應(yīng)用PLC改進(jìn)繞線式電動機起動控制電路的設(shè)計
在現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備控制中有大量的開關(guān)量、數(shù)字量、脈沖量及模擬量，采用傳統(tǒng)的繼電器或分立的電子線路來作為自動控制裝置，存在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大、可靠性差等諸多缺點。而采用PLC來實行這些控制不僅能克服以上缺點，可實現(xiàn)邏輯控制、過程控制、位置控制等，且體積小，使用維護(hù)方便。筆者就我廠2臺繞線式電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動的繼電器控制系統(tǒng)，應(yīng)用PLC控制手段來實現(xiàn)其邏輯順序控制功能和系統(tǒng)集中控制做如下介紹。
1 控制對象和要求
主機設(shè)備主要是2條原料輸送機，其中1號皮帶輸送機為l臺功率是55kW的鼠籠式異步電動機拖動，采用自接起動控制方式；2號皮帶輸送機為2臺功率為155kW繞線式異步電動機拖動，采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速起動控制方式。
物料流程為：原料庫底給料機給料→2號皮帶輸送機→1號皮帶輸送機→均化庫因1號皮帶輸送機距離較長，工況條件較差，而且經(jīng)常在重載狀況下起動。機械人員要求皮帶起動加速度小于0．3m／s2，所以系統(tǒng)必須要有較大的起動力矩和很好的起動特性來滿足這一工況條件。原有電氣控制采用繞線式電動機轉(zhuǎn)子串電阻的起動調(diào)速方式，根據(jù)起動特性曲線要求將電阻通過計算后分成8段不同的阻值，并聯(lián)到8個接觸器上，再將這8個接觸器通過二進(jìn)制邏輯編碼組成16級電動機順序起動調(diào)速控制電路來完成皮帶輸送機整個起動過程。由于早期邏輯順序控制電路一般采用繼電器來實現(xiàn)，從而造成整個控制電路接線非常復(fù)雜，觸點多，故障率高。因此，利用PLC替代原有繼電器控制電路，不但可以解決以上問題，還可以將1號皮帶輸送機及給料機進(jìn)行集中控制，減少二次接線和投資費用，改造簡單。
2 PLC程序設(shè)計與編程
2．1 編寫程序
由主電路圖(略)和二進(jìn)制編碼圖(略)，可進(jìn)行電動機的起動程序設(shè)計。根據(jù)物料流程，可將1號皮帶輸送機、給料機起動／停止以及皮帶跑偏、撕裂和拉繩開關(guān)等開／停機控制和事故保護(hù)停機信號、聯(lián)鎖信號一并出PLC程序自動完成控制，圖1為PLC控制系統(tǒng)外部接線圖。工作原理如下：開機狀況：系統(tǒng)在聯(lián)鎖狀態(tài)下按下起動按鈕，預(yù)告響鈴30s后1號輸送機起動，經(jīng)15s延時起動2號輸送機的1號電動機，延時2s起動2號電動機，經(jīng)56s完成2號輸送機整個起動過程，最后起動給料機。停機狀況：與開機順序相反。當(dāng)按下停止按鈕后，先停給料機，再自由停2號輸送機，經(jīng)120s延時停1號輸送機。
2．2 PLC的選型
通過計算，控制系統(tǒng)外部輸入點數(shù)(INPUT)為11點，控制輸出點數(shù)(OUTPUT)o 17點。因我廠OMRON系列PLC應(yīng)用較普遍，因此選用OMRON系列C60P—CDR—AE型，共INPUT
24V DC 7mA 32點；OUTPUT 2VDC／250VAC 2A 28點；該機型能滿足系統(tǒng)控制要求，具有較好的性價比。
2．3 程序編程調(diào)試與程序存貯
在PLC處于PROGRAM(編程)狀態(tài)下，將設(shè)計好的梯形圖用OMRON編程器PR015逐條指令寫到PLC存貯器中。在輸入指令過程中，可按SRCH鍵來檢查輸入程序指令是否有錯并進(jìn)行修改，直到完成。
經(jīng)檢查程序無誤后，可進(jìn)行程序調(diào)試和系統(tǒng)模擬試運行。斷開所有主回路電源開關(guān)后，合上控制電源開關(guān)、PLC電源開關(guān)，按下起動信號按鈕，逐—檢查PLC輸入輸出程序執(zhí)行情況，達(dá)到設(shè)計要求后可將程序固化永久保存。
3 應(yīng)用情況
系統(tǒng)經(jīng)試車運行獲得較好效果，其控制線路簡單，動作可靠，故障率大大減少(幾乎無故障)，克服了過去的繼電器控制時故障頻繁、動作不可靠以及接線麻煩等缺點。這說明在開關(guān)量控制、順序控制的改造中PLC只有很大優(yōu)勢，有很高的性價比。
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