任連文;孔祥國

摘要:WCD-500型穩(wěn)定土拌和站攪拌鍋沒有防護(hù)設(shè)施,時(shí)常發(fā)生安全事故,危害人身安全,應(yīng)用PLC對(duì)WCD-500型穩(wěn)定土拌和站進(jìn)行改造,增加安全防護(hù)的控制電路,投資少,效果好。同時(shí),用PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)Y-Δ起動(dòng),節(jié)省中間繼電器,簡化控制電路,降低故障率。

Abstract: Since there is no protective equipment in the stabilized soil mixing plant, accidents always happen threaten the safety of the persons. PLC is used to reform the WCD-500 to strengthen the control circuit because it has the advantage of low cost and effective. At the same time, PLC is used to start Y-Δ, saving intermediate relay, simplifying the control circuit to reduce the failure rate.

關(guān)鍵詞:PLC控制;WCD-500型穩(wěn)定土拌和站;Y-Δ啟動(dòng);程序設(shè)計(jì)

Key words: PLC control; WCD-500-type stabilized soil mixing station; Y-Δ start; programming

中圖分類號(hào):TU64 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)04-0233-01

0引言

WCD-500型穩(wěn)定土拌和站攪拌鍋沒有防護(hù)設(shè)施,工人在清理拌和站攪拌鍋的時(shí)候,時(shí)常發(fā)生人員生命安全事故,通常,這些事故危害大,影響惡劣,給施工工作帶來阻礙,給家庭帶來破壞,給公司帶來經(jīng)濟(jì)損失。而且,WCD-500型穩(wěn)定土拌和站自動(dòng)化程度低,人員操作復(fù)雜,一旦進(jìn)入大干高潮,操作人員往往加班加點(diǎn),時(shí)間一長,思想疲勞,人員疲憊,操作不及時(shí)時(shí)常發(fā)生,操作錯(cuò)誤也屢見不鮮,為了人身安全,生產(chǎn)安全,減輕人員操作強(qiáng)度,結(jié)合我公司W(wǎng)CD-500型穩(wěn)定土拌和站的實(shí)際情況,采用PLC對(duì)WCD-500型穩(wěn)定土拌和站進(jìn)行改造,取得了良好的效果。此舉措不僅可以大大地降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,方便操作,節(jié)省大量的精力,而且在電氣系統(tǒng)運(yùn)行可靠性有了顯著提高,清理拌和站攪拌鍋的工人的人身安全有了保障,工程的順利進(jìn)展有了可靠保障。同時(shí)降低了穩(wěn)定土拌和站的故障率,提高了穩(wěn)定土拌和站的利用率,提高了公司的經(jīng)濟(jì)效益。

1 WCD-500型穩(wěn)定土拌和站PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 電氣系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)思路

為了人身、生產(chǎn)安全,我們?cè)趯?duì)WCD-500型穩(wěn)定土拌和站改造中著重增強(qiáng)安全防護(hù)方面的設(shè)計(jì),同時(shí),對(duì)WCD-500型穩(wěn)定土拌和站大功率電機(jī)的控制電路進(jìn)行改造,將PLC應(yīng)用到控制電路中,將消除繼電器斷線不能正常啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)形成的弧光短路等故障。在具體設(shè)計(jì)思想上維持原繼電器、接觸器控制系統(tǒng)的邏輯順序和控制原理,在應(yīng)用中取得良好的效果。

1.2 PLC的I/O點(diǎn)數(shù)選定

在控制電路中,輸入PLC的控制信號(hào)為32點(diǎn),包括操作指令信號(hào)(如操作控制、按鈕開關(guān)等元件的觸點(diǎn)信號(hào))和拌和站狀態(tài)信號(hào)(如卸料倉門狀態(tài)信號(hào)、存料倉門狀態(tài)信號(hào)、空壓機(jī)氣壓狀態(tài)信號(hào)、拌合站拌合鍋門狀態(tài)信號(hào)和拌合鍋電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信號(hào)等)。PLC輸出的控制信號(hào)點(diǎn)數(shù)為32點(diǎn),包括動(dòng)作執(zhí)行元件(各接觸器線圈的控制信號(hào))。

1.3 硬件組成

1.3.1 PLC系統(tǒng)

這是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分,采用的是日本三菱公司的FX2-80MR-D型PLC。該機(jī)型為整體式PLC機(jī),結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕,具有很強(qiáng)的抗干擾能力和負(fù)載能力,非常適合在料場(chǎng)的工作環(huán)境。而且FX2系列PLC機(jī)的最大的特點(diǎn)是在小型機(jī)上實(shí)現(xiàn)大型機(jī)的功能,可與計(jì)算機(jī)自由聯(lián)接。該機(jī)型有40個(gè)輸入點(diǎn)和40個(gè)輸出點(diǎn)。不帶擴(kuò)展模塊,完全滿足系統(tǒng)的要求。

1.3.2 輸出驅(qū)動(dòng)部分

因?yàn)檩敵霾糠挚刂频呢?fù)載多為感性負(fù)載,為此選用固態(tài)繼電器進(jìn)行功率放大。但在電路中未加設(shè)二極管保護(hù)和過壓吸收電路;僅在發(fā)電機(jī)回路中加裝了過壓吸收保護(hù)電路。

1.4 PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)

該控制系統(tǒng)的程序大多根據(jù)WCD-500型穩(wěn)定土拌和站原電氣原理圖的控制方式編寫。在程序設(shè)計(jì)時(shí)取消了原電路中所有的中間繼電器、時(shí)間繼電器和大部分中間起聯(lián)鎖作用的接觸器的輔助觸點(diǎn)。這些裝置的功能完全由程序控制來實(shí)現(xiàn),使電路得到了簡化且功能進(jìn)一步增強(qiáng)。拌和站的電路分兩路,一路作為拌和站和工作現(xiàn)場(chǎng)的照明使用,另一路作為拌和站控制和運(yùn)行供電,兩路分離,互不干擾,以供拌和站一旦出現(xiàn)事故時(shí),拌和站正常照明,方便事故處理。

在拌和站拌合鍋的門上安裝行程開關(guān),拌和站在啟動(dòng)時(shí),如果拌合鍋的鍋蓋沒有蓋好,各個(gè)電機(jī)都不工作;僅僅電鈴持續(xù)不斷的響動(dòng),提醒操作人員拌合站鍋門沒關(guān),或有人工作,不要誤操作;提醒工作人員注意,拌和站將要運(yùn)轉(zhuǎn),注意安全,及時(shí)躲避。防止工人在清理拌和站拌合鍋時(shí),被運(yùn)轉(zhuǎn)的攪拌軸,攪拌至死,發(fā)生人身安全事故。

拌和站正常開動(dòng)時(shí),旋轉(zhuǎn)開關(guān),電路接通,PLC按照設(shè)定程序自動(dòng)運(yùn)行,首先PLC定時(shí)器計(jì)時(shí),電鈴持續(xù)響動(dòng)3分鐘,定時(shí)器動(dòng)作,控制空氣空壓機(jī)的繼電器動(dòng)作,空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)空壓機(jī)的氣壓值達(dá)到要求時(shí),空壓機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)氣壓值低于要求時(shí),空壓機(jī)自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)空壓機(jī)的氣壓值達(dá)到要求后,控制卸料門的PLC輸出繼電器動(dòng)作,卸料門開啟,檢驗(yàn)卸料門完好與否。然后,控制出料皮帶的電機(jī)的繼電器動(dòng)作,帶動(dòng)出料皮帶的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),出料電機(jī)運(yùn)行30秒后,控制拌和站拌合鍋的PLC輸出繼電器動(dòng)作,電路接通,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),帶動(dòng)攪拌軸運(yùn)轉(zhuǎn),30秒過后,控制上料皮帶的PLC輸出繼電器閉合,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),上料皮帶運(yùn)行。這次改造改變了拌和站原有的出料皮帶電機(jī)、攪拌鍋電機(jī)、上料皮帶電機(jī)的繼電器同時(shí)動(dòng)作,電機(jī)同時(shí)啟動(dòng),避免用電電壓瞬時(shí)減小,保護(hù)了電機(jī)。而且,有效避免人員在清理拌合鍋時(shí),電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),攪拌軸旋轉(zhuǎn),將工作人員攪拌這種事故的發(fā)生。設(shè)置了急停按鈕,在拌和站運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候,遇到特殊情況,按下此按鈕,可斷開拌和站的供電,有效保護(hù)人身、設(shè)備的安全。

2用PLC實(shí)現(xiàn)電機(jī)的Y-Δ啟動(dòng)

PLC實(shí)現(xiàn)拌合鍋攪拌電機(jī)Y-Δ啟動(dòng)的電路控制原理,與拌合鍋攪拌電機(jī)用接觸器,繼電器控制啟動(dòng)的原理一致。拌和站拌合鍋攪拌電機(jī)電路中所需要的輸入輸出點(diǎn)比較少,本電路中輸入信號(hào)有:啟動(dòng)信號(hào)、停止信號(hào)、熱繼電器動(dòng)作信號(hào),和拌合鍋攪拌電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)信號(hào)。輸出信號(hào)多一些,因?yàn)镻LC輸出點(diǎn)的限制,需要利用小型繼電器在PLC和接觸器之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換,輸出信號(hào)有:電機(jī)Y型啟動(dòng)的繼電器、電機(jī)啟動(dòng)的主繼電器、電機(jī)Δ型啟動(dòng)的繼電器、熱繼電器動(dòng)作報(bào)警、電機(jī)Y型啟動(dòng)指示、電機(jī)Δ型轉(zhuǎn)換指示等信號(hào)。用PLC實(shí)現(xiàn)電機(jī)的Y-Δ啟動(dòng),消除繼電器斷線不能正常啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)形成的弧光短路等故障,PLC以弱電控制強(qiáng)電,省去控制繼電器,節(jié)省線路減少了故障率,運(yùn)行成本低。PLC的輸入、輸出部分和固態(tài)繼電器均有發(fā)光二極管顯示,方便了檢修人員查找電氣故障,提高了檢修效率,進(jìn)而提高了拌和站的利用率。由于PLC在設(shè)計(jì)制造時(shí)充分考慮到控制現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境問題,并采取了多層次、多種有效措施來提高工作可靠性,因此,采用PLC實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制,特別適合工作環(huán)境條件較惡劣的料場(chǎng)。

3結(jié)束語

采用了PLC改造拌和站電氣控制系統(tǒng),改變了以往因攪拌鍋沒有防護(hù)措施,發(fā)生人身安全事故的狀況,有效保護(hù)人身、生產(chǎn)的安全,提高了公司的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。PLC的輸入、輸出部分和固態(tài)繼電器均有發(fā)光二極管顯示,方便了檢修人員查找電氣故障,提高了檢修效率,進(jìn)而提高了拌和站的利用率。

參考文獻(xiàn):

[1]王兆義.小型可編程控制器實(shí)用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1994.

[2]朱紹祥.可編程控制器原理與應(yīng)用[M].:上海交通大學(xué)出版社,1992.

[3]湯天浩.電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.