PLC的工作過(guò)程,PLC的運行方式
最初研制生產(chǎn)的 PLC主要用于代替傳統的由繼電器接觸器構成的控制裝置,但這兩者的運行方式是不相同的:
(1)繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運行的方式,即如果這個(gè)繼電器的線(xiàn)圈通電或斷電,該繼電器所有的觸點(diǎn)(包括其常開(kāi)或常閉觸點(diǎn))在繼電器控制線(xiàn)路的哪個(gè)位置上都會(huì )立即同時(shí)動(dòng)作。
(2)PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶(hù)程序的運行方式,即如果一個(gè)輸出線(xiàn)圈或邏輯線(xiàn)圈被接通或斷開(kāi),該線(xiàn)圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開(kāi)或常閉觸點(diǎn))不會(huì )立即動(dòng)作,必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì )動(dòng)作。
為了消除二者之間由于運行方式不同而造成的差異,考慮到繼電器控制裝置各類(lèi)觸點(diǎn)的動(dòng)作時(shí)間一般在100ms以上,而PLC掃描用戶(hù)程序的時(shí)間一般均小于100ms,因此,PLC采用了一種不同于一般微型計算機的運行方式---掃描技術(shù)。這樣在對于I/O響應要求不高的場(chǎng)合,PLC與繼電器控制裝置的處理結果上就沒(méi)有什么區別了。

(1)輸入采樣階段
在輸入采樣階段, PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數據,并將它們存入I/O映象區中的相應得單元內。輸入采樣結束后,轉入用戶(hù)程序執行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中,即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化,I/O映象區中的相應單元的狀態(tài)和數據也不會(huì )改變。因此,如果輸入是脈沖信號,則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,才能保證在任何情況下,該輸入均能被讀入。
(2)用戶(hù)程序執行階段
在用戶(hù)程序執行階段, PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構成的控制線(xiàn)路,并按先左后右、先上后下的順序對由觸點(diǎn)構成的控制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運算,然后根據邏輯運算的結果,刷新該邏輯線(xiàn)圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態(tài);或者刷新該輸出線(xiàn)圈在I/O映象區中對應位的狀態(tài);或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。即,在用戶(hù)程序執行過(guò)程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區內的狀態(tài)和數據不會(huì )發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態(tài)和數據都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執行結果會(huì )對排在下面的凡是用到這些線(xiàn)圈或數據的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數據只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
(1)輸出刷新階段
當掃描用戶(hù)程序結束后, PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區內對應的狀態(tài)和數據刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅動(dòng)相應的外設。這時(shí),才是PLC的真正輸出。
比較下二個(gè)程序的異同:

程序 2:
這兩段程序執行的結果完全一樣,但在 PLC中執行的過(guò)程卻不一樣。程序1只用一次掃描周期,就可完成對%M4的刷新;
程序2要用四次掃描周期,才能完成對%M4的刷新。
這兩個(gè)例子說(shuō)明:同樣的若干條梯形圖,其排列次序不同,執行的結果也不同。另外,也可以看到:采用掃描用戶(hù)程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區別。當然,如果掃描周期所占用的時(shí)間對整個(gè)運行來(lái)說(shuō)可以忽略,那么二者之間就沒(méi)有什么區別了。
一般來(lái)說(shuō), PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等,如下圖所示,即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶(hù)程序執行、輸出刷新等所有時(shí)間的總和。

2、PLC的I/O響應時(shí)間
為了增強 PLC的抗干擾能力,提高其可靠性,PLC的每個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。
為了能實(shí)現繼電器控制線(xiàn)路的硬邏輯并行控制, PLC采用了不同于一般微型計算機的運行方式(掃描技術(shù))。
以上兩個(gè)主要原因,使得PLC得I/O響應比一般微型計算機構成的工業(yè)控制系統滿(mǎn)的多,其響應時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期,一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長(cháng)。
所謂I/O響應時(shí)間指從PLC的某一輸入信號變化開(kāi)始到系統有關(guān)輸出端信號的改變所需的時(shí)間。其最短的I/O響應時(shí)間與最長(cháng)的I/O響應時(shí)間如圖所示:

以上是一般的PLC的工作原理,但在現代出現的比較先進(jìn)的PLC中,輸入映像刷新循環(huán)、程序執行循環(huán)和輸出映像刷新循環(huán)已經(jīng)各自獨立的工作,提高了PLC的執行效率。在實(shí)際的工控應用之中,編程人員應當知道以上的工作原理,才能編寫(xiě)出質(zhì)量好、效率高的工藝程序。
PLC的硬件組成
PLC的硬件主要由中央處理器(CPU)、存儲器、輸入單元、輸出單元、通信接口、擴展接口電源等部分組成。其中,CPU是PLC的核心,輸入單元與輸出單元是連接現場(chǎng)輸入/輸出設備與CPU之間的接口電路,通信接口用于與編程器、上位計算機等外設連接。
對于整體式PLC,所有部件都裝在同一機殼內,其組成框圖如圖1所示;對于模塊式PLC,各部件獨立封裝成模塊,各模塊通過(guò)總線(xiàn)連接,安裝在機架或導軌上,其組成框圖如圖2所示。無(wú)論是哪種結構類(lèi)型的PLC,都可根據用戶(hù)需要進(jìn)行配置與組合。

圖1 整體式PLC組成框圖

圖2 模塊式PLC組成框圖
盡管整體式與模塊式PLC的結構不太一樣,但各部分的功能作用是相同的,下面對PLC主要組成各部分進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
1.中央處理單元(CPU)
同一般的微機一樣,CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU隨機型不同而不同,常用有三類(lèi):通用微處理器(如Z80、8086、80286等)、單片微處理器(如8031、8096等)和位片式微處理器(如AMD29W等)。小型PLC大多采用8位通用微處理器和單片微處理器;中型PLC大多采用16位通用微處理器或單片微處理器;大型PLC大多采用高速位片式微處理器。
目前,小型PLC為單CPU系統,而中、大型PLC則大多為雙CPU系統,甚至有些PLC中多達8 個(gè)CPU。對于雙CPU系統,一般一個(gè)為字處理器,一般采用8位或16位處理器;另一個(gè)為位處理器,采用由各廠(chǎng)家設計制造的專(zhuān)用芯片。字處理器為主處理器,用于執行編程器接口功能,監視內部定時(shí)器,監視掃描時(shí)間,處理字節指令以及對系統總線(xiàn)和位處理器進(jìn)行控制等。位處理器為從處理器,主要用于處理位操作指令和實(shí)現PLC編程語(yǔ)言向機器語(yǔ)言的轉換。位處理器的采用,提高了PLC的速度,使PLC更好地滿(mǎn)足實(shí)時(shí)控制要求。
在PLC中CPU按系統程序賦予的功能,指揮PLC有條不紊地進(jìn)行工作,歸納起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面:
1)接收從編程器輸入的用戶(hù)程序和數據。
2)診斷電源、PLC內部電路的工作故障和編程中的語(yǔ)法錯誤等。
3)通過(guò)輸入接口接收現場(chǎng)的狀態(tài)或數據,并存入輸入映象寄有器或數據寄存器中。
4)從存儲器逐條讀取用戶(hù)程序,經(jīng)過(guò)解釋后執行。
5)
根據執行的結果,更新有關(guān)標志位的狀態(tài)和輸出映象寄存器的內容,通過(guò)輸出單元實(shí)現輸出控制。有些PLC還具有制表打印或數據通信等功能。
2.存儲器
存儲器主要有兩種:一種是可讀/寫(xiě)操作的隨機存儲器RAM,另一種是只讀存儲器ROM、PROM 、EPROM和EEPROM。在PLC中,存儲器主要用于存放系統程序、用戶(hù)程序及工作數據。
系統程序是由PLC的制造廠(chǎng)家編寫(xiě)的,和PLC的硬件組成有關(guān),完成系統診斷、命令解釋、功能子程序調用管理、邏輯運算、通信及各種參數設定等功能,提供PLC運行的平臺。系統程序關(guān)系到PLC的性能,而且在PLC使用過(guò)程中不會(huì )變動(dòng),所以是由制造廠(chǎng)家直接固化在只讀存儲器ROM、PROM或EPROM中,用戶(hù)不能訪(fǎng)問(wèn)和修改。
用戶(hù)程序是隨PLC的控制對象而定的,由用戶(hù)根據對象生產(chǎn)工藝的控制要求而編制的應用程序。為了便于讀出、檢查和修改,用戶(hù)程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中,用鋰電池作為后備電源,以保證掉電時(shí)不會(huì )丟失信息。為了防止干擾對RAM中程序的破壞,當用戶(hù)程序經(jīng)過(guò)運行正常,不需要改變,可將其固化在只讀存儲器EPROM中?,F在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶(hù)存儲器。
工作數據是PLC運行過(guò)程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數據。存放在RAM中,以適應隨機存取的要求。在PLC的工作數據存儲器中,設有存放輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計數器等邏輯器件的存儲區,這些器件的狀態(tài)都是由用戶(hù)程序的初始設置和運行情況而確定的。根據需要,部分數據在掉電時(shí)用后備電池維持其現有的狀態(tài),這部分在掉電時(shí)可保存數據的存儲區域稱(chēng)為保持數據區。
由于系統程序及工作數據與用戶(hù)無(wú)直接聯(lián)系,所以在PLC產(chǎn)品樣本或使用手冊中所列存儲器的形式及容量是指用戶(hù)程序存儲器。當PLC提供的用戶(hù)存儲器容量不夠用,許多PLC還提供有存儲器擴展功能。
3.輸入/輸出單元
輸入/輸出單元通常也稱(chēng)I/O單元或I/O模塊,是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現場(chǎng)之間的連接部件。
PLC通過(guò)輸入接口可以檢測被控對象的各種數據,以這些數據作為PLC對被控制對象進(jìn)行控制的依據;同時(shí)PLC又通過(guò)輸出接口將處理結果送給被控制對象,以實(shí)現控制目的。
由于外部輸入設備和輸出設備所需的信號電平是多種多樣的,而PLC內部CPU的處理的信息只能是標準電平,所以I/O接口要實(shí)現這種轉換。I/O接口一般都具有光電隔離和濾波功能,以提高PLC的抗干擾能力。另外,I/O接口上通常還有狀態(tài)指示,工作狀況直觀(guān),便于維護。
PLC提供了多種操作電平和驅動(dòng)能力的I/O接口,有各種各樣功能的I/O接口供用戶(hù)選用。I/O接口的主要類(lèi)型有:數字量(開(kāi)關(guān)量)輸入、數字量(開(kāi)關(guān)量)輸出、模擬量輸入、模擬量輸出等。
常用的開(kāi)關(guān)量輸入接口按其使用的電源不同有三種類(lèi)型:直流輸入接口、交流輸入接口和交/直流輸入接口,其基本原理電路如圖3所示。


PLC數字量輸入電路的形式
PLC控制系統的設計中,雖然接線(xiàn)工作占的比重較小,大部分工作還是PLC的編程設計工作,但它是編程設計的基礎,只要接線(xiàn)正確后,才能順利地進(jìn)行編程設計工作。而保證接線(xiàn)工作的正確性,就必須對PLC內部的輸入輸出電路有一個(gè)比較清楚的了解?,F本文僅就PLC輸入電路的常見(jiàn)形式做一個(gè)比較詳細的分析和介紹。
我們知道,PLC數字輸入模塊為了防止外界線(xiàn)路產(chǎn)生的干擾(如尖峰電壓,干擾噪聲等)引起PLC的非正常工作甚至是元器件的損壞,一般在PLC的輸入側都采用光耦,來(lái)切斷PLC內部線(xiàn)路和外部線(xiàn)路電氣上的聯(lián)系,保證PLC的正常工作。并且在輸入線(xiàn)路中都設有RC濾波電路,以防止由于輸入點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯誤信號。
PLC的輸入電路,按外接電源的類(lèi)型分,可以分為直流輸入電路和交流輸入電路;按PLC輸入模塊公共端(COM端)電流的流向分,可分為源輸入電路和漏輸入電路;按光耦發(fā)光二極管公共端的連接方式分,可分為共陽(yáng)極和共陰極輸入電路。下面分別來(lái)說(shuō)明:
一、直流輸入電路和交流輸入電路
1、直流輸入電路
圖1為直流輸入電路的一種形式(只畫(huà)出一路輸入電路)。當圖1中外部線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)閉合時(shí),PLC內部光耦的發(fā)光二極管點(diǎn)亮,光敏三極管飽合導通,該導通信號再傳送給處理器,從而CPU認為該路有信號輸入;外界開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),,光耦中的發(fā)光二極管熄滅,光敏三極管截止,CPU認為該路沒(méi)有信號。
2、交流輸入電路
交流輸入電路如圖2所示,可以看出,與直流輸入電路的區別主要就是增加了一個(gè)整流的環(huán)節。
交流輸入的輸入電壓一般為AC120V或230V。交流電經(jīng)過(guò)電阻R的限流和電容C的隔離(去除電源中的直流成分),再經(jīng)過(guò)橋式整流為直流電,其后工作原理和直流輸入電路一樣,不再綴述。
圖2:交流輸入電路
從以上可以看出,由于交流輸入電路中增加了限流、隔離和整流三個(gè)環(huán)節,因此,輸入信號的延遲時(shí)間要比直流輸入電路的要長(cháng),這是其不足之處。但由于其輸入端是高電壓,因此輸入信號的可靠性要比直流輸入電路要高。一般,交流輸入方式用于有油霧、粉塵等惡劣環(huán)境中,而直流輸入方式用于環(huán)境較好,電磁干擾輕的場(chǎng)合。
二、源輸入和漏輸入電路
此種分類(lèi)方法是針對直流輸入方式來(lái)分的,而對于交流輸入方式就無(wú)所謂電流的流進(jìn)流出了。
1、漏輸入電路
圖1所示也漏輸入電路的一種形式,此時(shí),電流從PLC的輸入端流進(jìn),而從公共端(COM端或M端)流出,即PLC公共端接外接DC電源的負極。
三菱FX系列的PLC輸入電路就屬于此形式。
2、源輸入電路
正好和漏輸入電路相反,源輸入電路的電流是從PLC的COM端流進(jìn),而從PLC的輸入電路中流出,即PLC的COM端接的是外接電源的正極,如圖3所示。
三菱A系列的PLC輸入電路就屬于此類(lèi)型。
3、混合型輸入電路
因此類(lèi)型的PLC公共端既可以流出電流,也可以流出電流,同時(shí)具有源輸入電路和漏輸入電路的特點(diǎn),所以我們可以姑且把這種輸入電路稱(chēng)為混合型輸入電路。其電路形式可以按圖4理解。
圖4:混合型輸入電路
作為源輸入時(shí),公共端接電源的正極;作為漏輸入時(shí),公共端接電源的負極。這樣,可以根據現場(chǎng)需要接線(xiàn),給接線(xiàn)帶來(lái)極大的靈活性。
西門(mén)子了PLC大部分輸入電路均屬于此種類(lèi)型。
三、共陽(yáng)極和共陰極輸入電路
在PLC的輸入電路中,每一路光耦的發(fā)光二極管一般不是獨立的,都和其它路的發(fā)光二極管的陽(yáng)極或陰極連在一起,然后再引至PLC的外接端子上,作為這幾路的公共端。每個(gè)公共端包含輸入的支路數困PLC型號的不同而不同,在接線(xiàn)時(shí),請參考其用戶(hù)手冊。
1、共陽(yáng)極輸入電路
共陽(yáng)極輸入是把多條輸入支路光耦發(fā)光二極管的陽(yáng)極連在一起做為公共端。其電路形式如圖5所示。
圖5:共陽(yáng)極輸入電路
可以看出,此種輸入電路實(shí)際上就是源輸入電路。
2、共陰極輸入電路
共陰極輸入是把多條輸入支路光耦發(fā)光二極管的阻極連在一起做為公共端。其電路形式如圖6所示。
圖6:共陽(yáng)極輸入電路
可以看出,此種輸入電路實(shí)際上就是漏輸入電路。
現在許多傳感器的輸出除了繼電器干接點(diǎn)輸出外,還經(jīng)常有兩種輸出形式,即NPN集電極開(kāi)路(主要是日本產(chǎn)品)和PNP集電極開(kāi)路(主要是歐美產(chǎn)品)輸出兩種輸出形式。有時(shí)這兩種輸出形式在適用的PLC的類(lèi)型和接線(xiàn)上有點(diǎn)無(wú)所施從?,F就這兩種輸出形式的電路原理及所適用的PLC輸入模塊的電路類(lèi)型做一簡(jiǎn)單介紹。
下圖7和圖8分別是傳感器NPN和PNP集電極開(kāi)路輸出的一種電路形式。
圖7:NPN集電極開(kāi)路輸出電路
圖8:PNP集電極開(kāi)路輸出電路
從圖7和圖8可以看出,當傳感器動(dòng)作時(shí),NPN集電極開(kāi)路輸出的是低電平,PNP集電極開(kāi)路輸出的是高電平,此時(shí)如把OUT信號端接到PLC的輸入,要想使PLC輸入電路光耦的發(fā)光二極管點(diǎn)亮(即PLC有輸入),前者必須要求PLC的公共端接外接電源正極(即源輸入形式),后者要求PLC的公共端接電源的負極(即漏輸入形式),這樣,光耦發(fā)光二極管才能形成回路。兩種集電極開(kāi)路輸出和PLC輸入模塊連接時(shí)的電路圖如下圖9和圖10所示。
圖9:PNP輸入時(shí)連接PLC接線(xiàn)圖
圖10:NPN輸入時(shí)連接PLC接線(xiàn)圖
以上簡(jiǎn)單分析了PLC輸入電路的及其對應的外接線(xiàn)路幾種形式,可以看出,就象PLC編程一樣,要想編出一個(gè)正確無(wú)誤的程序,必須了解PLC的工作原理,而要正確連接PLC的輸入電路,也必須了解PLC的輸入電路形式。
基于PLC的電解電源監控系統設計
作者:江琳,李宏 單位:國外電子元器件 轉載:國外電子元器件 發(fā)布時(shí)間:2009-03-23
一般來(lái)說(shuō)。大功率直流電源裝置的系統主要由高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓斷路器、有載調壓器、平波電抗器、整流變壓器、晶閘管整流裝置、控制系統、交流互感器、直流互感器、直流母線(xiàn)刀開(kāi)關(guān)、綜合測量裝置及純水冷卻裝置或者風(fēng)機等部分組成.系統構造復雜、體積龐大,維修和維護極為不便。因此,實(shí)時(shí)掌握和了解直流電源系統的工作狀況顯得極為重要。所以,設計大功率直流電源智能監測系統對電源裝置進(jìn)行監測和保護是必要的。
2 電解錳電源的監控系統設計
2.1 系統總體設計
采用西門(mén)子公司的S7—200可編程控制器和TD200文本顯示器,設計電解金屬錳直流電源的監控系統。670 V/26 kA電解錳電源采用三相橋式全控晶閘管整流,非同相逆并聯(lián)的主電路形式。該電源檢測系統采用可編程控制器(PLC)作為控制的核心器件,將大功率直流電源設備與通訊網(wǎng)絡(luò )連接,檢測和指示故障位置。PLC以其品種多樣的擴展模塊(如模擬量擴展模塊、通信模塊)為實(shí)現采集、上傳數據提供便利。智能檢測系統的基本構成如圖1所示。

該電源檢測系統中,PLC、開(kāi)關(guān)量單元、模擬量單元、通信單元和TD200文本顯示單元構成了模塊的主控單元,還有現場(chǎng)變換與執行單元,用于實(shí)現電源設備強電與弱電之間的隔離,把相應的故障或運行參數的信號變換為開(kāi)關(guān)量或隔離后的模擬量信號送入PLC,根據PLC的輸出進(jìn)行報警和執行跳閘等操作,TD200文本顯示器用于顯示現場(chǎng)電源系統的運行狀態(tài),以便于工作人員調試和應用。
2.2 系統控制工作原理
三相橋式全控整流電源裝置的被控對象主要是高壓開(kāi)關(guān)斷路器、移相觸發(fā)電路的觸發(fā)角度、水冷卻器的啟停,被檢測對象主要是水冷卻器是否有故障、整流變壓器油溫是否過(guò)高、輕重瓦斯是否超標、晶閘管整流器的器件是否失效、橋臂是否過(guò)熱等。整流電源裝置通過(guò)控制面板上的合閘按鈕將點(diǎn)動(dòng)信號送入PLC的數字輸人點(diǎn)后,通過(guò)PLC內部的自保持程序使電源合閘并到位后,PLC將解除對整流裝置觸發(fā)脈沖的封鎖,這樣可通過(guò)給定旋鈕調節給定電壓的大小,改變觸發(fā)角度,改變輸出電壓的大小。高壓分閘信號送入PLC后,首先應該封鎖整流裝置的觸發(fā)脈沖,然后延時(shí)數秒,再自動(dòng)分閘?;?/font>PLC的電氣控制系統對大功率直流電源系統的控制思路,仍然與繼電器一接觸器控制系統是一致的,只是在控制手段上采用了先進(jìn)的控制設備。圖2所示為三相橋式全控整流由源裝置最大系統的PLC硬件設計原理圖。

3 PLC控制程序
程序塊選用子程序流程圖,它是由故障檢測子程序、模擬量采集子程序、顯示子程序等幾個(gè)程序塊組成。部分子程序圖如圖3、圖4、圖5、圖6所示。

4 結語(yǔ)
基于PLC控制的電解電源系統實(shí)現所要求的技術(shù)性能,利用TD200文本顯示器可以直接顯示報警內容,方便現場(chǎng)操作人員的維修與調試。系統已經(jīng)投入運行,運行狀態(tài)良好,為操作人員對電解電源操作和實(shí)時(shí)監控帶來(lái)極大便利,達到了預期的控制要求。
基于PLC實(shí)現鍋爐吹灰器的集中分布控制
作者:張紅蓮 來(lái)源:PLC編程資料站(www.plc365.com)
1 引言
鍋爐在運行過(guò)程中,其各部分受熱面都會(huì )積灰,積灰不僅會(huì )影響受熱面管壁的傳熱效果,嚴重時(shí)還會(huì )形成結焦,影響受熱面的壽命,甚至損壞受熱面,因此,在大型鍋爐上均設有吹灰器,用來(lái)定期清掃鍋爐水冷壁、過(guò)熱器、再熱器、省煤器和空氣預熱器等受熱面上的積灰和結渣。吹灰器可提高主蒸汽出溫度,降低鍋爐排煙溫度,在一定蒸汽壓力進(jìn)行吹灰,使結在鍋爐過(guò)熱器、省煤器內壁的結焦及結炭得到清除,恢復傳熱系數,提高效率1%左右。
大型鍋爐使用多個(gè)吹灰器, 要求順序操作,采用繼電器控制鍋爐吹灰器,故障率高,可靠性差,維修困難,而采用PLC可靠性高,控制靈活,易于實(shí)現。
2 吹灰器分布控制方式的比較
吹灰器分布控制方式分為獨立式分布控制和集中式分布控制。

圖1 吹灰工藝流程圖
(1) 獨立式分布控制方式
每個(gè)吹灰器都有各自的正、反轉接觸器,過(guò)載,前、后行程開(kāi)關(guān),由于各有自己的控制系統,單個(gè)吹灰器的投運不受其它吹灰器是否運行的影響,控制靈活。但鍋爐的吹灰器需使用多個(gè)接觸器、繼電器、電流變送器等元器件及輸入輸出通道和卡件、電纜,使得控制裝置復雜;
(2) 集中式分布控制方式
若干吹灰器組成一組,每組吹灰器共用一組正反轉接觸器和過(guò)載繼電器,而每個(gè)吹灰器又各有一個(gè)接觸器和前、后行程開(kāi)關(guān),所有前行程開(kāi)關(guān)合并為一個(gè)信號,所有后行程開(kāi)關(guān)合并為一個(gè)信號,輸入可編程控制器。
采用集中式分布控制方式可以節約多個(gè)器件、卡件、大量電纜,節省控制柜空間。但由于一組吹灰器用一對方向接觸器和一個(gè)過(guò)載繼電器,一旦方向接觸器出現故障或過(guò)載繼電器動(dòng)作,整組吹灰器就不能工作。又因行程開(kāi)關(guān)信號合并在一起,若行程開(kāi)關(guān)故障或信號線(xiàn)短路,不容易確定哪個(gè)吹灰器,需逐一檢查。故吹灰器在運行前必須保證無(wú)其它吹灰器在運行,即同時(shí)只能投運一臺吹灰器,降低了效率。
比較分析吹灰器的兩種分布控制方式的特點(diǎn),綜合獨立分布控制方式和集中分布控制方式的優(yōu)點(diǎn),將多臺吹灰器分成若干組,每組采用集中分布控制,同時(shí)把各組的母管從系統母管中引出,且盡量靠近總管壓力控制器站,有助于在同時(shí)投運多臺吹灰器時(shí)減少壓力損失。實(shí)際應用中,將吹灰器分為左右兩側,同側吹灰器公用一個(gè)前行程開(kāi)關(guān)信號和一個(gè)后行程開(kāi)關(guān)信號;因長(cháng)吹和短吹的電動(dòng)機功率不同,在電氣控制上又把每側分成長(cháng)吹和短吹兩組,每組公用一對方向接觸器和一個(gè)過(guò)載繼電器。這樣既節省了投資成本,又靈活控制,提高了效率。
3 鍋爐吹灰器的PLC控制
鍋爐的吹灰裝置有8臺吹灰器,吹灰系統采用集中式分布控制,選用FX2-64M型號的PLC,要求實(shí)現手動(dòng)和自動(dòng)控制。
接通電源后,若將轉換開(kāi)關(guān)置于手動(dòng)位置,就可對單臺吹灰器遙控操作或就地控制。當吹灰管路壓力正常和疏水端溫度高于設定值時(shí),將轉換開(kāi)關(guān)轉到自動(dòng)位置,吹灰器就按事先編制的程序,逐臺投入運行。在運行中,若發(fā)生電動(dòng)機過(guò)載、疏水端溫度低于設定值時(shí)及管路蒸汽壓力低的故障時(shí),會(huì )自動(dòng)停機。故障解除后,按故障復位按鈕才能繼續運行。如果初始狀態(tài)的管路蒸汽壓力偏低,或者疏水端溫度偏低,或者吹灰器不處在初始位置,無(wú)論處于手動(dòng)或自動(dòng)位置,吹灰器均不能運行。
(1) 操作程序工藝流程
可編程控制器的輸入量為開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、熱元件等,輸出量為電磁閥、接觸器、指示燈。吹灰器的操作程序工藝流程如圖1所示。
(2) PLC控制系統的程序設計
鍋爐吹灰器采用集中式分布控制,8臺吹灰器的前、后行程開(kāi)關(guān)信號分別合并為一個(gè)信號,接PLC的輸入,用一對方向接觸器控制吹灰器的前進(jìn)和后退,每一個(gè)吹灰器都由其本體接觸器控制它的運行,用一個(gè)熱繼電器控制吹灰器電機的過(guò)載。系統設有管路蒸汽壓力、疏水溫度檢測、選跳吹灰器運行輸入信號。PLC的輸出信號接接觸器線(xiàn)圈,PLC輸入輸出接線(xiàn)如圖2所示。

圖2 PLC輸入輸出接線(xiàn)圖
設計程序時(shí)將輸入信號送移位寄存器,經(jīng)過(guò)定時(shí)器的作用,實(shí)現移位脈沖的輸入,使吹灰器順序投入運行,吹灰器之間互鎖,只有當上一吹灰器運行結束,退到位后,下一吹灰器才能運行。自動(dòng)停止按鈕使移位寄存器停止移位,順序復位按鈕使移位寄存器復位,故障排除后,按下故障復位按鈕,移位寄存器恢復功能。
4 結束語(yǔ)
采用PLC實(shí)現鍋爐吹灰器的集中式分布控制,節約了接觸器、繼電器、卡件、電纜線(xiàn)等器件和材料,簡(jiǎn)化了控制線(xiàn)路,節省了裝置空間。減少了故障率,提高裝置運行的可靠性。
PLC在臥式鏜床控制中的應用
摘要:簡(jiǎn)要介紹了利用PLC改造臥式鏜床電氣控制線(xiàn)路的應用實(shí)例,從硬件和軟件兩方面提高了系統的可靠性。
1 概述
隨著(zhù)機電一體化技術(shù)的發(fā)展,對系統的可靠性要求越來(lái)越高,PLC具有控制可靠、組態(tài)靈活、體積小、功能強、速度快、擴展性好、維修方便等特點(diǎn),在機床電氣控制中獲得了廣泛的應用。本文簡(jiǎn)要介紹了采用F1—40MR型PLC改造臥式鏜床電氣控制線(xiàn)路的應用實(shí)例。
2 臥式鏜床繼電器控制工作原理簡(jiǎn)介
圖1是臥式鏜床繼電器控制電路圖。ZQA、FQA分別是正轉、反轉起動(dòng)按鈕,ZSA、FSA分別是正轉、反轉點(diǎn)動(dòng)按鈕;TA是主軸停止按鈕。臥式鏜床的主軸電機是雙速異步電動(dòng)機,中間繼電器ZJ和FJ控制主軸電機的啟動(dòng)和停止,接觸器ZC和FC控制主軸電機的正反轉;接觸器1DSC、2DSC和時(shí)間繼電器SJ控制主軸電機的變速,接觸器DC用來(lái)短接串在定子回路的制動(dòng)電阻。1JPK、2JPK和1ZPK、2ZPK是變速操縱盤(pán)上的限位開(kāi)關(guān),1HKK、2HKK是主軸進(jìn)刀與工作臺移動(dòng)互鎖限位開(kāi)關(guān)。SDJ為速度繼電器,GSK控制主軸高速運轉,熱繼電器RJ在電機過(guò)熱時(shí)斷開(kāi)供電線(xiàn)路。

圖1 臥式鏜床繼電器控制電路圖
3 用PLC改造臥式鏜床的電氣控制線(xiàn)路
根據原有的繼電器控制電路圖來(lái)設計PLC控制梯形圖,以實(shí)現臥式鏜床的PLC控制改造。這種方法沒(méi)有改變系統的外部特性,但卻克服了機械動(dòng)作時(shí)中間繼電器可靠性低、維修困難等缺點(diǎn)。對于操作人員來(lái)說(shuō),除了控制系統的可靠性提高以外,改造前后對系統的操作沒(méi)有什么區別,它們不用改變長(cháng)期形成的操作習慣。這種設計方法一般不需要改動(dòng)控制面板和它上面的器件,因此可以減少硬件改造的費用和工作量。
圖2和圖3分別是實(shí)現與圖1相同功能的PLC電氣控制系統的外部接線(xiàn)圖和梯形圖

圖2 PLC電氣控制系統外部接線(xiàn)圖

圖3 PLC電氣控制系統梯形圖
在控制主軸電機正反轉的繼電器電路中,為了防止控制正反轉的兩個(gè)接觸器(如圖1中的ZC和FC)同時(shí)動(dòng)作造成三相電源短路,設置了接線(xiàn)復雜的連鎖電路,即將某一接觸器的常閉觸點(diǎn)與另一個(gè)接觸器的線(xiàn)圈相串聯(lián),在梯形圖中也設置了相應的連鎖電路,但是它只能保證PLC輸出模塊上兩個(gè)對應的硬件繼電器不同時(shí)動(dòng)作。如果因主電路電流過(guò)大或接觸器質(zhì)量不好,某一接觸器的主觸頭被斷開(kāi)主電路時(shí)產(chǎn)生的電弧熔焊,使其線(xiàn)圈斷電后主觸間仍然接通,這時(shí)如果另一接觸器的線(xiàn)圈通電,仍將會(huì )造成三相電源短路事故。為了防止出現這種情況,圖2中在PLC外部增設了連鎖電路。假設接觸器ZC主觸點(diǎn)被電弧熔焊,這時(shí)與FC線(xiàn)圈串聯(lián)的ZC輔助常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),因此FC的線(xiàn)圈不可能得電,進(jìn)一步從硬件上提高系統的可靠性。
圖1中ZC、FC、1DSC、2DSC都要受TA、1ZPK、1JPK、ZC和FC的觸點(diǎn)并聯(lián)電路的控制,在梯形圖中設置了與上述并聯(lián)控制電路對應的輔助繼電器M202,它類(lèi)似于圖1繼電器電路中的中間繼電器。
4 結束語(yǔ)
本例在用PLC改造臥式鏜床的電氣控制線(xiàn)路中,從硬件和軟件兩方面增加了連鎖電路,避免了誤動(dòng)作;同時(shí)為減少電流干擾,采用隔離變壓器,由單回路雙絞線(xiàn)給PLC供電,從多方面考慮,提高了系統工作的可靠性。
Zylogic A7 CSoC在PLC、變頻系統中的應用
———低成本高性能的全面解決方案
一、基于Zylogic A7 CSoC的PLC:低成本開(kāi)放式架構的現代PLC解決方案
Zylogic推出的基于A7芯片的小型可編程邏輯控制器PLC,可以滿(mǎn)足各種的自動(dòng)化控制需要。

1)采用高性能微處理器和設計良好的I/O接口,先進(jìn)的智能擴展模塊構架,是一種新型的可編程邏輯控制器。
2)先進(jìn)而豐富的功能,卓越的控制品質(zhì),強大的聯(lián)網(wǎng)通訊能力,靈活的用戶(hù)接口,簡(jiǎn)潔緊湊的結構設計使其極具特色。
3)提供強大、豐富的指令,執行效率高,簡(jiǎn)單易學(xué),編程方便。
4)多種數字量和模擬量智能擴展模塊,安裝方便,擴展性好,可靠性高。
5)極高的可靠性和安全性,抗干擾能力強,電磁兼容性好。
6)基于Windows的編程調試工具,提供梯形圖和高級語(yǔ)言編程接口,強大的仿真調試功能。
7)完善的故障診斷和保護功能。操作安裝簡(jiǎn)便,體積小巧。
8)完善的技術(shù)支持和服務(wù)體系。
9)性能價(jià)格比高,具體性能如下表:

二、基于Zylogic A7 CSoC的變頻系統:低成本高性能的變頻調速的全面解決方案
因Zylogic A7系列CSOC芯片內部包含豐富的資源以及可重構的特點(diǎn),用A7單一芯片就可以實(shí)現變頻系統,基于A7芯片的變頻系統有如下優(yōu)點(diǎn):
1、低功耗;
2、低成本;
3、高穩定度;
4、高性能;

此外還有如下特點(diǎn):
1、在Zylogic CSOC 可重構平臺上可以實(shí)現不同上層控制算法的變頻系統:
基于V/F變頻調速系統;
基于轉速閉環(huán)滑差頻率控制的變頻調速系統;
基于矢量控制的變頻調速系統;
基于直接轉矩控制的變頻調速系統;
2、在Zylogic CSOC 可重構平臺上可以實(shí)現不同PWM控制算法的變頻系統:
基于載波調制的PWM控制系統;
基于空間矢量調制的PWM控制系統;
基于優(yōu)化PWM的PWM控制系統
3、在Zylogic CSOC 可重構平臺上,不僅可以實(shí)現低壓變頻調速系統,還可以實(shí)現高壓大容量的變頻系統:
基于二極管鉗位結構的多電平(Diode-Clamped Multi-Level)變頻調速系統;
基于H橋串聯(lián)結構的多電平變頻調速系統;
不同電平數(3電平,4電平,5電平等)的變頻調速系統。
基于A7的可重構的變頻調速系統是業(yè)界真正的唯一的完整的全面解決方案。
一、前言
四連桿裝箱包裝機是一種一次可以裝四箱(可以是紙箱)既4×4瓶或者三箱 3×4瓶的連續裝箱的包裝機械設備。在啤酒等瓶裝飲料行業(yè)中,四連桿裝箱包裝機主要完成瓶裝產(chǎn)品的裝箱、卸箱等工作。由于具有性能優(yōu)良等特點(diǎn),在包裝行業(yè)中使用非常普及。
對于四連桿裝箱包裝機中電氣部分的控制,是包裝機使用安全、可靠性的重要保證。目前,老型號的四連桿包裝機的電氣裝置大多采用繼電器的控制方式。這種控制方式連線(xiàn)復雜、繼電器使用數量多,造成電氣控制部分可靠性差、故障率高,日常維護量大。同時(shí),設備缺少操作的安全保障措施,容易發(fā)生事故。
隨著(zhù)可編程控制器(PLC)技術(shù)的發(fā)展,把PLC控制技術(shù)應用于四連桿包裝機的控制中,取代原有的控制線(xiàn)路。是四連桿裝箱包裝機控制系統發(fā)展的必然趨勢。
二、系統結構
四連桿裝箱包裝機控制系統由電氣部分和氣動(dòng)執行部分組成。工作過(guò)程見(jiàn)流程圖(圖1)。

電氣系統輸出控制在電氣控制部分的改造中,分析了包裝機的工作過(guò)程和控制特點(diǎn);對包裝機的控制基本上都是光電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、電磁閥、電機等這類(lèi)的開(kāi)關(guān)量輸入、輸出設備??刂七^(guò)程以連續的邏輯量控制為主的操作方式。PLC的開(kāi)關(guān)邏輯和順序控制是PLC應用最廣泛、最基本的功能,基于PLC的這一使用功能和特點(diǎn),決定將原有繼電器控制系統全部拆除,采用PLC控制。因為該用戶(hù)廠(chǎng)家其他自動(dòng)化設備使用的基本都是日本Omron公司的PLC,再根據采集和控制點(diǎn)數,我們選用Omron公司的SYSMAC CPM2A-60CDR-A的 PLC作為系統控制器。
三、系統設計
1.四連桿裝箱包裝機的電機可以進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)、正轉和反轉,以帶動(dòng)夾瓶裝置做往復運動(dòng)裝箱。瓶電機和兩個(gè)箱電機分別用作傳輸瓶和傳輸箱。七個(gè)電磁閥和與之對應的氣缸,分別控制“夾頭”,“定位器”,“出箱臂”及“進(jìn)箱臂”“箱導向”。設“手動(dòng)”和“自動(dòng)”操作兩個(gè)切換開(kāi)關(guān)。
2.在包裝機的操作前臺和設備后臺、側面加裝3只光電檢測開(kāi)關(guān),在操作人員誤入設備危險區域時(shí),系統緊急停車(chē),保證安全。
3.在傳送帶上安裝Omron的E6A2旋轉編碼器,測量傳送帶的速度。當傳送帶電機異常停車(chē)時(shí),停止包裝機工作。
4.系統輸入回路中有光電開(kāi)光和接近等開(kāi)關(guān),PLC上的DC24V電源容量就不足了,各輸入、輸出元件均使用DC24V直流穩壓電源。PLC控制系統原理圖見(jiàn)圖(2)。

5.為了使PLC系統安全可靠運行,采取了多種防護措施,如和系統中的強電設備分開(kāi)接地,接地線(xiàn)的截面積大于2平方毫米。PLC輸入和輸出的感性負載都并聯(lián)續流二極管等,以消除輸入觸點(diǎn)在斷開(kāi)時(shí),感性負載因儲能作用而產(chǎn)生電弧高于電源電壓數倍甚至于數十倍的反電勢對系統產(chǎn)生的干擾。見(jiàn)圖(3)

6.系統的輸入部分36點(diǎn),輸出19點(diǎn),一共占用PLC 54點(diǎn),系統冗余6點(diǎn),符合自動(dòng)化系統設計要求。
四、程序設計
PLC程序采用梯形圖編寫(xiě),其自動(dòng)控制操作流程圖見(jiàn)圖(4)。

其中,PLC主程序參照原有繼電器控制系統的電氣控制原理圖進(jìn)行設計,這種程序設計方法簡(jiǎn)單,有現成的電氣控制線(xiàn)路為依據,設計周期短,在舊設備電氣系統改造中經(jīng)常采用。
按照原有電氣控制系統輸入信號及輸出信號做為PLC的I/O點(diǎn),原來(lái)由繼電器硬件完成的邏輯控制功能由PLC軟件——梯形圖替代完成。圖(5)為四連桿裝箱包裝機進(jìn)箱臂部分電氣控制原理圖。圖(6)為轉換后的四連桿裝箱包裝機進(jìn)箱臂部分PLC程序梯形圖。進(jìn)箱臂部分主要I/O對照表如下:



五、系統調試
1.調整光電開(kāi)關(guān)SQ1和反射板的安裝距離,使光電開(kāi)關(guān)處于工作狀態(tài)時(shí),調整到“擋光”,PLC輸入通道HR0003的指示燈亮。以同樣方法調整好光電開(kāi)關(guān)SQ2、SQ3、SQ4……..SQ10。
2.調整接近開(kāi)關(guān)JQ0,使“夾頭”在運動(dòng)軌跡的最低點(diǎn)時(shí)接近“檔塊”,并使PLC輸入通道HR0012指示燈亮,以同樣方法調整好接近開(kāi)關(guān)JQ2、JQ3、JQ4、JQ5。
3.調試旋轉編碼器時(shí),A、B、Z相按說(shuō)明書(shū)接線(xiàn),在PLC編程軟件中對編碼器的高速計數進(jìn)行設置,使用Z相加軟件復位方法。見(jiàn)圖(7)。按下按鈕5SA,使傳送帶電機停車(chē)時(shí),四連桿裝箱包裝機應停止工作。

4.按動(dòng)相應的按鈕,分別控制進(jìn)箱電機、出箱電機、瓶電機的開(kāi)、停。關(guān)機以后將開(kāi)關(guān)位置置于“關(guān)”。1SA和2SA分別控制“出箱臂”和“瓶定位”,10SA,15SA控制“導向”和“變距”。
5.在上述“動(dòng)作”都已正確時(shí),將“手動(dòng)”轉為“自動(dòng)”,按下“整機啟動(dòng)”按鈕,調試PLC邏輯程序。進(jìn)行自動(dòng)裝箱包裝操作。
六、結束語(yǔ)
經(jīng)PLC改造后的四連桿裝箱包裝機電氣控制系統,外觀(guān)上;物理接線(xiàn)量大大減少,控制柜體積縮小,柜內的原器件排列有序。運行效果上;經(jīng)設備運行證明,自動(dòng)化程度大大優(yōu)于原系統控制效果??刂瓶煽啃源蟠筇岣?,減輕了現場(chǎng)操作人員的勞動(dòng)強度。由于系統在整個(gè)包裝流水線(xiàn)和包裝機設備的危險位置安裝了光電位置檢測開(kāi)關(guān),提高了操作的安全性??傮w上提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。
PLC+ 風(fēng)光變頻器的小區恒壓供水控制應用實(shí)例
1 引言
本文是針對某生活小區實(shí)際情況,結合用戶(hù)生活 / 消防雙恒壓供水控制要求,我們進(jìn)行改造一些心?,F將其中改造情況介紹如下。
眾所周知,恒壓供水系統生活小區是非常重要,例如生活小區供水過(guò)程中,若自來(lái)水供水因故壓力不足或短時(shí)斷水,可能影響居民生活。又如當發(fā)生火警時(shí),若供水壓力不足或無(wú)水供應,不能迅速滅火,可能引起重大損失和人員傷亡。,生活小區采用生活 / 消防雙恒壓供水系統,具有較大經(jīng)濟和社會(huì )意義。 基于上述情況,我公司對某生活小區供水系統進(jìn)行改造,采用西門(mén)子 PLC 作為主控單元。利用風(fēng)光供水變頻器,系統狀態(tài)可快速調整供水系統工作壓力,達到恒壓供水目。改造提高了系統工作穩定性,到了良好控制效果。 2 用戶(hù)現場(chǎng)情況 如圖 1 所示,市網(wǎng)自來(lái)水用高低水位控制器 EQ 來(lái)控制注水閥 YV1 ,自動(dòng)把水注滿(mǎn)儲水水池,水位低于高水位,則自動(dòng)向水箱注水。水池高低水位信號也直接送給 PLC ,作為水位報警。保持供水連續性,水位上、下限傳感器高低距離較少。生活用水和消防用水共用二臺泵,平時(shí)電磁閥 YV2 處于失電狀態(tài),關(guān)閉消防管網(wǎng),二臺泵生活用水多少,按一定控制邏輯運行,維持生活用水低恒壓。當有火災發(fā)生時(shí),電磁閥 YV2 電,關(guān)閉生活用水管網(wǎng),二臺泵供消防用水使用,并維持消防用水高恒壓值?;馂慕Y束后,二臺泵改為生活供水使用。 圖 1 生活 / 消防雙恒壓供水系統示意圖 現場(chǎng)設備參數如下 : 型號 65-315(I)A 流量 56m 3 /h 揚程 110m 效率 56% 轉速 2900r/min 電機功率 37KW 3 系統控制要求 用戶(hù)對二泵生活 / 消防雙恒壓供水系統基本要求是: ⑴ 生活供水時(shí),系統低恒壓運行,消防供水時(shí)高恒壓值運行。 ⑵ 二臺泵恒壓需要,采取先開(kāi)先停原則接入和退出。 ⑶ 用水量小情況下,一臺泵連續運行時(shí)間超過(guò) 1 天,則要切換下一臺泵,系統具有倒泵功能,避免一臺泵工作時(shí)間過(guò)長(cháng)。 ⑷ 二臺泵啟動(dòng)時(shí)都要有軟啟動(dòng)功能。 ⑸ 要有完善報警功能。 ⑹ 對泵操作要有手動(dòng)控制功能;手動(dòng)只應急或檢修時(shí)使用。 4 設備選型 ( 1 )風(fēng)光 JD-BP32-XF 型供水變頻器 JD-BP32-XF 型是山東新風(fēng)光電子公司推出專(zhuān)用于供水變頻器,使用空間電壓矢量控制技術(shù)適用于各類(lèi)自控場(chǎng)合。恒壓供水中可以采用這類(lèi)變頻器。 JD-BP32-XF 型變頻器除具有變頻器一般特性外,還具有以下特性:水壓高、水壓低輸出接口,變頻器運行上限、下限頻率(可以任意設定),可以方便進(jìn)行雙壓力控制,內置智能 PI 控制,以上功能非常適用于供水控制要求。本例中選用 JD-BP32-37F ( 37KW )風(fēng)光供水變頻器拖動(dòng)用戶(hù)水泵。 ( 2 ) PLC 選型 ① 控制系統 IO 點(diǎn)及址分配 圖 1 所示及控制要求 , 統計控制系統輸入、輸出信號名稱(chēng) , 代碼及址編號如下表 1 所示。水位上 、 下限信號分別為 I0.1 、 I0.2 。 ② PLC 系統選型 系統共有開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn) 8 個(gè),開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn) 10 個(gè) , 選用西門(mén)子主機 CPU222 ( 8 入繼電器出) 1 臺,加上擴展模塊 EM222 ( 8 繼電器輸出) 1 臺。即可滿(mǎn)足用戶(hù)供水控制要求 ( 3 )壓力傳感器 供水系統中,壓力傳感器既可以采用壓力變送器,也可以采用遠傳壓力表。本例中采用遠傳壓力表,壓力表相應接線(xiàn)端子接到變頻器主控板 3 腳、 4 腳、 5 腳即可。 5 電氣控制系統原理圖 電氣控制系統原理圖包括主電路圖、控制電路圖及 PLC 外圍接線(xiàn)圖三部分。 ( 1 )主電路圖 如圖 2 所示為電控系統主電路。二臺電機分別為 M1 、 M2 。接觸器 KM1 、 KM3 ,分別控制 M1 、 M2 工頻運行;接觸器 KM2 、 KM4 ,分別控制 M1 、 M2 變頻運行; FR1 、 FR2 分別為二臺水泵電機過(guò)載保護用熱繼電器; QS1 、 QS2 和 QS3 分別為變頻器和二臺泵電機主電路隔離開(kāi)關(guān); FU1 、 FU2 為主電路熔斷器; BPQ 為風(fēng)光供水專(zhuān)用變頻器。 圖 2 主電路圖 ( 2 )控制電路圖 如圖 3 所 示為電控系統電路。圖中 SA 為手動(dòng) / 自動(dòng)轉換開(kāi)關(guān), SA 打 1 位置為手動(dòng)控制狀態(tài),打 2 狀態(tài)為自動(dòng)控制狀態(tài)。手動(dòng)運行時(shí),可用按鈕 SB1~SB6 控制二臺泵起 / 停和電磁閥 YV2 通 / 斷;自動(dòng)運行時(shí),系統 PLC 程序控制下運行。 圖中 HL8 為自動(dòng)運行狀態(tài)電源指示燈。 圖 3 電控系統控制電路圖 ( 3 ) PLC 接線(xiàn)圖 下圖 4 所示為 PLC 及擴展模塊外圍接線(xiàn)圖?;馂臅r(shí),火災信號 SA1 被觸動(dòng), I0.0 為 1 。 6 系統程序設計 ( 1 )程序中使用 PLC 內部器件及功能,如下表 2 所示: 生活 / 消防雙恒壓兩個(gè)恒壓值是我公司生產(chǎn)風(fēng)光供水專(zhuān)用變頻器直接設定。本實(shí)例中,用戶(hù)要求,生活壓力設定為 0.35MPa, 消防壓力設定為 0.60MPa 。 壓力低、壓力高信號分別由變頻器內部主控板 14 腳、 15 腳給出。 供水運行下限頻率、供水運行上限頻率由變頻器程序設定。本系統中,運行下限頻率設為 20Hz, 運行上限頻率設為 50Hz 。 ( 2 )系統 PLC 控制程序如下: 7 結束語(yǔ) 變頻調速技術(shù)飛速發(fā)展,變頻調速恒壓供水技術(shù)小區已普遍使用。用變頻器來(lái)實(shí)現恒壓供水,它供水方式相比較而言,其優(yōu)點(diǎn)是非常明顯。節能效果十分顯著(zhù),啟動(dòng)平穩,啟動(dòng)電流小,避免了電機啟動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)沖擊,延長(cháng)了泵和閥門(mén)等使用壽命,消啟動(dòng)和停機時(shí)水錘效應。供水控制系統提高了小區供水質(zhì)量。各項控制指標達到了用戶(hù)要求。風(fēng)光變頻器小區恒壓供水改造效果是明顯,改造是成功。 




圖 4 雙恒壓供水控制系統及擴展模塊外圍接線(xiàn)圖 



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