王福臣
摘 要:設(shè)計了一種控制系統(tǒng),通過主熔斷器并聯(lián)帶微動開關(guān)的副熔斷器的方式,在主熔斷器熔斷后,副熔斷器也熔斷并觸動微動開關(guān),將微動開關(guān)的信號傳遞到PLC控制系統(tǒng),經(jīng)PLC邏輯分析后,切斷主回路,并通過HMI屏顯示故障信息,縮短故障排除時間。
關(guān)鍵詞:熔斷器;保護開關(guān);PLC控制系統(tǒng)
中圖分類號:TM563 文獻標志碼:A
0 引言
在一些功率較大的電機或電阻爐等設(shè)備的主回路保護中,常常會用到熔斷器進行保護,當電流過大時熔絲熔斷實現(xiàn)對設(shè)備的保護。當設(shè)備出現(xiàn)此類故障停機時,由于沒有相應(yīng)的報警提示,給故障的排除造成了一定的困難。
本文使用主熔斷器并聯(lián)帶微動開關(guān)的副熔斷器的方法,通過PLC及觸摸屏HMI控制系統(tǒng),顯示故障報警點,以縮短故障排除時間。
1 設(shè)備介紹
遠紅外加熱爐控制系統(tǒng)通過固態(tài)繼電器進行溫度控制,用熔斷器對加熱相關(guān)元件進行保護。遠紅外加熱爐共3組9個加熱元件,9個快速熔斷器。原廠家提供的設(shè)備控制系統(tǒng)較簡單,在設(shè)備出現(xiàn)熔斷器熔斷故障后,不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障點,只能依靠經(jīng)驗逐一檢查排除。不僅排除過程費時費力,而且還影響設(shè)備的運行安全及產(chǎn)能。
2 控制系統(tǒng)改進設(shè)計
2.1 熔斷器保護開關(guān)工作原理
在每個加熱回路主熔斷器上并聯(lián)一小容量的輔助熔斷器及保護微動開關(guān),在加熱回路出現(xiàn)故障時會先燒毀主熔斷器,隨后副熔斷器會快速熔斷,副熔斷器熔斷后,其芯部會彈出并觸壓微動保護開關(guān),微動開關(guān)信號傳到PLC控制系統(tǒng),PLC控制系統(tǒng)監(jiān)測到保護開關(guān)信號變化后會發(fā)出報警信號并通過HMI顯示。同時,通過PLC控制,迅速斷開遠紅外加熱裝置固態(tài)繼電器的控制信號,使設(shè)備停止運行,保護設(shè)備的安全。熔斷器安裝效果如圖1所示。
2.2 控制系統(tǒng)設(shè)計
整套控制系統(tǒng)配置為西門子1200PLC及TP700觸摸屏,可以將遠紅外加熱裝置的熔斷器保護信號引入PLC控制系統(tǒng)。經(jīng)過查找,迅速確定相關(guān)器件型號及安裝方式,順利實現(xiàn)了遠紅外控制系統(tǒng)的升級。
2.3 控制原理圖
由于受到控制系統(tǒng)限制,現(xiàn)采取同組內(nèi)3個保護開關(guān)串聯(lián)的方式引入PLC控制系統(tǒng)。最好是能將每一個熔斷器保護開關(guān)都引到PLC系統(tǒng)內(nèi),這樣報警顯示將更準確。實際接線時接微動開關(guān)的常閉點,比常開點動作更靈敏、可靠。電氣原理圖如圖2所示。
2.4 離散量報警組態(tài)畫面(如圖3所示)
3 設(shè)備調(diào)試
設(shè)備整合完成后,進行了模擬調(diào)試。在PLC程序內(nèi)強制I3.1(或I3.2、I3.3)或模擬觸壓各微動開關(guān),可以迅速在HMI屏上顯示報警信號,并切斷控制回路。在設(shè)備實際應(yīng)用中,曾出現(xiàn)主回路電流表沒有電流的現(xiàn)象,經(jīng)HMI屏查看故障信息,發(fā)現(xiàn)“上組加熱元件保險故障_I3.1”的報警信息,根據(jù)提示信息迅速找到燒斷的保險并判明故障原因,極大地減少了設(shè)備故障的停機時間,提高了排故效率。
結(jié)語
通過對遠紅外加熱裝置熔斷器保護開關(guān)的改造,將保護信號添加到PLC及HMI控制系統(tǒng)內(nèi),實現(xiàn)了故障狀態(tài)的即時報警顯示,降低了設(shè)備故障查找時間,并可對故障進行準確的定位,提高了設(shè)備的運行可靠性,可操作性。
參考文獻
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