時(shí)間:2018-03-13 10:33:21來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
1引言
我院與黃石科威自控有限公司已有多年校企合作歷史,雙方合作開辦了“科威電梯班”引起行業(yè)廣泛關(guān)注。在plc教學(xué)內(nèi)容中引入黃石科威嵌入式plc技術(shù),已成為我院plc教學(xué)的特色。電氣控制線路中的改造是plc技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域,也是電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)plc課程教學(xué)的重要內(nèi)容。本文以繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)控制線路改造為例,介紹了國(guó)產(chǎn)科威嵌入式plc在電氣控制線路改造中的應(yīng)用。
2科威嵌入式plc應(yīng)用簡(jiǎn)介
科威嵌入式plc已在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于鋼鐵、汽車制造、石化、采礦、電力機(jī)械制造、環(huán)保及娛樂等各行各業(yè),其應(yīng)用大概可分為以下幾類:
(1)用于開關(guān)邏輯和順序控制。
(2)用于機(jī)械加工的數(shù)字控制。plc和觸摸屏組合一體,可實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制組成數(shù)控機(jī)床。
(3)運(yùn)動(dòng)控制。科威嵌入式plc對(duì)直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的位置、速度和加速度進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)單軸、雙軸和多軸位置控制,已廣泛地用于各種機(jī)械、金屬切削機(jī)床、機(jī)器人、裝配機(jī)械、電梯等場(chǎng)合。
(4)用于模擬量檢測(cè)和閉環(huán)過程的控制??仆度胧絧lc對(duì)溫度、壓力等模擬信號(hào)進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換,并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)pid控制,已廣泛地應(yīng)用于窯爐、塑料擠壓成型機(jī)、熱處理爐、加熱爐、鍋爐等設(shè)備以及輕工、化工、冶金、電力、機(jī)械、建材等行業(yè)。
(5)通訊網(wǎng)??仆度胧絧lc通訊包括主機(jī)與遠(yuǎn)程i/o之間的通信、多臺(tái)plc之間的通訊、plc與其他控制設(shè)備間的通訊、plc與字符屏,觸摸屏,計(jì)算機(jī)一起可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。
3繞線異步電機(jī)啟動(dòng)原理
3.1控制線路
三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路可以通過滑環(huán)外串接可變電阻來減小起動(dòng)電流,以達(dá)到提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子回路電阻的方法很多,分為分段調(diào)節(jié)和連續(xù)調(diào)節(jié)兩種,分段調(diào)節(jié)有時(shí)間原則調(diào)節(jié)、電流原則調(diào)節(jié)、速度原則調(diào)節(jié)以及綜合原則調(diào)節(jié)等,圖1所示的就是典型的時(shí)間原則調(diào)節(jié)的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)三級(jí)啟動(dòng)控制線路。
3.2工作原理
啟動(dòng)時(shí),合上電源開關(guān)qs,按下啟動(dòng)按鈕sb2,接觸器km通電,電動(dòng)機(jī)串接全部電阻啟動(dòng),接著時(shí)間繼電器kt1線圈通電,經(jīng)一定延時(shí)后kt1常開觸點(diǎn)閉合,使km1線圈通電,km1主觸點(diǎn)閉合,將電阻r1短接,電動(dòng)機(jī)加速運(yùn)行,同時(shí)km1的輔助常開觸點(diǎn)閉合,使kt2線圈通電。kt2經(jīng)延時(shí)后,kt2常開觸點(diǎn)閉合,使km2線圈通電吸合,km2的主觸點(diǎn)閉合,將電阻r2短接,電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速,同時(shí)km2線圈的輔助常開觸點(diǎn)閉合,是kt3線圈通電,kt3經(jīng)延時(shí)后,其常開觸點(diǎn)閉合,使km3線圈通電吸合并自鎖,電阻r3短接。至此,全部啟動(dòng)電阻被短接,于是電動(dòng)機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),同時(shí)km3的輔助常閉觸點(diǎn)使kt1斷電,依次使km1、kt2、km2、kt3失電。接觸器km1、km2、km3的輔助常閉觸點(diǎn)串接在km線圈電路中,其目的是保證只有當(dāng)上述接觸器全部都在斷電狀態(tài),即電動(dòng)機(jī)必須在全部電阻接入的情況下,方能進(jìn)行啟動(dòng)。
4基于plc的線路改造
4.1plc選型
根據(jù)設(shè)計(jì)要求、控制要求,選定plc的型號(hào)為:ec-08m
08r,它是由黃石科威公司生產(chǎn)的e系列plc(與三菱fx2n系列兼容),擁有8路輸入、8路(繼電器)輸出,而本例實(shí)際只需要3路輸入、6路輸出,輸出留有約1/3的余量,輸入所留余量超出1/3,完全滿足要求:擁有8k步的內(nèi)存容量,而本例用戶程序的容量估計(jì)在20步左右,完全夠用;支持內(nèi)置canbus、485、232通信功能,有利于今后與其它設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信。
4.2電控設(shè)計(jì)
基于ec-08m08r嵌入式plc的繞線電機(jī)i/o接口地址分配如附表所示。plc電控原理如圖2所示。
4.3plc梯形圖程序設(shè)計(jì)
plc梯形圖程序設(shè)計(jì)如圖3所示。
5結(jié)束語
利用國(guó)產(chǎn)科威嵌入式plc對(duì)繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的改造,大大地提高了該系統(tǒng)的可靠性、通用性,日常維護(hù)也極為方便,成本相對(duì)低廉,提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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