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产品描述

产品规格模块式包装说明全新品牌西门子

西门子模块6ES7231-7PD22-0XA8供应现货


采用PLC自动检测水仓水位和其它参数,根据水仓水位的高低、矿井用电信息等因素,建立数学模型,合理调度水泵运行

,可以达到避峰填谷及节能的目的。介绍了PLC在岱庄煤矿井下主排水控制系统的组成、系统的功能和特点及应用状况。


    1、概述
    随着计算机控制技术的迅速发展,以微处理器为核心的可编程序控制器(PLC)控制已逐步 取代继电器控制,普遍应用于各行各业的自动化控制领域。煤炭行业也不例外,但目前煤矿 井下主排水系统仍多采用继电器控制,水泵的开停及选择切换均由人工完成,还做不到根据水位或其它参数自动开停水泵,这将严重影响井下主排水泵房的管理水平和经济效益的提高 。
    岱庄煤矿是1999年设计竣工的生产能力为1.8Mt的现代化矿井,井下涌水量较大,*泵 设计安装了5台MD500-57×9主排水泵,配套电动机1250kW,3趟排水管路。正常涌水时,2 台工作,2台备用,1台检修。鉴于PLC的先进性和可靠性,煤炭工业邯郸设计院对5台主排水泵及其附属的抽真空系统与管道电动阀门等装置实施了PLC自动控制及运行参数自动检测,动态显示,并将数据传送到地面生产调度中心,进行实时监测及报警显示。系统通过检测水仓水位和其它参数,控制水泵轮流工作与适时启动备用泵,合理调 度5台水泵运行。系统通过触摸屏以图形、图像、数据、文字等方式,直观、形象、实时地 反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、电机温度、轴承温度、3趟排水管流量等 参数,并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。该系统具有运行可靠、操作方便 、自动化程度高等特点,并可节省水泵的运行费用。

    2、系统组成
    岱庄煤矿*泵房井下主排水泵自动化控制系统图如图1所示,整个自动控制系统由数据自 动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部分组成。

    2、1 数据自动采集与检测
    数据自动采集与检测主要分为两类:模拟量数据和数字量数据。
    模拟量检测的数据主要有:水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、3趟排水管流量;数字量检测的数据主要有:水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力。
    数据自动采集主要由PLC实现,PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位,将水位变 化信号进行转换处理,计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率,从而判断矿井的涌水量,控制排水泵的启停。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器,主要用于监测水泵、电机的运行状况,**限报警,以避免水泵和电机损坏。PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据,控制排水泵的启停。
    在数据采集过程中,模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号(A/D转换),其变换速度由采样定律确定。一般情况下,采样频率应为模拟信号中较高频率成分的2倍以上,这样经A/D变换的精度可完全恢复到原来的模拟信号精度。A/D变换的精度取决于A/D变换器的位数。如5V电压要求以5mV精度变换时,精度为5mV/5V=0.1%,即1/1000十进制的1000用二进 制表示时要求为10位,而本系统所采用的A/D模块分辨率为16bit,其精度在±0.05%以上,该精度等级足以满足控制系统要求。同时,PLC所采用的A/D模块均以积分方式变换,可使输入信号的尖峰噪音和感应噪声平均化,适用于噪音严重的工业场所。
    2、2 自动轮换工作
    为了防止因备用泵及其电气设备或备用管路长期不用而使电机和电气设备受潮或其他故障未 经及时发现,当工作泵出现紧急故障需投入备用泵时,而不能及时投入以至影响矿井安全,本系统程序设计了5台泵自动轮换工作控制,控制程序将水泵启停次数及运行时间和管路使 用次数及等参数自动记录并累计,系统根据这些运行参数按一定顺序自动启停水泵和相 应管路,使各水泵及其管路的使用率分布均匀,当某台泵或所属阀门故障、某趟管路漏水时,系统自动发出声光报警,并在触摸屏上动态闪烁显示,记录事故,同时将故障泵或管路自 动退出轮换工作,其余各泵和管路继续按一定顺序自动轮换工作,以达到有故障早发现、早处理,以免影响矿井安全生产的目的。

    2、3 自动控制
    系统控制设计选用了日本欧姆龙公司C200HE型PLC为控制主机,该机为模块化结构,由PLC机 架、CPU、数字量I/O、模拟量输入、电源、通讯等模块构成。PLC自动化控制系统根据水仓 水位的高低、井下用电负荷的高、低峰和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时 间段(时间段可根据实际情况随时在触摸屏上进行调整和设置)等因素,建立数学模型,合理调度水泵,自动准确发出启、停水泵的命令,控制5台水泵运行。
      为了保证井下安全生产,系统可靠运行,水位信号是水泵自动化一个非常重要的参数,因此,系统设置了两套水位传感器,模拟量和开关量传感器,两套传感器均设于水仓的排水配水仓内,PLC将接受到的模拟量水位信号分成若干个水位段,计算出单位时间内不同水位段水位的上升速率,从而判断矿井的涌水量,同时检测井下供电电流值,计算用电负荷率,根据矿井涌水量和用电负荷,控制在用电低峰和一天中电价较低时开启水泵,用电高峰和电**时停止水泵运行,以达到避峰填谷及节能的目的。

    2、4 动态显示
    动态模拟显示选用日本Digital公司的GP-570T型触摸式工业图形显示器(触摸屏),系统通过图形动态显示水泵、真空泵、电磁阀和电动阀的运行状态,采用改变图形颜色和闪烁功能 进行事故报警。直观地显示电磁阀和电动阀的开闭位置,实时显示水泵抽真空情况和压力值 。
    用图形填充以及趋势图、棒状图方式和数字形式准确实时地显示水仓水位,并在启停水泵的水位段发出预告信号和低段、**低段、高段、**高段水位分段报警,用不同音响形式提醒工作人员注意。
    采用图形、趋势图和数字形式直观地显示3趟管路的瞬时流量及累计流量,对井下用电负荷的监测量、电机电流和水泵瞬时负荷及累计负荷量、水泵轴温、电机温度等进行动态显示、 **限报警,自动记录故障类型、时间等历史数据,并在屏幕下端循环显示较新出现的3条故障(故障显示条数可在触摸屏上设置),以提醒工作人员及时检修,避免水泵和电机损坏。

    2、5  通讯接口
    PLC通过通讯接口和通讯协议,与触摸屏进行全双工通讯,将水泵机组的工作状态与运行参数传至触摸屏,完成各数据的动态显示;同时,操作人员也可利用触摸屏将操作指令传至PL C,控制水泵运行。PLC同时将水泵机组的运行状态与参数经安全生产监测系统分站传至地面 生产调度监控中心主机,与全矿井安全生产监控系统联网,管理人员在地面即可掌握井下主排水系统设备的所有检测数据及工作状态,又可根据自动化控制信息,实现井下主排水系统 的遥测、遥控,并为矿**提供生产决策信息。触摸屏与监测监控主机均可动态显示主排水系统运行的模拟图、运行参数图表,记录系统运行和故障数据,并显示故障点以提醒操作人员注意。

    3、 系统功能及特点
    (1)PLC控制程序采用模块化结构,系统可按程序模块分段调试,分段运行。该程序结构具 有清晰、简捷、易懂,便于模拟调试,运行速度快等特点。
    (2)系统根据水位和压力控制原则,自动实现水泵的轮换工作,延长了水泵的使用寿命。 
    (3)系统可根据投入运行泵组的位置,自动选择启动就近的真空泵,若在程序设定的时间内达不到真空度,便自动启动备用真空泵。
    (4)系统根据电网负荷和供电部门所规定的平段、谷段、峰段供电电价时间段,以“避峰填谷”原则确定开、停水泵时间,从而合理地利用电网信息,提高矿井的电网运行质量。
    (5)PLC自动检测水位信号,计算单位时间内不同水位段水位的上升速率,从而判断矿井的涌水量,自动投入和退出水泵运行台数,合理地调度水泵运行。
    (6)在触摸屏上动态监控水泵及其附属设备的运行状况,实时显示水位、流量、压力、温 度、电流、电压等参数,**限报警,故障画面自动弹出,故障点自动闪烁。具有故障记录,历史数据查询等功能。
    (7)系统具有通讯接口功能,PLC可同时与触摸屏及地面监测监控主机通讯,传送数据,交换信息,实现遥测遥控功能。
    (8)系统保护功能有以下几种。
    **温保护:水泵长期运行,当轴承温度或定子温度**出允许值时,通过温度保护装置及PLC 实现**限报警
    流量保护:当水泵启动后或正常运行时,如流量达不到正常值,通过流量保护装置使本 台水泵停车,自动转换为启动另一台水泵。
    电动机故障:利用PLC及触摸屏监视水泵电机过电流、漏电、低电压等电气故障,并参与控制。
    电动闸阀故障:由电动机综保监视闸阀电机的过载、短路、漏电、断相等故障,并参与水泵的联锁控制。
    (9)系统控制具有自动、半自动和手动检修3种工作方式。自动时,由PLC检测水位、压力及有关信号,自动完成各泵组运行,不需人工参与;半自动工作方式时,由工作人员选择某台或几台泵组投入,PLC自动完成已选泵组的启停和监控工作;手动检修方式为故障检修和手动试车时使用,当某台水泵及其附属设备发生故障时,该泵组将自动退出运行,不影响其它泵组正常运。PLC柜上设有该泵的禁止启动按钮,设备检修时,可防止其他人员误操作,以保证系统。系统可随时转换为自动和半自动工作方式运行。


  1引言
    目前,使用中的北京地铁人防控制设备如:车站人防集中控制台、电动液压人防区间隔断门原地控制台、车站及区间通风道电动人防门控制柜等所采用的元件都是传统的常规开关、中间继

电器、时间继电器、闪烁继电器、报警器、直流稳压电源等。其**的缺点是:技术落后、元件体积大、易损坏、接线复杂、工作不稳定、故障、检修不便,而且,由其组成的设备体积较大,需为其准备空间较大的地下控制室,从而使得土建成本较高。


    而目前北京地铁车站的新建速度非常快,已有地铁四号线、五号线等几十个地铁站的土建工程开始动工。而且,随着我国新一轮城市基础设施大规凝设高潮的到来,全国城市地下铁道建设呈高速增长之势。其地下铁道中的新人防设备的安装与已有人防设备的改造量都比较大。因此,本文探讨PLC在地铁人防领域中的应用,拟以技术先进的PLC代替原地铁人防控制设备中使用的传统的继电接触器控制系统,克服其存在的缺点,提高我国地铁人防控制设备的技术含量。

    2 PLC简介
    1969年,美国数字设备公司(DEC)研制出世界上**台可编程序控制器,简称PLC,并成功地应用于汽车生产线上,实现了生产的自动控制。之后,PLC作为控制领域的新技术发展迅速,产品体积越来越小,功能越来越完善,产品更新换代频繁,新产品不断出现。并成为控制领域中较常见、较重要的核心装置之一,砌叻地应用到了工业控制的各个领域。

    PLC的主要特点:PLC的软件简单易学。它采用易学易懂的以继电器梯形图为基础的编程语言,而梯形图控制符号的定义与常规继电器的展开图完全一致,电气操作人员使用起来得心应手,不存在计算机技术与传统电气控制技术之间的专业鸿沟。PLC使用简便。在PLC构成的控制系统中,PLC的输入接口可与触点式开关直接相接,输出接口与执行元件相接,即只需在PLC的端子上接人相应的输入、输出信号线即可,使用非常方便;当控制要求改变,需要变更控制系统的功能时,可以通过编制修改程序实现;PLC的输入、输出可直接与交流220v、直流24v等强电相接,并有较强的带负载能力(负载电流一般可达2A)。PLC抗干扰能力强、运行稳定可*。PLC是专为工业控制设计的,在设计和制造过程中,采取了多层次的屏蔽、隔离、滤波、电源调整与保护等抗干扰措施,可在恶劣的工业环境下与强电设备一起工作,运行的稳定性和可*性较高。继电接触器控制虽然有较好的抗干扰能力,但继电器触点在开闭时会受到电弧的损坏,寿命短。而且,在较恶劣的环境下,灰尘等落人继电器内,将影响继电器铁芯的闭合,严重时.将烧毁继电器;而PLC是以集成电路为基本元件的电子设备,其内部继电g-lg无触点型。元件的寿命几乎不用考虑,目前,PLC整机平均无故障工作时间一般可达2—5万h。PLC体积小,接线少,维护方便。

    3 用PLC替代传统的地铁人防控制系统设备分析
    PLC内部有足够多的电子式继电器、定时器、计数器.通过程序控制.完全可以取代原控制系统中的中间继电器、时间继电器、闪烁继电器等元件;而其24V直流电源输出端子可代替原直流稳压电源向系统提供直流电压。PLC的输出端子可直接控制系统中的交直接触器线圈、电磁阀、报警器、停车信号灯等,进而控制系统的工作。由于PLC体积小、重量轻、接线少.用其取代原继电接触器控制系统中的元件后,可节省较大的元器件安装空间,使控制台体积大大缩小.从而减小地下控制室的空间,节省昂贵的土建开支。使用PLC后,还可减少大量的接线工作.并使系统调试工作简单化。还可以较大地提高系统工作的稳定性及设备的使用寿命。地铁人防控制系统中的各种指令控制信号和反馈信号都是开关型信号,而且数量不多。可选用开关量的小型PLC产品:目前.开关量的小型PLC产品价格非常便宜,使用PLC产品还可以降低设备的制造成本。

    4 结束语
    综上所述.可编程序控制器无论在技术性能方面、经济效益方面,还是设备的工作可*性、稳定性及使用寿命等多方面均优越于继电器逻辑控制。采用PLC取代原地铁人防控制系统中的继电接触器控制.必将大大改善地铁人防控制设备的质量和自动化的程度,使我国地铁人防控制设备的技术含量大大提高;并能节省建设投资.创造可观的经济效益。



引言
    220kV韶钢松山站是韶钢2000年投资兴建的四大工程之一,是一座电压等级高,容量大,技术装备水平先进的综合自动化变电站。3台变压器总容量170MVA。220kW系统由双电源单母分段组成,采用全封闭式SF:组合开关(GIS)。由4个断路器33个闸组成,分成7个间隔。G1S开关设置了两套五防闭锁装置,一套为常规的导线硬接点式闭锁,另一套为西门子SIMATICS7-300型的PLC

程序控制装置闭锁。该装置由PLC设定联锁条件检验程序,并时刻检验联锁条件是否满足倒闸操作要求,只有满足倒闸操作要求才执行操作命令,还可以通过PLC系统对33个闸的分合状态进行监视及实现远程遥控。


    1系统组成
    该PLC系统主要组成部分为:7个ET200M分布式IlO站作为外围设备,通过PROFIBUS-DP现场总线连接到带集成PROFIBUS-DP接口的CPU315-2DP模板上,再通过通讯模板和规约转换器与变电站综合自动化网(LonWorks)相连接。
    图中7个ET200M分布式I/0站分布在7个间隔中,各间隔通过PROFIBUS-DP电缆相连接,再与带集成PROFIBUS-DP接口的CPU315-2DP模板相连,PLC系统总机设置在**间隔,这样就构成P L C系统PROFIBUS-DP网。变电站监控机与PROFIBUS-DP网的通讯由带集成RS-422/485接口CP341通讯模板和规约转换器通过报文形式发送和接收信息。

    2 PLC组件简介
    2.1电源
    PLC选用SITOP电源,可输入120-230VAC和120-320VDC 2种电压,可输出24V/10ADC电源。该站输入端电压是220VAC。

    2.2CPU模板
    SIMATICS7-300型PLC系列有6种CPU模板,型号不同的CPU性能和功能都有不同。本站选用CPU3J5-2DP模板。该模板具有大容量程序存储器,适于既包含集中式又包含分布式外围设备的复杂配置。模板板上有状态和出错LED指示灯、选择操作方式的钥匙开关、MPI接口、存储器插槽等。在正常运行状态只有"DC 5V"和"RUN'LED指示灯亮绿灯。存储器插槽的作用是为了在掉电状态下保护程序一一可插接有多至5l 2k字节的存储器卡。变电站选用64k字节FLASH EPROM存储卡。

    2.3ET200M分布式I/O站
    变电站PLC系统有7个ET200M分布式I/O站。每个ET200M分布式I/O站有2个SM321数字输入模板,1个SM322数字输出 模板。SM321数字输入模板将过程送来的外部信号电平转换成S7-300内部信号电平。它的额定电压为24VDC,"1"信号电压为15-30V,"0"信号电压为-3-5V,"1"信号输入电流为7.5mA。
    SM322数字输出模板将S7-300内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平,它的额定电压为24VDC,"1"信号时输出电压为24VDC,输出电流为0.5A。

    3 故障处理
    韶钢松山站自2000年9月投运以来,PLC防误操作系统发生过几次不能在后台监控机远程控制GIS闸的故障。这其中包括硬件、软件、通讯、连接等方面造成的系统故障:
    (1)由于该站的PLC防误操作系统输入电源采用的是220VAC,因此一旦交流电失压,就会导致ET200M分布式I/O PLC系统"死机",即使交流电源恢复正常后也不能自动恢复正常状态。遇到这种情况首先将站用电源恢复正常,其次将CPU板的选择操作方式的钥匙开关由 "RUN"转到"STOP"再转回"RUN",也就是将其断电复归,便可使PLC系统恢复正常。
    (2)该套PLC防误操作系统采用事件触发方式。要在后台机上正常操作GIS室的闸,就要使7个间隔的"远方/就地"控制把手打到"远方"位置。如果有1个间隔的控制把手位置不同,后台监控机的遥控命令将被控制单元屏蔽,无法实现遥控命令。因此,在遥控之前应将各间隔"远方/就地"控制把手都打到"远方"位置,遥控命令才可以实现。
    (3)该站的LonWorks网与PLC系统的通讯通过许继四方的CSN022A规约转换器以"一问一答"的报文形式发送和接收信息。在该站投运初期,LonWorks网所有报文信息都向PLC系统发送,导致PLC系统因处理不了这么多的信息量造成信息"塞车"而死机,使闸操作命令无法执行。后来将发送到PLC系统的报文经过过滤,即把和PLC系统操作无关的报文信息过滤后,才向PLC系统发送。经过这种"信息过滤"处理后,PLC系统执行命令的速度加快了,也未出现过因信息"塞车"而造成PLC系统死机的现象。
    (4)PLC防误操作系统的7个间隔采用的是串接方式,因此,若有1个间隔的PLC单元死机,则影响所有的PLC系统的操作。*1个间隔的PLC防误操作系统总机检测7个间隔的PLC系统分机是否正常,如果所有分机正常才可以进行闸的操作。如果其中有1套PLC系统分机死机则闭锁闸的操作。因此,如果发现有分机死机的现象,也要对**间隔的总进行断电复归,这样就可使PLC系统恢复正常。
    (5)有时监控后台机会发生一些误报警的情况,后台机的监控画面显示的GIS闸的位置和实际位置不同。比如在没有进行过任何操作的情况下,某个闸在合位时,后台机却显示在分位。这些情况发生时并不是PLC系统本身引起的故障,而是PLC系统输入回路的电缆接头有松动现象,造成PLC系统检测到闸是在分位,于是通过通讯模板向后台机上传该闸在分位的信息。这种情况是比较容易发生的,处理方法也很简单,只要将松动的接线头拧紧就可以了。

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  1 引 言
    矿山行业,采矿区往往距离矿石加工或堆放地很远,通常利用胶带传输机将矿石从采矿区送往加工或堆放地。老式的胶带传输方式,采用继电控制,人工操作,操作人员劳动强度大,运行效率低,且易引起操作失误,造成设备损坏,甚至人员伤亡。另外,远距离传输机胶带负荷较大,传输机使用的电动机功率也因此较大,特别是重载情况下起动

过程对电网冲击很大,电压跌落严重,对机械设备和胶带的寿命也有很大损害。同时,由于胶带为弹性体,起停过程张力的变化将使胶带沿着纵向产生伸缩变化,并且沿着胶带传播,造成系统工作不稳定。


    本文介绍的这种新型矿山胶带传送系统使用PLC控制器集中监控胶带各种工作状态,提高了系统运行效率,避免了操作失误引起的故障。由于系统采用了一种新型的起动装置—软起动控制器,有效地解决了起动冲击问题。

    2 运行工况
    完整的传输系统由8条传送胶带组成,设计传输能力为每小时1000t,其中,1#、8#胶带为平胶带,长度在100m以内,负载较轻;2#和3#胶带长达1km以上,负载较重,2#胶带略有下放势能,3#胶带有大的下倾角度(30°),因此有较大的下放势能;4#和6#胶带略有下坡,5#、7#胶带为平胶带,长度在100~600m之间。根据各胶带运行工况,配备一台285kW电机拖动2#胶带,两台185kW电机拖动3#胶带,其余各胶带均由90kW电机拖动。

    3 系统结构
    根据系统运行工况,系统构成框图如图1所示。
    物料流向如图中头所示,开车时应按照物料流向的反方向顺序起动各条胶带,停车应按照物料流向顺序停止各条胶带。按照错误的顺序操作,将造成压仓等严重事故,必须设置联锁:胶带运行过程中,有时会发生跑偏,纵撕,打滑等情况,必须予以保护,这些工作都由PLC来完成。另外,3#胶带较长,相应载料量也较大,而且有大的下倾角度,因此,必须有可靠的刹车装置,系统为此配备了一套KJZ型动力制动装置和一套电磁抱阐装置。还有,为保证在故障或停电情况下可靠停车,避免“飞车”等严重事故,系统配备了后备电池,提供后备制动电流,PLC控制电路配备了UPS作为后备控制电源。

    4 各部分主要功能
      整个系统中,3#胶带机和2#胶带机工况较为恶劣,控制部分也较为复杂,其余各胶带机控制部分与之相似,工况相对要好,因此,下面以3#胶带机控制部分为例详述系统各部分控制功能。
4.1 起动控制部分
    因胶带机为柔性系统,具有明显的动力学特征和动态响应过程,起动及停车过程将产生胶带张力的变化,并沿着胶带传播,形成张力波,且3#胶带长度较大,负载较重,总体呈大惯性负载,因此,不可控的起动和停车过程,将产生很大的加速度及冲击,直至造成机械设备损坏和胶带机寿命降低。而本系统使用的软起动装置可提供可控的起动加程。此装置使用单片机作为控制内核,程序中预置“S”型起动曲线,通过光编码器测速,电流互感器测电流,送入单片机,通过PID调节程序进行调节,实现电流、速度双闭环控制。控制胶带机按照“S”型曲线起动。如图2所示,胶带机起动过程实际上是一变加程,在胶带机起动时刻和起动完成时刻,胶带机的加速度都为0,而中间段,胶带机以预先设置的加速度不断加速,加速度可控制在0.08m/s2以下,因此,可有效地抑制张力波及其有害传递。

    4.2 动力制动部分
    由于3#胶带负载较重,而且有大的下倾角,为保系统可靠停车和满足停车曲线,系统不仅配备一套慢动机械抱阐装置,还配备一套动力制动装置。该装置应用可控整流原理,向电机施加可控的直流电流来提供可控的制动力矩。由程序控制使胶带以反“S”曲线停止,从而胶带机的张力波影响。

    4.3 故障制动部分
    系统发生故障时,触发可控硅全导通,提供较大制动电流。
    为了停电时保系统可靠停车,另外备有后备电池,当系统发生突然停电时,皮带必须立即停车,此时直流制动电流由后备电池提供。蓄电池屏的主要参数为电压等级及安时数。由于能耗制动的直流电源电压采用48V直流电源,故蓄电池屏的电压也采用48V,容量选用100Ah,考虑故障制动时间为10~20s,放电电流控制在300A,则蓄电池的放电时间可持续:100Ah=300A×t,t=1/3h=20min。蓄电池的放电能力能够充分保证。
    故障制动部分由蓄电池组及充电控制等部分组成,内含有镉镍蓄电池组、充电装置、浮充电装置、控制开关、转换开关、切换开关等元器件。考虑到系统工作的可靠性,两台电机配备一套故障制动装置。蓄电池配备直流浮充电装置,浮充电装置包含有充电及浮充电两种充电方式。在蓄电池发生一次停电制动后,应首先将蓄电池组充电至额定电压等级,此时方可使系统重新运行。正常情况下,装置处于浮充电状态,制动电流仅由动力制动装置提供。

    4.4 PLC控制部分
    4.4.1 PLC配置
    系统选用OMPON公司生产的C200H系列PLC,其点数密度高,结构紧凑,具有SYSMAC NET和SYSMAC bbbb功能,构建网络方便。

    鉴于系统采样点数和输出点数众多,约有38个输入点和33个输出点,PLC配置一个CPU机架,一个电源模块,5个输入模块,3个输出模块,如图3所示。4.4.2 PLC软件设计

    PLC控制系统是3#站的控制核心,OMRON PLC使用运行于DOS环境下的梯形图编程软件SSS,完成梯形图编程和调试,并且可在现场方便的“在线”调试和修改。
    1) 根据系统运行工况和相应系统结构,设计PLC程序完成以下功能。
    正常开车停车:系统发出开车信号时,逆料流方向顺序起动

各条皮带,这样可保证不发生压仓情况。停车时,则顺料流方向逐步卸完每条皮带上的物料后停车,这样可保证在正常工作状态下,皮带不带料起动。皮带起动时,首先释放电磁抱阐机构,起动过程中,软起动器按设定的起动方式平滑起动,当电机进入亚同步范围内时,立即投入旁路接触器,此时由于皮带的下放运行,电机速度逐渐增加并**过同步转速,进入**同步发电状态,此时,电机产生回馈制动转矩,当回馈制动转矩与皮带下放势能转矩平衡后,系统进入平稳运行状态,交流电机向电网回馈能量。当系统收到停车命令后,根据胶带长度及速度,系统作适当延时,当皮带上的物料全部卸完后,系统进入电动运行状态,软起动器按停车曲线平缓停车。故障停车:当系统发生故障,如主机过流、过载、缺相故障或胶带机发生距偏、纵撕、打滑、**速、拉绳等紧急停车时,软起动器立即从系统中切除,同时在交流电磁过程结束后,投入能耗制动停车,当控制系统到电机速度小于30%的额定速度时,电磁抱阐制动投入,胶带停止运行。


    运行方式:系统可以选择“本机”/“”/“现场”等各种控制方式。
    起动/制动装置的投切,后备电池的管理都由PLC完成。
   2) 依据应完成功能,设计的PLC程序包括以下各程序段。
    现场采样段:该段程序采样现场各状态量,包括急停,电源上电,拉绳开关,**速接点,打滑接点,纵撕接点,闸机过载开关,控制方式,上下级胶带连锁等信号,并且使相应的状态位置位,驱动相应灯光指示。
    控制命令采样段:系统具有3种控制方式,/柜控/现场。柜控方式下,采样控制柜上按钮命令。现场控制方式下,采样现场操作箱按钮命令。在方式下,采用上位计算机命令,该命令可以是接点形式,也可以通过串行通信接受上位计算机命令。
    命令执行段:检查各状态位,如故障状态置位,则禁止起动,转入故障处理程序。接到起动信号后,如果连锁信号位未置位,则为错误的起动操作,也视为故障,转入故障处理程序。如果故障,PLC输出驱动闸电机松阐,同时,驱动电铃10s警示,等待松到位后,灯光指示,并驱动软起动器起动,起动结束,运行灯指示,给下级胶带发出连锁信号,同时,再响铃10s。正常停车时,收到停车信号时后,程序延时一段时间,当胶带上的物料卸完后,驱动软起动器停止,并投入软制动器(3#胶带),当速度降到30%的额定转速时,驱动阐机抱阐。
    故障处理段:当故障状态位置位时,PLC驱动相应的状态指示灯,并立即给软起动器发出停车指令,同时,驱动阐电机抱阐,软制动器(3#胶带)施加较大制动电流,并声光报警。程序设有故障存储区,可保存较近10次故障状态,可供维修人员方便的检查和排除故障。当故障发生时,故障状态以堆栈操作的方式压入故障存储区,同时,删去较早一次故障状态。故障产生后,程序予以保持,此时,各项操作均失效,必须复位后,方可另行操作。除了外部故障以外,程序还设置了内部故障保护,如正常运行期间,下级胶带突然停止,也视为故障,执行故障处理程序。程序预先设定起动时间,实际起动时间**过设定值,也视为故障,执行故障处理程序。如电源突然中断,也视为故障,执行故障处理程序,并且投入后备电池制动。PLC程序流程图如图4所示。




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