6ES7214-1BD23-0XB8产品齐全

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1 引言
         传统桥式起重机的电力拖动系统采用交流绕线转子异步电动机转子串电阻的方法进行起动和调速，继电—接触器控制，这种控制系统的主要缺点有：
1.1 桥式起重机工作环境恶劣，工作任务重，电动机以及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。
1.2 继电—接触器控制系统可靠性差，操作复杂，故障率高。
1.3 转子串电阻调速，机械特性软，负载变化时转速也变化，调速不理想。所串电阻长期发热，电能浪费大，效率低。要从根本上解决这些问题，只有彻底改变传统的控制方式。
年来，随着计算机技术和电力电子器件的迅猛发展，电气传动和自动控制领域也日新月异。其中，具有代表性的交流变频装置和可编程控制器获得了广泛的应用，为PLC控制的变频调速技术在桥式起重机拖动系统中的应用提供了有利条件。

2 系统硬件构成
PLC控制的桥式起重机变频调速系统框图如图1所示

桥式起重机大车、小车、主钩，副钩电动机都需独立运行，大车为两台电动机同时拖动，所以整个系统有5台电动机，4台变频器传动，并由4台PLC分别加以控制。
2.1 可编程控制器：完成系统逻辑控制部分
控制电动机的正、反转、调速等控制信号进入PLC，PLC经处理后，向变频器发出起停、调速等信号，使电动机工作，是系统的核心。
2.2 变频器：为电动机提供可变频率的电源，实现电动机的调速。
2.3 制动电阻：起重机放下重物时，由于重力加速度的原因电动机将处于再生制动状态，拖动系统的动能要反馈到变频器直流电路中，使直流电压不断上升，甚至达到危险的地步。因此，必须将再生到直流电路里的能量消耗掉，使直流电压保持在允许范围内。制动电阻就是用来消耗这部分能量的。
桥式起重机大车、小车、副钩、主钩电动机工作由各自的PLC控制，大车、小车、副钩、主钩电动机都运行在电动状态，控制过程基本相似，变频器与PLC之间控制关系在硬件组成以及软件的实现基本相同，而主钩电动机运行状态处于电动、倒拉反接或再生制动状态，变频器与PLC之间控制关系在硬件组成以及软件的实现稍有区别。控制小车电动机的变频器与PLC控制原理图如图2所示。 

3 结束语
        利用PLC控制的变频调速技术，桥式起重机拖动系统的各档速度、加速时间和制动减速时间都可根据现场情况由变频器设置，调整方便。负载变化时，各档速度基本不变，调速性能好。若是改造原有系统，大小车电动机仍可采用原有的绕线转子异步电动机，将转子绕组引出线短接，去掉电刷和集电环，节省更换电动机的费用。

　PM系列可编程序控制器是台达电子集团推出的专门用于两轴运动控制的又一精品力作，其具有双轴直线/圆弧插补功能，内建两组AB相差分高速输出，高速脉冲输出频率可达500kHz，并具有两轴AB相的反馈输入，可实现闭环控制系统，兼容G-Code/M-Code，可载入由CAM译成的G-Code，更可实现如CNC机具有的复杂两轴直线/圆弧插补运动控制要求。此外，DVP-PM既是运动控制主机，也是扩展模块，除可当成运动控制主机单独运作外，也可成为另一台PM或是EH2系列主机的运动功能扩展模块，运动行程预先规划载入至PM内（slave），主机仅需下达起始与停止命令，扩展模块的PM即可自行动作不影响主机扫描时间，还相容EH2主机特殊扩展模块，共用EH2系列的点数扩展及与特殊扩展模块，具备弹性的应用功能。

　　目前，台达子公司——中达电通就成功地将20PM应用于玻璃的喷漆设备中，取得了良好效果，获得用户好评——客户在北京的玻璃机械展中借助PM系列PLC展示出了机器的优异性能和控制效果，并当场获签一批订单。该客户原来用某品牌PLC加文本显示器控制，对比台达PM系列加台达触摸屏，成本并没有增加多少，功能却提高很多，让整个设备的功能和控制精度上升到一个新的水平，总结优点如下：
1、 使原来两行的单一英文操作界面变成支持多国语言的彩色触摸屏，满足国内外用户
的需求。
2、 可存储多达100种以上不同产品加工参数，极大地方便用户和提高整个设备使用效率。
3、 简单直观的参数输入界面，人性化的人机交流窗口，全面丰富的设备运行状态监视。
4、 可载入G-Code，使用户能借助CAM加工复杂图形的产品。
5、 控制精度高，可达1um。
6、 可显示当前位置、步骤、状态和加工时间。
7、 可在任何时候随时暂停，随时继续。
8、 可设定的加减速时间。

　　相信这款经过精心打造的经典产品的高功能，未来能在更多的行业当中展示出它的光彩。

   施耐德公司是较早的PLC生产厂商之一，其中Modicon PLC的性能在PLC中是佼佼者。Modicon PLC应属于高端PLC，价格相应与其它的PLC较高。
         我公司初期输煤程控系统使用的PLC是OMRON的C200HS，运行3年后，经常出现系统输出全部归零的现象，致使所有运行设备停运，给运行带来不安全。经过热控检修人员和厂家检查，排除了现场影响因素，后归到PLC系统上，但终未得到彻底解决，后决定更换PLC。经过多方考证，终确定使用工作性能较好的高端PLC：Modicon Quantum 系列PLC。原使用的系统中间继电器均为220VAC，且对感应电压比较敏感，由于前期安装问题使得系统内有较强的感应电压，所以同时把输入和输出隔离继电器也一同更换了，为适应现场要求输入应为220VAC继电器，输出则使用24VDC继电器。
整个系统的结构如下图：

系统组成：电源——140 CPS14 20 PS15／230 VAC、主控单元——140 CPU43412A 486 CONTROLLER、通信模块——140 NOE 771 01 ENTERNET 10／100、开入模块——140 DDI 353 00 24VDC IN 、开出模块——141 DDO 353 00 24VDC OUT、输入模块——141 ACI 030 00 ANALOG IN、以太网交换机——EDS-305-M-SC、上位机——DELL。
主控单元：140 CPU43412
配置：Inbbb 486（66MHZ）、2个RS232、1个RS485、2M的RAM、1M的闪存。它在Quantum 系列PLC中属低端产品。
        系统分为上层软件和下层软件，上位机在下层软件编制用户程序后，下装到PLC的CPU中，并通过下层软件对CPU进行相应的设置。上层软件主要是用来监测和控制，上层和下层通过地址传送数据。
用户程序用LD（梯形图）进行编写，编写逻辑按照输煤运行程序和要求进行。同时分程控手动运行和自动运行，二者切换通过画面中的软切换开关进行切换。为了安全起见，在现场还安装了远控/就地转换开关，实现了三位控制。使得系统运行的可靠性大大加强，同时也便于检修。
      在安装过程中，特别注重了PLC的接地问题，重新做地，使PLC有了单独的地，此地的接地电阻达到标准＜0.5Ω，保证PLC的稳定运行。

整个系统的工作过程：
1. 开关量现场信号经过中间继电器隔离送入DI模块，由DI模块送入主控单元的输入映像区，在CPU进行循环扫描时，从输入映像区中取数据，执行用户程序，给予相应的输出，此输出送至输出映像区，再由输出映像区送至输出模块，经隔离中间继电器控制现场设备。
2. 现场模拟量信号直接以4－－-20mADC信号送至AI模块，由AI模块经过A/D转换等处理后，以数字量信号的形式送入输入映像区，在CPU进行循环扫描时，从输入映像区中取数据，进行显示和参与相应的控制。
3. 整个系统的操作控制是通过两台上位机（即操作员站）进行，上位机与PLC通讯是通过通讯模块NOE和一台以太网交换机进行的。上位机网络为10/100M以太网。两台上位机可同时进行操作，也可一备一用。
系统改造后（已运行5年），运行一直较为稳定。未出现过误动和停机现象。

摘要:
水泥厂自动化技术的迅速发展，对水泥厂主要设备磨机的自控系统提出了更高要求，因此磨机自动控制系统的可靠性、安全性，不仅影响磨机自身的各个参数，而且还对上位机监控系统，整条生产线的产量产生重大影响。磨机系统由主辅传动电机、主减速机、进出料端轴承、筒体及对应各部分润滑系统组成。电控系统不仅要求对磨机各润滑站的油压、油温、油流、液位、主电机定子温度、轴承温度，主减速机油温、轴承温度、进出料端轴瓦温度进行监控，而且要对磨机起动装置——液体变阻器和动静压轴承系统进行智能化控制，需控制的开关量、模拟量达200余点（路），显然采用常规的继电器逻辑控制和仪表控制不能完全满足系统要求，且系统开关元件多，故障率高，而采用PLC可满足磨机系统要求。
1　PLC功能简介 　　
　　本系统采用日本光阳公司SU－6B型PLC，模块化结构，其电源模块供电电压AC85～132V／170～264V，环境温度0～60℃，整机绝缘等级、耐压、耐震动、耐冲击性、抗干扰性等均适合工业现场的恶劣环境；程序语言为梯形图／级式并用，指令数191种，程序存储采用UVPROM和EEPROM存储器盒，输入输出可扩展大至512点，其中输人320点，输出320点，内部继电器1024个，定时器256个，计数器128个，还有许多特殊功能继电器，无论在硬件上、软件上均能满足磨机电控系统的要求。此外程序编制调试完毕以后，再输入密码，可对程序加密，防止非人员改动，保证系统可靠的运行。
2　液体变阻器的控制 　　
　　磨机起动采用液体变阻器，控制系统硬件配置见图1。测量极板限位选用四个金属接近开关，型号SA－2105B－110V，测温元件选用WTZ－288双接点温度计，液位继电器选用UQK－02～110V，性能可靠的一次元件为程序的运行提供了可靠的保障。当系统液位、温度正常，且检测到主机运转信号后，液体变阻器极板开始下降，此时开始计时，若定时器时间到，而极板还未接触到下限位开关，因而转子接触器没有闭合，则说明系统异常，自动地发出系统异常信号，停止主电机。若在定时器设定的时间范围之内，变阻器极板下降到下限位，接近开关发出信号，则转子接触器合闸，将转子电阻切除，主电机正常运转。然后极板又自动地上升到上限位开关位置处停止，为下次起动做好准备。液体变阻器控制软件流程见图2。
　 
图1　液体变阻器控制系统硬件配置图
1LS1极板上限开关；1LS2上极限开关；2LS1极板下限开关；2LS2下极限开关； GC1主电机定子合闸开关；ST液箱温度高；SL液箱温度低；GC2主电机转子短接开关； Q1极板电机控制开关；Q2液泵电机控制开关；1KM1控制极板上升接触器； 1KM2控制极板下降接触器；2KM1控制液泵电机运转接触器；KM3切除液体变阻器的接触器； KM4液体变阻器系统正常；H1极板上升或上限指示；H2极板下降或下限指示； H3液箱状态（包括液温、液位等）指示
　 
图2　液体变阻器控制软件流程图 　 　
　液体变阻器同频敏变阻器相比，由于液体变阻器属于无感电阻，且变化平滑，比其他变阻器波动小，因此功率因数高，可使电机的起动电流控制在1．3Ie以下，增大了起动转矩。当电网电压发生波动，低于额定电压时也能正常起动。但是若在起动过程中，上、下限位开关触点接触不良或在正常运转过程中转子短接接触器触头损坏不通，均会使液体变阻箱在极短时间内发生“开锅”现象，损坏其内部绝缘套筒及绝缘套管，使变阻器不能工作，严重时会使其机械传动机构也损坏。由于转子侧电流较大，这种故障发生时间即使很短，也会造成重大损失，且不易被操作监护人员发觉。通过温度检测，利用PLC丰富的软硬件资源进行优化设计，可对变阻器起到保护作用。
3　动静压轴承润滑控制系统 　
　　为了减少轴瓦磨损，提高轴瓦寿命，大型磨机进出料端润滑系统均采用动静压控制。动压系统是保证轴瓦润滑；静压系统的作用是，当磨机起动前，中控系统发出静压系统起动信号I20＝1，根据转换开关的状态，相应的高压泵工作，若在设定的时间内压力达不到正常值，或此泵出现故障，备用泵立即投入运行，两泵互为备用工作方式，当压力达到正常值时，磨机筒体即被顶起，处于“悬浮”状态，大大减小了起动矩，此时并向系统发出允许主电机合闸信号，使磨机起动。当磨机故障或正常停机时，静压系统立即投入运转，使磨机在“悬浮”状态下平稳停机。 　　磨机静压控制系统硬件配置及软件控制流程与图1、2类同，在此不赘述。
4　结论 　　
　　利用PLC将磨机的各个润滑系统、液体上阻器等检测点的温度、压力等信号分别送入PLC的A／D模块和DI模块，使整个系统减少了大量的内外部连线，省掉了许多常规元件，系统可靠性大大提高，且操作简单，通过模拟盘可随时查找任何点的故障。这种系统已在苏州扬子水泥公司3台ф3．4m×7．5m＋1.8m烘干磨，4台ф3．5m×11m水泥磨，苏州天平集团2台ф3m×11m水泥磨中投入使用，在几年的运行中均没出现问题，大大地提高了系统的自动化水平和设备的安全性。