Sizing PLC I/O and Sensors for Grain Dryer Automation — figure 1

Taxıl quruducusunun avtomatlaşdırılması üçün PLC giriş-çıxışlarının və sensorların ölçüləndirilməsi

Taxıl quruducusu və saxlama bunkerlərinin avtomatlaşdırılması üçün PLC I/O layihələndirməsi: diskret/analoq I/O-ların sayını müəyyənləşdirin, Class II Div 1/...

Taxıl quruducularının avtomatlaşdırılması səpələnmiş materialların daşınması, yanma və ya qızdırılmış hava nəzarəti, eləcə də yanar tozlarla bağlı elektrik təcrübələrinin kəsişməsində yerləşir. Orta ölçülü tipik bir quruducu və daşıma xəttində bunker səviyyəsi, temperatur, rütubət, fırlanma monitorları, mühərrik əks əlaqəsi, hava klapanı aktuatorları və operator cihazları nəzərə alındıqda, adətən səksəndən iki yüzədək PLC giriş-çıxış nöqtəsi olur. Giriş-çıxış büdcəsinin kiçik hesablanması paneldə gec dəyişikliklərə səbəb olur; sensor fəlsəfəsi olmadan həddindən artıq böyük hesablanması isə pul itkisinə gətirir və yenə də təhlükəli zonalardakı boşluqları aradan qaldırmır. Bu məqalə NFPA 61 və NEC quraşdırma qaydaları çərçivəsində Class II Division 1 və ya Division 2 Group G toz təhlükələrinə uyğun praktik giriş-çıxış və sensor ölçüləndirmə metodunu izah edir.

Taxıl quruducularının avtomatlaşdırılması üçün PLC giriş-çıxışlarının və sensorların ölçüləndirilməsi — şəkil 1 Taxıl quruducularının idarəetmə panelləri dəqiq giriş-çıxış hesablamalarını toza uyğun sensor və mühafizə üsulları ilə birləşdirməlidir.

Mühafizə üsullarına adətən toz alışmasına davamlı (DIP) korpuslar, aşağı enerjili sensorlar üçün intrinsik təhlükəsiz (IS) baryerlər və Division təsnifatının icazə verdiyi hallarda qığılcım yaratmayan (NI) dövrələr daxildir. PLC platformasının özü adətən təmiz və ya ümumi təyinatlı elektrik otağında yerləşir, sahə cihazları və lokal idarəetmə stansiyaları isə Division tələblərinə uyğun olmalıdır. Ərazi təsnifatı çertyojunu yoxlamadan standart 24 V DC yaxınlıq sensorunun tozlu mezzanində istifadəyə yararlı olduğunu heç vaxt düşünməyin.

Quruducular üçün sensor dəsti

Səviyyənin aşkarlanmasında adətən nöqtəvi və fasiləsiz texnologiyalar birlikdə istifadə olunur. Tutum tipli və ya kürəkli açarlar yığım bunkerlərində və quruducu bölmələrində yüksək səviyyə üzrə bloklama təmin edir. İdarə olunan doldurma məntiqi və material ehtiyatı analoq qiymət tələb etdikdə, istiqamətləndirilmiş dalğa radarı (GWR) fasiləsiz səviyyə ölçümü verir. Ayaqlarda və konveyerlərdə fırlanma və ya sıfır sürət açarları naqilin qırılmasını dayanmış val kimi göstərməsi üçün nasazlıq zamanı təhlükəsiz, normalda qapalı cihazlar olmalıdır. Temperatur konturlarında qızdırılan zonalarda və plenum havasında termocütlərdən və ya RTD-lərdən istifadə edilir; rütubətin ölçülməsi üçün isə adətən analoq giriş kartına qoşulan 4–20 mA-lıq xüsusi sensor tətbiq olunur. Bu seçimlərin hər biri müxtəlif giriş-çıxış modulu növlərini tələb edir: diskret DC, termocüt, RTD və ya analoq cərəyan.

Funksiya Tipik cihaz Giriş-çıxış növü
Yüksək səviyyə Tutum tipli / kürəkli DI, nasazlıq zamanı təhlükəsizliyə üstünlük verilir
Fasiləsiz səviyyə İstiqamətləndirilmiş dalğa radarı AI 4–20 mA
Hərəkətin təsdiqi Sıfır sürət / normalda qapalı fırlanma DI
Temperatur TC və ya RTD TC/RTD modulu
Rütubət Rütubət ötürücüsü AI 4–20 mA
Mühərrikin vəziyyəti Köməkçi kontakt + OL + sürət DI (+ sürət olduqda AI)

Mühərriklər üçün yalnız bir işə salma əmri nəzərdə tutmaq kifayət deyil. Kontaktorun köməkçi əks əlaqəsi, artıq yüklənmənin açılması və axının təsdiqi tələb olunan hallarda sıfır sürət və ya enkoder əsaslı hərəkət üçün diskret girişlər ayırın. VFD-lər mövcuddursa, sürət əks əlaqəsinin diskret hədlər, analoq çıxışlar və ya şəbəkə statusu vasitəsilə qayıdacağını müəyyənləşdirin və bu nöqtələri açıq şəkildə hesablayın.

Diskret çıxış gərginliyi və ehtiyat tutumu

Taxıl müəssisələrində kontaktor sarğıları çox vaxt 120 V AC olur, çünki bu gərginlik mövcud mühərrik idarəetmə mərkəzlərinə uyğundur. Aralıq relelər PLC-yə ya 120 V AC çıxış kartlarından istifadə etməyə, ya da rele sarğılarını idarə edən 24 V DC çıxışlardan yararlanmağa imkan verir. 24 V DC çıxışlar panelin standartlaşdırılmasını asanlaşdırır və PLC şkaflarının daxilində elektrik cərəyanı vurması təhlükəsini azaldır, lakin rele seçimi və söndürmə mühafizəsi tələb edir. Seçimi hər bir müəssisə standartında bir dəfə sənədləşdirin və eyni klemens zolağında müxtəlif sarğı gərginliklərini düşünülməmiş şəkildə qarışdırmayın.

İlkin dəqiq hesablamadan sonra giriş-çıxış tutumunun on beş-iyirmi faizini ehtiyat saxlamaq praktik qaydadır. Ehtiyat yalnız diskret şkaflarda deyil, faktiki istifadə etdiyiniz hər modul növündə olmalıdır, çünki bütün analoq kanallar istifadə olunubsa, sonradan əlavə edilən rütubət konturu heç bir fayda verməyəcək. Quruducu bölmələri artırıldıqda genişlənmə üçün boş yuvalar və ya şassi tutumu saxlayın.

Taxıl quruducularının avtomatlaşdırılması üçün PLC giriş-çıxışlarının və sensorların ölçüləndirilməsi — şəkil 2 Quruducu zonaları üçün HMI üzlükləri yalnız proses qiymətlərini deyil, sensorların vəziyyətini də göstərməlidir ki, operatorlar tozla bağlı nasazlıqları proses açılmalarından ayıra bilsinlər.

HMI və prosedur üzrə ölçüləndirmə mərhələləri

HMI planlaşdırılması giriş-çıxış hesablamasına daxil edilməlidir, çünki hər bir analoq və kritik diskret nöqtə üçün həyəcan siqnalı, trend və ilk açılan hadisənin təqdimatı lazımdır. Quruducu operatorları aydın zona icmallarına əsaslanır: giriş rütubəti, çıxış rütubəti, plenum temperaturu, ventilyatorun işləmə təsdiqi və bunkerin yüksək səviyyə statusu. Sensor xətası bitlərini proses bloklamalarından fərqli göstərən üzlüklər hazırlayın ki, GWR nasazlığı boş bunker kimi görünməsin.

  1. Mexaniki avadanlıqları sadalayın və yuxarıdakı cədvələ əsasən sensor funksiyalarını təyin edin.
  2. Ərazi təsnifatını tətbiq edin və buna uyğun olaraq DIP, IS və ya NI cihazlarını seçin.
  3. DI/DO/AI/AO/TC/RTD kanallarını hesablayın, sonra hər növ üzrə 15–20% ehtiyat əlavə edin.
  4. DO gərginliyi strategiyasını seçin (birbaşa 120 V AC və ya aralıq relelərlə 24 V DC).
  5. Təhlükəsizlik baxımından əhəmiyyətli hər sensor üçün HMI teqlərini, trendləri və ilk açılan həyəcan siqnallarını müəyyənləşdirin.

Giriş-çıxış hesablaması və tozlu zona sensorlarının auditi

Yayılmış səhvlərə yalnız mühərrikləri hesablamaq və səviyyə ilə rütubətin analoq siqnallarını unutmaq, kabel qırılmasını gizlədən normalda açıq sıfır sürət açarlarından istifadə etmək, Class II toz zonalarında təsdiqlənməmiş sensorlar quraşdırmaq və analoq ehtiyat tutumunu nəzərə almamaq daxildir. Digər tez-tez buraxılan səhv 4–20 mA rütubət və GWR dövrələrində ekranın torpaqlanmasını nəzərə almamaqdır; bu, operatorların yan keçirdiyi səs-küylü açılmalara səbəb olur.

İntizamlı hesablama, təhlükəli zonalara uyğun cihaz seçimi və ehtiyat tutumu məhsul yığımı mövsümündə genişləndirmələrə davam gətirən quruducu idarəetmə sistemləri yaradır. PLC platformasını standartlaşdırın və uyğun PLC giriş-çıxış və kontroller modullarını anbarda saxlayın ki, məhsul yığımı zamanı yaranan dayanmalarda qarışıq təchizatçı əvəzetmələrini gözləmək əvəzinə işlər saatlarla ölçülsün.

Müəllif haqqında

Mark Townsend | Baş avtomatlaşdırma mühəndisi – Allen-Bradley sistemləri

Mark Townsend ControlLogix, CompactLogix və köhnə SLC-500 platformaları daxil olmaqla Allen-Bradley sistemləri üzrə 18 ildən artıq təcrübəyə malik baş avtomatlaşdırma mühəndisidir. Onun gündəlik işi köhnə və qarışıq sistem parkında RSLogix / Studio 5000 məntiqinin və FactoryTalk View HMI sistemlərinin işə salınmasını əhatə edir.

Taxıl quruducusunun avtomatlaşdırılması üçün PLC giriş-çıxışlarının və sensorların ölçüləndirilməsi

Taxıl quruducusu və saxlama bunkerlərinin avtomatlaşdırılması üçün PLC I/O layihələndirməsi: diskret/analoq I/O-ların sayını müəyyənləşdirin, Class II Div 1/2 sensorlarını seçin, kontaktorları qoşu...

Taxıl quruducularının avtomatlaşdırılması səpələnmiş materialların daşınması, yanma və ya qızdırılmış hava nəzarəti, eləcə də yanar tozlarla bağlı elektrik təcrübələrinin kəsişməsində yerləşir. Orta ölçülü tipik bir quruducu və daşıma xəttində bunker səviyyəsi, temperatur, rütubət, fırlanma monitorları, mühərrik əks əlaqəsi, hava klapanı aktuatorları və operator cihazları nəzərə alındıqda, adətən səksəndən iki yüzədək PLC giriş-çıxış nöqtəsi olur. Giriş-çıxış büdcəsinin kiçik hesablanması paneldə gec dəyişikliklərə səbəb olur; sensor fəlsəfəsi olmadan həddindən artıq böyük hesablanması isə pul itkisinə gətirir və yenə də təhlükəli zonalardakı boşluqları aradan qaldırmır. Bu məqalə NFPA 61 və NEC quraşdırma qaydaları çərçivəsində Class II Division 1 və ya Division 2 Group G toz təhlükələrinə uyğun praktik giriş-çıxış və sensor ölçüləndirmə metodunu izah edir.

Taxıl quruducularının avtomatlaşdırılması üçün PLC giriş-çıxışlarının və sensorların ölçüləndirilməsi — şəkil 1 Taxıl quruducularının idarəetmə panelləri dəqiq giriş-çıxış hesablamalarını toza uyğun sensor və mühafizə üsulları ilə birləşdirməlidir.

Mühafizə üsullarına adətən toz alışmasına davamlı (DIP) korpuslar, aşağı enerjili sensorlar üçün intrinsik təhlükəsiz (IS) baryerlər və Division təsnifatının icazə verdiyi hallarda qığılcım yaratmayan (NI) dövrələr daxildir. PLC platformasının özü adətən təmiz və ya ümumi təyinatlı elektrik otağında yerləşir, sahə cihazları və lokal idarəetmə stansiyaları isə Division tələblərinə uyğun olmalıdır. Ərazi təsnifatı çertyojunu yoxlamadan standart 24 V DC yaxınlıq sensorunun tozlu mezzanində istifadəyə yararlı olduğunu heç vaxt düşünməyin.

Quruducular üçün sensor dəsti

Səviyyənin aşkarlanmasında adətən nöqtəvi və fasiləsiz texnologiyalar birlikdə istifadə olunur. Tutum tipli və ya kürəkli açarlar yığım bunkerlərində və quruducu bölmələrində yüksək səviyyə üzrə bloklama təmin edir. İdarə olunan doldurma məntiqi və material ehtiyatı analoq qiymət tələb etdikdə, istiqamətləndirilmiş dalğa radarı (GWR) fasiləsiz səviyyə ölçümü verir. Ayaqlarda və konveyerlərdə fırlanma və ya sıfır sürət açarları naqilin qırılmasını dayanmış val kimi göstərməsi üçün nasazlıq zamanı təhlükəsiz, normalda qapalı cihazlar olmalıdır. Temperatur konturlarında qızdırılan zonalarda və plenum havasında termocütlərdən və ya RTD-lərdən istifadə edilir; rütubətin ölçülməsi üçün isə adətən analoq giriş kartına qoşulan 4–20 mA-lıq xüsusi sensor tətbiq olunur. Bu seçimlərin hər biri müxtəlif giriş-çıxış modulu növlərini tələb edir: diskret DC, termocüt, RTD və ya analoq cərəyan.

Funksiya Tipik cihaz Giriş-çıxış növü
Yüksək səviyyə Tutum tipli / kürəkli DI, nasazlıq zamanı təhlükəsizliyə üstünlük verilir
Fasiləsiz səviyyə İstiqamətləndirilmiş dalğa radarı AI 4–20 mA
Hərəkətin təsdiqi Sıfır sürət / normalda qapalı fırlanma DI
Temperatur TC və ya RTD TC/RTD modulu
Rütubət Rütubət ötürücüsü AI 4–20 mA
Mühərrikin vəziyyəti Köməkçi kontakt + OL + sürət DI (+ sürət olduqda AI)

Mühərriklər üçün yalnız bir işə salma əmri nəzərdə tutmaq kifayət deyil. Kontaktorun köməkçi əks əlaqəsi, artıq yüklənmənin açılması və axının təsdiqi tələb olunan hallarda sıfır sürət və ya enkoder əsaslı hərəkət üçün diskret girişlər ayırın. VFD-lər mövcuddursa, sürət əks əlaqəsinin diskret hədlər, analoq çıxışlar və ya şəbəkə statusu vasitəsilə qayıdacağını müəyyənləşdirin və bu nöqtələri açıq şəkildə hesablayın.

Diskret çıxış gərginliyi və ehtiyat tutumu

Taxıl müəssisələrində kontaktor sarğıları çox vaxt 120 V AC olur, çünki bu gərginlik mövcud mühərrik idarəetmə mərkəzlərinə uyğundur. Aralıq relelər PLC-yə ya 120 V AC çıxış kartlarından istifadə etməyə, ya da rele sarğılarını idarə edən 24 V DC çıxışlardan yararlanmağa imkan verir. 24 V DC çıxışlar panelin standartlaşdırılmasını asanlaşdırır və PLC şkaflarının daxilində elektrik cərəyanı vurması təhlükəsini azaldır, lakin rele seçimi və söndürmə mühafizəsi tələb edir. Seçimi hər bir müəssisə standartında bir dəfə sənədləşdirin və eyni klemens zolağında müxtəlif sarğı gərginliklərini düşünülməmiş şəkildə qarışdırmayın.

İlkin dəqiq hesablamadan sonra giriş-çıxış tutumunun on beş-iyirmi faizini ehtiyat saxlamaq praktik qaydadır. Ehtiyat yalnız diskret şkaflarda deyil, faktiki istifadə etdiyiniz hər modul növündə olmalıdır, çünki bütün analoq kanallar istifadə olunubsa, sonradan əlavə edilən rütubət konturu heç bir fayda verməyəcək. Quruducu bölmələri artırıldıqda genişlənmə üçün boş yuvalar və ya şassi tutumu saxlayın.

Taxıl quruducularının avtomatlaşdırılması üçün PLC giriş-çıxışlarının və sensorların ölçüləndirilməsi — şəkil 2 Quruducu zonaları üçün HMI üzlükləri yalnız proses qiymətlərini deyil, sensorların vəziyyətini də göstərməlidir ki, operatorlar tozla bağlı nasazlıqları proses açılmalarından ayıra bilsinlər.

HMI və prosedur üzrə ölçüləndirmə mərhələləri

HMI planlaşdırılması giriş-çıxış hesablamasına daxil edilməlidir, çünki hər bir analoq və kritik diskret nöqtə üçün həyəcan siqnalı, trend və ilk açılan hadisənin təqdimatı lazımdır. Quruducu operatorları aydın zona icmallarına əsaslanır: giriş rütubəti, çıxış rütubəti, plenum temperaturu, ventilyatorun işləmə təsdiqi və bunkerin yüksək səviyyə statusu. Sensor xətası bitlərini proses bloklamalarından fərqli göstərən üzlüklər hazırlayın ki, GWR nasazlığı boş bunker kimi görünməsin.

  1. Mexaniki avadanlıqları sadalayın və yuxarıdakı cədvələ əsasən sensor funksiyalarını təyin edin.
  2. Ərazi təsnifatını tətbiq edin və buna uyğun olaraq DIP, IS və ya NI cihazlarını seçin.
  3. DI/DO/AI/AO/TC/RTD kanallarını hesablayın, sonra hər növ üzrə 15–20% ehtiyat əlavə edin.
  4. DO gərginliyi strategiyasını seçin (birbaşa 120 V AC və ya aralıq relelərlə 24 V DC).
  5. Təhlükəsizlik baxımından əhəmiyyətli hər sensor üçün HMI teqlərini, trendləri və ilk açılan həyəcan siqnallarını müəyyənləşdirin.

Giriş-çıxış hesablaması və tozlu zona sensorlarının auditi

Yayılmış səhvlərə yalnız mühərrikləri hesablamaq və səviyyə ilə rütubətin analoq siqnallarını unutmaq, kabel qırılmasını gizlədən normalda açıq sıfır sürət açarlarından istifadə etmək, Class II toz zonalarında təsdiqlənməmiş sensorlar quraşdırmaq və analoq ehtiyat tutumunu nəzərə almamaq daxildir. Digər tez-tez buraxılan səhv 4–20 mA rütubət və GWR dövrələrində ekranın torpaqlanmasını nəzərə almamaqdır; bu, operatorların yan keçirdiyi səs-küylü açılmalara səbəb olur.

İntizamlı hesablama, təhlükəli zonalara uyğun cihaz seçimi və ehtiyat tutumu məhsul yığımı mövsümündə genişləndirmələrə davam gətirən quruducu idarəetmə sistemləri yaradır. PLC platformasını standartlaşdırın və uyğun PLC giriş-çıxış və kontroller modullarını anbarda saxlayın ki, məhsul yığımı zamanı yaranan dayanmalarda qarışıq təchizatçı əvəzetmələrini gözləmək əvəzinə işlər saatlarla ölçülsün.

Müəllif haqqında

Mark Townsend | Baş avtomatlaşdırma mühəndisi – Allen-Bradley sistemləri

Mark Townsend ControlLogix, CompactLogix və köhnə SLC-500 platformaları daxil olmaqla Allen-Bradley sistemləri üzrə 18 ildən artıq təcrübəyə malik baş avtomatlaşdırma mühəndisidir. Onun gündəlik işi köhnə və qarışıq sistem parkında RSLogix / Studio 5000 məntiqinin və FactoryTalk View HMI sistemlərinin işə salınmasını əhatə edir.

Leave a comment

Please note, comments need to be approved before they are published.