PLC 在化工自动化中的应用

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关键词:PLC 化工自动化

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    PLC 在化工业自动化控制方面发挥着巨大作用,为各种各样的自动化控制设备提供了广泛、可靠的控制应用。

    1 PLC 实际应用实例

    (1)接触器联锁正反转控制,如图 1 所示。

    图1 接触器联锁正反转控制

    靠近母线一侧中的第一梯级和第二梯级中的X000、X001 均为 PLC 外部按钮 SB2、SB3 所控制的常开接点,一旦接到外部信号使相应的 X000 或 X001 闭合,通过串接于第一或第二梯级相应线路,使输出继电器 Y000 或 Y001 线圈中的一个闭合,由于输出继电器线圈的闭合, 使并接于第一和第二梯级中的常开接点 Y000 或 Y001 中的一个闭合形成了自保关系。 接于输出继电器的外围相应接触器则带动电动机运行。 停止则由外部的 SB1 按钮控制,使串接于第一和第二梯级中的常闭接点 X002 断开, 不管是正转还是反转均能断电,从而使电动机停止运行。 热保护则由外部的FR 驱动 , 使串 接于第一和第二梯级中的常闭接点X003 断开使电动机停转。 而串接于第一和第二梯级中的常闭接点 Y001 和 Y000 的作用,是保证在正转时反转回路被切断、反转时正转回路被切断,使它们只能处于一种状态下运行,其实质是相互联锁的作用。

    (2)断电延时型星角降压启动能耗制动控制,如图2 所示。

    图2断电延时型星角降压启动能耗制动控制

    PLC 没有断电延时型定时器,只有通电延时型定时器。 当外接启动按钮 SB2 按下,驱动第一梯级 X000的常开接点闭合,通过串接其后的 X001、T1、T0、Y002的常闭接点, 接通输出继电器, 由于 Y000 线圈的闭合,促使第一梯级第一支路中的并联常开触点闭合形成 Y000 线圈自保, 使 Y000 驱动的接触器 KM3 闭合将电动机绕组接成星形。 与此同时,第二梯级中的左母线一侧的常开触点 Y000 闭合, 通过串接其后的X001、Y003 的常闭接点接通了输出继电器 Y001 和另一支路经 Y002 常闭接点相串的定时器线圈 T0 (K 值为 40),由于 Y001 线圈的闭合,使与本支路相并的母线一侧 Y001 闭合形成了 Y001 线圈自保。 由于 Y001线圈的闭合, 接于 Y001 后的外部接触器 KM1 闭合,电动机处于星接启动状态。 在 Y001 闭合的同时定时器 T0 也已开始计时,4s 后定时器 T0 常闭接点,在第一梯级中切断了输出继电器 Y000 线圈, 解除了星接。 同时,第三梯级中左母线一侧的 T0 常开接点闭合,通过串接其后的 X001、Y000 的常闭接点,接通了输出继电器 Y002。 由于 Y002 的接通,并接于左母线一侧的 Y002 闭合,使 Y002 线圈形成自保。 Y002 线圈所接的接触器 KM2 接通,完成了星角转换,使电动机进入角接状态。 第一梯级与第三梯级中所串接的Y002 和 Y001 常闭接点实质是星与角的互锁 。 停止按外接停止按钮 SB1,由 SB1 驱动的第一梯级、第二梯级和第三梯级均串接了 X001 的常闭触点,其目的是让电动机在任一运行状态,均能可靠停止。 而在第四梯级 X001 接的是常开触点,其一旦闭合,通过串接其后的定时器常闭接点,接通输出继电器 Y003 线圈和定时器 T1 线圈,由于 Y003 线圈的闭合,其并接于第一梯级第二支路中的 Y003 常开接点接通 Y000线圈,驱动 KM3 闭合,使电动机的处于星接状态,以提供直流通道。 线圈 Y003 闭合后,驱动外接接触器KM4 在电动机停止交流供电的情况下向电动机提供直流电进行能耗制动。 定时器线圈 T1 与线圈 Y003 同时获电,并开始计时,计时时间一到,串接于第一梯级与第四梯级的常闭接点断开, 使电动机完成了停车与制动的过程。

    (3)三取二联锁信号(以西门 子 S7-300 为例 ),其中二路联锁动作,报警灯发出报警信号。 报警灯以 1s间隔闪烁,操作员按确认键后,若报警消失,灯灭;若报警仍然存在, 报警灯变成平光。 梯形图程序如下:

    1)程序段 1 为闪烁振荡器,如图 3 所示,T1 和 T2为计时器,时间为1s。 初始状态时 T2 常闭接点闭合,T1 计时器接通,延时 1s 后 T1 常开接点闭合,T2 计时器接通,T2 常闭接点断开,计时器 T1 断开,形成 1s 的闪烁振荡效果。

    图3 程序段1:闪烁振荡1s

    2)程序段 2(如图 4 所示)为三取二选择后的结果保存到 M0.5,只有 LS1、LS2、LS3 中任意两个联锁信号同时动作合才使 M0.5 接通。 这样大大降低了现场联锁开关误动作, 只有一个联锁开关动作时 M0.5 将不发生变化。

    图4 程序段2:联锁信号

    3)程序段 3 为复位确认,如图 5 所示。 当三取二动作 M0.5 接通,使得 M1.0 也接通并自锁;现场联锁开关正常后,由于自锁 M1.0,也仍然接通,按复位按钮后通过 M1.0 的状态方可判断出是现场三取二动作开关的状态。

    图5 程序段3:复位确认

    4)程序段 4 为确定指示灯是否为平光,如图 6 所示。 其作用为三取二联锁发生后,核实现场三取二联锁开关当前状态是否在联锁状态, 如果在则 M0.5 接通。 按下复位按钮后 M2.0 接通。

    图6 程序段4:确定指示灯是否为平光

    5)程序段 5 为报警联锁指示灯,如图 7 所示。 当三取二联锁发生后,程序段 2 中 M0.5 接通,导致程序段 3 中 M1.0 接通,于是报警灯就通过 T1 秒振荡器和M1.0 接通状态形成闪烁报警;当三取二联锁报警发生后,按下程序段 4 复位按钮,如果报警仍然存在 M0.5接通导致 M2.0 接通,报警联锁灯就通过 M2.0 和 M1.0形成常亮平光状态;如果按下复位按钮后三取二联锁已经解除, 则程序段 3 中 M1.0 断开, 报警联锁灯熄灭,生产正常。

    图7 程序段5:报警灯

    (审核编辑: Doris)