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1、題目:PLC在電解鋁500KA整流系統(tǒng)中的應(yīng)用姓名:XXX身份證號(hào):XXXXXXXXXXXXXXX等級(jí):技師鑒定單位:XXXXXXXXXXXXX日期:XXXXXXXXPLC在電解鋁500KA整流系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要:隨著工業(yè)的發(fā)展,生產(chǎn)技術(shù)的提高,一大批工業(yè)自動(dòng)化的產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生,比如:西門子的S7-3004001500,GE公司的90-70,羅克韋爾的contortLogix5000系列,ABB公司的800系列等,對(duì)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)起到了重要作用,革命性的解決了人類勞動(dòng)強(qiáng)度及控制精度的問題,今天簡(jiǎn)要解讀一下羅克韋爾contortLo
2、gix5000PLC、西門子s7-300PLC在電解鋁500KA整流系統(tǒng)中的應(yīng)用.該系統(tǒng)采用了九江九整的大功率硅二極管整流設(shè)備,文章敘述了羅克韋爾contortLogix5000PLC、西門子s7-300PLC的功能結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)的拓展,分析了該系統(tǒng)穩(wěn)流控制的原理及如何實(shí)現(xiàn)電流的自整定,講述了PLC與人機(jī)界面的互動(dòng)控制的模式以及故障告警及事件記錄等,最后還分析了冬季水風(fēng)冷卻器運(yùn)行對(duì)PLC的程序優(yōu)化問題。關(guān)鍵詞:整流系統(tǒng)PLC故障告警通訊網(wǎng)絡(luò)水風(fēng)冷卻器程序優(yōu)化目錄第一章:500KA整流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.1:500KA整流系統(tǒng)機(jī)組參數(shù)及結(jié)
3、構(gòu)1.2:500KA整流系統(tǒng)穩(wěn)流控制原理第二章:整流系統(tǒng)中綜自的應(yīng)用2.1:1769-L35E、s7-300PLC的應(yīng)用2.2:1769-L35E、s7-300PLC人機(jī)界面及后臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)通訊結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2.3:PLC綜自控制系統(tǒng)在告警及故障記錄中的應(yīng)用第三章:對(duì)整流系統(tǒng)及水風(fēng)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化3.1:對(duì)整流系統(tǒng)信號(hào)誤動(dòng)作的分析及優(yōu)化3.2:對(duì)水風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)冬季運(yùn)行方式提出的優(yōu)化概念第一章:結(jié)束語(yǔ)第一章:500KA整流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)主要采用江西九江九整整流器廠的ZES-48KA/1450型大功率硅二極管整流設(shè)備。1.1:500KA
4、整流系統(tǒng)機(jī)組參數(shù)及結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)單機(jī)組型號(hào)為ZES-48KA/1450,機(jī)組主電路采用三相橋式同相逆并聯(lián)整流電路(如圖1),額定輸出電流48KA,額定電壓1450V。系統(tǒng)采用戶內(nèi)全封閉式結(jié)構(gòu),本體結(jié)構(gòu)采用無磁方鋼,無磁角鐵,鋁板等,整流柜的主整流室和電器間隔兩部分,主整流室裝有12組整流單元(正負(fù)各六組,前后分裂擺放)及熔斷器單元,并配有繼保、風(fēng)冷、水冷系統(tǒng)。繼保主要包括操作過電壓、換向過電壓、直流側(cè)過電壓、二極管故障保護(hù)、橋臂過熱保護(hù)、水系統(tǒng)保護(hù)、柜內(nèi)溫度保護(hù)等。機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊,利用的無磁材料減小了直流大磁場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)本體的自感應(yīng)引起的
5、溫升,減小了能耗損失,大大提高了整流效率。圖1:三相橋式同相逆并聯(lián)整流電路簡(jiǎn)圖1.2:500KA整流系統(tǒng)穩(wěn)流控制原理機(jī)組采用以羅克韋爾的1796-L35EPLC為監(jiān)控裝置為核心,配合九江九整公司的JM820數(shù)字穩(wěn)流控制器專用控制單元,構(gòu)成單機(jī)組高可靠雙數(shù)字穩(wěn)流控制系統(tǒng)。由機(jī)組PLC及人機(jī)界面POD可完成對(duì)高壓斷路器、有載開關(guān)、變壓器、整流柜、直流刀閘、水風(fēng)冷卻器系統(tǒng)等設(shè)備的可靠操作及故障保護(hù)及數(shù)據(jù)的采集。機(jī)組穩(wěn)流主要由JM820完成,JM820進(jìn)行數(shù)字PID穩(wěn)流調(diào)節(jié)、PWM脈寬調(diào)制、IGBT高頻開關(guān)輸出控制電流,通過直流或交流的
6、反饋,達(dá)到穩(wěn)定電流的目的,數(shù)字穩(wěn)控方框圖如下:在機(jī)組給定電流后,監(jiān)控PLC及數(shù)字穩(wěn)流JM820根據(jù)給定電流及反饋電流利用機(jī)組自飽和電抗器進(jìn)行自整定調(diào)節(jié),作用與自飽和電抗器的控制繞組和位移繞組(原理圖如圖2)。實(shí)際穩(wěn)流調(diào)節(jié)過程中,位移電流Iwy、控制電流Iwk與整流柜工作電流Id的關(guān)系如下圖:圖中可分析看出位移電流Iw與整流柜工作電流Id呈反比關(guān)系,控制電流Iwk與整流柜工作電流Id呈正比關(guān)系,因此通過改變控制繞組電流Ik來改變自飽和電抗器鐵芯磁密,來調(diào)整控制角,來達(dá)到對(duì)整流柜輸出直流進(jìn)行調(diào)壓穩(wěn)流的目的。第一章:整流系統(tǒng)中綜自的應(yīng)
7、用目前國(guó)內(nèi)電解鋁行業(yè)400KA及以上系統(tǒng),PLC等一些綜合自動(dòng)化產(chǎn)品以得到普遍推廣,針對(duì)穩(wěn)流控制平穩(wěn)供電這一塊,各整流設(shè)備廠家也都推出使用較強(qiáng)運(yùn)行計(jì)算及冗余能力抗干擾能力好的PLC,比如該文講到羅克韋爾1769系列,西門子s7-300系列。2.1:1769-L35E、s7-300PLC的應(yīng)用針對(duì)在強(qiáng)磁環(huán)境中對(duì)PLC運(yùn)行穩(wěn)定性的要求,在500KA整流系統(tǒng)中穩(wěn)流及控制部分選用了AB公司的1769-L35E型PLC,在水風(fēng)冷卻器系統(tǒng)中選用西門子公司的s7-300型PLC。為什么選用它們,它們有什么優(yōu)點(diǎn)呢?2.1.1:兩中型號(hào)的PLC在
8、工業(yè)生產(chǎn)中具有編程簡(jiǎn)單,使用方便,其使用的編程語(yǔ)言形象直觀、容易掌握、不需要專門的計(jì)算機(jī)知識(shí)和語(yǔ)言。2.1.2:控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通用性強(qiáng),模塊化設(shè)置,維修更換方便。2.1.3:抗干擾能力強(qiáng),可靠性高。工業(yè)生產(chǎn)一般對(duì)控制設(shè)備的可靠性提出了很高的要求,應(yīng)具有很強(qiáng)的