在水泥厂余热发电系统中,采用无线方式控制旋转窑热风阀可通过以下方案实现,该方案结合了无线数据传输与PLC控制技术,确保了数据采集的实时性和控制的可靠性:
一、系统架构与设备选型
传感器数据采集:
在旋转窑的锅炉及子系统设备上安装温度、压力传感器,用于实时监测热风阀相关参数。
采用无线模拟量传输器(如DTD110FC)实现传感器信号的无线采集传输。DTD110FC支持4-20mA、0-5V等模拟量信号传输,满足温度、压力等参数的采集需求。
DCS系统集成:
在控制室DCS系统安装无线混合信号传输器(如DTD120FHC),用于接收来自DTD110FC的模拟量数据,并将其传输给DCS系统进行处理。
DCS系统对接收到的数据进行实时监测和分析,根据预设逻辑输出对热风阀阀位开关的控制信号。
热风阀控制:
在热风阀阀位开关处安装无线开关量传输器(如DTD110HC),用于接收来自DCS系统的远程开/关指令。
DTD110HC支持开关量信号的无线传输,可实现热风阀的远程控制。
二、无线通讯配置与参数设置
通讯协议选择:
采用Modbus TCP/IP协议作为无线通讯的基础协议,确保不同品牌PLC之间的兼容性。
若需实现点对多点通信,可配置主从站模式,主站(如1台西门子S7-200SMART)负责发起通信请求,从站(如2台三菱FX5U)响应数据请求。
IP地址与端口分配:
为每台PLC分配唯一IP地址,确保在同一局域网内且无冲突。
默认使用502端口作为Modbus TCP/IP的标准端口,若需多设备通信,可分配不同端口号以避免冲突。
传输距离优化:
根据实际需求选择合适的无线数据传输装置,如DTD433MEY支持长达10KM的无线双向数据传输(天线高度大于2米时)。
在复杂环境下,可通过调整天线高度、增加中继器等方式优化传输距离和稳定性。
三、程序编写与测试验证
PLC程序配置:
主站程序:编写Modbus TCP/IP客户端指令(如
MB_CLIENT
),发起对从站的读写请求。例如,将主站MW100-MW108的5个数据写入从站MW10-MW18。从站程序:配置Modbus TCP/IP服务器指令(如
MB_SERVER
),响应主站请求并返回数据。例如,读取从站X0-X1输入信号,通过网关传输至主站监测。无线通讯测试:
开关量信号测试:通过主站输入点(如X14)控制从站输出点(如Y12),验证无线传输实时性(延迟<100ms)。
模拟量信号测试:主站发送模拟量值(如5.5mA)至从站,从站反馈接收值,验证数据精度(误差<0.1%)。
多设备联动测试:模拟主站同时控制2台从站,验证网关点对多点通信能力。
四、实际应用案例与效果评估
水泥厂余热发电系统:
通过无线方式实现DCS系统对锅炉及子系统设备温度、压强等数据的实时监测,并通过无线控制热风阀阀位开关。
改造后施工难度、施工工作量及系统维护成本大大降低,同时提高了数据传输的实时性和可靠性。
活性炭炭化工艺:
在热风炉上安装无线数据传输装置,完成热风炉与控制室触摸屏之间的信号传输。
通过无线方式实现热风炉温度、压力等数据的实时监测和远程点火操作,提高了生产效率和安全性。