PLC生產(chǎn)機(jī)械控制論文

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1plc電氣控制電路缺陷分析

在機(jī)械生產(chǎn)過程中，常出現(xiàn)緊急剎車的情況。如果PLC電氣控制系統(tǒng)中的起—保—停或正反控制單元故障，則無法達(dá)到緊急剎車的目的。常見故障有以下4種。

1.1數(shù)字量輸入端故障

在PLC生產(chǎn)機(jī)械控制工程中，如果數(shù)字量輸入端故障，則會(huì)導(dǎo)致PLC無法正常接收按鈕等主令電器發(fā)出的指令，進(jìn)而在機(jī)械設(shè)備電機(jī)啟動(dòng)后無法通過停止按鈕停止。

1.2常閉觸點(diǎn)連接故障

在安裝PLC電氣控制系統(tǒng)時(shí)，常將按鈕常閉觸點(diǎn)連接在PLC數(shù)字量輸入端來作為停止按鈕。在這種情況下，停止按鈕處于長期通電狀態(tài)，可能會(huì)導(dǎo)致觸點(diǎn)出現(xiàn)粘連問題，進(jìn)而在按動(dòng)停止按鈕后無法正常停車。對于此類故障，想要實(shí)現(xiàn)正常停車，需要將主回路電源切斷。如果主回路電源開關(guān)較遠(yuǎn)，則電機(jī)將無法正常、快速停車，進(jìn)而在生產(chǎn)過程中有可能引發(fā)重大設(shè)備和人身傷亡事故。比如，在礦山主井、副井卷揚(yáng)機(jī)的運(yùn)行中，必須保證電機(jī)可及時(shí)停車。

1.3正反轉(zhuǎn)按鈕接觸器故障

在按動(dòng)正反轉(zhuǎn)按鈕后，因其控制接觸器故障，導(dǎo)致電機(jī)未進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。如果控制點(diǎn)距現(xiàn)場設(shè)備較遠(yuǎn)，且沒有電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的反饋信號(hào)，則會(huì)影響操作人員對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的判斷，以及下一步故障處理措施的確定。

1.4接觸器故障

在電機(jī)正常運(yùn)行過程中，接觸器故障會(huì)導(dǎo)致機(jī)械電機(jī)停機(jī)，且無法搜索到電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的反饋信號(hào)，這會(huì)對故障的發(fā)現(xiàn)和處理造成不良影響。比如，球磨機(jī)的啟動(dòng)順序?yàn)橄葐?dòng)潤滑系統(tǒng)，數(shù)分鐘后啟動(dòng)球磨機(jī)，如果控制潤滑系統(tǒng)的接觸器故障，則會(huì)導(dǎo)致潤滑系統(tǒng)無法正常啟動(dòng)。而在設(shè)備運(yùn)行過程中，操作人員和PLC無法有效判斷潤滑系統(tǒng)是否達(dá)到延時(shí)時(shí)間的要求，進(jìn)而會(huì)影響球磨機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，很有可能會(huì)引起軸瓦燒毀。

2PLC生產(chǎn)機(jī)械電路缺陷改進(jìn)措施分析

在PLC生產(chǎn)機(jī)械控制電路中，如果控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)單元故障，則會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的正常生產(chǎn)。在對其電路進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，需要從硬件電路和控制程序兩方面進(jìn)行。具體方法有以下3種：

①可通過設(shè)置手動(dòng)控制最高優(yōu)先權(quán)的方式，確保操作人員在任何情況下都可有效按動(dòng)停止按鈕，做到及時(shí)停車，以免出現(xiàn)運(yùn)行故障。

②可在控制電路中增加“記憶”電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止?fàn)顟B(tài)中間的繼電器，使電機(jī)可自行、有規(guī)律地正常運(yùn)行，這樣不僅可減少故障的發(fā)生，還能保證操作人員隨時(shí)掌握機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)。

③利用上位機(jī)人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。對于PLC控制機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)反饋信號(hào)，一般由現(xiàn)場設(shè)備觸點(diǎn)連接到PLC數(shù)字量輸入端來提供，只有在PLC獲取到電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)反饋信號(hào)后，才能證明電機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)。控制信號(hào)為現(xiàn)場機(jī)械動(dòng)作狀態(tài)信號(hào)，基本通過HMI、PLC數(shù)字輸出端與現(xiàn)場機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)相連接實(shí)現(xiàn)正常傳輸。對PLC外圍電路進(jìn)行改進(jìn)，由KM1和KM2分別實(shí)現(xiàn)對電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器的控制，并與常開輔助觸點(diǎn)作為反饋信號(hào)接入PLC數(shù)字量輸入端。KA1、KA2和KA3分別代表記憶電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止?fàn)顟B(tài)中間繼電器的控制，線圈作為控制信號(hào)接入到PLC數(shù)字量輸入端。

3PLC生產(chǎn)機(jī)械控制電路改進(jìn)實(shí)例分析

以吸泥機(jī)為例，拆除了設(shè)備中每臺(tái)行車原有的滑觸線和控制柜，并以扁平軟電纜連接電源。控制柜采用重新制作的方式處理，在每臺(tái)控制柜中安裝了1個(gè)小型PLC，型號(hào)為S7-200+EM243，而無線交換機(jī)采用MOXAAWK-3121系列產(chǎn)品。改進(jìn)后，每臺(tái)吸泥機(jī)采用MOXAAWK-3121對沉淀池區(qū)域的無線通信系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，每臺(tái)行車控制柜內(nèi)小型PLC與MOXAAWK-3121連接，MOXAAWK-3121作為Client端，并通過饋線、天線延長到車控制箱外部；在沉淀池PLC站位置安裝了1臺(tái)AWK-3121，并設(shè)置成AP模式。對機(jī)械控制電路改造后，每臺(tái)行車控制柜內(nèi)的AWK-3121均可通過無線鏈路與沉淀池PLC站AWK-3121連接，達(dá)到了沉淀池PLC站與每臺(tái)行車控制柜通信的目的。

4結(jié)束語

對于PLC生產(chǎn)機(jī)械控制電路設(shè)計(jì)，在實(shí)際應(yīng)用過程中仍存在一定的缺陷。為了提高對機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)的控制效果，需要對電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行分析，并從多個(gè)角度選擇切實(shí)可行的優(yōu)化措施，減少或避免各類問題的發(fā)生。通過對PLC生產(chǎn)機(jī)械控制電路的優(yōu)化，可使操作人員隨時(shí)掌握機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)采取措施對存在的故障進(jìn)行處理。

作者：范漢斌 單位：卜蜂水產(chǎn)（陽江）有限公司