杭州蕭山供銷鞋城綜合市場經(jīng)營管理有限公司 顧雄強(qiáng)

杭州蕭山某個(gè)行政村有一個(gè)小型排澇站內(nèi)有一套自動(dòng)排水系統(tǒng)現(xiàn)無法正常工作，委托我對這一套設(shè)備進(jìn)行維修。維修前排澇站負(fù)責(zé)人提出了這樣的要求，由于最近是汛期，排水系統(tǒng)要馬上使用，維修的時(shí)間要盡可能短。接到這個(gè)任務(wù)后，我首先趕到排澇站對該設(shè)備進(jìn)行了一個(gè)簡單操作，發(fā)現(xiàn)控制柜內(nèi)控制線路的各個(gè)接觸器都不吸合。我用萬用表對控制柜進(jìn)行簡單的測量，發(fā)現(xiàn)電壓已經(jīng)正常進(jìn)入到電氣控制柜，排除了電源電壓的故障，線路故障原因很大的可能性出現(xiàn)在控制線路部分。由于該設(shè)備使用時(shí)間比較長，設(shè)備資料都已經(jīng)缺失，更為嚴(yán)重的問題是原來電氣柜內(nèi)所有線路上沒有標(biāo)注線號(hào)。鑒于以上情況，我對排澇站負(fù)責(zé)人建議最好對該設(shè)備進(jìn)行PLC改造，這樣會(huì)大大縮短維修時(shí)間。排澇站負(fù)責(zé)人聽取了我的建議，對改造提出以下要求。

（1）改造后的設(shè)備要能夠正常的工作；

（2）要有完整的改造后的電氣原理圖和控制程序；

（3）對電氣控制柜改造要小，盡可能使用原來的電氣元件，設(shè)備原先有的各種保護(hù)都要有，增加一些故障指示功能；

（4）改造的費(fèi)用要少；

（5）改造設(shè)備所用時(shí)間要短。

針對需求方提出的改造后的設(shè)備要能夠正常的工作，首先要知道這個(gè)設(shè)備在沒有出故障前是如何工作的。由于設(shè)備所有電氣資料都已經(jīng)丟失，無法借鑒，只能通過向操作該設(shè)備的操作人員了解設(shè)備的工作情況。通過對操作人員的詢問，了解到這一套排水設(shè)備一共控制了二臺(tái)30kw的電動(dòng)機(jī)。由于排澇站排水是24h不間斷工作，這二臺(tái)電動(dòng)機(jī)在任何時(shí)刻只有一臺(tái)在工作，另外一臺(tái)在休息；每一臺(tái)的工作時(shí)間可以由操作面板上定時(shí)控制器來控制，設(shè)定時(shí)間到自動(dòng)切換到另外一臺(tái)。它的工作方式有二種，一種為手動(dòng)狀態(tài)，可以手動(dòng)啟動(dòng)或停止水泵1，也可以手動(dòng)啟動(dòng)或停止水泵2，但二臺(tái)電動(dòng)機(jī)不允許同時(shí)啟動(dòng)；另外一種為自動(dòng)狀態(tài)，可以選擇先啟動(dòng)水泵1或者水泵2，設(shè)定時(shí)間到切換到另外一臺(tái)工作，如此循環(huán)。我通過觀察電動(dòng)機(jī)銘牌，發(fā)現(xiàn)二臺(tái)電動(dòng)機(jī)的工作方式都是星三角運(yùn)行方式。1號(hào)電動(dòng)機(jī)星形啟動(dòng)為KM1和KM3交流接觸器吸合，5s后KM3交流接觸器釋放，KM2交流接觸器吸合，在這個(gè)過程中KM1交流接觸器一直處于吸合狀態(tài)，這樣1號(hào)水泵電動(dòng)機(jī)完成降壓啟動(dòng)；2號(hào)電動(dòng)機(jī)星形啟動(dòng)為KM4和KM6交流接觸器吸合，5s后KM6交流接觸器釋放，KM5交流接觸器吸合，在這個(gè)過程中KM4交流接觸器一直處于吸合狀態(tài)，這樣2號(hào)水泵電動(dòng)機(jī)完成降壓啟動(dòng)。在整個(gè)的改造過程中，主電路不作任何的改動(dòng)，只是在原來線路當(dāng)中控制部分被取代，通過程序和外圍接線的配合實(shí)現(xiàn)設(shè)備的正常工作。當(dāng)模式選擇旋鈕SA1處于閉合狀態(tài)時(shí)，此時(shí)設(shè)備處于手動(dòng)控制狀態(tài)，通過程序和控制線路的配合實(shí)現(xiàn)按下SB1，1號(hào)電動(dòng)機(jī)先星形啟動(dòng)，5s后三角形運(yùn)行，按下SB2，1號(hào)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行；按下SB3，2號(hào)電動(dòng)機(jī)先星形啟動(dòng)，5s后三角形運(yùn)行，按下SB4，2號(hào)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，但在任意時(shí)刻內(nèi)只允許一臺(tái)電動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)模式選擇旋鈕SA1處于斷開狀態(tài)時(shí)，此時(shí)設(shè)備處于自動(dòng)控制狀態(tài)，通過程序和控制線路的配合實(shí)現(xiàn)要是先按下SB1，1號(hào)電動(dòng)機(jī)先運(yùn)行，外部設(shè)定時(shí)間到先停止1號(hào)電動(dòng)機(jī)，然后再啟動(dòng)2號(hào)電動(dòng)機(jī)，如此循環(huán)直到設(shè)備停止運(yùn)行；要是先按下SB3，2號(hào)電動(dòng)機(jī)先運(yùn)行，外部設(shè)定時(shí)間到先停止2號(hào)電動(dòng)機(jī)，然后再啟動(dòng)1號(hào)電動(dòng)機(jī)，如此循環(huán)直到設(shè)備停止運(yùn)行。

改造后電氣原理圖如圖1所示，按圖接線，完成接線工作?？刂瞥绦蛉鐖D2所示。二者配合完成整個(gè)控制系統(tǒng)的工作。

圖1 改造后的電氣原理圖

圖2 與電氣原理圖配套的控制程序

由于篇幅的原因，在這個(gè)地方，我提供了完整的控制程序的指令表，沒有提供控制程序的梯形圖。

在改造的過程中，充分利用原來電氣柜內(nèi)的電氣元件，只是把控制部分不要了，用PLC程序取代。四個(gè)時(shí)間繼電器被PLC控制板內(nèi)部的時(shí)間繼電器取代，中間繼電器也被內(nèi)部輔助繼電器取代。復(fù)合按鈕的使用只能使用常開按鈕或者常閉按鈕與一個(gè)輸入繼電器連接，且它們工作方式也有所不同，動(dòng)作的時(shí)間差沒有了，要想實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制只能通過程序上的變換實(shí)現(xiàn)。由于仍然采用是原來控制元件，原來線路當(dāng)中欠壓、失壓、過載、接地、短路保護(hù)仍然存在。對于過載產(chǎn)生的時(shí)候，我加上了動(dòng)作指示燈，這個(gè)指示燈會(huì)一直工作，直到按下對應(yīng)的停止按鈕。滿足了排澇站負(fù)責(zé)人提出的對電氣控制柜改造要小，盡可能使用原來的電氣元件，設(shè)備原先有的各種保護(hù)都要有，增加一些故障指示功能這一要求。

按圖1完成電氣柜的接線，將圖2控制程序下載到仿PLC當(dāng)中去。讓操作人員過來操作，對設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，和原來對比是不是一樣，還要添加一些什么功能。所有操作符合要求后，讓設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間。整個(gè)改造工作完成。

排澇站負(fù)責(zé)人提出要求4改造的費(fèi)用要少，在完成本次改造所用的材料清單如下：

（1）32點(diǎn)仿三菱控制板，計(jì)150元；（2）主電路電線16平方銅線30m，計(jì)240元；（3）控制線路電線1平方銅線40m，計(jì)30元。（4）加上一些號(hào)碼管，計(jì)10元。完成整個(gè)控制所用成本共計(jì)430元。完成整個(gè)改造所用的時(shí)間為1天，也符合排澇站負(fù)責(zé)人提出要求；（5）改造設(shè)備所用時(shí)間要短。