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技術文章
PLC在自動模切壓痕機上的設計與應用
閱讀：5435 發(fā)布時間：2011-5-13
在采用PLC對自動模切壓痕機等包類機械實現電氣自動化控制的系統(tǒng)中，像經典的繼電-接觸器控制系統(tǒng)中的大部分聯(lián)鎖控制都可轉移到PLC中實現，繼電-接觸器控制系統(tǒng)大大地簡化，成為只含有一些必要的電氣聯(lián)鎖的MCC（MotorControlCentre）系統(tǒng)，成為PLC系統(tǒng)指令的有條件的執(zhí)行者。
應保留繼電－接觸器的聯(lián)鎖
在PLC與繼電－接觸器系統(tǒng)綜合設計中，這種聯(lián)鎖主要是指重要的安全聯(lián)鎖，包括人身安全和設備安全兩方面。從人身安全的角度出發(fā)，應保留一些對人身安全至關重要的聯(lián)鎖，如事故開關、緊急停機裝置等，這些開關一般要求采用非半導體的機電元件組成。從設備安全的角度出發(fā)，往往需要保留一些重要的極限開關和保護手段。
PLC和MCC系統(tǒng)的接口
PLC和MCC系統(tǒng)的接口方法常見的有兩種：一種是采用繼電器隔離的方法，一種是PLC直接接受MCC系統(tǒng)的信號，并且由PLC直接驅動MCC中的接觸器的方法。
采用*種方法時，進人PLC的信號要先經過光電隔離繼電器，再由其觸點接入PLC的輸入模板。PLC的輸出信號也是動繼電器線圈，然后再由繼電器的觸點參與MCC的聯(lián)鎖控制。這種方法的優(yōu)點是：方便了PLC模板的選取，從而有可能降低PLC的造價，基本上清除了外部強電侵入PLC的可能性，有效地保證了PLC系統(tǒng)的運行安全。其缺點是增加了大量的繼電器，從而增加了可能的新故障點。在實用中，應選用高質量的繼電器，選用帶有能指示吸合動作的發(fā)光器件的繼電器。采用PLC和MCC系統(tǒng)直接接口的方法的優(yōu)點是簡單明了，整個控制系統(tǒng)的故障點少。缺點是系統(tǒng)的安全性不如*種方法高。
工程實踐中，兩種方法應用都很廣泛，而且很多系統(tǒng)中兩種方法兼而有之。選取接口要視環(huán)境和具體條件、元件水平等靈活考慮決定。
在采用PLC對自動模切壓痕機等包類機械實現電氣自動化控制的系統(tǒng)中，像經典的繼電-接觸器控制系統(tǒng)中的大部分聯(lián)鎖控制都可轉移到PLC中實現，繼電-接觸器控制系統(tǒng)大大地簡化，成為只含有一些必要的電氣聯(lián)鎖的MCC（MotorControlCentre）系統(tǒng)，成為PLC系統(tǒng)指令的有條件的執(zhí)行者。
應保留繼電－接觸器的聯(lián)鎖
在PLC與繼電－接觸器系統(tǒng)綜合設計中，這種聯(lián)鎖主要是指重要的安全聯(lián)鎖，包括人身安全和設備安全兩方面。從人身安全的角度出發(fā)，應保留一些對人身安全至關重要的聯(lián)鎖，如事故開關、緊急停機裝置等，這些開關一般要求采用非半導體的機電元件組成。從設備安全的角度出發(fā)，往往需要保留一些重要的極限開關和保護手段。
PLC和MCC系統(tǒng)的接口
PLC和MCC系統(tǒng)的接口方法常見的有兩種：一種是采用繼電器隔離的方法，一種是PLC直接接受MCC系統(tǒng)的信號，并且由PLC直接驅動MCC中的接觸器的方法。
采用*種方法時，進人PLC的信號要先經過光電隔離繼電器，再由其觸點接入PLC的輸入模板。PLC的輸出信號也是動繼電器線圈，然后再由繼電器的觸點參與MCC的聯(lián)鎖控制。這種方法的優(yōu)點是：方便了PLC模板的選取，從而有可能降低PLC的造價，基本上清除了外部強電侵入PLC的可能性，有效地保證了PLC系統(tǒng)的運行安全。其缺點是增加了大量的繼電器，從而增加了可能的新故障點。在實用中，應選用高質量的繼電器，選用帶有能指示吸合動作的發(fā)光器件的繼電器。采用PLC和MCC系統(tǒng)直接接口的方法的優(yōu)點是簡單明了，整個控制系統(tǒng)的故障點少。缺點是系統(tǒng)的安全性不如*種方法高。
工程實踐中，兩種方法應用都很廣泛，而且很多系統(tǒng)中兩種方法兼而有之。選取接口要視環(huán)境和具體條件、元件水平等靈活考慮決定。
1．人為誤操作
1）手指顫動造成失誤解決的方法是使用微分指令DIFU（13）來檢索按鈕送人電信號的上升沿，在一個執(zhí)行周期里PLC只執(zhí)行一次，從而避免些類誤操作的發(fā)生，如圖1中，00005為高壓泵停止按鈕，HR0005為低壓泵起動標志位。當按下低壓泵起動按鈕00003時，信號轉化為微分指令HR0005，HR0005在一個程序掃描周期里，只接收一個上升沿脈沖，從而過濾掉由于手指顫動產生多余的脈沖，保證定時器TIM000正常延時1min，確保高壓泵按時起動。
2）無意誤操作解決的方法有兩種。一是通過程序來優(yōu)化顯示功能，減少人為失誤，在設計中使用一個指示燈來顯示各種不同的工作狀態(tài)平光—顯示系統(tǒng)處于運行狀態(tài)高頻閃光——顯示系統(tǒng)處于試驗狀態(tài)，每1s閃1次；低頻閃光——顯示系統(tǒng)處于步進狀態(tài)，每3s閃1次。二是通過輸入信號之間的聯(lián)鎖，這種方法工作量大，考慮要全面，否則也會出現輸入信號相互干擾，起反作用。圖2是簡化的梯形圖，00003為1號低壓泵起動按鈕；00005為2號低壓泵起動按鈕；HR0400為1號主機停止24h后標志；HR0401為2號主機停止24h后標志。
2.系統(tǒng)本身產生的失誤
由于PLC輸人信號來源復雜，目PLC的動作響應時間遠遠短于繼電接觸控制系統(tǒng)的響應時間，因而在繼電接觸控制系統(tǒng)中不太引起注意的觸點瞬間跳動問題，將會在PLC控制系統(tǒng)中產生誤操作。為此程序中加入了干擾濾除程序，見圖3。
TIM000用于消除00104接點斷開時，因機械振動影響出現的瞬間閉合，TIM001用于消除00104接點閉合時，因跳動與受干擾的影響出現的瞬間斷開。CNT020用于保持輸人的信號。HR0410、HR0411為相關的運行設備。
當00104（油位下限開關）斷開后，由于以上原因造成00104瞬間閉合，起動定時器TIM000，如果在設定時間內，00104斷開，則系統(tǒng)判定此次閉合為誤動作，不執(zhí)行以下程序；若00104在設定時間內仍為閉合，由系統(tǒng)判定此次閉合為正常的命令，通過計數器CNT020保持輸入的信號，起動相關的運行設備；當00104閉合后，由于以上原因造成00104瞬間斷開，方法同上，TIM000、TIM001的時間設定為#0002（0.2s），它不會對控制系統(tǒng)有什么影響。一般來講TIM000,TIM001時間的設定值是按輸入繼電器可靠吸合后立即斷開這一過程的時間考慮的，約0.2～0.5s，在此范圍內都可以達到消除觸點跳動干擾的目的。如果時間設定值過大，將使系統(tǒng)動作延遲；太小，則收不到濾除干擾的效果。
應保留繼電－接觸器的聯(lián)鎖
在PLC與繼電－接觸器系統(tǒng)綜合設計中，這種聯(lián)鎖主要是指重要的安全聯(lián)鎖，包括人身安全和設備安全兩方面。從人身安全的角度出發(fā)，應保留一些對人身安全至關重要的聯(lián)鎖，如事故開關、緊急停機裝置等，這些開關一般要求采用非半導體的機電元件組成。從設備安全的角度出發(fā)，往往需要保留一些重要的極限開關和保護手段。
PLC和MCC系統(tǒng)的接口
PLC和MCC系統(tǒng)的接口方法常見的有兩種：一種是采用繼電器隔離的方法，一種是PLC直接接受MCC系統(tǒng)的信號，并且由PLC直接驅動MCC中的接觸器的方法。
采用*種方法時，進人PLC的信號要先經過光電隔離繼電器，再由其觸點接入PLC的輸入模板。PLC的輸出信號也是動繼電器線圈，然后再由繼電器的觸點參與MCC的聯(lián)鎖控制。這種方法的優(yōu)點是：方便了PLC模板的選取，從而有可能降低PLC的造價，基本上清除了外部強電侵入PLC的可能性，有效地保證了PLC系統(tǒng)的運行安全。其缺點是增加了大量的繼電器，從而增加了可能的新故障點。在實用中，應選用高質量的繼電器，選用帶有能指示吸合動作的發(fā)光器件的繼電器。采用PLC和MCC系統(tǒng)直接接口的方法的優(yōu)點是簡單明了，整個控制系統(tǒng)的故障點少。缺點是系統(tǒng)的安全性不如*種方法高。
工程實踐中，兩種方法應用都很廣泛，而且很多系統(tǒng)中兩種方法兼而有之。選取接口要視環(huán)境和具體條件、元件水平等靈活考慮決定。
在采用PLC對自動模切壓痕機等包類機械實現電氣自動化控制的系統(tǒng)中，像經典的繼電-接觸器控制系統(tǒng)中的大部分聯(lián)鎖控制都可轉移到PLC中實現，繼電-接觸器控制系統(tǒng)大大地簡化，成為只含有一些必要的電氣聯(lián)鎖的MCC（MotorControlCentre）系統(tǒng)，成為PLC系統(tǒng)指令的有條件的執(zhí)行者。
應保留繼電－接觸器的聯(lián)鎖
在PLC與繼電－接觸器系統(tǒng)綜合設計中，這種聯(lián)鎖主要是指重要的安全聯(lián)鎖，包括人身安全和設備安全兩方面。從人身安全的角度出發(fā)，應保留一些對人身安全至關重要的聯(lián)鎖，如事故開關、緊急停機裝置等，這些開關一般要求采用非半導體的機電元件組成。從設備安全的角度出發(fā)，往往需要保留一些重要的極限開關和保護手段。
PLC和MCC系統(tǒng)的接口
PLC和MCC系統(tǒng)的接口方法常見的有兩種：一種是采用繼電器隔離的方法，一種是PLC直接接受MCC系統(tǒng)的信號，并且由PLC直接驅動MCC中的接觸器的方法。
采用*種方法時，進人PLC的信號要先經過光電隔離繼電器，再由其觸點接入PLC的輸入模板。PLC的輸出信號也是動繼電器線圈，然后再由繼電器的觸點參與MCC的聯(lián)鎖控制。這種方法的優(yōu)點是：方便了PLC模板的選取，從而有可能降低PLC的造價，基本上清除了外部強電侵入PLC的可能性，有效地保證了PLC系統(tǒng)的運行安全。其缺點是增加了大量的繼電器，從而增加了可能的新故障點。在實用中，應選用高質量的繼電器，選用帶有能指示吸合動作的發(fā)光器件的繼電器。采用PLC和MCC系統(tǒng)直接接口的方法的優(yōu)點是簡單明了，整個控制系統(tǒng)的故障點少。缺點是系統(tǒng)的安全性不如*種方法高。
工程實踐中，兩種方法應用都很廣泛，而且很多系統(tǒng)中兩種方法兼而有之。選取接口要視環(huán)境和具體條件、元件水平等靈活考慮決定。
1．人為誤操作
1）手指顫動造成失誤解決的方法是使用微分指令DIFU（13）來檢索按鈕送人電信號的上升沿，在一個執(zhí)行周期里PLC只執(zhí)行一次，從而避免些類誤操作的發(fā)生，如圖1中，00005為高壓泵停止按鈕，HR0005為低壓泵起動標志位。當按下低壓泵起動按鈕00003時，信號轉化為微分指令HR0005，HR0005在一個程序掃描周期里，只接收一個上升沿脈沖，從而過濾掉由于手指顫動產生多余的脈沖，保證定時器TIM000正常延時1min，確保高壓泵按時起動。
2）無意誤操作解決的方法有兩種。一是通過程序來優(yōu)化顯示功能，減少人為失誤，在設計中使用一個指示燈來顯示各種不同的工作狀態(tài)平光—顯示系統(tǒng)處于運行狀態(tài)高頻閃光——顯示系統(tǒng)處于試驗狀態(tài)，每1s閃1次；低頻閃光——顯示系統(tǒng)處于步進狀態(tài)，每3s閃1次。二是通過輸入信號之間的聯(lián)鎖，這種方法工作量大，考慮要全面，否則也會出現輸入信號相互干擾，起反作用。圖2是簡化的梯形圖，00003為1號低壓泵起動按鈕；00005為2號低壓泵起動按鈕；HR0400為1號主機停止24h后標志；HR0401為2號主機停止24h后標志。
2.系統(tǒng)本身產生的失誤
由于PLC輸人信號來源復雜，目PLC的動作響應時間遠遠短于繼電接觸控制系統(tǒng)的響應時間，因而在繼電接觸控制系統(tǒng)中不太引起注意的觸點瞬間跳動問題，將會在PLC控制系統(tǒng)中產生誤操作。為此程序中加入了干擾濾除程序，見圖3。
TIM000用于消除00104接點斷開時，因機械振動影響出現的瞬間閉合，TIM001用于消除00104接點閉合時，因跳動與受干擾的影響出現的瞬間斷開。CNT020用于保持輸人的信號。HR0410、HR0411為相關的運行設備。
當00104（油位下限開關）斷開后，由于以上原因造成00104瞬間閉合，起動定時器TIM000，如果在設定時間內，00104斷開，則系統(tǒng)判定此次閉合為誤動作，不執(zhí)行以下程序；若00104在設定時間內仍為閉合，由系統(tǒng)判定此次閉合為正常的命令，通過計數器CNT020保持輸入的信號，起動相關的運行設備；當00104閉合后，由于以上原因造成00104瞬間斷開，方法同上，TIM000、TIM001的時間設定為#0002（0.2s），它不會對控制系統(tǒng)有什么影響。一般來講TIM000,TIM001時間的設定值是按輸入繼電器可靠吸合后立即斷開這一過程的時間考慮的，約0.2～0.5s，在此范圍內都可以達到消除觸點跳動干擾的目的。如果時間設定值過大，將使系統(tǒng)動作延遲；太小，則收不到濾除干擾的效果。