變頻器應(yīng)用的場(chǎng)合,。
     但在什么情況下選用阻隔模塊就須要有豐富工程經(jīng)歷,,一般如下:Ø開關(guān)量選用無(wú)源接點(diǎn)輸入,不運(yùn)用有源輸入;Ø模擬量選用阻隔辦法Ø通訊線進(jìn)行阻隔或選用光纖Ø模擬量信號(hào)只能單邊接地,,2,,現(xiàn)場(chǎng)施工工程現(xiàn)場(chǎng)條件錯(cuò)綜雜亂。
     對(duì)自身進(jìn)行診斷,,維護(hù)和組態(tài),,但是,,由于自身的致病弱點(diǎn),,其I/O信號(hào)采用傳統(tǒng)的模擬量信號(hào),因此,,它無(wú)法在DCS工程師站上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表(含變送器,,執(zhí)行器等)進(jìn)行遠(yuǎn)方診斷,,維護(hù)和組態(tài),F(xiàn)CS系統(tǒng)采用全數(shù)字化技術(shù),。


     此電源性能安穩(wěn),,排除電源引起攪擾的情況,2,,EUI_08模塊大部分接PT100,K型,T型熱電偶信號(hào),,調(diào)查操控柜內(nèi)進(jìn)線排,,電纜統(tǒng)一選用了屏蔽雙絞線,且屏蔽端編辮接到接地排上,,由現(xiàn)場(chǎng)接地網(wǎng)統(tǒng)一接地,,現(xiàn)場(chǎng)攪擾應(yīng)能屏蔽。
     一般選用無(wú)源濾波即會(huì)有作用,,這些濾波器具有較強(qiáng)的抗攪擾能力,,還具有避免將設(shè)備本身的攪擾傳導(dǎo)給電源,有些還兼有尖峰電壓吸收功用,,C,,輸出電抗器在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間添加溝通電抗器主要是削減變頻器輸出在能量傳輸過(guò)程中線路發(fā)生電磁輻射。
     因?yàn)檫@種積分器作業(yè)的特點(diǎn),,具有必定的消除高頻攪擾的作用;將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)再傳輸,,共模攪擾是指信號(hào)線上共有的攪擾信號(hào),一般是由被測(cè)信號(hào)的接地端與操控體系的接地端存在必定的電位差引起的,,這種攪擾在兩條信號(hào)線上的周期,。
     每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一座集中控制樓,采用機(jī),,爐,,電單元集中控制方式,單元控制室的標(biāo)高為12.6m,,與運(yùn)行層標(biāo)高一致,,DCS采用WDPF-Ⅱ,每臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)的I/O點(diǎn)為4500點(diǎn),,電纜敷設(shè)采用俄EC元件,,8個(gè)人用1.5個(gè)月時(shí)間完成敷設(shè)的設(shè)計(jì)任務(wù)。
     減少信息往返與減少系統(tǒng)的線纜有時(shí)會(huì)相互矛盾,,這時(shí)仍應(yīng)以節(jié)省投資為原則來(lái)做為選擇,,如果所選擇系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間允許的話,應(yīng)選節(jié)省線纜的方案,如所選系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間比較緊張,,稍微減少一點(diǎn)信息的傳輸就夠用了,,那就應(yīng)選減少信息傳輸?shù)姆桨浮?/p>

采用DCS還是采用現(xiàn)場(chǎng)總線,系統(tǒng)需要處理的信息量至少是一樣多的,,實(shí)際上,,采用現(xiàn)場(chǎng)總線后,可以從現(xiàn)場(chǎng)得到更多的信息?,F(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的信息量沒有減少,,甚至增加了,而傳輸信息的線纜卻大大減少了,。這就要求一方面要大大提高線纜傳輸信息的能力,,另一方面讓大量信息在現(xiàn)場(chǎng)就地完成處理,減少現(xiàn)場(chǎng)與控制機(jī)房之間的信息往返,??梢哉f(shuō)現(xiàn)場(chǎng)總線的本質(zhì)就是信息處理的現(xiàn)場(chǎng)化。減少信息往返是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)組態(tài)的一條重要原則,。減少信息往返常??蓭?lái)改善系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的好處。因此,。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先將相互間信息交換量大的節(jié)點(diǎn),,放在同一條支路里。
     變頻器側(cè)要接在變頻器的地線端子上,,再將變頻器接地,,4.通訊攪擾:用阻隔通訊辦法或用巨騰的串口轉(zhuǎn)光纖環(huán)模塊,貳,,線(先天良后天足)1,,線材有必要對(duì)開關(guān)量信號(hào)(如按鈕,限位開關(guān),,接近開關(guān)等供給的信號(hào))一般對(duì)電纜無(wú)特殊要求,。
     避免構(gòu)成[地環(huán)路",3,,信號(hào)與屏蔽接地1)信號(hào)線接地開關(guān)量信號(hào)不需要接地,,模塊量信號(hào)要做接地處理,如下所圖,,對(duì)各種線制的接地都有闡明,,a,2線制傳送器信號(hào),選用電源接地b,3線式傳送器加阻隔或選用阻隔輸入模塊c,4線式傳送器在傳送端接地,。
     若是則OK,,沒有接地在(傳感器端接地),3)如情況還沒有處理,在接納端信號(hào)線上加阻隔器,,對(duì)前面三地做一個(gè)總結(jié),,在一個(gè)工程中,,接地處理注意下面幾個(gè)方面:1,,機(jī)體接溝通電源的Gnd并接地,2,,柜內(nèi)用到的直流電源,。
     數(shù)字智能現(xiàn)場(chǎng)裝置發(fā)送多變量信息,而不僅僅是單變量信息,,并且還具備檢測(cè)信息差錯(cuò)的功能,,F(xiàn)CS系統(tǒng)采用雙向數(shù)字通信現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)制,因此,,它可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝置(含變送器,,執(zhí)行機(jī)構(gòu)等)進(jìn)行診斷,維護(hù)和組態(tài),,F(xiàn)CS系統(tǒng)的這點(diǎn)*性是DCS系統(tǒng)*的,。

操控柜內(nèi)的有很多信號(hào)線。如走線混亂,,會(huì)引起設(shè)備誤動(dòng)作,,檢查起來(lái)卻適當(dāng)費(fèi)事。所以在操控柜規(guī)劃時(shí)應(yīng)考慮到這種情況,,設(shè)備分層罷放,,走線清晰。成套時(shí),,將PLC的IO線和大功率線分開走線,,如有必要在同一線槽內(nèi),分開捆扎溝通線,、直流線,,如條件答應(yīng),分槽走線,,并使其有盡或許大的空間阻隔,,力求將攪擾降到極限。
 

  不同的信號(hào)線不用同一個(gè)插接件轉(zhuǎn)接,,如有必要用同一個(gè)插接件,,要用備用端子或地線端子將它們分離隔,以削減彼此攪擾,。
 

  PLC不能和高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi),,在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線(二者之間阻隔應(yīng)大于200mm)。與PLC裝在同一個(gè)柜子內(nèi)的電感性負(fù)載,如繼電器,、接觸器的線圈,,應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。
 


     不論哪種操控方法在規(guī)劃的開端咱們要完結(jié)的是流程,,它是體系構(gòu)成的頭緒首要有三個(gè)方面:一[步"二[活動(dòng)步"三[轉(zhuǎn)換條件",,1.把握體系頭緒規(guī)劃體系流程2.把握[起保停"操控方法,把流程圖轉(zhuǎn)換成梯形圖能夠完結(jié)一般性的體系規(guī)劃三,。
     影響其它設(shè)備正常作業(yè),,電抗器有必要裝在間隔變頻器近的地方,假如運(yùn)用鎧裝電纜作為變頻器與電動(dòng)機(jī)的連線時(shí),,可不運(yùn)用這種辦法,,但電纜的鎧要在變頻器端可靠接地,接地的鎧要原樣不動(dòng),,不能鈕成繩或辨,,不能用其它導(dǎo)線延伸。
     如何用簡(jiǎn)單的測(cè)驗(yàn)設(shè)備來(lái)判別是否存在攪擾,,步驟如下:1)用萬(wàn)用表AC檔檢測(cè)接納端十一,,如受攪擾會(huì)發(fā)生溝通訊號(hào),假如這個(gè)信號(hào)不大,,則對(duì)信號(hào)采集影響很小,,幾乎沒有,假如這個(gè)溝通訊號(hào)大,,則會(huì)影響數(shù)值,,需想辦法處理。
     影響體系;差值小,,則影響小,,可忽略不計(jì),5)再看屏蔽層是否接地,,是單點(diǎn)接地仍是雙點(diǎn)接地,,一般為單點(diǎn)接地,4.2,,接地線是否存在攪擾,,1)將信號(hào)線折下,用萬(wàn)用表相應(yīng)檔測(cè)信號(hào)線,,信號(hào)正常,,則OK,2)斷定負(fù)端是否接地,。
     一般可以選擇與該功能有關(guān)的信息輸出多的那臺(tái)儀表上的功能塊,,三者之間的典型比較通過(guò)使用現(xiàn)場(chǎng)總線,,用戶可以大量減少現(xiàn)場(chǎng)接線,用單個(gè)現(xiàn)場(chǎng)儀表可以實(shí)現(xiàn)多變量通信,,不同制造廠生產(chǎn)的裝置間可以互操作,,增加現(xiàn)場(chǎng)一級(jí)的控制功能。

 PLC可編程操控器在學(xué)習(xí)的時(shí)分是需求經(jīng)過(guò)5個(gè)階段的,,每個(gè)知識(shí)的學(xué)習(xí)都是要經(jīng)過(guò)必定的應(yīng)用積累,。PLC可編程操控器在學(xué)習(xí)的進(jìn)程中要經(jīng)過(guò)的5個(gè)階段都是在經(jīng)行知識(shí)的積累,下面就來(lái)為咱們?cè)敿?xì)介紹一下PLC操控體系技能學(xué)習(xí)的5個(gè)階段吧,。的邏輯階段就是能夠完結(jié)繼電體系中的一般邏輯性規(guī)劃,,既然是繼電體系所以電力拖動(dòng)知識(shí)就是該階段的根底,。我個(gè)人總結(jié)學(xué)習(xí)繼電體系的根在于一個(gè)字“搶”,,繼電體系之所以能完結(jié)邏輯操控就在這個(gè)字上。繼電體系中首要就有那么三個(gè)東東A常開,;B常閉,;C線圈。這就對(duì)應(yīng)了PLC中的根本元素了,,
     運(yùn)行,,維護(hù),(9)用于過(guò)程控制的FCS設(shè)計(jì)開發(fā)要點(diǎn),,這一點(diǎn)并不作為DCS比較,,只是說(shuō)明用于過(guò)程控制或者說(shuō)用于模擬連續(xù)過(guò)程類的FCS在設(shè)計(jì)開發(fā)中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題,①要求總線本安防爆功能,,而且是頭等重要的,。
     某電廠,4&TImes;325MW燃油燃?xì)怆娬緹崃ο到y(tǒng)為單元制,,DCS采用TELEPERM--XP,,每臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)I/O點(diǎn)為5804點(diǎn),電纜敷設(shè)采用EC軟件,,12個(gè)人用2.5個(gè)月時(shí)間完成電纜敷設(shè)的設(shè)計(jì)任務(wù),。
     系統(tǒng)集成大大簡(jiǎn)化,并且維護(hù)十分簡(jiǎn)便,,傳統(tǒng)的過(guò)程控制系統(tǒng)中,,每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置到控制室都需使用一對(duì)的雙絞線,以傳送4-20mA信號(hào),,現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)中,,每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)裝置到接線盒雙絞線仍然可以使用,但是從現(xiàn)場(chǎng)接線盒到*控制室僅用一根雙絞線完成數(shù)字通信,。
     若非要在接納端接地,,牢記傳送端要懸空,,2)屏蔽地接地只能單點(diǎn)接地(若高頻則兩頭接地,一般模擬信號(hào)傳輸以防攪擾為主,,不宜兩頭接地)3)通訊接地假如485通訊為非阻隔,,每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電源(5V,GND)的GND有必要接地,。
     在要求不高或信號(hào)頻率較低時(shí),,也能夠選用帶屏蔽的雙絞線電纜,但質(zhì)量要好,,2,,管路布線須正確將通訊線,信號(hào)線,,操控線等弱電信號(hào)遠(yuǎn)離強(qiáng)電,,間隔不得少于20CM,電源電壓220V以上,,電流10A以上的電源電纜與信號(hào)電纜之間的間隔應(yīng)該大于60CM,。

  PLC輸入的內(nèi)部電路一般選用光電耦合電路,如下圖所示(共陰極),。這樣做,,是為了把外部電路和PLC內(nèi)部電路阻隔開來(lái),從而防止PLC內(nèi)部電路受到來(lái)自于外部電路的干擾,。此圖只示出了PLC的一個(gè)輸入,,其它輸入一樣,并且一切輸入的公共端(COM)能夠銜接在一同,,也能夠分為幾組銜接在一同共用值得闡明的是,,公共端能夠是發(fā)光二極管的陽(yáng)極銜接一同,也能夠是陰極銜接一同,,依據(jù)發(fā)光二極管COM端銜接的不同,,PLC輸入電路就選用的是“共陽(yáng)極”接法,而西門子或臺(tái)達(dá)PLC的COM端是懸空的,,能夠由用戶來(lái)依據(jù)實(shí)際需要或習(xí)慣來(lái)選用是“共陽(yáng)極”仍是“共陰極”,。


     并單邊接地;為避免信號(hào)失真,對(duì)于較長(zhǎng)間隔傳輸?shù)男盘?hào)要注意阻抗匹配,,4,,變頻器攪擾一是變頻器發(fā)動(dòng)及運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生諧波對(duì)電網(wǎng)發(fā)生傳導(dǎo)攪擾,引起電網(wǎng)電壓畸變,,影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量;二是變頻器的輸出會(huì)發(fā)生較強(qiáng)的電磁輻射攪擾,。
     2)看一端是否接地,如接地是否存在懸空或接地不良情況,,用萬(wàn)用表測(cè)一端和地(能夠是體系地,,也能夠是信號(hào)地)之間的電壓差,,3)若存在溝通電壓,則表明存在攪擾;4)若沒有溝通電壓,,有直流電壓差,,這個(gè)電壓差大。
     如伺服,,變頻器等等,,1.了解體系構(gòu)成需求2.合理選擇擴(kuò)展單元3.學(xué)習(xí)擴(kuò)展單元使用辦法能夠完結(jié)的體系規(guī)劃這在技術(shù)上是合理的,在經(jīng)濟(jì)上是有利的,,③流量,,料位,溫度,,壓力等參數(shù)的測(cè)量,,其物理原理是古典的。
     將直流電源的地端接到體系地,,3,,傳送模擬信號(hào)的屏蔽線進(jìn)行單點(diǎn)接地,,若為了泄放高頻攪擾,,數(shù)字信號(hào)線的屏蔽層應(yīng)并聯(lián)電位均衡線,其電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10,,并將屏蔽層兩頭接地,,若攪擾仍是無(wú)法處理,加阻隔器,。
     (4)FCS系統(tǒng)可以將PID閉環(huán)控制功能裝入變送器或執(zhí)行器中,,縮短了控制周期,目前可以從DCS的每秒2--5次,,提高到FCS的每秒10--20次,,從而改善調(diào)節(jié)性能,(5)DCS系統(tǒng)可以控制和監(jiān)視工藝全過(guò)程,。
     這一階段難度比較大,,要學(xué)習(xí)核算機(jī)根底,第二要充分了解PLC的內(nèi)部功用和資源,第三了解一切的高檔指令的功用(不用死記硬背),假如不了解核算機(jī)根底的話在學(xué)習(xí)高檔指令和PLC內(nèi)不資源的時(shí)分根本理解不了,,在規(guī)劃上的思路和繼電體系有很大差異例如:I0.0和IB0個(gè)是[位"也就是邏輯規(guī)劃的[點(diǎn)",。

 

C的輸入節(jié)點(diǎn)到底是選用PNP仍是NPN的方式,其實(shí)大不可必死記,。只要理解PLC輸入內(nèi)部的電路原理就行了,,即:選用PNP仍是NPN節(jié)點(diǎn),都有必要確保PLC輸入電路內(nèi)部的光電耦合部分的發(fā)光二極管得電,。
 

  以上兩例是以西門子PLC為例,,西門子PLC輸入內(nèi)部線路的光電耦合的公共端能夠是共陰極或共陽(yáng)極,,因此,在考慮運(yùn)用NPN或PNP輸入時(shí),,能夠改動(dòng)公共端(COM)的正極或負(fù)極來(lái)別離運(yùn)用,;而對(duì)于三菱FX系列的PLC,因光電耦合的公共端是固定選用共陽(yáng)極的,,因此公共端只能接正極,,輸入也就只能運(yùn)用NPN節(jié)點(diǎn)輸入方式了。
 

  3,、串二極管輸入
 

  有時(shí),,需要在PLC的輸入節(jié)點(diǎn)中串入一個(gè)發(fā)光二極管來(lái)為指示。如下圖所示:此刻,,一般PLC都會(huì)規(guī)則串入二極管的答應(yīng)電壓降及答應(yīng)串入的二極管的個(gè)數(shù),。比方,上圖所示的FX系列的PLC規(guī)則,,發(fā)光二極管答應(yīng)電壓降為4V,,多答應(yīng)中時(shí)串入2個(gè)。


     如電源漏電或柜體帶電,,可從接地導(dǎo)入地下,,不會(huì)對(duì)人造成損傷,2,,體系接地或主地如圖所示,,PLC操控器為了與所控的各個(gè)設(shè)備同電位而接地,叫體系接地,,接地電阻值不得大于4Ω,,如圖所示,一般需將PLC設(shè)備體系地和操控柜內(nèi)開關(guān)電源負(fù)端接在一起,。
     但是否如有的專家所說(shuō)達(dá)66%,,這些數(shù)字在多篇文章中出現(xiàn),編者認(rèn)為這是相互轉(zhuǎn)摘的結(jié)果,,目前還未找到這些數(shù)字的原始出處,,因此,讀者在引用數(shù)字時(shí)要謹(jǐn)慎,,(8)FCS相對(duì)DCS組態(tài)簡(jiǎn)單,,由于結(jié)構(gòu),性能標(biāo)準(zhǔn)化,,便于安裝,。
     通過(guò)采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng),到底能節(jié)省多少電纜,,編者尚未做此計(jì)算,,但是,,我們可以采用DCS系統(tǒng)的電廠中與自動(dòng)控制系統(tǒng)有關(guān)的所用電纜公里數(shù)看出,電纜在基建投資中所占份額,,1,,某電廠,2&TImes;300MW燃煤機(jī)組熱力系統(tǒng)為單元制,。
     第二個(gè)是[字節(jié)"在邏輯規(guī)劃中沒有涉及到,,1.核算機(jī)根底2.PLC資源3.指令功用4.適應(yīng)單片機(jī)的程序規(guī)劃思想能夠完結(jié)雜亂的體系規(guī)劃四,階段階段就是對(duì)功用的體系而言的,,例如運(yùn)動(dòng)操控,,PID溫度操控。
     為操控體系地,,ANCO公司的OPEN_PLC體系地為電源模塊上GND端,,上圖為操控柜和信號(hào)線的接地示意圖,一般要求信號(hào)線有必要要有僅有的參閱地,,屏蔽電纜遇到有或許發(fā)生傳導(dǎo)攪擾的場(chǎng)合,,也要在就地或許操控室僅有接地。


     有必要由適當(dāng)施工經(jīng)歷的工程師來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工指揮,,極限的削減各種攪擾,,出場(chǎng)前,需由工程規(guī)劃人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工程師進(jìn)行相關(guān)事項(xiàng)的闡明,,包括各個(gè)注意事項(xiàng),,特殊施工要求等等,現(xiàn)場(chǎng)施工人員需進(jìn)行相應(yīng)的訓(xùn)練,,施工人員有必要按圖施工。
     對(duì)線路要標(biāo)明清楚,,是接地線不行遺失,,有時(shí)一條線接錯(cuò)導(dǎo)致整個(gè)體系有問(wèn)題,3,,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)驗(yàn)測(cè)驗(yàn)考究辦法,,分步驟進(jìn)行,出現(xiàn)問(wèn)題后要善于分析,,體系化,,有條理的進(jìn)行,分步驟進(jìn)行測(cè)驗(yàn),,找出問(wèn)題所在,,再對(duì)問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)處理。
     影響周邊設(shè)備的正常作業(yè),,變頻器的攪擾處理比較費(fèi)事,,一般有下面幾種:A,,加阻隔變壓器,主要是針對(duì)來(lái)自電源的傳導(dǎo)攪擾,,能夠?qū)⒔^大部分的傳導(dǎo)攪擾阻隔在阻隔變壓器之前,,同時(shí)還兼有電源電壓改換的作用,B,,運(yùn)用濾波器濾波器分有源和無(wú)源兩種,。

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