论PLC在自动化运输系统中的应用

龙源期刊网在自动化运输系统中的应用作者：康俊泽来源：《装饰装修天地》2018年第18期摘要：可编程控制器技术性能高，抗干扰能力强，输人输出状态显示，硬件线路大大简化，这给使用和维护都带来很大方便。随着科学技术的发展和设备档次的提高，用PLC控制系统改造旧设备，将会取得更大的经济效益和社会效益。关键词：可编程控制器（PLC）；变频器；运输机1前言信息化、自动化技术在港口的应用，是建设现代化港口的重要内容，也是衡量港口科技进步和现代化水平的重要标志。本文主要就可编程控制器（PLC）和变频器在自动化运输系统中的应用情况。2运输机系统及其工艺控制过程分析系统由四级皮带运输机构成，B1、B2、B3、B4为胶带运输机，L1、L2为气动料仓料斗，Y为车船压力传感器。系统的工艺控制过程如下：一是确定工艺过程及料仓号（工艺1：B1→B2→B3→B4→堆场；工艺2：B1→B2→B3→装车（船）；工艺3：同时堆料、装车〔船），即气动闸门半开）。二是B1起动前，鸣起动信号，起动完成信号停。三是先起动最末一台输送机，延时5s，再依次起动B3→B2→B1，，然后打开闸门L1或（和）L2。四是停止时先停L1或（和）L2。延时4s，再依次停B1→B2→B3→B4。五是当某输送机发生故障时，该机及其前愉送机立即停止，而其后输送机待料运完再停。六是车、船装满时，压力传感器动作，使输送机及料斗停止运作。3PLC控制系统的硬件设计分析输入：直流或交流输入，采用光电藕合电路进行电路隔离。输出：继电器输出，具R--C吸收电路，抗干扰能力和带负载能力较强。单板机：即CPU板，对整个可编程控制器的工作进行控制。它一方面对系统进行管理，如自诊断、查错、信息传送时针、计数刷新等；另一方面，根据用户程序执行输入输出操作、程序解释执行操作等。编程器：采用手持编程器，可对运行状态进行监控，修改运行数据等。4PLC控制系统的I/O分配分析龙源期刊网端口。输入端口包括运行控制信号、运行方式选择、工艺流程选择、物料检测和安全保护信号。其中，X10为转换开关，可实现手动控制，便于系统调试和检修。在控制每台运输机的接触器线圈回路上，并联一个起动按纽，串联一个停止按纽，可实现就地控制，单独调试每台电机。输出端口包括信号指令、变频器控制信号、电机拖动信号及音响报警信号。主电路四台电机通过接触器由一台变频器控制。变频器设置了0.2v，0.5v，v三种速度。若L1或L2中均无料（X11，X12=0），延时30s，变频器速度设定端X2接通（Y6=1），对应速度为0.5v；若L1或L2中有料，变频器设定端X3接通（Y7=1），对应速度为v；检修时X25=1，变频器速度设定端X1接通（Y5=1），对应速度为0.2v。为提高设备的可维护性，在自动运输机上设置了较全的信号和音响系统，对易损器件及电路设置了自诊断环节。5皮带运输监控系统分析5.1系统的主要功能。一是每台设备机头旁均设有就地操作控制箱，上有工作方式转换开关及就地起停钮；所有胶带机上的给煤点均设置堆煤保护和纵向撕裂保护，以防止胶带机事故的扩大化；所有胶带机均设有两极跑偏开关，每隔约50米设置一对跑偏开关，一级跑偏用于故障报警，二级跑偏用于故障停车；所有胶带运输机，均设拉线开关，用于紧急情况下的停车，急停拉线开关的安装间距均确定按50米進行配置，并可扩展下皮带的跑偏保护，以保证设备和人身安全；扩音电话采用新型的选拨电话系统，安装间距确定按200米进行配置；二是水平胶带机的拉紧装置为液压调节方式，开诚提供一套胶带机的松带检测传感器，由PLC控制完成胶带机的张力自动调节功能；在皮带机头设置堆料传感器，防止皮带的堆料事故的发生；在皮带机设置皮带速度传感器，以检测皮带的超速及打滑事故的发生；在皮带廊道设置烟雾传感器，以检测皮带廊道的烟雾浓度防止火灾事故的发生；在皮带机的主滚筒设置温度传感器，随时检测滚筒的温度，并配备自动撒水装置，在滚筒超温时实现自动撒水并对主滚筒进行降温；胶带运输机每隔约100米设起动预警装置，设备启动前发出预警信号，提示有关人员应立即远离设备；电机的电流实时监测功能可发现一些机械设备的潜在故障隐患；运行中对电机的电流进行实时监测分析，当发生电流超限或突变时报警，严重时停机。实现对给料机与皮带的闭锁，实现与以前皮带的闭锁功能，具有自动、手动、检修等控制方式；三是在软件与硬件上开发了先进的矩阵控制功能，节省主电缆的开支；自控系统在性能上具有良好的抗湿热性、抗干扰性，在结构上满足在港口条件能够迅速检修或更换元器件，根据港口的现场环境，控制箱采用不锈钢结构，其他采用防腐措施；可根据胶带机系统的故障性质，进行紧急停机、顺序停机或发出报警声光信号；在集中操作台上能集中显示胶带机的工作状态、故障类型、故障地点；软启动器或变频器纳入监控；多种操作方式。控制方式有：集中联动、集中手动、就地联动、就地手动、禁起等方式，使系统操作灵活、可靠。在集中方式，所有设备由集控室操作员通过上位机操作；多种流程选择。在联动方式下，可根据工艺选择运输流程，胶带启动按顺料流方向，并根据胶带速度、长度延时开车，以减少运行时间；重载启动时，按逆料流方向启动；系统停止或无料时延时自动停车；四是完善的信息处理功能，报警信息、运行参数、操作记录等信息自动形成标准格式的数据库文件，并在硬盘长期保存，供信息系统调用；实现系统集中监控，生产数据微机化管理：（1）界面直观友好，操作简便，功能齐全。有形象逼真的动态画面和全中文显龙源期刊网示，还具有实时报警监视、安全确认机制和数据记录功能。对操作员素质无特殊要求，培训简单；（2）对报警信息和重要运行参数在硬盘记录，数据表格和曲线可随时调出；（3）生产数据存入计算机硬盘，可由管理信息系统按需调用。5.2可实现自动化控制系统与生产管理系统数据共享计算机管理工作站设信息管理系统，决策者通过管理工作站可根据各自权限远程访问监控上位机，得到现场生产数据报表、设备管理信息和生产统计分析。5.3具有故障自诊断功能一是网络故障自诊断。当网络由于发生断线、干扰等传输问题时，网络会自动侦测到，并发出报警；二是PLC故障自诊断。PLC的扫描器和适配器发生故障时，系统会通过网络的通讯情况判断故障，并发出报警；PLC的I/O模块发生故障时，CPU会通过I/O模块的状态位侦测到故障及故障内容，系统会发出报警；三是传感器和信号线故障诊断。模拟量的传感器或信号线发生断线故障时，PLC通过测量值判断故障并发出报警。5.4维护方便一是I/O模块采用可拆卸端子排，出现故障时，集控室发出声光报警，可在几分钟之内即可更换完毕；二是系统扩展方便，增加新设备或上后期工程，可以方便地加入节点，并可通过网络在线修改程序；三是系统具有自诊断功能，能及时报告故障时间、位置、类型等信息，更便于维护。6结语企业皮带运输设备大多采用接触器一继电器控制。其缺点是联动关系繁杂，维修困难，故障率高，常影响生产，而可编程控制器（（PLC）可靠性高，抗干扰能力强，控制灵活，允许控制对象和控制方法具有广泛的自由性。为此，采用PLC、变频器和单板机技术，大大提高了设备的先进性和实用性。参考文献：[1]方承远工厂电气控制技术[M].北京：机械工业出版社，2000.[2]邹金慧，黄宋魏杨，晓洪可编程序控制器（PLC）原理及应用[M].昆明：云南科技出版社，2000.