【文章內(nèi)容簡介】 110點，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，選型時應將性價比作為重點考慮因素。經(jīng)計算各種機型和方案的投入費用，依經(jīng)濟性原則選擇最優(yōu)方案為無錫華光電子公司的光洋可編程控制器，型號為SZ3。光洋可編程控制器是國產(chǎn)PLC的佼佼者，比國外著名公司的PLC價格低，但功能相似。SZ3屬緊湊組合式小型PLC，價格便宜，易于操作，結(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，適宜于點數(shù)較少的單機控制場合。在此基礎上，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配置說明。（1）SZ3的CPU模塊自帶E2PROM，故不需另選存儲器。若CPU不帶存儲器，則應注意組合型的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PLC輸入的總需求為60點。因此本系統(tǒng)采用16點輸入模塊4塊，其中4點作為裕量，以備日后對系統(tǒng)改進和擴充時使用； （3）本系統(tǒng)對可編程控制器輸出數(shù)的總需求為44點。由于輸出電流的額定值與負載的性質(zhì)有關，其中16點用于對擋輪液壓站和主減速器潤滑站的動作控制，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，將各個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備的。若實驗室計算機配備有通信適配器，則可將梯形圖直接變成語句表自動傳送至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，本模塊在連接時可將輸入點分為兩部分，每部分含有8個輸入點，輸入點的一端接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：這兩個模塊的接線方法與輸入模塊接線原理相似，但應注意Z8TR1有兩個公共端C，均應連接電源端。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～I007的輸入有：擋輪液壓站油泵起動、停止按鈕信號，1 油泵與2 油泵主/輔開關信號，手動加熱與自動加熱操作方式的轉(zhuǎn)換開關信號。I006與I007是來自總廠中控室的油泵起動與停止信號的無源接點。用于接收DCS系統(tǒng)的集中遠程控制信號。I010～I013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信號，用于控制回轉(zhuǎn)窯窯體的上行—下行—上行—下行循環(huán)控制，并實行上極限限位和下極限限位的聲光報警，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失控而設置的多重保護。 I020～I026用于擋輪液壓站油溫、油壓檢測信號，3 濾油器堵塞的壓差信號及1 泵、2 泵電機過熱、過載保護信號的引入。其中1ST是溫度控制器的常開觸點，1SP1為壓力控制器的常開觸點，擋輪液壓站濾油器是否堵塞是靠1SP1SP1SP4的壓差開關檢測的，因壓差開關的額定電壓為AC 24 V，所以不能直接連在PLC輸入回路中，要先經(jīng)壓差開關接中間繼電器1KA1KA1KA3的線圈，然后將1KA1KA1KA3的常開觸點接至PLC輸入端。泵電機過熱、過載保護信號的引入是為了在運行中，依照熱繼電器、低壓斷路器的跳閘動作自動檢測工作油泵電機是否出現(xiàn)故障，若確實發(fā)生了故障，系統(tǒng)應自動切換至備用油泵，由備用泵取代工作油泵投入運行。 I030～I036的輸入有：主減速機潤滑站的油泵起停按鈕信號，1 油泵、2 油泵的主/輔轉(zhuǎn)換開關信號及來自總控室的油泵起?？刂频倪h程信號。I040～I047的輸入有：主減速機潤滑站液位，濾油器是否堵塞檢測信號，2 油泵電機過熱過載保護信號，自動、手動加熱轉(zhuǎn)換開關信號。、下限接點信號，用于極限位置的聲光報警。濾油器堵塞檢測信號來自CSⅡ壓差開關，與擋輪液壓站同理，接入的是2KA2KA2中間繼電器的常開觸點。I050～I057接入的是主減速機潤滑站的油溫、油壓檢測信號，其中2ST2ST2均為電接點溫度計WTZ288的上、下限信號。電接點溫度計是一種溫度控制電氣組件，它有兩個可供調(diào)整的上、下限，當溫度低于下限時，下限常開(常閉)觸點閉合(斷開)；當溫度在上、下限之間時，上限常開觸點斷開，下限常閉觸點閉合。當溫度大于上限時，上限常開(常閉)觸點閉合(斷開)。回轉(zhuǎn)窯工作時，℃和25℃，用這兩個觸點來控制當油溫降至15℃以下時啟動加熱器加熱；當油溫升至25℃時，自動停止加熱器的工作。另一個電加熱器2ST2的上、下限分別設定為35℃和45℃，當油溫高于45℃時，自動打開電磁水閥，投入冷卻水降溫；當油溫低于35℃ 時，關電磁水閥，冷卻水自動停止。2ST3為溫度控制器，用于極限油溫55℃時聲光報警；當油溫低于55℃時，溫度控制器常閉觸點閉合；當溫度高于55℃時，溫度控制器動作，使常開觸點閉合。油壓檢測來自于壓力控制器YWK50 C，共有3個，分別用于檢測油壓低、油壓正常和油壓高， MPa、 MPa、 MPa。當壓力低于設定壓力值時，壓力控制器常閉觸點閉合；當壓力高于設定壓力值時，壓力控制器常開觸點閉合。此信號用于壓力低時，使主、輔泵共同投入運行，直至壓力正常后，自動停止輔助油泵的工作。當油壓過高、過低時的聲光報警也是由壓力控制器控制的。這些工作均是主減速機潤滑站控制的重要內(nèi)容。I060～I067分別為主減速機潤滑站和擋輪液壓站的油泵電機、電加熱器的接觸器及低壓斷路器的常開觸點，主要是為梯形圖編程時故障判斷而設計的。 I070～I071分別為操作方式的選擇開關及主電機運行的外界連鎖信號的引入，報警試驗是為檢測所有的信號燈是否完好而設的。消警按鈕是在聲光報警信號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滑站油泵電機及加熱器的接觸器線圈，從而實現(xiàn)油泵和加熱器按各自的要求自動投入或停止工作。Q00Q00Q010～Q017的輸出是利用中間繼電器實現(xiàn)對擋輪液壓站和主減速機潤滑站其它部分的自動控制及對外界連鎖信號的引出的。 其余的輸出接點均接指示燈，實現(xiàn)對擋輪液壓站和主減速機潤滑站的信號顯示，確保在車間控制室內(nèi)的操作人員通過指示燈掌握車間現(xiàn)場內(nèi)回轉(zhuǎn)窯的實際運行狀況，以便對各種故障做出正確判斷，確定事故原因及采取必要措施。正常運行時，表示設備運行的指示燈應為綠色。紅色指示燈表示故障，在電控柜面板上用銘牌標明每個指示燈表示的故障或正常運行時的含義。系統(tǒng)的紅色報警指示燈還設置了兩種方式：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，蜂鳴器發(fā)出聲響，表示聲光報警信號。在操作人員按下消警按鈕，去對事故進行處理后，用慢閃信號表示事故仍未排除，正在檢修中。這時蜂鳴器停止鳴響，只剩慢閃的光報警信號，直到故障排除后，報警指示燈自動熄滅。第5章 梯形圖軟件設計 閃爍信號的產(chǎn)生 在程序的開始是一系列定時程序代碼，主要用于產(chǎn)生報警用的閃爍信號。閃爍信號有兩種方式：快閃和慢閃。它是利用定時器的常開、常閉觸點產(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。只有在按下消警按鈕SB2(I073)后，M200才轉(zhuǎn)為慢閃信號，即周期較長的方波。程序如圖51所示：圖51 閃爍信號的產(chǎn)生程序 主減速機潤滑站起動及抗干擾措施在回轉(zhuǎn)窯主機開機前，應先開啟主減速機潤滑站，只有當其正常工作后才能啟動主電機或輔助電機，這是系統(tǒng)工藝所要求的連鎖條件。油泵電機起動后要先延時1分鐘，目的是消除干擾。潤滑站剛起動時油壓較低，這時應采取延時的措施，等待運行一段時間后，再采用報警和投入輔助油泵電機的動作，否則會造成頻繁的動作和虛假的報警。若延時一段時間或輔助泵投入運行后， MPa，則應產(chǎn)生聲光報警信號。具體的過程可查閱完整的程序。 主減速機潤滑站冷卻水的投入和關閉當油溫高于45℃時，(I053)閉合，驅(qū)動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。當油溫降到35℃時，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 冷卻水的投入與關閉程序 潤滑站綜合起停當現(xiàn)地控制和集中控制轉(zhuǎn)換開關SA1在現(xiàn)地控制方向時，通過按下油泵起動按鈕2SB1，潤滑站綜合起動輔助繼電器M030應帶電。當按下停止按鈕時，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起停編程方便而設置的。當轉(zhuǎn)換開關SA1在集中控制方向時，來自總廠DCS的遠程起動信號和停止信號也應使輔助繼電器M031帶電或失電。程序如圖53所示。圖53 潤滑站起停程序 主減速機潤滑站油泵電機的工作油泵電機的控制屬程序設計中的重要內(nèi)容，現(xiàn)以1 油泵電機為例，說明油泵電機的編程要點。在進行梯形圖設計時，采用四種方式起停1 油泵電機，這也是梯形圖中四條回路的編程原理。1 .當1 油泵為主油泵并處于現(xiàn)場操作時，按下起動按鈕2SB1，PLC內(nèi)部輔助繼電器M030得電，1 油泵被投入運行。當按下停止按鈕2SB2時，1油泵停止工作；2 .1 泵為輔助油泵時，當2 泵出現(xiàn)故障時，2 油泵會停止運行，2 泵接觸器2KM2失電，Q005常閉觸點閉合，將使得1 泵回路接通，1 泵代替2 泵投入運行； ，1 泵為主電機時，M031得電，1 泵投入運行，當接收到來自總廠的遠程停止信號后，1 泵停止工作；