唐 棟

（西安航空動(dòng)力控制科技有限公司動(dòng)力分廠 西安）

1.問(wèn)題的提出

西安航空動(dòng)力控制科技有限公司61號(hào)動(dòng)力站中負(fù)責(zé)冬季中央空調(diào)廠房采暖的4臺(tái)熱水泵中每2臺(tái)熱水泵（45 kW）共用一個(gè)ATR48軟啟動(dòng)器進(jìn)行起/停控制，控制柜內(nèi)所有二次線路均按照施耐德電氣提供的標(biāo)準(zhǔn)控制圖接線（大量使用最普通的有觸點(diǎn)的各類(lèi)繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制），該系統(tǒng)幾乎每年都會(huì)因?yàn)槔^電器的誤動(dòng)作或不動(dòng)作等原因造成熱水泵無(wú)法正常工作。由于二次設(shè)備線路較為繁雜，故增加了維修難度，致使每次維修周期都較長(zhǎng)，不利于長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。再考慮到控制設(shè)備占地面積大，故計(jì)劃對(duì)原控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，達(dá)到以PLC為控制器，用1臺(tái)施耐德 Altistart 48對(duì)2臺(tái)相同型號(hào)的水泵的速度（v）分別啟/停進(jìn)行控制。

2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

PLC的 I/O端子分配見(jiàn)表1。

表1 PLC的 I/O端子分配

3.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)（圖1）

圖1 PLC程序

（1）1#電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程。按下MST啟動(dòng)按鈕，PLC輸出Q0.0得電使得外部繼電器KA得電，進(jìn)線接觸器KM1吸合，主觸頭閉合。按BPM1啟動(dòng)電機(jī)1，當(dāng)按下BPM1時(shí)，PLC內(nèi)部繼電器M10.1（PLC輸出Q0.0得電使得外部繼電器KA得電，進(jìn)線接觸器KM1吸合）得電。此時(shí)ATS48由MST和KM1供電，ATS48的R1端子接通（PLC外部輸入I0.6接通）后PLC內(nèi)部繼電器M0.0被激活，此時(shí)PLC輸出Q0.1輸出（KA1閉合）使得軟啟動(dòng)接觸器KM11吸合。因?yàn)镻LC內(nèi)部繼電器M10.1閉合，使得PLC內(nèi)部時(shí)間繼電器T37得電，在0.8 s的延時(shí)后PLC內(nèi)部繼電器M0.5也會(huì)得電。ATS48在有T37和M0.5吸合后，RUN端子施加運(yùn)行命令（脈沖信號(hào)）后將會(huì)由ATS48對(duì)1#電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)電機(jī)。PLC內(nèi)部繼電器M10.1由于M0.5常閉觸點(diǎn)打開(kāi)失電。此時(shí)PLC輸出Q0.1保持輸出（KA1保持閉合），使得KM11保持閉合。在啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，R2在ATS48得電，M0.1閉合，此時(shí)PLC輸出Q0.2得電（KA2閉合），KM12被閉合，而KM11保持閉合。在較短的一段時(shí)間之后，R2在R1之后失電（啟動(dòng)器旁路功能）。由于M0.0斷開(kāi)，使得軟啟動(dòng)接觸器KM11斷開(kāi)，電機(jī)繼續(xù)由KM12供電進(jìn)行工頻運(yùn)行。

（2）1#電機(jī)停止過(guò)程。按下BPM2，PLC內(nèi)部繼電器M0.3閉合后，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)后T37和T39閉合。ATS48上的L1從T38和T39上接收一個(gè)停機(jī)命令（L1必需調(diào)整至L1C值）。收到停機(jī)命令后ATS48上的R1和R2得電動(dòng)作（R2為脈沖信號(hào)，R1保持閉合直到電機(jī)完全停下來(lái)）,此時(shí)KM21閉合。在一段可調(diào)的延時(shí)后，M0.6和T40得電，PLC輸出，Q0.7得電，使得外部繼電器KA7得電，此時(shí)ATS48從KA7接受一個(gè)停機(jī)命令。執(zhí)行停機(jī)命令后KM22失電，電機(jī)將由ATS48使電機(jī)減速。當(dāng)電機(jī)完全停下來(lái)后ATS48上R1斷開(kāi)，KM21斷開(kāi)。此時(shí)ATS48可以對(duì)其他電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)或停機(jī)

（3）2#電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程。按下MST啟動(dòng)按鈕，PLC輸出Q0.0得電使得外部繼電器KA得電，進(jìn)線接觸器KM1吸合，主觸頭閉合。按BPM2啟動(dòng)2#電機(jī)1，當(dāng)按下 BPM2時(shí)，PLC內(nèi)部中間繼電器M10.1（PLC輸出Q0.0得電使得外部繼電器KA得電，進(jìn)線接觸器KM1吸合）得電。此時(shí)ATS48由MST和KM1供電，ATS48的R1端子接通（PLC外部輸入I0.6接通）后PLC內(nèi)部繼電器M0.0被激活，此時(shí)PLC輸出Q0.3輸出（KA1閉合）使得軟啟動(dòng)接觸器KM21吸合。因?yàn)镻LC內(nèi)部繼電器M10.1閉合，使得PLC內(nèi)部時(shí)間繼電器T37得電，在0.8 s的延時(shí)后PLC內(nèi)部繼電器M0.5也會(huì)得電。ATS48在有T37和M0.5吸合后，RUN端子施加運(yùn)行命令（脈沖信號(hào)）后將會(huì)由ATS48對(duì)2#電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)電機(jī)。PLC內(nèi)部繼電器M10.1由于M0.5常閉觸點(diǎn)打開(kāi)失電。此時(shí)PLC輸出Q0.1保持輸出（KA1保持閉合），使得KM21保持閉合。在啟動(dòng)結(jié)束時(shí)，R2在ATS48得電，M0.1閉合，此時(shí)PLC輸出Q0.4得電（KA2閉合），KM22被閉合，而KM21保持閉合。在較短的一段時(shí)間之后，R2在R1之后失電（啟動(dòng)器旁路功能）。由于M0.0斷開(kāi)，使得軟啟動(dòng)接觸器KM21斷開(kāi)，電機(jī)繼續(xù)由KM22供電進(jìn)行工頻運(yùn)行。

（4）2#電機(jī)停止過(guò)程。按下BPM2，PLC內(nèi)部繼電器M0.3閉合后，經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)后T37和T39閉合。ATS48上的L1從T38和T39上接收一個(gè)停機(jī)命令（L1必需調(diào)整至L1C值）。收到停機(jī)命令后ATS48上的R1和R2得電動(dòng)作（R2為脈沖信號(hào)，R1保持閉合直到電機(jī)完全停下來(lái)）,此時(shí)KM21閉合。在一段可調(diào)的延時(shí)后，M0.6和T40得電，PLC輸出，Q0.7得電，使得外部繼電器KA7得電，此時(shí)ATS48從KA7接受一個(gè)停機(jī)命令。執(zhí)行停機(jī)命令后KM22失電，電機(jī)將由ATS48使電機(jī)減速。當(dāng)電機(jī)完全停下來(lái)后ATS48上R1斷開(kāi)，KM21斷開(kāi)。此時(shí)ATS48可以對(duì)其他電機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)或停機(jī)。

4.系統(tǒng)調(diào)試

通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬運(yùn)行，該系統(tǒng)運(yùn)行可靠，可應(yīng)用于分廠的單臺(tái)軟啟動(dòng)控制的多臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。

本文通過(guò)避免傳統(tǒng)的繼電器式控制方式的缺點(diǎn)，基于PLC設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)，在硬件上具有安裝接線簡(jiǎn)單，工作可靠?jī)?yōu)點(diǎn)；在軟件上不僅滿足了施耐德ATS48軟啟動(dòng)的基本控制功能，還應(yīng)用定時(shí)器等指令實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)的可靠控制，提高了系統(tǒng)得控制可靠性和靈活性，使系統(tǒng)具有通行和實(shí)用性。