哈爾濱五聯(lián)電氣設備有限責任公司 沈 芳

PLC在電機潤滑設備中的應用

哈爾濱五聯(lián)電氣設備有限責任公司 沈 芳

在工業(yè)生產(chǎn)中，電機作為各種機械的動力源，正朝著大型化、專業(yè)化的方向發(fā)展。電機潤滑設備作為電機的輔助設備，是一個相對獨立的機電液一體化單元，也是電機最重要的輔助設備，對于保障電機安全運行、減少運行故障具有重要作用。PLC作為電機潤滑設備的控制單元，對電機潤滑具有不可替代的作用，因此也日益被使用者所重視。

一、電機潤滑設備系統(tǒng)介紹

電機潤滑設備系統(tǒng)主要由控制柜、上油箱、下油箱、油泵、過濾器、冷卻器、功能閥門和儀表等部分組成。該系統(tǒng)主要用于電機軸承潤滑，以保證電機的可靠運行，其工作原理為：油泵從下油箱吸入潤滑油送至上油箱，經(jīng)上油箱供油管分別為電機提供潤滑油，將潤滑油送至電機軸承后，循環(huán)回下油箱，完成一次循環(huán)。

二、PLC在電機潤滑系統(tǒng)中的控制特點

1.PLC作為控制柜的核心組成部分，控制著電機潤滑設備上的閥門及儀表等設備，以保證這些設備在穩(wěn)定的壓力流量下將潤滑油供給電機軸承使用，并把控制和采集的信號送至與PLC相連的上位機，以實現(xiàn)上位機在線監(jiān)控。

2.傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)雖然能夠完成系統(tǒng)的控制功能，但是只能解決開關量的簡單邏輯運算，控制功能有限。同時，由于繼電器、接觸器等器件體積較大，每個器件的工作觸點有限，當機械受控對象較多或控制動作順序復雜時，需要采用大量繼電器，其線路連接十分復雜，致使控制系統(tǒng)體積龐大、功耗高、可靠性差。PLC梯形圖與繼電器電路圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，并且PLC的開關動作是由無觸點的半導體電路來完成的，使得PLC具有體積小、速度快、網(wǎng)絡通信能力強、功能多、可靠性高等優(yōu)點，且易于實現(xiàn)標準化。繼電器控制系統(tǒng)的繼電器、接觸器需滿足條件可同時得電工作，而PLC線圈狀態(tài)的變化在時間上是串行的，不會出現(xiàn)多個線圈同時改變狀態(tài)的情況，這是PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的本質區(qū)別，所以這種PLC編程語言對于熟悉繼電器控制的技術人員來說，可以快速掌握其使用方法。

3.控制柜內的信號控制采用西門子S7–224及擴展數(shù)字量模塊EM 235來實現(xiàn)控制功能。EM 235用來擴展西門子S7–224的輸入輸出信號點。西門子S7–224與電氣回路的接口，是通過輸入/輸出部分（Input/Output）來完成的。I/O模塊集成PLC的I/O電路，其輸入接口可以直接與各種輸入設備（如按鈕、各種傳感器等）連接，輸出接口可以直接與繼電器、接觸器等連接。輸入模塊將電信號轉換成數(shù)字信號進入PLC系統(tǒng)，系統(tǒng)如若不要求時時顯示報警信號，可采用開關量輸入和開關量輸出；如若要求時時顯示，則需配備模擬量模塊EM 231，可采用模擬量輸入和模擬量輸出，模擬量輸入信號通常選用電流型（4 ～ 20 mA）。

4.西門子S7–224的頂驅系統(tǒng)采用的為AC（交流）220 V輸入，DC（直流）24 V輸出。內部提供24 V電源，選擇的儀表控制器等就要對應選擇相應的輸入電壓值。如果是直流輸入單元無需外接電源，只需將開關接在輸入端子和公共端子之間即可。此種接線方式簡化了輸入端的接線，接線更加方便、集中。其具體接線方式為：采用底板安裝在控制柜中，實現(xiàn)模塊間的聯(lián)系，使各模塊的連線實現(xiàn)最經(jīng)濟連接，底板上的所有模塊看起來形成一個整體。

三、PLC在工程項目中的應用

在特變電工沈陽變壓器集團有限責任公司項目液壓潤滑設備中，西門子S7–224控制系統(tǒng)控制元件，主要用于檢測系統(tǒng)中的溫度、壓力、壓差、液位等參數(shù)，當達到設定值時，向控制柜發(fā)出信號，由控制柜控制系統(tǒng)某主元件工作或發(fā)出聲光報警信號。油箱溫度正常溫度整定值400 ℃，下限溫度整定值350 ℃，下極限溫度整定值25 ℃，當油箱溫度低于下極限值時，油泵不能啟動。系統(tǒng)（出油口）正常溫度整定值40 ℃，上限溫度整定值45 ℃，上極限溫度整定值50 ℃。當出油口溫度高于上限值時，系統(tǒng)發(fā)出報警信號。系統(tǒng)（出油口）壓力控制器，系統(tǒng)壓力正常整定值0.5 MPa，下限整定值為0.47 MPa，壓力下極限整定值0.45 MPa，當系統(tǒng)壓力低于下極限值時，發(fā)出報警信號。

四、PLC在出廠試驗中的應用

液壓潤滑設備出廠時，還要和西門子S7–224進行聯(lián)調。調試時，使用介質為L–TSA32汽輪機油，調試用的潤滑油必須用過濾機加入油箱，過濾精度不得低于0.12 mm。調試后，進行耐壓試驗和空載試驗。

1.空載試驗。打開安全閥，使開口度到最大，關閉出油口閥門，啟動任一電機，使裝置在空載下運行，在沒有異常振動和噪聲的平穩(wěn)狀況下測試電機運行情況。電機在此條件下安全運行10 ～ 20 min即認定空載試驗合格。

2.耐壓試驗。耐壓試驗壓力逐級升高規(guī)定：低壓每級0.1～ 0.15 MPa，高壓每級1 ～ 2MPa，保壓1 ～ 3 min后方可再次升高。空載試驗合格后，逐漸關閉安全閥開口度，使壓力逐級升高至0.75 MPa（即1.5倍的公稱壓力）保壓10 min，然后降至0.5 MPa公稱壓力并進行全面檢查，系統(tǒng)應在無滲漏情況下運行10 ～ 30 min后為耐壓試驗合格，耐壓試驗合格后將壓力降至空載壓力。進行系統(tǒng)實際安全壓力整定，系統(tǒng)實際安全壓力整定值比油泵出口實際工作壓力值高0.1 MPa左右，具體方法是逐漸關閉出油口閥門后，逐漸打開安全閥開口度，使壓力降至此值，打開出油口閥門，系統(tǒng)降至工作壓力下循環(huán)。所有試驗完成后，將西門子S7–224電源斷開，保證安全。