PLC在工廠應(yīng)急發(fā)電機中的應(yīng)用

國際金屬加工網(wǎng)

模具是目前應(yīng)用CAD/CAM最普遍和最先進的行業(yè)之一。在模具加工中，為了使數(shù)據(jù)能夠在數(shù)控加工機床上應(yīng)用，必然要用到CAM編程昌罩。目前摘要：通過對應(yīng)急發(fā)電機自啟動要求的分析，結(jié)合裝備現(xiàn)狀灾馒、配電系統(tǒng)的設(shè)計要求茎用，利用PLC（可編程控制器）改造現(xiàn)有設(shè)備的優(yōu)勢，提出了詳細的設(shè)計思路和方案以供參考睬罗。
關(guān)鍵詞：PLC 應(yīng)急發(fā)電機方案配電系統(tǒng)
　　通過對應(yīng)急發(fā)電機自啟動要求的分析轨功，結(jié)合裝備現(xiàn)狀、配電系統(tǒng)的設(shè)計要求容达，利用PLC（可編程控制器）改造現(xiàn)有設(shè)備的優(yōu)勢古涧，提出了詳細的設(shè)計思路和方案以供參考。
　　通常傳統(tǒng)發(fā)電機控制采用落后繼電接觸器控制方式花盐，中間繼電器和時間繼電器太多羡滑，體積大，功能少算芯，壽命短柒昏，線路復(fù)雜凳宙，接點多，造成故障多可靠性差轻调，維修困難尽诀；而采用微電子技術(shù)由于集成電路（IC）的系統(tǒng)芯片種類繁多，體積大皮匪，設(shè)計周期長陆宝，費用低，工藝復(fù)雜涮观，抗干擾性差坑状，可靠性差；而可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心悟惰，綜合了計算機技術(shù)刀雳、通信技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型痘嫉、通用的自動控制裝置估曾，具有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越馆义、可靠性高黔章、靈活通用、易于編程咏尝、使用方便等優(yōu)點压语，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化编检、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)等方面得到了廣泛的應(yīng)用胎食。
　　應(yīng)急發(fā)電機組用PLC控制有很多優(yōu)點，它主要通過軟件控制允懂，從而省去了硬件開發(fā)工作厕怜，外圍電路很少，大大提高了系統(tǒng)的可靠性與抗干擾能力蕾总；由于它簡單易行的可編程序功能粥航，無須改變系統(tǒng)的外部硬件接線，便能改變系統(tǒng)的控制要求生百，使系統(tǒng)的“柔性”大大提高递雀。
主要設(shè)計功能
　　在生產(chǎn)過程中突然停電，應(yīng)急發(fā)電機立即給設(shè)備繼續(xù)供電蚀浆。應(yīng)急電源原動機一般采用一臺獨立冷卻和供油系統(tǒng)的柴油機缀程，并設(shè)有自啟動裝置，保證在主站失電后0-50秒內(nèi)啟動箍伏，應(yīng)急電網(wǎng)通常為主電網(wǎng)的一部分颜要，在正常情況下荣吻，這些用電設(shè)備由總配電板供電，只是在應(yīng)急情況下由應(yīng)急發(fā)電機組供電量奸，因此在應(yīng)急配電板上的應(yīng)急發(fā)電機主開關(guān)與主開關(guān)向應(yīng)急配電板供電的開關(guān)之間設(shè)有電氣聯(lián)鎖押辽，以保證安全。
　　應(yīng)急發(fā)電機組作為一個應(yīng)急電源澄璃，應(yīng)具備以下基本要求：
1饵忙、自動啟動
　　當正常供電出現(xiàn)故障(斷電)時，機組能自動啟動圣翅、自動升速岖疲、自動合閘，向應(yīng)急負載供電握饼。
2极阴、自動停機
　　當正常供電恢復(fù)，經(jīng)判斷正常后诡泌，控制切換開關(guān)碟狞，完成應(yīng)急電到正常電的自動切換、然后控制機組降速到怠速婚陪、停機族沃。
3、自動保護
　　機組在運行過程中泌参，如果出現(xiàn)油壓過低（小于0.3MP）脆淹、冷卻水溫過高（大于95度）、電壓異常故障沽一，則緊急停機盖溺，同時發(fā)出聲光報警信號，如果出現(xiàn)水溫高（大于90度）铣缠、油溫高等故障烘嘱。則發(fā)出聲光報警信號，提醒維護人員進行干預(yù)攘残。
4拙友、三次啟動功能
　　機組有三次啟動功能，若第一次啟動不成功歼郭，經(jīng)10秒延時后再次啟動遗契，若第二次啟動不成功，則延時后進行第三次啟動盆扳。三次啟動中只要有一次成功膊编，就按預(yù)先設(shè)置的程序往下運行；若連續(xù)三次啟動均不成功俭整，則視為啟動失敗尸钢，發(fā)出聲光報警信號（也可以同時控制另一臺機組起動）仙衩。
5、自動維持準啟動狀態(tài)
　　機組能自動維持準啟動狀態(tài)熔厌。此時篇挡，機組的自動周期性預(yù)供油系統(tǒng)、油和水的自動加溫系統(tǒng)誉煎、蓄電池的自動充電裝置投入工作报葬。
6、具備手動痛贬、自動兩種操作模式挺久。
控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
　　應(yīng)急電源多采用135系列的柴油機組，下面就以此為例用PLC實現(xiàn)對柴油機自啟動的控制驻债。
電路分析
　　設(shè)計說明：控制面板上有“手動/自動”選擇旋鈕乳规， “啟動”、“加速” 合呐、 “減速暮的、”“合閘”、“分閘”按鈕合砂，柴油機上加裝接近開關(guān)(旋轉(zhuǎn)編碼器),用于測速度青扔，加裝油門電機用于控制柴油機轉(zhuǎn)速源织，加裝電磁鐵用于停機熄火翩伪，電壓檢測、水溫谈息、油壓都是外部開關(guān)信號缘屹。
　　一次啟動過程：正常電失電后，經(jīng)5秒確認侠仇，“啟動電機”啟動4秒鐘轻姿，如柴油機發(fā)火運行，則接近開關(guān)(旋轉(zhuǎn)編碼器)測到柴油機達到啟動轉(zhuǎn)速逻炊，PLC立即停止“啟動電機”祷骂。柴油機怠速30S后開始根據(jù)接近開關(guān)的信號加速，直到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速嗅呻，發(fā)電機開始發(fā)電藤习，電壓正常后合上主開關(guān)向負載供電。運行中PLC自動穩(wěn)定轉(zhuǎn)速导劝。
　　三次啟動過程：若一次啟動未成功第粟，則接近開關(guān)(旋轉(zhuǎn)編碼器)測到柴油機達不到啟動轉(zhuǎn)速速度，并在5秒后測不到柴油機轉(zhuǎn)速齐皂，由PLC內(nèi)部的定時器來進行控制進行再次啟動协颅，以10秒作為一個周期糕但，三次啟動時間約30秒，32秒后輸出報警簇娩，如啟動中接近開關(guān)(旋轉(zhuǎn)編碼器)測不到柴油機達轉(zhuǎn)速唠魏，則直接啟動失敗。
　　啟動失敗及柴油機組停機：啟動失敗后货裳，電磁電把油門拉回到“停機”位置瑟捺，當正常電恢復(fù)時，PLC發(fā)出分閘信號并由油門電機減速到怠速60S后棺榔，電磁電將油門拉回“停機”位置瓶堕，柴油機缺油熄火。
　　并可根據(jù)用戶需要增加小型人機界面症歇，以文字﹑指示燈﹑圖案等形式顯示柴油機的各種數(shù)值及狀態(tài)郎笆。并可通過其面板的按鈕改變柴油機的數(shù)值及狀態(tài)⊥睿可修改有與時間有關(guān)的參數(shù)宛蚓，對輸入的數(shù)據(jù)進行范圍設(shè)定，超出范圍的數(shù)據(jù)拒絕輸入设塔∑嗬簦可以對柴油機的各種故障以文字形式顯示以便于查找故障，如三次起動失敗闰蛔，轉(zhuǎn)速高痕钢，缸溫高，市電供電等等序六。帶密碼保護功能任连，可以防止非授權(quán)用戶更改重要數(shù)據(jù)和開關(guān)量。機組--自控的特點
（1）機組由柴油機發(fā)電機組和中心控制柜組成拒吧，可以單機單柜划疟、雙機單柜或聯(lián)網(wǎng)自動化控制（無人值守）。
（2）控制柜的核心是可編程序控制器（PLC）描蹦，通常選用選用北京凱迪恩公司CPU306小型可編程序控制器苦恶，運行可靠，質(zhì)量穩(wěn)定仆阶。
（3）充分利用PLC的指令和功能編制程序筝踢，盡量減少外圍控制元器件和接口，電路簡單菠山，操作方便哮互，便于維護。
（4）利用PLC的高速計數(shù)器功能乙错，準確測出機組轉(zhuǎn)速题晌，不采用原來的測速發(fā)電機洁馒、轉(zhuǎn)速表，避免了安裝困難并提高了可靠性儡皮。
（5）控制器采用直流24V供電柱锹，并配備先進的高頻開關(guān)式直流充電設(shè)備，可對蓄電池進行浮充電丰包，保證控制柜直流供電禁熏。
（6）PLC中的EPROM（只讀存儲器）可固化程序，使原程序長期不丟失邑彪。
（7）利用PLC的通信功能可實現(xiàn)近程瞧毙、遠程集中監(jiān)控。
技術(shù)要求：
采用旋轉(zhuǎn)編碼器比接近開關(guān)性能效果更好寄症。
接近開關(guān)技術(shù)要求：
　　螺紋式接近開關(guān)檢測距離10mm±10%工作電壓DC型：10-30VDC 三線型響應(yīng)頻率400Hz
　　接近開關(guān)又稱無觸點接近開關(guān)宙彪，是理想的電子開關(guān)量傳感器。當金屬檢測體接近開關(guān)的感應(yīng)區(qū)域有巧，開關(guān)就能無接觸释漆，無壓力、無火花篮迎、迅速發(fā)出電氣指令男图，準確反應(yīng)出運動機構(gòu)的位置和行程，即使用于一般的行程控制甜橱，其定位精度揭凭、操作頻率、使用壽命梯俘、安裝調(diào)整的方便性和對惡劣環(huán)境的適用能力豆凛，是一般機械式行程開關(guān)所不能相比的坞龙。
根據(jù)所需的輸入/輸出點數(shù)選擇PLC機型
　　根據(jù)自動化機組的控制要求霎挚，所需PLC的輸入點數(shù)為14個，輸出點數(shù)為10個蚀稻。系統(tǒng)的控制量基本上是開關(guān)量骗早，只有電壓是模擬量，為了降低成本府塘，可以通過檢測電路把模擬量轉(zhuǎn)換成開關(guān)量爪撤、如電壓監(jiān)測可以用電壓保護器代替。這樣可以選用不帶模擬量輸入的PLC棚疏。對于小型發(fā)電機可不加裝油門電機用于控制柴油機轉(zhuǎn)速网燃。本系統(tǒng)選用北京凱迪恩公司CPU306小型可編程序控制器，可靠性高继溯，體積小雄炕，輸入點數(shù)為14個沈条，輸出點數(shù)為10個。電源诅炉、輸入蜡歹、輸出電壓均為24VDC。

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機床發(fā)電機發(fā)電機組開關(guān)加工模具

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