PLC在防爆電機(jī)起動(dòng)器中的應(yīng)用

李蘭芳

（神東煤炭集團(tuán)公司供電中心，陜西 神木 719315）

引言

PLC（可編程序控制器）是一種采用微處理技術(shù)的通用工業(yè)控制裝置。它的各種功能都沿用控制系統(tǒng)的概念，其箱體內(nèi)包含著供用戶使用的各種電器：計(jì)數(shù)器、定時(shí)器及各種特殊的電器，它的輸入端定義為輸入接點(diǎn)，輸出端定義為繼電器線圈，用戶完全可以用電氣控制的概念來設(shè)計(jì)PLC控制圖，即梯形圖。為了識(shí)別輸入輸出信號(hào)，每個(gè)語句都有一地址，把其輸入到PLC中可以執(zhí)行各種功能，例如定時(shí)功能、計(jì)數(shù)功能、算術(shù)功能及模擬功能等，并把結(jié)果輸出到被控裝置。它具有計(jì)算機(jī)的靈活性，又比計(jì)算機(jī)具有更高的可靠性，且操作簡(jiǎn)單、便于接受、維護(hù)量小，因此在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

在防爆電機(jī)起動(dòng)器中使用可編程序控制器（PLC），可以為井下控制驅(qū)動(dòng)裝置提供一個(gè)簡(jiǎn)單有效的控制手段。它的控制系統(tǒng)非常靈活，它能以最小的設(shè)備及幾乎沒有的外接線就可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器的順序控制。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)，所有的外部控制電路（如電機(jī)輔助芯線、遠(yuǎn)控起動(dòng)線路）狀態(tài)均能在該起動(dòng)器的液晶顯示器（LCD）上顯示，其顯示的信息能給操作者及技術(shù)工人提供幫助。其中兩行內(nèi)容顯示每個(gè)主驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)，四位數(shù)據(jù)顯示內(nèi)部溫度及電纜的絕緣水平，并且有一組發(fā)光二極管（LED）指示PLC和控制線路的狀態(tài)，下面著重介紹一下該起動(dòng)器的控制系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

1 控制系統(tǒng)

PLC是該起動(dòng)器的大腦，它通過對(duì)外部控制線路狀態(tài)的查看，了解哪些驅(qū)動(dòng)器準(zhǔn)備起動(dòng)，脫扣或已運(yùn)行，從而控制驅(qū)動(dòng)器的順序，它確定了驅(qū)動(dòng)器的起動(dòng)或停止。驅(qū)動(dòng)器將被稱作A……G，它代表實(shí)際驅(qū)動(dòng)器1、2等。寫在PLC內(nèi)部的程序很容易實(shí)現(xiàn)很多常用的順序控制，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)開關(guān)確定了順序的開或閉。下面講講幾種控制系統(tǒng)及控制系統(tǒng)故障的處理辦法［1］。

1）主－從順序控制（這種模式常用于轉(zhuǎn)載機(jī)和破碎機(jī)），其方框圖如圖1所示。

圖1 主—從順序控制圖

如果驅(qū)動(dòng)器A、B都設(shè)為順序模式，可作為主－從對(duì)操作，設(shè)定了1s的順序延時(shí)（驅(qū)動(dòng)器A先工作）。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器的輔助線路為檢測(cè)模式。C1端接BS3101（POIS）起動(dòng)、停止控制，控制電路的起動(dòng)、停止順序操作同獨(dú)立的C端模式——即需一個(gè)正確的POIS順序（停－起動(dòng)－運(yùn)行），任一驅(qū)動(dòng)脫扣，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器都停止工作。

2）雙速主－從順序控制（這種模式常用于控制兩個(gè)電動(dòng)機(jī)的雙速刮板輸送機(jī)）方框圖如圖2所示。

圖2 雙速主－從順序控制圖

選擇這種順序模式，一般需兩個(gè)起動(dòng)器。如果一個(gè)起動(dòng)器為主雙速驅(qū)動(dòng)器，則另一個(gè)為從雙速驅(qū)動(dòng)器，主驅(qū)動(dòng)器單元選C、E順序，驅(qū)動(dòng)器單元D、F選獨(dú)立輔助。主從單元的“允許運(yùn)行”信號(hào)均需引入外部控制口“A”。

3）順序聯(lián)鎖（這種模式常用于轉(zhuǎn)載機(jī)與刮板運(yùn)輸機(jī)）方框圖如圖3所示。

圖3 順序聯(lián)鎖圖

如果選驅(qū)動(dòng)器A為順序模式，當(dāng)其閉合時(shí)，外部順序B端產(chǎn)生允許起動(dòng)順序，這和第二個(gè)起動(dòng)器的A端相接，實(shí)現(xiàn)順序聯(lián)鎖。

如果A、B驅(qū)動(dòng)器為順序，那么只有當(dāng)A、B都閉合時(shí)，才能產(chǎn)生允許起動(dòng)聯(lián)鎖。

驅(qū)動(dòng)器A或B的脫扣將引起所有的驅(qū)動(dòng)器的開路。

4）控制系統(tǒng)的故障極易處理。

如果端子檢測(cè)不正常，或端子檢測(cè)似乎是好的，但驅(qū)動(dòng)器卻不能起動(dòng)，那么端子卡或PLC有故障，需更換端子檢測(cè)單元；如果高壓測(cè)試功能工作不正常，或一個(gè)可選的溫度監(jiān)測(cè)器工作有故障，那么高壓測(cè)試卡或高壓測(cè)試箱或許出了問題，需更換高壓測(cè)試卡或整個(gè)高壓測(cè)試箱；在異常情況下，PLC單元可作為一個(gè)完整的配件被更換——它由PLC組件、PLC接口板和連接硬線構(gòu)成。

2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

監(jiān)測(cè)線路和數(shù)據(jù)輸出系統(tǒng)通過安裝在主箱前部的柵／未級(jí)前置放大裝置進(jìn)行操作。這個(gè)裝置包括一個(gè)本安接地柵以保證與全礦信息系統(tǒng)連接［2］。

1）監(jiān)測(cè)線路顯示狀態(tài)。

如果這項(xiàng)被選擇，所有7個(gè)驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)包括：模擬電壓、電流及功率；過載保護(hù)裝置；保護(hù)性脫扣；接觸器狀態(tài)；通過裝置左邊接口盒的光耦傳送“給全礦數(shù)據(jù)系統(tǒng)”，驅(qū)動(dòng)器顯示SAP線狀態(tài)。例如：

下面是可能顯示的信息：

BLANK－SAP與驅(qū)動(dòng)器沒聯(lián)系上

SAP？？－地址設(shè)置錯(cuò)誤

Tx on－SAP傳輸正常

2）BS5754數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的接收狀態(tài)。

該項(xiàng)通過裝置左側(cè)的接口盒接收器將驅(qū)動(dòng)器傳輸?shù)墓β?、電壓、電流及接觸器狀態(tài)接收。

多極插頭可以連接1個(gè)電壓、2個(gè)電流和2個(gè)功率的記錄儀圖形，這些必須用線將合適的印制板接頭與實(shí)際使用的驅(qū)動(dòng)器位置即“A－G”相匹配。

3）監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障處理。

監(jiān)測(cè)線路故障，如果驅(qū)動(dòng)器的微處理器由于某種原因被重新起動(dòng)，將把SAP地址丟失，傳輸被禁止，同時(shí)顯示“SAP？？”，采取的辦法就是重新存入地址；在大多數(shù)情況下，故障來自于起動(dòng)器外部（有缺陷的電纜或PSK至OPTO轉(zhuǎn)換器是典型的線路故障）；影響SAP傳輸?shù)膬?nèi)部故障，可能是獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器裝置，或在主箱頂部的SAP隔離裝置，最好的辦法是更換（因更換費(fèi)用低、節(jié)省時(shí)間）［3］。

驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)通過轉(zhuǎn)換器傳到外部PVI裝置，它傳送的是數(shù)字量，與SAP類似，所以它工作正常與否也與SAP類似相似。影響PVI傳輸?shù)膬?nèi)部故障，可能是獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器裝置，或在主箱頂部的PVI隔離裝置，最好的辦法是更換；在外部IS箱，如果一個(gè)驅(qū)動(dòng)器與接收卡有信號(hào)傳輸，則綠色LED將快速閃動(dòng)，如果沒有閃動(dòng)，說明對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)器故障或驅(qū)動(dòng)器的連線出錯(cuò)。

目前在PLC邏輯控制的編程語言中，又出現(xiàn)了一種新的編程方法——網(wǎng)絡(luò)語言，它比以梯形圖為基礎(chǔ)的邏輯語言編程更簡(jiǎn)單、更直觀、更適合PLC的應(yīng)用推廣，可以說，網(wǎng)絡(luò)語言使PLC控制增強(qiáng)了生命力，它會(huì)在煤礦設(shè)備中得到更廣泛的應(yīng)用。

［1］ 陳強(qiáng)，王會(huì)枝，王大軍，等.PLC在礦用真空電磁起動(dòng)器上的應(yīng)用［J］.煤礦機(jī)械，2011（6）：219－220.

［2］ 閔磊，陳燎原，王磊，等.PLC控制與組態(tài)技術(shù)在礦用通風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.煤礦機(jī)械，2011（2）：199－200.

［3］ 李會(huì)新.PLC在礦用浮選泵的應(yīng)用［J］.煤炭技術(shù)，2001（2）：114－116.