plc在火把自動點火控制中的應用
摘要：根據OMRON C200-HS PLC的特點，結合火把自動點火系統的要求，本文主要先容了C200-HS型可編程控制器在火把自動點火系統中的應用。
關鍵詞：可編程控制器、火把自動點火系統
引言
可編程邏輯控制器（PLC）是八十年代發展起來的新一代產業控制裝置，是自動控制、計算機和通訊技術相結合的產物，是一種專門用于產業生產過程控制的現場設備。
由于控制對象的復雜性，使用環境的特殊性和運行的長周期連續性，使PLC在設計上有自己獨特的特點：可靠性高，適應性廣，具有通訊功能，編程方便，結構模塊化。
在現代集散控制系統中，PLC已經成為一種重要的基本控制單元，在產業控制領域中應用遠景極其廣泛。
1.系統概況
大慶石化公司化工一廠火把系統是在生產裝置緊急停車的情況下，需要對緊急排放的氣體進行燃燒的安全保護性裝置，同時也用來燃燒生產過程中排放的有毒廢氣。
1.1工作過程
當燃氣排放時，火把總管內的流量信號升高到給定值時，系統以為有燃氣向火把排放，由PLC+PC計算機等組成的控制系統，控制高壓發生器和調理器輸出高電壓，使高空點火器內的電梯發生裝置產生面狀電弧火源，并打開高壓燃氣電磁閥向高空點火器內噴進燃氣，同時與空氣混合被點燃，自高空點火器頂部噴出火焰，并引燃火把頂部的排放燃氣。
火把點燃后，由火把火焰遠測器探得火焰信號，反饋給控制系統，停止向高空點火器供給高壓電和燃氣，點火過程完成，系統處于監控狀態。
當因某種原因，火把自動熄滅，排放燃氣依然存在時，系統將自動重新點火，以保證火把點燃。當火把點燃后，火把頂部的消煙蒸汽也同時投用。系統將自動打開消煙蒸汽管道上的蒸汽控制閥，若火把熄滅，系統會自動封閉蒸汽調節閥，接通氮氣。火把排放氣假如停止排放，或排放很少，火把可能熄滅，氮氣將自動引進火把筒內，火把點燃時自動切斷氮氣。
2.控制系統配置流程圖
控制系統的邏輯程序是按照自動點火系統的工藝特征、電發弧特性、燃氣特性、安全要求、輸進/輸出參數等綜合因素統籌考慮而設計的如圖1所示。
3.硬件組成
3.1操縱站硬件配置如圖2。
*CPU 1G
*內存 256M
*硬盤 40G
3.2 PLC硬件配置
*CPU單元 C200HS-CPU21-E
*CPU底板 C200H-BC101-V2
*開關量輸進單元C200H-ID212
*模擬輸進單元C200H-AD002
*繼電器輸出單元C200H-OC225
*通訊接口 RS232
I/O點分配：
開關量輸進：16路
開關量輸出：16路
模擬量輸進：隔離輸進8路（可擴16路）
模擬量輸出：8路
4.軟件配置
*操縱系統 bbbbbbs NT4.0
*系統軟件 TAL-401.PLC
*應用軟件 WINMAKER V4.01
4.1系統軟件功能特點
TAL-401.PLC支持軟件是基于bbbbbbs3.1/95，支持梯形圖和助記符的編程工具，它充分利用bbbbbbs GUI 功能，大量使用通俗易懂的顯示，更有效的剪貼操縱和鼠標操縱。
PLC面向現場的模擬量輸進輸出設備和各種開關量的輸進輸出設備，實現數據的采集、運算及各種邏輯動作的實時控制。
PLC在脫離PC機的情況下依然能夠正常運轉進行實時控制，一些運行結果、特征標記、采集的數據值和運算結果都存進PLC相應的存儲單元，等待PC機取出。
PLC接受PC機的命令，通過計算機實施點火操縱。
軟件特點：
－在線狀態中可以編寫程序。
－對應于豐富的SYSMAC 機器：適用于SYSMAC C系列到CVM1/CV 系列的機器。
－可以讀出并編寫用歐姆龍DOS版支持軟件（CV支持軟件、SYSMAC 支持軟件等）編寫的程序。
－在多重窗口下可同時編寫多個程序，由此可以高效地編寫程序。
－可以進行指令、I/O名稱、I/O指令、行指令的部分查找，還可以查找、替換I/O編號、DM 等內容。
4.2應用軟件WINMAKER V4.01
可實現如下功能：
-可以在WIN95；98；2000；NT平臺上安裝。
-面向PLC，具有很強的編輯功能。
-可以采集PLC中的數據，也可修改PLC中的內容。
-可以進行畫面、曲線、顯示點、報警、控制等功能的編輯。
-可以對各種給定參數進行修改。
-實現系統連接控制和程序控制之間的切換。
-按國際標準顯示系統模擬流程畫面。
-顯示系統操縱畫面和參數調整畫面。
-顯示報警畫面。
-顯示數據報表畫面
-打印顯示畫面、設置參數和報表等
5.系統實現的功能
5.1操縱功能
1.動點火：實現半自動、全自動、硬手動點火的控制與顯示。
2.停止點火：控制高壓電相關設備和某些工藝參數的接通與斷開。
3.試報警：實現點火失敗的報警系統。
4.消報警：確認報警。
5.打印畫面：打印各種即時報表，操縱信息，歷史曲線。
5.2顯示功能
1、 顯示流程圖如圖3。
2、 顯示當前參數曲線。
3、 顯示歷史趨勢。
4、 顯示過程即時值。
5、 顯示積算器記錄。
6、 顯示記錄查詢。
5.3門檻設置
1、 設定燃氣排放壓力啟動點火門檻。
2、 設定火把火焰，確定燃燒的門檻。
3、 設定高空點火器門檻。
5.4時間設定
1、 設定點火持續時間。
2、 設定送燃氣時間。
3、 設定火焰確認時間。
4、 設定點火次數。
5、 設定超前送高壓時間。
6、 設定再次點火間隔時間。
6.編程步驟
編制一個PC控制程序的基本步驟如下，如圖4：
1、確定被控制系統必須做哪些事情及完成的順序；
2、分配輸進和輸出設備到PC的I/O位。也就是決定哪些外部設備將發送信號到PC和哪些設備從PC接收信號；
3、使用繼電器梯形符號，畫出梯形圖以描述所需操縱規程的順序和他們之間的內部關系；
4、假如用編程器，應把梯形圖符號轉換為記憶符指令代碼，使程序邏輯能夠被輸進到CPU；
5、對程序的錯誤進行檢查；
6、調整程序以糾正錯誤；
7、運行程序并測試執行中的錯誤；
8、再次調整程序以糾正錯誤。
7.投用效果
該PLC火把自動點火系統自2005年6月投用以來，目前使用狀況良好，運行穩定，可實現火把在線自動點火，即在沒有廢氣排放時熄滅火把長明燈。該系統克服了人工點火、長明燈點火和一般電打火的缺陷，采用獨特的電梯發弧方式和遠間隔遠測火把火焰，以PLC+PC組成主控器，實現了火把點火安全可靠，為我廠全面回收裝置廢氣，徹底消滅火把長明燈提供了安全可靠的保證。
關鍵詞：可編程控制器、火把自動點火系統
引言
可編程邏輯控制器（PLC）是八十年代發展起來的新一代產業控制裝置，是自動控制、計算機和通訊技術相結合的產物，是一種專門用于產業生產過程控制的現場設備。
由于控制對象的復雜性，使用環境的特殊性和運行的長周期連續性，使PLC在設計上有自己獨特的特點：可靠性高，適應性廣，具有通訊功能，編程方便，結構模塊化。
在現代集散控制系統中，PLC已經成為一種重要的基本控制單元，在產業控制領域中應用遠景極其廣泛。
1.系統概況
大慶石化公司化工一廠火把系統是在生產裝置緊急停車的情況下，需要對緊急排放的氣體進行燃燒的安全保護性裝置，同時也用來燃燒生產過程中排放的有毒廢氣。
1.1工作過程
當燃氣排放時，火把總管內的流量信號升高到給定值時，系統以為有燃氣向火把排放，由PLC+PC計算機等組成的控制系統，控制高壓發生器和調理器輸出高電壓，使高空點火器內的電梯發生裝置產生面狀電弧火源，并打開高壓燃氣電磁閥向高空點火器內噴進燃氣，同時與空氣混合被點燃，自高空點火器頂部噴出火焰，并引燃火把頂部的排放燃氣。
火把點燃后，由火把火焰遠測器探得火焰信號，反饋給控制系統，停止向高空點火器供給高壓電和燃氣，點火過程完成，系統處于監控狀態。
當因某種原因，火把自動熄滅，排放燃氣依然存在時，系統將自動重新點火，以保證火把點燃。當火把點燃后，火把頂部的消煙蒸汽也同時投用。系統將自動打開消煙蒸汽管道上的蒸汽控制閥，若火把熄滅，系統會自動封閉蒸汽調節閥，接通氮氣。火把排放氣假如停止排放，或排放很少，火把可能熄滅，氮氣將自動引進火把筒內，火把點燃時自動切斷氮氣。
2.控制系統配置流程圖
控制系統的邏輯程序是按照自動點火系統的工藝特征、電發弧特性、燃氣特性、安全要求、輸進/輸出參數等綜合因素統籌考慮而設計的如圖1所示。
3.硬件組成
3.1操縱站硬件配置如圖2。
*CPU 1G
*內存 256M
*硬盤 40G
3.2 PLC硬件配置
*CPU單元 C200HS-CPU21-E
*CPU底板 C200H-BC101-V2
*開關量輸進單元C200H-ID212
*模擬輸進單元C200H-AD002
*繼電器輸出單元C200H-OC225
*通訊接口 RS232
I/O點分配：
開關量輸進：16路
開關量輸出：16路
模擬量輸進：隔離輸進8路（可擴16路）
模擬量輸出：8路
4.軟件配置
*操縱系統 bbbbbbs NT4.0
*系統軟件 TAL-401.PLC
*應用軟件 WINMAKER V4.01
4.1系統軟件功能特點
TAL-401.PLC支持軟件是基于bbbbbbs3.1/95，支持梯形圖和助記符的編程工具，它充分利用bbbbbbs GUI 功能，大量使用通俗易懂的顯示，更有效的剪貼操縱和鼠標操縱。
PLC面向現場的模擬量輸進輸出設備和各種開關量的輸進輸出設備，實現數據的采集、運算及各種邏輯動作的實時控制。
PLC在脫離PC機的情況下依然能夠正常運轉進行實時控制，一些運行結果、特征標記、采集的數據值和運算結果都存進PLC相應的存儲單元，等待PC機取出。
PLC接受PC機的命令，通過計算機實施點火操縱。
軟件特點：
－在線狀態中可以編寫程序。
－對應于豐富的SYSMAC 機器：適用于SYSMAC C系列到CVM1/CV 系列的機器。
－可以讀出并編寫用歐姆龍DOS版支持軟件（CV支持軟件、SYSMAC 支持軟件等）編寫的程序。
－在多重窗口下可同時編寫多個程序，由此可以高效地編寫程序。
－可以進行指令、I/O名稱、I/O指令、行指令的部分查找，還可以查找、替換I/O編號、DM 等內容。
4.2應用軟件WINMAKER V4.01
可實現如下功能：
-可以在WIN95；98；2000；NT平臺上安裝。
-面向PLC，具有很強的編輯功能。
-可以采集PLC中的數據，也可修改PLC中的內容。
-可以進行畫面、曲線、顯示點、報警、控制等功能的編輯。
-可以對各種給定參數進行修改。
-實現系統連接控制和程序控制之間的切換。
-按國際標準顯示系統模擬流程畫面。
-顯示系統操縱畫面和參數調整畫面。
-顯示報警畫面。
-顯示數據報表畫面
-打印顯示畫面、設置參數和報表等
5.系統實現的功能
5.1操縱功能
1.動點火：實現半自動、全自動、硬手動點火的控制與顯示。
2.停止點火：控制高壓電相關設備和某些工藝參數的接通與斷開。
3.試報警：實現點火失敗的報警系統。
4.消報警：確認報警。
5.打印畫面：打印各種即時報表，操縱信息，歷史曲線。
5.2顯示功能
1、 顯示流程圖如圖3。
2、 顯示當前參數曲線。
3、 顯示歷史趨勢。
4、 顯示過程即時值。
5、 顯示積算器記錄。
6、 顯示記錄查詢。
5.3門檻設置
1、 設定燃氣排放壓力啟動點火門檻。
2、 設定火把火焰，確定燃燒的門檻。
3、 設定高空點火器門檻。
5.4時間設定
1、 設定點火持續時間。
2、 設定送燃氣時間。
3、 設定火焰確認時間。
4、 設定點火次數。
5、 設定超前送高壓時間。
6、 設定再次點火間隔時間。
6.編程步驟
編制一個PC控制程序的基本步驟如下，如圖4：
1、確定被控制系統必須做哪些事情及完成的順序；
2、分配輸進和輸出設備到PC的I/O位。也就是決定哪些外部設備將發送信號到PC和哪些設備從PC接收信號；
3、使用繼電器梯形符號，畫出梯形圖以描述所需操縱規程的順序和他們之間的內部關系；
4、假如用編程器，應把梯形圖符號轉換為記憶符指令代碼，使程序邏輯能夠被輸進到CPU；
5、對程序的錯誤進行檢查；
6、調整程序以糾正錯誤；
7、運行程序并測試執行中的錯誤；
8、再次調整程序以糾正錯誤。
7.投用效果
該PLC火把自動點火系統自2005年6月投用以來，目前使用狀況良好，運行穩定，可實現火把在線自動點火，即在沒有廢氣排放時熄滅火把長明燈。該系統克服了人工點火、長明燈點火和一般電打火的缺陷，采用獨特的電梯發弧方式和遠間隔遠測火把火焰，以PLC+PC組成主控器，實現了火把點火安全可靠，為我廠全面回收裝置廢氣，徹底消滅火把長明燈提供了安全可靠的保證。
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：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業有限公司
