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(biāo)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(dāng)電流過大時熔絲熔斷實現(xiàn)對設(shè)備的保護。當(dāng)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(zhǔn)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(zhǔn)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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