堆取料机堆取料机 PLCPLC 松紧轨电路的改进松紧轨电路的改进( (论文一论文一) )doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT，或下载源文件到本机查看。堆取料机 PLC 松紧轨电路的改进摘要： 本文主要描述了电厂燃料运输公司煤场堆取料机大车行走松紧 摘要： 轨电路部分缺陷的分析、技术改造、和调试运行情况，简要阐述了对 PLC 控制电路改造运用的实例。 关键词： 关键词：PLC 控制电路 1 前言 华能南通电厂燃料运输公司码头煤场堆取料机是电厂百万机组燃 料 运 输 的 主 要 设 备 。 该 设 备 电 气 控 制 系 统 采 用 的 是 SIEMENS S7-300PLC 程序控制器。煤场堆取料机电路共分大车、俯仰、旋转、斗轮、皮带五大系统。 大车电气控制部分是由松紧轨、制动、和行走驱动组成。其中，松紧 轨的主要功能是将安装在大车机构上的铁靴压紧轨道时摩擦力增大 防止设备滑动，从而起到防风、防止皮带惯性造成设备自然移动而发 生事故。当铁靴与铁轨放松时，大车处于准备行走状态。 我厂自堆取料机交付使用后，松紧轨电路经常发生故障，有时驱 动松紧轨的电机也会故障烧损。由于该设备电气控制是由 PLC 程序 控制， 一旦发生一级系统故障就会造成程序控制跳停， 全机作业停止， 整个输煤流程运行中断。 由于煤场堆取料机是电厂百万机组燃料运输 的主要设备，每当设备故障停机后，都会造成燃料运输受阻，严重影 响了电厂发电机组的安全运行。 2 故障原因分析 故障原因分析 2.1 故障症状 松紧轨机构驱动是由轨道两侧的松紧轨驱动电机连接两侧机械装 置带动轨道上的铁靴压紧或松开而产生作用。原电路设计采用两台电 机（D1、D2）夹紧、放松动作，并合用一个程序控制电路。在正常 工作状态时，两电机启、停动作基本保持一致。但在实际使用中，由 于松紧轨装置安装现场工作环境非常恶劣， 轨道两侧散落的煤尘煤块 遍布，经常会造成煤尘、煤块堵塞铁靴联动轴，加之两侧机械装置传 动误差很难保证两套机械同步动作。一旦两套装置不能同步工作时，1改造运用先动作到位的电机却无法停止运转，致使机械位移超程损坏、卡死或 电机超载，设备故障频频发生。 2.2 电路原理分析 电路原理分析（因简画视图图中省略了输入模块的子程序）图一、为改进前的电路，它分别由主回路 D1、D2、K50、K51； 中继回路 K 50、 51； K 程序控制器中的置复位触发器 M4.2、 M4.3、 M4.4；程序控制器输出线圈 Q37.1、Q37.3 和梯形图组成。 动作原理： （1）夹紧动作 此时夹轨器处在放松位置。 行程限位信号 I4.1(江松限)I4.5(陆松限)2闭合，置复位触发器 M4.4 因 R 端置“1”M4.7 置“0” 。当选择开关 I6.5、夹紧按钮 I7.1 闭合M4.2 因 S 端被置“1” M4.2Q 端置“1” Q37.1 置“1”K50 吸合K50 吸合，电机 D1、D2 同时正转夹 紧动作。当铁靴夹紧到位后，行程限位信号 I4.1(江侧松)I4.5(陆侧松) 断开，I6.2(江紧限)、I7.5(陆紧限)闭合，置复位触发器 M4.4 因 S 端 置“1”M4.7 置“1”M4.2R 端置“1”Q37.1 置“0”电机 D1、 D2 停止工作。 （2）放松动作 此时夹轨器处在紧轨位置。当选择开关 I6.5、放松按钮 I7.2 闭合 M4.3S 端置“1”Q37.3 置“1”K51 吸合K51 吸合，电机 D1、 D2 同时反转，松轨动作。当铁靴放松后，行程限位信号 I4.1(江松 限)I4.5(陆限松)闭合， 置复位触发器 M4.4 因 R 端置 “1”M4.7 置 “0” M4.3R 端置“1” Q37.3 置“0”江陆侧电机 D1、D2 停止工作。 2.3 故障原因 通过电路原理分析可看出，原电路设计存在缺陷，即松紧轨江陆 两侧电机动作被同一个指令控制， 依靠同一个置复位触发器输出指令 接通相应的主回路才能使电机工作或停止。两台电机工作时间的长 短、能否正常停机都得依靠置复位触发器 M4.4 的置位状态。而决定 触发器 M4.4 的置位状态由两侧限位开关输入的“与”逻辑关系信号 来决定触发器状态反转与否。一旦程序指令电机工作后，江陆两侧铁 靴必须同时到位方能使电机工作停止，期间，只要有一套铁靴位置不 能到位，电机长转不息直至故障发生。 3 电路改进 3.1 程序流程图设计 要改变两侧任意一套电机不会因电机超行程、超时而发生故障， 就得改变原电路中两套机械装置共用一个控制程序的缺陷。 要做到这 一点就必须使江侧、陆侧两电机分别独用各自控制程序，使原来决定 触发器状态反转与否的两侧限位开关输入 “与” 逻辑关系改变成 “或” 逻辑关系。为防止电机动作时间过长造成机械、电机损坏，新电路中 增加了电机动作超时保护环节。 根据新电路设计思路列出电路动作程3序流程图。松紧动作程序流程图故障自检开关选择江侧指 令 钮陆侧限位初始位置 江侧电机工作 动作时间检测 故 障限位初始位置 陆侧电机工作 动作时间检测限位终点位置限位终点位置停止工作从图中可看出原电路程序故障自检、开关选择、按钮指令仍保持 “与”逻辑关系，江侧、陆侧两套控制电路中的限位初始位置检测、 电机工作、动作时间、限位终点位置检测采用“与”逻辑关系，而江、 陆侧两边电机工作状态和动作时间检测采用“或”逻辑关系共同作用 故障信号动作，使电路中一旦有元器件发生故障，程序即可指令停止 工作。 3.2 新电路设计 新电路主回路中的电机电源、接触器、中继改为两套独立的电路 走向，江、陆侧子程序仍采用原有的触发模式，M4.4、M44.4 置复位 触发器反转状态只接受单边限位开关信号控制，指令动作触发器 M4.2、M4.3、M44.2、M44.3 中的“R”端各增加了一个超时保护信 号 T13。T13 为开通延迟型计时器，T13 工作状态受到 Q37.1、Q37.3、 Q47.1、Q41.3 接通时间控制，当 T13“ S”端输入为 “1”时，计时 器开始计时工作，当计时值超过设置时间值，T13Q 端输出为“1”促4使各动作中的置复位触发器反转，电机停止工作，并接通报警信号输 出。 图二、 为新设计的电路图 （因简画视图图中省略了输入模块的子程序）4 运行调试 4.1 外部回路检查 外部改进电路完成后，应重复检查 PLC 输入、输出模块端子的接 线编号是否准确，主回路接触器 D1、D2 相序跳线有否接错，在系统 调试前，可将控制回路 PLC 电源断开，用单独的开关引线启停主接5触器检验江、陆两侧电机方向是否一致。 4.2 PLC 程序修改注意事项 （1）在断电的情况下，拔下 PLC 控制装置配置的卡式存储器 （EPROM） ，以作应急备用。 （2） 根据新电路修改方案在手提电脑编程器上修改程序并保存。 ， （3）在断电的情况下，将手提电脑编程器用数据线与主站 CPU （MPI 口）连接起来，接通 PLC 控制电源，将 CPU 程序选择开关打 到 STOP 档， 打开编程器选择 STEP7 软件包运用 PGCPU 功能指令 将编程器上新的程序输入到 CPU 中。 （4）把 CPU 程序选择开关打到 RUN 档上，把编程器操作进入 ONLINE 界面，以便实时观察程序工作状况。 4.3 调试运行 分别接通各路控制电源，单动松、紧轨动作，用选择开关和操作 手柄试验松、紧轨程序和电机工作是否正常，铁靴紧、松动作后限位 开关碰触位置合适与否、终点限位信号输入程序后，电机是否停止工 作。如程序和电机动作都正常，再用单动松轨、紧轨指令，观察两套 装置从指令输出到限位动作停机时间数值，根据测试 3-4 次正常的动 作时间平均值另加 5-10 秒的余量，再将计算出的时间值重新输入设 置 T13 计时器动作时间保护值。 （现电路实际设置值为 25 秒） 重复调试松轨、紧轨动作正常后，启用大车动作指令直至设备各 系统动作功能运行正常。 调试结束后，把先前退下备用的卡式存储器（EPROM） ，插至手 提电脑编程器上，更新新的工作程序后，在停电的情况下插回 CPU 上备用。 5 结论 堆取料机 PLC 松紧轨电路的改进后，电路故障明显减少，由于电 路改进后，两侧电机工作状态互不干扰，即使现场发生煤尘、煤块影 响机械动作时，超时报警信号即刻发出，工作人员只需清理干净就可 立刻重新开机运行，这样就大大地降低了故障停机时间。由于试验结 果理想，我部门已将这一技改技术运用到其它类似工作方式的设备 中。6参考资料： 1 梯形图改进设计参考 SIEMENS 可编程序控制器编程手册（6ES7810-4CA0） 。 2 PLC 电路中选用元器件参考 SIEMENS 硬件手册(6ES7398-8AA02)。 3 主回路硬件选材参考电气手册。71