PLC对传统接触器控制风机油泵的技术改造.docx
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PLC对传统接触器控制风机油泵的技术改造
PLC对传统接触器控制风机油泵的技术改造
PLC在烧结风机油泵系统中的应用
摘要：
本文分析了我单位已使用了十多年的二台继电接触器控制的烧结油泵系统存在的问题和采用PLC技术进行改造的可行性，根据工艺要求设计了梯形图和控制程序。
最后经过安装、调试运行，并且对实际运行中存在的几个问题及处理方法进行了详细介绍。
关键词：
PLC技术油泵控制可行性分析设计调试应用分析
一、前言
可编程序控制器，其英文名ProgrammableLogicController简称（PLC），其硬件结构如下图。
PLC的硬件主要有CPU、存储器、输入/输出单元等部分组成。
它是在20世纪70年代以来，在继电控制技术和计算
机技术的基础上发展起来的一种新型工业自动控制设备。
它以微处理器（CPU）为核心，集自动化技术，通信技术为一体。
目前被广泛应用于自动控制的各个领域中。
当今世界上著名的PLC生产厂家主要有每国的A-B、GE、日本的三菱电机、欧姆龙，德国的AEG、西门子，法国的TE等公司。
尤其是近年来PLC在我国的应用越来越广泛。
用它取代传统的继电控制具有：
1）可靠性高，抗干扰能力强。
2）通用性强，容易扩充功能。
3）指令系统简单，编程简单易学，且易于掌握。
4）结构紧凑，体积小，重量轻，功耗底。
5）维修工作量小，现场连接方便等许多优点。
由于PLC的输入。
输出采用了光电隔离，内部采用单片机控制，外部触点大为减少，维修量少，尤其是用于工业控制系统，具有显著的优点。
通过技师班的学习，我对ＰＬＣ有了一定的了解，知道了它在现在工业控制系统的重要新性、实用性、先进性，决定用ＰＬＣ为生产服务。
为此，本人结合ＰＬＣ的优点，建议对我厂应用的两台油泵系统的控制部分实施改造。
经上报、领导研究，同意了我的意见，指定由我负责对这两台油泵进行改造。
二、烧结风机油泵系统的现状、及工艺要求。
1）烧结风机油泵系统的现状。
我单位是1988年10月建成投产的，当时由于技术力量不足、资金
不到位、等方面的原因，厂内电器部分的控制仍然采用传统的继电控制，由于厂区环境比较恶劣，灰尘比较大因此故障率逐年增多．同时设备的更新，对控制系统提出了更高要求，尤其是风机油泵的运行，根据工艺要求，现有的控制系统几乎每隔半小时就要开机一次，工人劳动强度很大，有时会忘记，经过近十年来的运行。
经常造成风机转子磨损，更换起来费时、费力，而且影响生产，近年来维修量不断增加，几乎每年都要进行大量的维修、改造，造成了人力、资金的极大浪费。
所以对它进行改造势在必行。
2）工艺要求。
我厂两台主风机电机是1050KW高压6千伏。
为了保证两台风机的正常运行，在启动鼓风机前必须先启动电动油泵，给风机轴承加油，当风机轴承进油管中的压力为0.08Mpa----0.12Mpa时，才允许启动鼓风机，当鼓风机达到额定转速时，油压表的指数已达到0.08Mpa以上时，停止电动油泵的工作。
而当油压低于0.05Mpa时，应重新启动电动油泵，直到达到正常值0.08Mpa----0.12Mpa之间。
另外，为了防止油温过高，当冷却器出口的油温达到35℃时，必须接通油冷却器的冷却水源，此时应先将冷却器顶盖上的水龙头打开，然后打开冷却水进口阀以便冷却润滑油，使油温保持在30℃—45℃之间。
三、风机油泵用ＰＬＣ的应用设计以及选用。
1. 风机油泵对油泵的控制要求：
1）油泵正常的开停机操作。
2）风机开，油压低延时开油泵。
3）油压高延时停油泵。
4）风机刚停止运行时，10分种内不准停油泵。
5）正常运行状态下，油泵手自动开关打在自动上，当PLC或者油压数
显表故障时，打在手动上，系统即可应急工作。
具体要求如下：
手动状态：
开关打到手动，可任意开停油泵。
自动状态：
开关打到自动，当按下起动按钮，油泵开始工作，当轴承进油管道中的油压达到0.08Mpa----0.12Mpa时，油泵自动停止。
在风机运转时油压若低于0.05Mpa油泵能自动启动。
直到压力达到正常值，在风机运行后油温如果达到35℃要自动接通电磁阀打开冷却水。
当风机停机后，风机转子由于惯性一时停不了，所以停机后油泵要自动运行一段时间（10分钟）方可。
这样算起来输入输出点数在十个左右。
为了不影响生产和便于以后扩展，两台风机各用了一台PLC，其型号为FX1s—30MR。
本文以其中一台为例来讲述，另一台与之相同。
2．PLC输入、输出端子分配如下：
1）输入端子分配：
元件I/0接点端子说明
QAX000起动按钮
TAX001停止按钮
FKX002风机开触点
YDKX003油压低接点
YGKX004油压高接点
YHKX005油压好接点
FGKX006门关接点
WDKX007温度接点
2）输出端子分配：
元件I/0端子端子说明
ZJ1Y000开油泵
ZJ2Y001油压高报警
ZJ3Y002油压低报警
ZJ4Y003允许开风机
ZJ5Y004起动电磁阀
ZJ6Y006备用
3．程序设计及工作过程分析：
根据控制要求编写的梯形图如图一，下面分析其工作过程：
为了应急及维修方面，手动自动的切换采用钮子开关KG，当KG在左45°时为自动状态、当KG在右45°时为手动状态。
手动状态：
把开关KG拨到右45°，按下起动按钮QA，油泵接触器CQ得电自保。
油泵开始工作。
按下停止按钮，油泵接触器CQ失电，油泵停止工作。
自动状态
初始状态（风机起动前），先起动电动油泵：
把开关KG拨到左45°，按下起动按钮QA，由于M105常开点的闭合，Y000得电自保，ZJ1常开点闭合，油泵接触器CQ得电，油泵开始工作，当风机转子进油管中的压力高于0.12Mpa时，由仪表送来的油压高信号YGK使X004常开点闭合，Y001得电，一方面提示报警（红灯亮），同时T2得电，其常闭点延时5秒断开，使油泵停止工作。
风机正常运行后，X002常开触点闭合，常闭点断开为油泵自动启动作好准备，一旦油压降到0.05Mpa，由仪表送来的油压低信号YDK使X003闭合，M1、T1同时得电，一方面提示报警（黄灯亮），同时T1常开点延时5秒闭合自动开启油泵。
当油温超过35℃时，由温度传感器（WZP）送来的开关信号使X007闭合，Y004得电，ZJ5动作接通电磁阀打开冷却器水源给油降温，最终使油温保持在30℃—45℃之间。
另外根据工艺要求，风机停止后10分种不允许停油泵，从梯形图1、3、4中可以看出，X002常开点闭合→M2得电自保→M2常开点闭合同时X002常闭点断开，风机一旦停机M3立即得电→M3常开点闭合，油泵开始运行。
同时M6常开点闭合在T3的作用下确保10分种内TA不起作用。
四安装调试
1）元件选择见下表，其中包元件编号、型号、数量、及说明。
2）按照PLC接线图，主电路图（如附图）接好线路，整定空气开关、热元件电流值使之与电机相配合。
3）调试：
把梯形图程序正确输入电脑，检查无误后下载至PLC，然后把拨动钮子开关分别调试手动、自动部分，使之符合要求。
序号
符号
元件名称
型号
数量
说明
1
PLC
可编程控制器
FX1S-30MR
1
2
Q
空气开关
DZ10-100
1
3
RD1-RD2
熔断器
RT18/6
2
4
CQ
接触器
CJX2-2S
1
5
RJ
热继电器
JRS1-09-25
1
6
ZJ1-ZJ6
中间继电器
JQX-10F/3Z
6
7
KG
手自动开关
LA38-22X3/204
1
手自动切换
8
TA+YTD
带灯按扭（绿）
LA38-22D/202
1
油泵停
9
QA+YKD
带灯按扭（红）
LA38=22D/202
1
油泵开
10
YGD
指示灯（红）
AD11-220V
1
油压高
11
YDD
指示灯（黄）
AD11-220V
1
油压底
12
1BD
指示灯（白）
AD11-220V
允许开机
13
Q1-Q2
负荷开关
DZ47-39/20A
2
14
WZP
温度传感器
WZP-430
1
五、结论
经调试运行正常后，投入使用，实现了全自动控制，一年多来除
正常换油之外，电器部分除了按钮损坏、指示灯烧毁需更换外。
控制部分一直运行良好。
从去年下半年开始我厂精简人员把30㎡除尘、40㎡除尘、水泵房三个岗位合并为一个岗位。
油泵运行于无人看守状态。
人员由原来三个岗位的40人减到了14人，一个人年收入按2万元来计算，这样仅员工一项，每年可减少费用72万元，另外风机转子型号为（ＡＦ２６００）每年按节省一个计算就可节省１７，４９万元，取得了很好的经济效益。
由于本人水平有限，工作中PLC应用的不多，因此设计中难免存在不合理或错误的地方，请各位老师指教。
六、附图 PLC接线图、 主电路图如下：
参考文献：
1．电气控制与可编程序控制器黄净主编机械工业出版社
2004年8月第一版
2．电气与可编程序控制器技术汤以范主编机械工业出版社
2004年8月第一版
3．维修电工技师教材机械工业技师考评培训教材编审委员会编2004年6月第一版
4．可编程序控制器技术刘磊主编机械工业出版社
2003年7月第一版
5．电工基础陈卫军主编机械工业出版社
1987年8月第一版
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