卸船机PLC控制系统的升级改造及应用

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1、第16卷(2014年第5期)电力安全技术J卸船机PLC控制系统的升级改造及应用林健伟(广东省粤电集团有限公司珠海发电厂，广东珠海519050)[摘要]介绍了某电厂卸船机原有PLC控制系统的改造原因，提出了详尽的升级改造方案，阐述了改造后控制系统的设置以及改造后PLC控制系统主要功能的实现情况，并对改造后PLC控制系统的监控进行了描述，最后对改造后PLC控制系统的优点进行了总结。[关键词]卸船机；可编程逻辑控制器；控制系统；升级改造1概述上位机和$7-400系统之间通过以太网模块进行通讯，最高速率可达100Mb／s，能够满足系统运行某

2、电厂卸船机原有控制系统由一套西门子公司的需求，上位机可以通过以太网交换机与电厂生产生产的大型可编程逻辑控制器(PLC)S5-155U构管理系统交换数据。成。CPU采用CPU948，主机架包括2个IM308C由于大部分的S5系统可通过西门子公司提供Profibus主站的通讯卡，分别连接3个直流驱动器、的SIMATICS5系统到S7系统的转换程序进行转4个变频器，以及l1个远程IO站ET200U。该系换，降低了系统升级改造的风险，保证了控制工艺统共有900路数字量输入、450路数字量输出、4的稳定，减少了停机调试的时间。路模拟量输入。经

3、过十多年的运行，该系统发生故障的频率增大，并且由于西门子公司已推出了新一3改造后PLC控制系统的设置代控制系统，S5系统的备件价格逐渐升高，供货周期延长，部分模块现已停产不再供货，无法满足卸船机PLC控制系统主要包括驱动和控制电厂PLC控制系统维护的要求。为节省长期投资，2个部分。驱动部分包括直流调速及交流变频器；电厂对卸船机PLC控制系统进行了升级改造。控制部分包括主控制器CPU414-2DP、以太网通讯模块CP443-1等，改造后控制系统采用基2PLC控制系统升级改造方案于Profibus-DP的网络结构，网上共挂了24个ET2

4、00M从站，共包含984／316个DI／DO，24个卸船机PLC控制系统升级改造的方案为：用PIW输入模拟量。西门子$7-400系统代替原$5-155U系统；用卸船机PLC控制系统的核心是驱动部分，驱ET200M代替原ET200U；人机操作采用西门子最动部分主要依据各机构带动负载在额定抓料能力新一代的监控系统WinCC，其基于WindowsXP(包括各机构转筒的折算速度，物料的额定抓取重操作系统，可显示图形和中文，通过动画显示工艺量)运行时所需的转矩及电流的大小来进行选型。流程、储存和打印工艺参数，实现配方管理等多种为了满足系统的节

5、能要求，改造后系统采用2台可功能；CPU采用CPU414-2DP，该CPU运算速以实现能量回馈的整流回馈单元RRU(射频拉远度可达到0．1ms／1000条指令，内存为1．4M，集单元)，配置成12脉动主从方式给交流母排提供能中控制最大可接l6K数字通道或8K模拟通道，量。RRU回路通过由电动机弹簧储能的负荷开关从程序容量和速度上都大于原有的CPU948，完全连接到400V低压配电回路上；起升、开闭、小车、可以达到原有系统的功能指标；输入输出模块全部悬臂等机构由西门子6se80系列逆变器采用无级变采用光电隔离类型的模板，以保证系统的可

6、靠运行；频调速，所有逆变器均由公共直流母排供电。一9一J电力安全技术第16卷(2014年第5期)为了满足客户线路维护方便、通讯速度高及可有延时；靠性高的要求，改造后系统采用了基于Profibus-(2)二级故障：快停止，不用复位，速度在最DP网络的PLC分布式控制方式，采用了西门子短时间内降到0；$7-400系列PLCCPU414-2DP，通过Profibus-(3)三级故障：减速停止，如电机过热；DP网络与分布式站点ET200M实现通讯，DP网(4)四级故障：报警，这种情况不停止。络总线的波特率设置为1．5Mb／s。电气房的所有在

7、正常停车过程中，电机首先是电气减速，当ET200M站通过Profibus连接到CPU，驾驶室的其速度约降到最大速度的3％时，PLC断开刹车ET200M站通过光电模块(olm)以及光缆连接到电的接触器进行刹车；刹车之后，变频器经过2．5s气房olm，然后再连接到CPU。直流交流驱动器的延时后停止工作。在起升、开闭机构电机的后输通过Profibus通讯板，再由Profibus通讯电缆连出端各装有1个离心式超速开关，用于起升、开闭接到PLC。PLC除了通过数据总线向驱动机构传机构的超速保护，当检测到起升或开闭机构超速时输计算好的速度给定值

8、、控制字外，还要接收各机急停，PLC将封闭刹车硬件回路自锁，负荷自动构的状态字。开关跳闸，必须复位后方能恢复正常操作。4．3操纵模式选择4改造后PkC控制系统主要功能的实现操纵模式分为手动、点动、自动。手动、自动模式可以从驾驶室右操纵