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1　 PLC 簡介

PLC 即可編程序控制器, 是微型電子計(jì)算機(jī)與常規(guī)控制元件, 如繼電器等互相結(jié)合形成的新型工業(yè)自動(dòng)化控制裝置。它是在一位機(jī) 、 順序控制器和微機(jī)控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 ; 把繼電器控制簡單易行 、 成本低等優(yōu)點(diǎn)和微機(jī)的靈活方便 、 通用性好等特點(diǎn)結(jié)合起來; 拋棄了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)編程語言和表達(dá)形式 ,而是以計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)構(gòu)成人們習(xí)慣的繼電器模型, 進(jìn)而得到以繼電器電路梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化軟件; 對于繼電器 、計(jì)時(shí)器 、定時(shí)器和輸入信號等內(nèi)部資源, 它可以自如地使用軟件構(gòu)成的邏輯功能多次進(jìn)行調(diào)用。

PLC不但能代替繼電器控制簡單的開、關(guān)順序 ,而且能夠控制模擬量, 還具有通訊及聯(lián)網(wǎng)功能,可形成分布式控制系統(tǒng) ,監(jiān)測其它的控制器; 并能與上位機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系, 收集生產(chǎn)中的數(shù)據(jù) ,向各主管部門傳送重要信息 。

2　 皮帶輸送機(jī)電控原理

　 該組 3 段皮帶輸送機(jī)各段的電機(jī)分別由接觸器KM ₁ 、 KM ₂ 、 KM ₃ 進(jìn)行控制。為了防止皮帶輸送機(jī)上物料堆積過多,該控制電路必須滿足以下條件: 啟動(dòng)順序是KM ₃ ～ KT ₁ ( 延時(shí)) ～ KM ₂ ～ KT ₂ ( 延時(shí)) ～ KM ₁ ;KM ₁ ～ KT ₃ ( 延時(shí)) ～ KM ₂ ～ KT ₄ ( 延時(shí)) ～KM ₃ 。

從圖 1 可看到 ,該控制電路使用了 4 個(gè)時(shí)間繼電器 , 即 KT ₁ 、KT ₂ 、KT ₃ 、KT ₄ ; 還有 4 個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)KT ₁ 、 KT ₂ 、 KT ₃ 、KT ₄ 和中間繼電器KA ; 其邏輯電路的接線也較復(fù)雜, 所以可靠性就較差 。

3　 PLC的設(shè)計(jì)

其設(shè)計(jì)可分以下三步進(jìn)行 。

3. 1　 PLC 型號的選擇

從圖 1 可知, 該皮帶輸送機(jī)控制裝置的輸入器件是按鈕 SB 1 和 SB 2 , 輸出器件則是接觸器 KM ₁ 、KM ₂ 和 KM ₃ 。因此 , PLC 的輸入點(diǎn)數(shù) 1 ～ 2, 輸出點(diǎn)數(shù) 0 ～ 3,故選用 F2 -20MR 型 PLC 即可完全滿足要求 。其 I/O 點(diǎn)分配如圖 2 所示。該 PLC 是日本三菱電器公司生產(chǎn) ,輸入點(diǎn)數(shù)是12 ,輸出點(diǎn)數(shù)是 8; 輸出入繼電器有 12 個(gè), 是 X 400～ X 407 和 X 410～ X413; 輸出繼電器有 8 個(gè),是 Y430～ 437 ; 輔助繼電器有 28 個(gè), 是M 100 ～ 127; 定時(shí)器有 8 個(gè) ,是 T 450～ T457

3. 2　 繼電器電路梯形圖的繪制

實(shí)現(xiàn) PLC 控制的重要步驟之一是繪制繼電器電路的梯形圖 。方法是使用 PLC 的輸入繼電器X 400和 X 401 替代原控制裝置的中間繼電器 KA ;用輸出繼電器Y 430 ～ Y432 驅(qū)動(dòng)原來的接觸器KM ₁ 、 KM ₂ 和KM ₃ ; 由輔助繼電器M101 ～ M104 替代動(dòng)斷觸點(diǎn) KT ₁ ～ KT ₄ ; 由定時(shí)器 T450 ～ T453 替代時(shí)間繼電器 KT₁ ～ KT ₄ 。這樣, 就可繪出該繼電器控制電路的梯形圖 。 
 

3. 3　 梯形圖控制程序的編制

按照 F2-20MR 型 PLC 的指令表 ,可設(shè)定動(dòng)斷觸點(diǎn) KT ₁ ～ KT ₄ 的延時(shí)時(shí)間均為 4s,根據(jù)圖 3 就能較順利地編制出 3段皮帶輸送機(jī)的 PLC 控制程序 。

3. 4　 PLC 的調(diào)試與安裝

采用編程器對 PLC 進(jìn)行模擬調(diào)試 。先檢查該程序是否有誤, 再用模擬開關(guān)代替原電路中的輸入器件 ,反復(fù)檢查程序能否滿足現(xiàn)場實(shí)際控制的要求 ; 確認(rèn)完全正確后, 才能把它裝進(jìn)控制柜中 ,按圖 2 聯(lián)線 ,最后通電試運(yùn)行成功,即圓滿完成了任務(wù)。

4　 結(jié)　 論

( 1)采用 PLC 來控制 3 段皮帶輸送機(jī)后 ,使原控制電路的復(fù)雜連線和時(shí)間繼電器等元件在其內(nèi)部進(jìn)行軟連接 , 可大大提高設(shè)備的可靠性 , 減少故障率 ,取得了成功。

( 2)現(xiàn)場安裝和維修都很方便。只要把提供輸入信號的按鈕、 限位開關(guān)、 光電開關(guān)和無觸點(diǎn)開關(guān)等元件與 PLC 的輸入接口相聯(lián) ; 把功率輸出元件電磁閥 、電磁鐵和接觸器等與 PLC 的輸出接口相連, 即安裝完畢; 修理檢查時(shí)也一目了然。

( 3)PLC 能夠適應(yīng)高溫度 、 高粉塵、 有沖擊和連續(xù)振動(dòng)的工作條件 ,不受惡劣環(huán)境的影響 ,這些是普通微機(jī)不能承受的 。

( 4)對于中間繼電器較多 、 電控線路復(fù)雜和定時(shí)裝置要求非常精確的PLC皮帶控制系統(tǒng) ,使用 PLC 的優(yōu)越性就更多 。隨著我國微電子技術(shù)的迅速發(fā)展 ,國產(chǎn)PLC 將會(huì)在礦山舊電氣設(shè)備的改造和新型設(shè)備的自動(dòng)控制中得到日益廣泛的應(yīng)用, 發(fā)揮越來越大的作用。

參　考　文　獻(xiàn)

1　 李九齡, 翁樟, 等 .數(shù)字控制系統(tǒng) .北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,1986, 37～ 54

2　 耿文學(xué), 華熔 .微機(jī)可編程序控制器的使用原理及應(yīng)用.北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1989, 51～ 76

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