การสำรวจการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของระบบควบคุมสำหรับเตาหลอมไฮโดรเจนเบลล์แบบเต็ม

บทความนี้จะอธิบายการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของเตาหลอมไฮโดรเจนฮูดแบบเต็ม และความเข้าใจโดยละเอียดเกี่ยวกับการกำหนดค่าจะเป็นประโยชน์ต่อการทำงานของเตาหลอมที่มีความชำนาญมากขึ้น
ระบบควบคุมอัตโนมัติระดับแรกของเตาหลอมไฮโดรเจนเต็มรูปแบบใช้ Siemens S7-300 series PLC ซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างมาสเตอร์-สเลฟของ Profibus field bus PLC เสริมสาธารณะทำหน้าที่เป็นสถานีหลัก ซึ่งส่วนใหญ่ใช้เพื่อควบคุมสถานีวาล์วลดแรงดันปานกลางพลังงานและสถานีไฮดรอลิก นอกจากนี้ยังเชื่อมต่อกับ ET200 สี่เครื่องผ่านเครือข่าย DP เพื่อขุดเจาะแพลตฟอร์มทำความเย็นขั้นสุดท้าย เตาหลอมแต่ละเตาที่ไซต์งานมีสถานีย่อย S7-300 PLC หนึ่งสถานี โดยมี CPU เป็น CP315-2 DP แต่ละสถานีประกอบด้วยโมดูล ET200 แผง OP และเครื่องแปลงความถี่ M440 เพื่อควบคุมกระบวนการอบอ่อนของเตาเผา ระดับที่สองใช้โครงสร้างอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมเพื่อสื่อสารกับระดับแรก ดาวน์โหลดเตาประกอบขดลวดเหล็ก โปรแกรมการหลอม และการคำนวณแบบจำลองการหลอมแบบออนไลน์ และบันทึกข้อมูลของกระบวนการที่เกี่ยวข้องและเส้นโค้งการหลอม
เนื่องจากเซ็นเซอร์และจุดอินพุต/เอาท์พุตของเตาหลอมในไซต์งานมีเซ็นเซอร์กระจัดกระจาย หากเซ็นเซอร์ทั้งหมดรวมอยู่ในตู้ไฟฟ้าตู้เดียว สายเคเบิลจะค่อนข้างยุ่งเหยิง ดังนั้น โมดูล IO แบบกระจายของ Siemens ET200-M จึงถูกนำมาใช้ในตู้ไฟฟ้าแบบปล่องทำความร้อนและตู้ไฟฟ้าแบบขับเคลื่อนเตาเผา ตามลำดับ โครงสร้างโมดูลาร์จะรวมสัญญาณบนฝาทำความร้อน (เช่น อัตราการไหลของก๊าซ อัตราการไหลของอากาศ ตำแหน่งวาล์วมอเตอร์ ฯลฯ) และสัญญาณพัดลมเตาหลอม (เช่น ความถี่พัดลม คำสั่งหยุดการทำงานของพัดลม ฯลฯ) เข้าด้วยกัน ระบบ S7-300 ผ่านเครือข่าย Profibus DP ทำให้การเดินสายระบบเป็นเรื่องง่าย ลดอัตราความล้มเหลว และรองรับการสลับโดยไม่ต้องปิดเครื่อง ทำให้สามารถถอดหรือแขวนโมดูลออกจากเครือข่ายได้ตลอดเวลา โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานปกติของระบบ หากต้องการสัญญาณเพิ่มเติม เพียงเชื่อมต่อกับ ET200 ที่ใกล้ที่สุดซึ่งค่อนข้างสะดวก การกำหนดค่านี้ใช้ฟังก์ชันและข้อดีของ PLC เอง ซึ่งเพิ่มความเสถียร ความสามารถในการปรับขนาด และการบังคับใช้ของระบบ
เพื่อที่จะเพิ่มความสามารถในการทำงานของไซต์เตาหลอมและความเข้าใจสภาวะของเตาเผาแบบเรียลไทม์ จึงได้ติดตั้งแผงควบคุมการทำงานแบบข้อความของ Siemens OP7 (แผงตัวดำเนินการ 7) บนตู้ไฟฟ้าและตู้ไฟฟ้าของเตาเผาแต่ละตู้ แผงนี้มีปุ่มระบบ 22 ปุ่ม ปุ่มฟังก์ชัน 8 ปุ่ม แสดง 4 บรรทัด x 22 ตัวอักษร และรวมหน่วยความจำแฟลชขนาด 128KB เพื่อจัดเก็บข้อมูลการกำหนดค่า เชื่อมต่อกับอินเทอร์เฟซ MPI ของ S7-300 และใช้ซอฟต์แวร์การกำหนดค่าโปรโตคอลเพื่อแสดงสถานะของระบบ การแจ้งเตือนข้อผิดพลาด และการดำเนินการที่สำคัญบางอย่างให้เสร็จสมบูรณ์ แผงควบคุมการทำงานของตู้สาธารณะและตู้เสริมสามารถแสดงความล้มเหลวของอุปกรณ์และข้อมูลการแจ้งเตือนล่าสุด และยืนยันได้ ฟังก์ชั่นของแผงการทำงานของเตาเผาแต่ละอันจะเหมือนกัน โดยส่วนใหญ่จะแสดงสถานะปัจจุบันและกระบวนการหลอมของเตาเผา เมื่อมีข้อผิดพลาดในอินเทอร์เฟซการทำงานของห้องควบคุมหลัก เตาหลอมสามารถทำงานได้บนแผงควบคุมนี้ สามารถรวบรวมโปรแกรมการหลอมได้ สามารถดูข้อมูลเตาหลอมได้ และสามารถดำเนินการที่เกี่ยวข้องได้ เช่น การหนีบและการคลายตัว ฝาครอบด้านใน, การตรวจสอบการปิดผนึกแบบเย็นและร้อนซ้ำ, การตรวจจับการรั่วไหลซ้ำ ฯลฯ