基于PLC技術(shù)的多電機(jī)順序控制

董德明　郭建國(guó)

【摘 要】在機(jī)床類機(jī)械設(shè)備中，多臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)的控制方式利用PLC進(jìn)行集中控制的方法，較繼電器接觸器控制具有突出的優(yōu)點(diǎn)，本文重點(diǎn)介紹基于PLC技術(shù)對(duì)多電機(jī)進(jìn)行順序控制的原理和自動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)的方法與技巧。

【關(guān)鍵詞】電動(dòng)機(jī)；PLC；順序控制；程序設(shè)計(jì)

在機(jī)床類設(shè)備的動(dòng)力系統(tǒng)中，有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)需要控制，如果采用繼電器接觸器控制，控制裝置體積大，動(dòng)作速度慢、耗電較多、功能少，特別是因?yàn)樗坑布B線構(gòu)成系統(tǒng)，接線復(fù)雜，當(dāng)生產(chǎn)工藝或控制對(duì)象改變時(shí)，原有的接線和控制盤（柜）就必須隨之改變或更換，設(shè)備通用性和靈活（柔性）較差。而采用PLC控制，可以根據(jù)工藝要求，靈活修改軟件程序，達(dá)到控制要求，大大縮短設(shè)備調(diào)試、更改周期，提高生產(chǎn)效率。PLC控制的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的電子線路來(lái)完成，用軟件程序替代了繼電器間的繁雜連線，所以可靠性也大大提高。

1 設(shè)備工藝要求介紹

某動(dòng)力設(shè)備中有6臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4、M5和M6，其中：M1和M4為潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)，工作時(shí)任意一臺(tái)啟動(dòng)即可，且同時(shí)只能有1臺(tái)工作，M2為壓縮空氣電動(dòng)機(jī)，M3為高壓油泵電動(dòng)機(jī)，M5和M6為設(shè)備控制電動(dòng)機(jī)。其控制要求如下：M1（或M4）和M2必須在設(shè)備控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前啟動(dòng)，啟動(dòng)順序?yàn)镸1（或M4）先啟動(dòng)，20秒后M2和M3啟動(dòng)。M2和M3啟動(dòng)25秒后，M5和M6同時(shí)啟動(dòng)。停機(jī)時(shí)，按停止按鈕，M5先停，15秒后M6停止，20秒后，M1（或M4）、M2和M3同時(shí)停止。工藝流程框圖如圖1所示。

圖1 工藝流程框圖

2 PLC控制程序設(shè)計(jì)

根據(jù)工藝要求進(jìn)行PLC輸入輸出點(diǎn)的計(jì)算。分手動(dòng)和自動(dòng)狀態(tài)，需要2個(gè)輸入點(diǎn)。在手動(dòng)狀態(tài)下調(diào)試電動(dòng)機(jī)，6臺(tái)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、停止開(kāi)關(guān)，需12個(gè)輸入點(diǎn)；6臺(tái)電動(dòng)機(jī)的熱繼電器觸點(diǎn)（電動(dòng)機(jī)的熱保護(hù)），需要6個(gè)輸入點(diǎn)；M1和M4選擇啟動(dòng)開(kāi)關(guān)需要2個(gè)輸入點(diǎn)。自動(dòng)方式下，總啟動(dòng)按鈕需要1個(gè)輸入點(diǎn)，總急停按鈕和停止按鈕各需要1個(gè)輸入點(diǎn)，共需要25個(gè)輸入點(diǎn)?？刂?臺(tái)電動(dòng)機(jī)工作，需要6個(gè)輸出點(diǎn)；每個(gè)電動(dòng)機(jī)報(bào)警輸出，需要6個(gè)輸出點(diǎn)；M1工作還是M2工作指示，需要2個(gè)輸出點(diǎn)。共需要14個(gè)輸出點(diǎn)，考慮到10～15%備用量，決定選用日本三菱的FX2-64MR PLC。

FX2-64MR PLC 采用繼電器輸出方式。它有32點(diǎn)輸入，32點(diǎn)輸出。輸入點(diǎn)為：X0～X37（注意為8進(jìn)制表示），輸出點(diǎn)為：Y0～Y37（8進(jìn)制表示）。圖2是輸入繼電器的等效電路。圖3為輸出繼電器的等效電路。

圖2 輸入繼電器的等效電路

圖3 輸出繼電器的等效電路

圖4 PLC接線圖

圖5 自動(dòng)方式程序梯形圖

注意：6臺(tái)電動(dòng)機(jī)的熱繼電器只能接常閉觸點(diǎn)，在梯形圖中就變?yōu)槌ｉ_(kāi)觸點(diǎn)。一般情況下，所有觸點(diǎn)均接常開(kāi)觸點(diǎn)，這樣梯形圖中與電氣原理圖中觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)，比較好理解。實(shí)際上，只要把輸入觸點(diǎn)理解為輸入繼電器線圈是否受激勵(lì)時(shí)所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)就很好理解了。如停止按鈕接常開(kāi)觸點(diǎn)，那么輸入繼電器線圈就沒(méi)有接通，那么常閉觸點(diǎn)應(yīng)該是處于閉合狀態(tài)，這時(shí)梯形圖中就應(yīng)該是常閉觸點(diǎn)。如停止按鈕接常閉觸點(diǎn)，輸入繼電器線圈已經(jīng)接通，那么常閉觸點(diǎn)應(yīng)該是處于斷開(kāi)狀態(tài)，只有常開(kāi)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，這時(shí)梯形圖中就應(yīng)該是常開(kāi)觸點(diǎn)（當(dāng)然運(yùn)行時(shí)閉合），線路才能接通。如果用常閉觸點(diǎn)，線路反而不通。PLC接線圖如圖4所示。

采用SW0PC-FXGP/WIN-E V3.0軟件編程，完成后將程序傳到PLC中調(diào)試。調(diào)試完成后自動(dòng)方式程序梯形圖如圖5所示。

3 結(jié)論

在多臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起?？刂浦?，使用PLC進(jìn)行集中控制，更改程序的延時(shí)時(shí)間就非常方便地更改了電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止時(shí)間，不用去調(diào)整時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間，使控制系統(tǒng)具有很大的靈活性和柔性。同時(shí)，由于采用了軟接線，系統(tǒng)的可靠性提高了，設(shè)備運(yùn)行更加可靠，減少了維護(hù)時(shí)間，為企業(yè)節(jié)約了運(yùn)行成本。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王炳實(shí).機(jī)床電氣控制[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2]廖常初.PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.

[3]袁任光.可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)及實(shí)例[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2001.

[4]熊葵榮.電器邏輯控制技術(shù)[M]. 北京：科學(xué)出版社，2002.

[責(zé)任編輯：曹明明]