【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 110點(diǎn)，并且全為數(shù)字量輸入/輸出，屬于小型的控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)用一般的PLC均可滿足要求，選型時(shí)應(yīng)將性價(jià)比作為重點(diǎn)考慮因素。經(jīng)計(jì)算各種機(jī)型和方案的投入費(fèi)用，依經(jīng)濟(jì)性原則選擇最優(yōu)方案為無(wú)錫華光電子公司的光洋可編程控制器，型號(hào)為SZ3。光洋可編程控制器是國(guó)產(chǎn)PLC的佼佼者，比國(guó)外著名公司的PLC價(jià)格低，但功能相似。SZ3屬緊湊組合式小型PLC，價(jià)格便宜，易于操作，結(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，適宜于點(diǎn)數(shù)較少的單機(jī)控制場(chǎng)合。在此基礎(chǔ)上，選擇數(shù)字量輸入模塊A0～A3四塊，輸出模塊A4～A7四塊。因SZ3為組合式PLC，故還應(yīng)選擇電源框架和編程器：如表41所示。表41 回轉(zhuǎn)窯電控系統(tǒng)PLC配置清單2 .PLC配置說(shuō)明。（1）SZ3的CPU模塊自帶E2PROM，故不需另選存儲(chǔ)器。若CPU不帶存儲(chǔ)器，則應(yīng)注意組合型的PLC需另配E2PROM模塊，以備永久存放調(diào)試好的最終程序；（2）該系統(tǒng)對(duì)PLC輸入的總需求為60點(diǎn)。因此本系統(tǒng)采用16點(diǎn)輸入模塊4塊，其中4點(diǎn)作為裕量，以備日后對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)充時(shí)使用； （3）本系統(tǒng)對(duì)可編程控制器輸出數(shù)的總需求為44點(diǎn)。由于輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，其中16點(diǎn)用于對(duì)擋輪液壓站和主減速器潤(rùn)滑站的動(dòng)作控制，需AC 220 V電壓控制接觸器線圈及中間繼電器線圈的吸合。其余28點(diǎn)用于各指示燈(指示燈額定電壓為DC 24 V)的輸出控制，電壓要求為DC 24 V。故采用Z8TR繼電器輸出模塊和Z16TD2集電極輸出模塊各兩塊；（4）SZ3系統(tǒng)配備的電源框架有2槽、3槽、5槽、8槽四種，因該系統(tǒng)選用的I/O模塊為8塊，故確定本系統(tǒng)選用8槽電源框架Z08B。在系統(tǒng)連線時(shí)，將各個(gè)模塊直接插入電源框架插槽中即可； （5）指令編程器主要是為輸入程序指令準(zhǔn)備的。若實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)配備有通信適配器，則可將梯形圖直接變成語(yǔ)句表自動(dòng)傳送至PLC。這種情況下，指令編程器可省略。PLC模塊配置如圖43所示： 圖43 PLC模塊配置 模塊連線圖1. 輸入模塊Z16NA1的接線如圖44所示。從接線圖中可看出，本模塊在連接時(shí)可將輸入點(diǎn)分為兩部分，每部分含有8個(gè)輸入點(diǎn)，輸入點(diǎn)的一端接AC 100 V電源的一相(如本系統(tǒng)線路圖中的L22)，另一端分別接Z16NA1的0～7端。兩部分的公共端CA和CB都與AC 100 V電源的地(如線路圖中的N22端)相連接。圖44 輸入模塊Z16NA1的接線2 . 輸出模塊Z8TR1和Z16TD2的硬件連接圖分別如圖4圖46所示：這兩個(gè)模塊的接線方法與輸入模塊接線原理相似，但應(yīng)注意Z8TR1有兩個(gè)公共端C，均應(yīng)連接電源端。Z16TD2也是分為兩部分，第一部分公共端C接DC 24 V的負(fù)極(即本系統(tǒng)線路圖中的L－)，第二部分公共端C懸空。輸出點(diǎn)的一端接DC 24 V的正極(線路圖中的L＋)，另一端分別接Z16TD2的0～7端。 圖45 Z8TR1接線圖圖46 Z16TD2接線圖 PLC硬件連接電氣圖1. PLC輸入 I000～I(xiàn)007的輸入有：擋輪液壓站油泵起動(dòng)、停止按鈕信號(hào)，1 油泵與2 油泵主/輔開關(guān)信號(hào)，手動(dòng)加熱與自動(dòng)加熱操作方式的轉(zhuǎn)換開關(guān)信號(hào)。I006與I007是來(lái)自總廠中控室的油泵起動(dòng)與停止信號(hào)的無(wú)源接點(diǎn)。用于接收DCS系統(tǒng)的集中遠(yuǎn)程控制信號(hào)。I010～I(xiàn)013輸入的是擋輪液壓站的上限位、上極限限位與下限位、下極限限位行程開關(guān)信號(hào)，用于控制回轉(zhuǎn)窯窯體的上行—下行—上行—下行循環(huán)控制，并實(shí)行上極限限位和下極限限位的聲光報(bào)警，上極限限位和下極限限位是為防止上限位和下限位行程開關(guān)失控而設(shè)置的多重保護(hù)。 I020～I(xiàn)026用于擋輪液壓站油溫、油壓檢測(cè)信號(hào)，3 濾油器堵塞的壓差信號(hào)及1 泵、2 泵電機(jī)過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)信號(hào)的引入。其中1ST是溫度控制器的常開觸點(diǎn)，1SP1為壓力控制器的常開觸點(diǎn)，擋輪液壓站濾油器是否堵塞是靠1SP1SP1SP4的壓差開關(guān)檢測(cè)的，因壓差開關(guān)的額定電壓為AC 24 V，所以不能直接連在PLC輸入回路中，要先經(jīng)壓差開關(guān)接中間繼電器1KA1KA1KA3的線圈，然后將1KA1KA1KA3的常開觸點(diǎn)接至PLC輸入端。泵電機(jī)過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)信號(hào)的引入是為了在運(yùn)行中，依照熱繼電器、低壓斷路器的跳閘動(dòng)作自動(dòng)檢測(cè)工作油泵電機(jī)是否出現(xiàn)故障，若確實(shí)發(fā)生了故障，系統(tǒng)應(yīng)自動(dòng)切換至備用油泵，由備用泵取代工作油泵投入運(yùn)行。 I030～I(xiàn)036的輸入有：主減速機(jī)潤(rùn)滑站的油泵起停按鈕信號(hào)，1 油泵、2 油泵的主/輔轉(zhuǎn)換開關(guān)信號(hào)及來(lái)自總控室的油泵起停控制的遠(yuǎn)程信號(hào)。I040～I(xiàn)047的輸入有：主減速機(jī)潤(rùn)滑站液位，濾油器是否堵塞檢測(cè)信號(hào)，2 油泵電機(jī)過(guò)熱過(guò)載保護(hù)信號(hào)，自動(dòng)、手動(dòng)加熱轉(zhuǎn)換開關(guān)信號(hào)。、下限接點(diǎn)信號(hào)，用于極限位置的聲光報(bào)警。濾油器堵塞檢測(cè)信號(hào)來(lái)自CSⅡ壓差開關(guān)，與擋輪液壓站同理，接入的是2KA2KA2中間繼電器的常開觸點(diǎn)。I050～I(xiàn)057接入的是主減速機(jī)潤(rùn)滑站的油溫、油壓檢測(cè)信號(hào)，其中2ST2ST2均為電接點(diǎn)溫度計(jì)WTZ288的上、下限信號(hào)。電接點(diǎn)溫度計(jì)是一種溫度控制電氣組件，它有兩個(gè)可供調(diào)整的上、下限，當(dāng)溫度低于下限時(shí)，下限常開(常閉)觸點(diǎn)閉合(斷開)；當(dāng)溫度在上、下限之間時(shí)，上限常開觸點(diǎn)斷開，下限常閉觸點(diǎn)閉合。當(dāng)溫度大于上限時(shí)，上限常開(常閉)觸點(diǎn)閉合(斷開)?；剞D(zhuǎn)窯工作時(shí)，℃和25℃，用這兩個(gè)觸點(diǎn)來(lái)控制當(dāng)油溫降至15℃以下時(shí)啟動(dòng)加熱器加熱；當(dāng)油溫升至25℃時(shí)，自動(dòng)停止加熱器的工作。另一個(gè)電加熱器2ST2的上、下限分別設(shè)定為35℃和45℃，當(dāng)油溫高于45℃時(shí)，自動(dòng)打開電磁水閥，投入冷卻水降溫；當(dāng)油溫低于35℃ 時(shí)，關(guān)電磁水閥，冷卻水自動(dòng)停止。2ST3為溫度控制器，用于極限油溫55℃時(shí)聲光報(bào)警；當(dāng)油溫低于55℃時(shí)，溫度控制器常閉觸點(diǎn)閉合；當(dāng)溫度高于55℃時(shí)，溫度控制器動(dòng)作，使常開觸點(diǎn)閉合。油壓檢測(cè)來(lái)自于壓力控制器YWK50 C，共有3個(gè)，分別用于檢測(cè)油壓低、油壓正常和油壓高， MPa、 MPa、 MPa。當(dāng)壓力低于設(shè)定壓力值時(shí)，壓力控制器常閉觸點(diǎn)閉合；當(dāng)壓力高于設(shè)定壓力值時(shí)，壓力控制器常開觸點(diǎn)閉合。此信號(hào)用于壓力低時(shí)，使主、輔泵共同投入運(yùn)行，直至壓力正常后，自動(dòng)停止輔助油泵的工作。當(dāng)油壓過(guò)高、過(guò)低時(shí)的聲光報(bào)警也是由壓力控制器控制的。這些工作均是主減速機(jī)潤(rùn)滑站控制的重要內(nèi)容。I060～I(xiàn)067分別為主減速機(jī)潤(rùn)滑站和擋輪液壓站的油泵電機(jī)、電加熱器的接觸器及低壓斷路器的常開觸點(diǎn)，主要是為梯形圖編程時(shí)故障判斷而設(shè)計(jì)的。 I070～I(xiàn)071分別為操作方式的選擇開關(guān)及主電機(jī)運(yùn)行的外界連鎖信號(hào)的引入，報(bào)警試驗(yàn)是為檢測(cè)所有的信號(hào)燈是否完好而設(shè)的。消警按鈕是在聲光報(bào)警信號(hào)提醒操作人員注意后，由操作者切斷蜂鳴器喇叭，停止聲響。 2. PLC輸出Q000～Q00Q004～Q006輸出控制擋輪液壓站和主減速器潤(rùn)滑站油泵電機(jī)及加熱器的接觸器線圈，從而實(shí)現(xiàn)油泵和加熱器按各自的要求自動(dòng)投入或停止工作。Q00Q00Q010～Q017的輸出是利用中間繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)擋輪液壓站和主減速機(jī)潤(rùn)滑站其它部分的自動(dòng)控制及對(duì)外界連鎖信號(hào)的引出的。 其余的輸出接點(diǎn)均接指示燈，實(shí)現(xiàn)對(duì)擋輪液壓站和主減速機(jī)潤(rùn)滑站的信號(hào)顯示，確保在車間控制室內(nèi)的操作人員通過(guò)指示燈掌握車間現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)回轉(zhuǎn)窯的實(shí)際運(yùn)行狀況，以便對(duì)各種故障做出正確判斷，確定事故原因及采取必要措施。正常運(yùn)行時(shí)，表示設(shè)備運(yùn)行的指示燈應(yīng)為綠色。紅色指示燈表示故障，在電控柜面板上用銘牌標(biāo)明每個(gè)指示燈表示的故障或正常運(yùn)行時(shí)的含義。系統(tǒng)的紅色報(bào)警指示燈還設(shè)置了兩種方式：慢速閃爍和快速閃爍?？焖匍W爍表示故障的發(fā)生，在快閃的同時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲響，表示聲光報(bào)警信號(hào)。在操作人員按下消警按鈕，去對(duì)事故進(jìn)行處理后，用慢閃信號(hào)表示事故仍未排除，正在檢修中。這時(shí)蜂鳴器停止鳴響，只剩慢閃的光報(bào)警信號(hào)，直到故障排除后，報(bào)警指示燈自動(dòng)熄滅。第5章 梯形圖軟件設(shè)計(jì) 閃爍信號(hào)的產(chǎn)生 在程序的開始是一系列定時(shí)程序代碼，主要用于產(chǎn)生報(bào)警用的閃爍信號(hào)。閃爍信號(hào)有兩種方式：快閃和慢閃。它是利用定時(shí)器的常開、常閉觸點(diǎn)產(chǎn)生一系列不同頻率的方波輸出。一般情況下，M200為快閃信號(hào)。只有在按下消警按鈕SB2(I073)后，M200才轉(zhuǎn)為慢閃信號(hào)，即周期較長(zhǎng)的方波。程序如圖51所示：圖51 閃爍信號(hào)的產(chǎn)生程序 主減速機(jī)潤(rùn)滑站起動(dòng)及抗干擾措施在回轉(zhuǎn)窯主機(jī)開機(jī)前，應(yīng)先開啟主減速機(jī)潤(rùn)滑站，只有當(dāng)其正常工作后才能啟動(dòng)主電機(jī)或輔助電機(jī)，這是系統(tǒng)工藝所要求的連鎖條件。油泵電機(jī)起動(dòng)后要先延時(shí)1分鐘，目的是消除干擾。潤(rùn)滑站剛起動(dòng)時(shí)油壓較低，這時(shí)應(yīng)采取延時(shí)的措施，等待運(yùn)行一段時(shí)間后，再采用報(bào)警和投入輔助油泵電機(jī)的動(dòng)作，否則會(huì)造成頻繁的動(dòng)作和虛假的報(bào)警。若延時(shí)一段時(shí)間或輔助泵投入運(yùn)行后， MPa，則應(yīng)產(chǎn)生聲光報(bào)警信號(hào)。具體的過(guò)程可查閱完整的程序。 主減速機(jī)潤(rùn)滑站冷卻水的投入和關(guān)閉當(dāng)油溫高于45℃時(shí)，(I053)閉合，驅(qū)動(dòng)電磁水閥的中間繼電器線圈2KA3(Q007)通電吸合，冷卻水投入，使油溫下降。當(dāng)油溫降到35℃時(shí)，電磁水閥中間繼電器線圈2KA3失電，冷卻水停止。程序如圖52所示： 圖52 冷卻水的投入與關(guān)閉程序 潤(rùn)滑站綜合起停當(dāng)現(xiàn)地控制和集中控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1在現(xiàn)地控制方向時(shí)，通過(guò)按下油泵起動(dòng)按鈕2SB1，潤(rùn)滑站綜合起動(dòng)輔助繼電器M030應(yīng)帶電。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，M030失電。M030為PLC的的內(nèi)部輔助繼電器，主要是為了油泵電機(jī)起停編程方便而設(shè)置的。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1在集中控制方向時(shí)，來(lái)自總廠DCS的遠(yuǎn)程起動(dòng)信號(hào)和停止信號(hào)也應(yīng)使輔助繼電器M031帶電或失電。程序如圖53所示。圖53 潤(rùn)滑站起停程序 主減速機(jī)潤(rùn)滑站油泵電機(jī)的工作油泵電機(jī)的控制屬程序設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，現(xiàn)以1 油泵電機(jī)為例，說(shuō)明油泵電機(jī)的編程要點(diǎn)。在進(jìn)行梯形圖設(shè)計(jì)時(shí)，采用四種方式起停1 油泵電機(jī)，這也是梯形圖中四條回路的編程原理。1 .當(dāng)1 油泵為主油泵并處于現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，按下起動(dòng)按鈕2SB1，PLC內(nèi)部輔助繼電器M030得電，1 油泵被投入運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕2SB2時(shí)，1油泵停止工作；2 .1 泵為輔助油泵時(shí)，當(dāng)2 泵出現(xiàn)故障時(shí)，2 油泵會(huì)停止運(yùn)行，2 泵接觸器2KM2失電，Q005常閉觸點(diǎn)閉合，將使得1 泵回路接通，1 泵代替2 泵投入運(yùn)行； ，1 泵為主電機(jī)時(shí)，M031得電，1 泵投入運(yùn)行，當(dāng)接收到來(lái)自總廠的遠(yuǎn)程停止信號(hào)后，1 泵停止工作；