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PLC在鑄造起重機安全制動器上的應用

作者: 時間:2012-05-29 來源:網絡 收藏

是一種非常成熟可靠的產品,對采用何種控制方式以確保其準確無誤的動作,使其在事故狀態(tài)下確實起到保護作用,對電氣控制提出了較高的要求,即控制的可靠性、準確性非常重要。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/160543.htm

1安全上的作用

用于冶金行業(yè),其工作任務是為冶煉爐運送鋼水。一般有5大機構:主起升,副起升、大車、主小車、副小車機構。電機安裝在高速軸上,卷筒安裝在低速軸上,高速軸和低速軸通過減速器連接在一起。傳統(tǒng)的起升機構制動器設在高速軸上,稱工作制動器。在這種情況下,如果高速軸和低速軸之間的某個傳動環(huán)節(jié)故障,主起升制動器對于卷筒將失去作用。針對這種情況,在卷筒上裝設制動器,稱安全制動器。在傳動環(huán)節(jié)故障和超速故障時,運行制動器先動作,安全制動器延時動作。確保起吊的液態(tài)金屬鋼水包能夠在事故狀態(tài)時受到保護并安全可靠制動。

2安全制動器控制方式

(1)卷筒上裝設超速開關,在起升機構故障且卷筒超速時,安全制動器動作。優(yōu)點是控制原理比較簡單,調試方便。缺點是卷筒只有在超速時才起作用,安全制動器動作對機械結構破壞較大。

(2)高低速的傳動速比是常數,通過裝置不間斷的檢測該常數。當這個常數發(fā)生變化時,就意味著機械的傳動環(huán)節(jié)被破壞,安全制動器立即動作。優(yōu)點是在故障發(fā)生的初期就能判斷出來,使安全制動器動作,安全制動器動作對機械結構破壞較小。缺點是控制原理比較復雜,調試需專業(yè)電氣技術人員。

3安全制動器的控制硬件組成

(1)安裝在2卷筒上的2個編碼器。

(2)安裝在2主起升電機上的2個編碼器。

(3)安全制動器控制屏(或柜)(安裝有:可編程控制器、斷路器、繼電器、接觸器、穩(wěn)壓電源、接線端子等)。

(4)控制屏到4個編碼器的屏蔽電纜。

(5)安裝在操作臺上的急停按鈕和故障復位按鈕,安全制動器松閘指示燈,編碼器故障指示燈等。

4電氣安裝與元件選型

安全制動器誤動作影響的正常使用,可能造成更大的損失。如果安全制動器經常誤動作,使用者會對安全制動器所起的作用產生懷疑并失去信心。為了確保安全制動器不會誤動作,在可編程控制器的程序完全無誤并且可以正常工作的情況下,元器件的選型和電氣安裝顯得尤為重要。

4.1電氣安裝

(1)控制屏到4個編碼器的屏蔽電纜中間無斷點,如有斷點要對斷點做屏蔽處理。

(2)控制屏到4個編碼器的屏蔽電纜的屏蔽層需2端接地,且保證是同一地。為保證是同一地,主小車上應裝有接地裝置。使主小車和大車處于同一地。

(3)計算屏蔽電纜的長度,確認編碼器脈沖信號的傳輸距離在有效的范圍內。

(4)4個編碼器的信號線和電源線用不同的屏蔽電纜。信號線和起重機上的各種電源線要分開布置。

(5)穩(wěn)壓電源安裝在靠近可編程控制器處,并接地。

(6)信號線不上接線端子,直接接在可編程控制器輸入模塊上。

(7)如果起重機的某機構裝有變頻器或其他干擾比較強的設備,要裝有進出線電抗器或其他裝置,把對安全制動器控制系統(tǒng)的干擾減少到最少。

4.2元件選型

(1)編碼器的選型要和可編程控制器相匹配。輸出方式要選推挽輸出方式。煉鋼廠的環(huán)境比較差,鐵粉塵很大,編碼器要選用比較高的防護等級值。編碼器的輸出電壓要和供電電壓值相匹配。

(2)可編程控制器要有4個獨立的高速計數器,且高速計數器的高速計數能力要能滿足要求。這需要通過計算來確定。實際使用中發(fā)現高速計數器的高速計數能力最好能達到1.5~2倍的實際需要計數能力,這樣才能確??删幊炭刂破鞒绦蛘9ぷ?。

5 控制系統(tǒng)原理

(1)控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)選用西門子S7-200進行控制,具有極高的性價比,較高的可靠性、豐富的指令,實時特性強的通訊能力,易于掌握,便于操作,豐富的內置集成功能和擴展模塊。PLC控制系統(tǒng)原理框圖見圖1。

(2)PLC程序編制

將程序結構化編程,控制任務分解為能夠反映過程的工藝、功能或可以反復使用的小任務,這些任務由相應的程序部分表示,即為所知的塊,為使用戶程序工作,組成用戶程序的塊必須被調用,塊調用指令只能在邏輯中編寫和啟動。為了能讓程序正常工作,編制時要注意以下幾點:

①盡量使中斷程序短小、簡單。且執(zhí)行中斷程序時對其他處理不要延時太長;

②幾個中斷程序的激活、執(zhí)行、退出的工作時序要計算好;

③比較時要留有一定的余量。

該系統(tǒng)對安全制動器的控制已用于生產實踐中,對于鋼水的運送起到了保護作用,在意外事故狀態(tài)下避免了設備、財產損失,杜絕了人身傷亡事故的發(fā)生,在生產中對安全制動器的控制準確、可靠、良好。



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