隨著PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛拖牢，PLC技術(shù)也越來(lái)越成熟，現(xiàn)已將原有的控制電路改造成由PLC可編程控制的電路乙遵，來(lái)改變目前輸送系統(tǒng)存在的問題浦忠。

1.項(xiàng)目背景分析

中海石油天野化工(集團(tuán))有限責(zé)任公司現(xiàn)有1套年產(chǎn)300kt合成氨、520kt尿素生產(chǎn)裝置轮庵，1套年產(chǎn)200kt甲醇生產(chǎn)裝置韩记。其中，尿素裝置尿素溶液從造粒塔冷卻后形成的尿素顆粒經(jīng)皮帶系統(tǒng)輸送到散料庫(kù)沦靖，再經(jīng)皮帶系統(tǒng)輸送到包裝樓進(jìn)行包裝喂交，通過(guò)輸送皮帶送往站臺(tái)裝車。

原有的皮帶控制系統(tǒng)電路都是相當(dāng)復(fù)雜的老式繼電回路防偿，加上運(yùn)行時(shí)間已達(dá)十多年察夕，故障發(fā)生率很高，一旦發(fā)生故障需用很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)查找和排除故障點(diǎn)窗悯，給檢修和維護(hù)帶來(lái)很大不便区匣。

隨著PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，PLC技術(shù)也越來(lái)越成熟蟀瞧，現(xiàn)已將原有的控制電路改造成由PLC可編程控制的電路沉颂，來(lái)改變目前輸送系統(tǒng)存在的問題。

2.系統(tǒng)改造的目標(biāo)

通過(guò)技改悦污，將PLC應(yīng)用于皮帶控制系統(tǒng)，取代那些原控制電路相當(dāng)復(fù)雜的老式繼電回路钉蒲，并且使安裝和維修更為方便切端。只要把提供輸入信號(hào)的按鈕、限位開關(guān)和無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)等元件與PLC的輸入接口相連顷啼，把功率輸出元件電磁鐵和接觸器等與PLC的輸出口相連踏枣，即安裝完畢。檢修也一目了然钙蒙，只要觀察PLC的輸入茵瀑、輸出口的指示燈就能正確判斷故障所在。

3.工藝過(guò)程概述

輸送皮帶控制一般用于散料到成品袋包裝系統(tǒng)躬厌，中海石油天野化工(集團(tuán))有限責(zé)任公司散料包裝皮帶系統(tǒng)見圖1煤蔚。

散料經(jīng)輸送皮帶一路送往1#包裝樓料倉(cāng)，另一路送往2#包裝樓料倉(cāng)坠狈。篩分樓內(nèi)有分料器谦枢，控制散料流向。輸送皮帶二路設(shè)計(jì)，一開一備怕茉。1#屈宿、2#包裝樓共有6臺(tái)包裝機(jī)將散料包裝成袋，通過(guò)輸送皮帶送往站臺(tái)裝車榨豹。

1#包裝樓控制柜設(shè)計(jì)有PLC脸嗜、上位工控機(jī)及操作臺(tái)，2#包裝樓控制柜設(shè)計(jì)有PLC及操作臺(tái)樱搪，3#散料庫(kù)控制柜設(shè)計(jì)有PLC亭弥。1#、2#包裝樓操作臺(tái)設(shè)計(jì)有選擇開關(guān)和按鈕鞍后，可以選擇皮帶輸送路線與啟停置塘，3#散料庫(kù)控制柜設(shè)計(jì)無(wú)人操作崗位，由1#包裝樓控制柜上位工控機(jī)顯示及操作臺(tái)遠(yuǎn)程操作伴澄。

3#散料庫(kù)就地安裝有控制柜赋除，內(nèi)裝三菱A1S(S1)PLC，通過(guò)A1SJ71UC24RS485通訊模塊與1#包裝樓上位工控機(jī)遠(yuǎn)程通訊非凌。2#包裝樓操作間安裝有控制柜举农，可以啟停2#包裝庫(kù)的包裝機(jī)及皮帶機(jī)，內(nèi)裝三菱FX60MRPLC敞嗡，通過(guò)FX485BD通訊模塊與1#包裝樓上位工控機(jī)遠(yuǎn)程通訊颁糟。1#包裝樓操作間安裝有控制柜及上位工控機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)1#包裝樓的皮帶機(jī)及計(jì)數(shù)器啟停及監(jiān)控喉悴，對(duì)2#包裝樓的皮帶機(jī)及計(jì)數(shù)器監(jiān)視棱貌，對(duì)3#散料庫(kù)的挖料機(jī)及皮帶機(jī)啟停及監(jiān)控。

4.散料輸送控制系統(tǒng)

4.1散料輸送控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

3#散料庫(kù)散料皮帶輸送往1#箕肃、2#包裝樓皮帶系統(tǒng)流程見圖2婚脱。系統(tǒng)有1#、6#挖料機(jī)2臺(tái)勺像；2#障贸、3#、4#痛但、5#厨杆、7#、8#輸送皮帶6條乖靠；9#翎郭、10#、11#下驴、12#分料器4臺(tái)蒿榄。工作時(shí)央封，3個(gè)選擇開關(guān)每次只選擇一條路徑，分料器自動(dòng)切換夹昼。8種路徑是：

0001#→2#→3#送往2#包裝樓料倉(cāng)

0011#→2#→4#送往2#包裝樓料倉(cāng)

0101#→2#→5#送往1#包裝樓料倉(cāng)

0111#→2#→8#送往1#包裝樓料倉(cāng)

1006#→7#→3#送往2#包裝樓料倉(cāng)

1016#→7#→4#送往2#包裝樓料倉(cāng)

1016#→7#→5#送往1#包裝樓料倉(cāng)

1116#→7#→8#送往1#包裝樓料倉(cāng)

一條輸送線一般在15min左右加滿2#包裝樓的所有料倉(cāng)徐渗，一般在30min左右加滿1#包裝樓的所有料倉(cāng)，可以滿足4h左右的包裝量帘达。所以店麻，散料輸送皮帶是間隙運(yùn)行的。

皮帶機(jī)栏蝙、挖料機(jī)都由電機(jī)驅(qū)動(dòng)坐求，由MCC電器控制柜控制。

4.2散料輸送控制系統(tǒng)PLC硬件配置

PLC卡件配置見圖3晌梨，PLC外部硬接線見圖4桥嗤。

虛線左側(cè)是安裝在1#包裝樓控制柜操作臺(tái)上的2個(gè)遠(yuǎn)程操作按鈕，3個(gè)選擇開關(guān)仔蝌》毫欤可選擇8種輸送路經(jīng)，2個(gè)遠(yuǎn)程操作按鈕啟動(dòng)/停止選擇一條路經(jīng)敛惊。

虛線右側(cè)是安裝在3#散料庫(kù)控制柜的PLC外部硬接線圖渊鞋。A1SX40為16點(diǎn)開關(guān)量輸入卡，A1S18Y為16點(diǎn)開關(guān)量輸出卡瞧挤。J1锡宋、J2、J3特恬、J4执俩、J5為繼電器，受遠(yuǎn)程控制癌刽，為了增強(qiáng)可靠性企电，采用220VAC傳輸。

4.3PLC程序設(shè)計(jì)要求

1)任何時(shí)候只選擇一條輸送路經(jīng)护忠，例如(見圖2)，選6#扎趋、7#前茧、5#。所選設(shè)備由白色變綠色莲态，分料器9#丰浙、12#自動(dòng)變紅色。由安裝在1#包裝樓控制柜操作臺(tái)上的遠(yuǎn)程操作開關(guān)選擇秤凡。

2)設(shè)備啟動(dòng)后袄映，所選設(shè)備按啟動(dòng)順序由綠色變紅色，6#、7#泽姨、5#變紅色叁震。分料器9#、12#自動(dòng)隨所選路徑切換敲坏。

3)選擇好一條輸送路經(jīng)窘问，其前后皮帶及設(shè)備自動(dòng)搭成聯(lián)鎖關(guān)系，即：①按下啟動(dòng)按鈕宜咒，輸料末端皮帶及設(shè)備先啟動(dòng)惠赫，逐步啟動(dòng)至輸料始端皮帶及設(shè)備；②按下停止按鈕故黑，延時(shí)后輸料始端皮帶及設(shè)備先停止儿咱，逐步延時(shí)后停止皮帶及設(shè)備，直至停止輸料末端皮帶及設(shè)備场晶；③皮帶跑偏混埠、拉繩、危急停止按鈕等開關(guān)安裝在現(xiàn)場(chǎng)機(jī)旁峰搪，信號(hào)進(jìn)MCC電器柜(有控制電機(jī)的接觸器岔冀、繼電器等)，任何一開關(guān)動(dòng)作概耻，控制電機(jī)的接觸器跳閘使套，該設(shè)備停車，反映到PLC輸入端是該設(shè)備運(yùn)行信號(hào)動(dòng)作鞠柄。這時(shí)确确，該設(shè)備及輸料始端皮帶立即全部停車，輸料末端皮帶及設(shè)備逐步延時(shí)后停車烧论。這可以防止發(fā)生堆料事故面啄。

4.4PLC梯形圖程序說(shuō)明

梯形圖編輯軟件是三菱公司提供的GXDeveloperV7？8中文編輯軟件旋挺，散料皮帶控制梯形圖程序以圖5為例說(shuō)明如下：

1)X0焊蕉、X1、X2選擇開關(guān)狀態(tài)责爹，選110谊弯。

2)按下啟動(dòng)按鈕X3(132行)，M2牧僻、M6霍鹿、M5、M9閉合臊整，M2自鎖障漓。

3)(215行)X1愤售、X2、M5閉合胎许，經(jīng)T3峻呛、T21、T26呐萨、Y13輸出杀饵，5#皮帶啟動(dòng)。經(jīng)T3延時(shí)3s后谬擦，如5#皮帶運(yùn)行信號(hào)X0A閉合切距，則啟動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行，否則Y13輸出斷開惨远，啟動(dòng)失敗谜悟。

4)如5#皮帶運(yùn)行信號(hào)X0A正常，則(215行)回路經(jīng)Y13北秽，X0A自鎖葡幸，經(jīng)過(guò)T1310s延時(shí)后，M32和M82閉合贺氓，啟動(dòng)繼續(xù)進(jìn)行蔚叨。

5)M32閉合使得M2(2#皮帶啟動(dòng))閉合，但是2#皮帶控制回路(172行)未選中猫单，不起作用议猛。M82閉合使得M8閉合，在267行朗猖，X0閉合蟋晾，M8閉合，經(jīng)由T6殿膏、T25使Y16接通輸出策哈，發(fā)出7#皮帶啟動(dòng)信號(hào)。

6)經(jīng)過(guò)T63s延時(shí)檢測(cè)尘箫，如果7#皮帶不能正常啟動(dòng)泪缨，X0D信號(hào)未返回，則Y16輸出回路不能自鎖呛营，Y16輸出斷開挟撑，經(jīng)由T6觸點(diǎn)T16啟動(dòng)延時(shí)啟動(dòng)，10s后虐欲，經(jīng)由T16、X0D觸點(diǎn)使T267#皮帶停車延時(shí)接通肺樟，延時(shí)15s后檐春，使(215行)Y135#皮帶輸出斷開停車逻淌，啟動(dòng)終止。

7)經(jīng)過(guò)T63s延時(shí)檢測(cè)疟暖，如果7#皮帶正常啟動(dòng)卡儒，X0D信號(hào)返回閉合，則Y16輸出回路自鎖俐巴，經(jīng)由T6觸點(diǎn)T16啟動(dòng)延時(shí)啟動(dòng)骨望，10s后，經(jīng)由T16欣舵、X0D觸點(diǎn)使M7閉合擎鸠，6#皮帶啟動(dòng)。

8)在(267行)缘圈，X0劣光、M7閉合，經(jīng)由T5糟把、T30觸點(diǎn)使Y17接通輸出绢涡，發(fā)出6#挖料機(jī)啟動(dòng)信號(hào)。經(jīng)過(guò)T53s延時(shí)檢測(cè)堡雁，如果6#挖料機(jī)不能正常啟動(dòng)搀尊，X0C信號(hào)未返回，則Y17輸出回路不能自鎖淹疙，Y17輸出斷開针容，經(jīng)由T5觸點(diǎn)T15啟動(dòng)延時(shí)啟動(dòng)，10s后旁囤，經(jīng)由T15悟肉、X0C觸點(diǎn)使T256#皮帶停車延時(shí)接通，延時(shí)15s后缭越，使下一行的Y167#皮帶輸出斷開停車乞挥，7#皮帶再推動(dòng)5#皮帶停車，啟動(dòng)終止秋鹅。

9)經(jīng)過(guò)T53s延時(shí)檢測(cè)赤巢，如果6#挖料機(jī)正常啟動(dòng)，X0C信號(hào)返回閉合析崎，則Y17輸出回路自鎖仁热，設(shè)備全部啟動(dòng)完成。

10)正常停車時(shí)勾哩，按下停車按鈕X4抗蠢，M60斷開，經(jīng)由M60觸點(diǎn)T30延時(shí)接通思劳，15s后迅矛，在(267行)妨猩，Y17輸出斷開，6#皮帶停車秽褒。X0C斷開壶硅，經(jīng)由T15、X0C觸點(diǎn)T25停車延時(shí)接通销斟，15s后在下一行T25觸點(diǎn)斷開Y16庐椒，7#皮帶輸出斷開停車，7#皮帶再以同樣方式推動(dòng)5#皮帶停車蚂踊，正常停車結(jié)束约谈。

其他路徑的啟動(dòng)/停車與此原理一樣，在此不一一說(shuō)明悴势。0—102行是將選擇開關(guān)與各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)存D寄存器(0—102行圖在此省略)补搅，以便VB程序調(diào)用。

5.結(jié)語(yǔ)

采用PLC來(lái)控制3段皮帶輸送機(jī)后泞霹，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)行軟連接舱闪，大大提高設(shè)備的可靠性，有效地減少故障率俱菜。該皮帶機(jī)技改后投用一年多來(lái)阶务，只有主電路出現(xiàn)過(guò)問題，控制回路沒有出現(xiàn)任何問題恕琅，有效地減少了設(shè)備維修時(shí)間忧龙，使生產(chǎn)有序進(jìn)行，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益接窍。一年多的使用情況說(shuō)明該項(xiàng)技改取得成功渣雁。

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