中控室斗轮机电子秤值可视化实现
原斗轮机状态信号未实现数值传输,即电子秤值未传输至中控室操作界面,中控人员不能及时了解取煤量。通过PLC编 程,实现在中控室显示斗轮机电子秤值的功能。
—'问题
港务分公司现有8台斗轮机(SR1~SR8),根据码头装驳船 需要,SR1~SR6斗轮机的机上皮带装有电子秤,以便司机掌握 取煤量。斗轮机状态信号传输至斗轮机PLC (以下简称斗轮 PLC),通过双绞线与中控的通信PLC(以下简称通信PLC)进行 通信,通信PLC使用轮询方式对SR1~SR6进行信息交换,通信 PLC再与中控主PLC(以下简称主PLC)进行点对点传输。中控 操作界面通过组态软件与主PLC进行信息互换,将斗轮机状态 信号传输至中控室操作界面(图1)。
目前斗轮机状态信号只是实现数字量传输,未实现数值传 输,即电子秤值未传输至中控室操作界面,中控人员不能及时 了解取煤量,影响斗轮机装驳船效率。有时中控人员与斗轮机 司机沟通不及时或沟通错误,造成所装驳船量存在误差。为此 利用码头已有硬件设备和通信线路,对斗轮PLC、通信PLC、主 PLC和组态软件进行编程,最终实现在中控室显示斗轮机电子 秤值。
二、改造步骤
1.电子秤脉冲信号与清零信号传输至斗轮PLC
电子秤脉冲信号通过继电器K1以及在驾驶室安装的清零 按钮连接至斗轮PLC的DI点(图2)。斗轮PLC收到电子秤脉 冲信号后,通过累加计数器计数总脉冲数(电子秤值)并存于斗轮机PLC地址“#R5044”, 电子秤清零信号作用是清 零“#R5044”(图 3)。
2.斗轮PLC将电子秤 值传输至通信PLC
(1)斗轮PLC与通信 PLC数据校验,确保数据传 输的准确性(图4)。根据约 定,斗轮PLC地址‘‘#11411’’
第一位数为校验位,斗轮PLC每经过 一次扫描就将地址“#R411”第一位赋 值为1,通信PLC在接收数据之前,首 先判断“#R411”值是否为零,若等于 零,此次扫描周期内没有接收到数据 (累计到3s都没有接收到数据,则显示通信故障)。“#R411”的值不等于零,再判断地址“#R411”中第一位值是否为1,若不等 于1,则这次扫描周期内的通信异常,不接收此次斗轮机所传数 据;若等于丨,表明通信正常,将“#R411”值复制给通信PLC地 址“ #R211”,并将“ #R411”值清零,实现数据校验。
(2)斗轮PLC将电子秤值传输至通信PLC。现有通信采用 轮询方式,耗时长达3 s。西基港务分公d装船能力为1800 t/h, 即电子秤脉冲信号周期为0.5s,若将脉冲信号通过双绞线传输, 将引起电子秤脉冲信号严重丢失,产生误差,因此电子秤脉冲信 号只能以数值形式传输^经多次试验,最终找到实现传输的有效 方式,通信PLC每隔2 s读取一次斗轮机PLC地址“#R412”值 (电子秤值)。通信PLC收到“#K412”值后,判断值是否为零,若 等于零,向主PLC输出清零信号;若“#R412”值不等于零,与2 s 前收到的电子秤值相减,所得结果为这2 s内电子秤增加值,同 时向主PLC输出周期为1000 ms脉冲信号(脉冲个数等于相减 值);如相减值为零,就不发送脉冲信号。在发送脉冲信号前,先 检测前一个脉冲信号是否完成,完成后才发送第二个脉冲信号, 以SR1为例,具体程序见图5。
通信PLC将电子秤值传输至主PLC
通信PLC输出的脉冲信号(电子秤值的脉冲信号)与清零 信号通过硬线点对点传输给主PLC。主PLC收到脉冲信号后, 通过累加计算器将总脉冲数存入地址“#419420”(“#419420”值 为电子秤值),在接收到清零信号后,将地址“#419420”中值清 零。
修改组态软件
中控操作界面与主PLC通过组态软件实现信息交换,组态 软件实时读取主PLC地址“#419420”中的值,并显示在操作界 面。装船流程启动后,中控室操作界面实时显示电子秤值。
三、改造效果
先在SR1机上试验,观察运行一段时间后,未出现故障和 传输误差,改造效果理想。此后推广到SR2?SR6斗轮机,改造完 成后运行半年未出现错误显示。目前中控人员在操作界面可清 楚看到斗轮机电子秤量(图6)。