0 引言
随着工业水平的发展,稀油润滑站的控制采用继电器控制方式缺点越发明显,主要表现为:①这种系统利用布线逻辑来实现各种控制,需要大量的机械触点,系统运行的可靠性较差;②功能局限性大;③元气件较多,接线复杂;四是体积大,耗能多。为此,对稀油润滑站的控制进行了PLC改造,以下主要从硬件和软件设计两个方面介绍了PLC的应用。
1 稀油润滑站的结构
①用途。稀油润滑站在冶金、矿山、锻压、重型机械、电力、化工、水泥、轻工、造纸等机械设备中应用非常广泛。用来向齿轮啮合部位、轴承、滑动的导轨面等各种运动副的摩擦表面提供润滑油。②基本结构。稀油润滑站由油箱、油泵装置、过滤器、列管式油冷却器以及电器、仪表控制装置、管道、阀门等组成。稀油润滑站启动时,三台电动机工作,油液由齿轮泵从油箱吸出,经单向阀、双筒网片式过滤器、列管式油冷却器,到出油口。油液到润滑点润滑之后,经管道由回油口经过磁性过滤器回到油箱。
2 控制系统概述
2.1 本系统主要被控设备如下:①主油泵电机四台,三台工作,一台备用。②变频电机风机二台。③油箱排风机二台。④电-气动温度调节阀一个。⑤电-气动压力调节阀一个。⑥电-气动压力减压筏一个。⑦电加热器27个,每个3KW。
2.2 本系统主要检测设备如下:①电接点温度计四个,每油箱两个。②供油压力控制显示仪一个。③每个油箱有翻板式液位计一个,四个检测点分别对应高液位报警,高液位知识,低液位报警,过低液位报警。④滤油发讯器四个。⑤温度显示控制仪一个。⑥每油箱有形成开关二个,分别对应油箱的出油阀和回油阀打开到位。⑦油泵吸油阀开到位行程开关四个。
3 控制说明
3.1 主油泵的控制:主油泵和排风机均设有自动/手动选择开关,并分别设有启动和停止按钮。当相应的选择开挂表在手动位置时,通过电控柜上相应的启动和停止按钮,单独起/停每台主油泵和排风机;此时,每台主油泵只与相应的行程开关连锁,目的是维护并试验泵的起/停状态。当主油泵选择开关均选择在自动位置时,必须具备如下条件才能启动主油泵:①至少三个主油泵吸油形成开关闭合。②工作油箱油温正常,油箱液位正常,电加热选择在自动位置。③至少有一个油箱在工作。④与主控室通讯正常。此时,通过主控室送来的起动信号,启动其中三台主油泵,另一台为备用泵,当其中一台工作泵因故障或者相应的形成开关断开而停转时,备用泵自动投入工作。当主油泵运行起来后:①工作油箱液位过低或者过高。②无油箱在工作。③至少有二个主油泵吸油行程开关未闭合。④至少有二个主油泵的控制选择开关选择杂手动位置。⑤至少有二个主油泵故障。⑥与主控室通讯故障。则向主控室发出重故障和报警信息,并延时10秒钟自动停泵。
3.2 压力控制:①一个压力控制显示仪用于检测供油压力:一路输出模拟量4~20mA信号,当供油压力>0.7MPa时,打开电-气动压力调节阀,使降压。第一路输出开关量信号,用于供油压力过低报警;当供油压力≤0.2MPa时,开关量信号停止发讯,停止备用泵工作,并向主控室发出重故障信号和报警信息;第二路输出开关量信号,用于供油压力低报警;当供油压力≤0.35MPa时,开关量信号停止发讯,启动备用泵工作,电控柜面板上的压力过低指示灯亮,并向主控室发出报警信息。只有在三台泵运行30秒后,才会有供油压力过高、过低和正常指示报警。②压力罐压力继电器一个,用于检测压力罐压力;当压力罐压力≤0.24MPa时,开关量信号停止发讯,并禁止压力罐工作。③齿轮箱供油压力传感器一个,用于检测齿轮箱供油压力;一路输出模拟量4-20mA信号,根据此信号控制电-气动压力减压阀,使齿轮箱供油压力控制在0.26MPa,此时电-气动压力减压阀的开度约为67%。
3.3 温度控制:①每个加热器设有自动/手动选择开关,并设有加热和停止按钮;当选择开关在手动位置时,通过电控柜面板上相应的加热和停止按钮,单独控制加热器;当选择开关在自动位置时,加热器的工作受电接点温度计的控制;当30℃≤油箱温度≤50℃时,电控柜面板上的油箱温度正常指示灯亮。②温度显示控制仪用于检测供油温度。一路输出模拟量4-20Ma信号,用于检测实际供油温度,并根据此信号控制电-气动温度调节阀,使供油温度控制在40℃±2℃。
3.4 油箱液位控制:每个油箱液位是由一个翻板式液位计检测的。当工作油
箱的翻板式液位计的最低发表论文点的接点闭合时,电控柜面板上的液位低指示灯亮,向主控室发出油位过低重故障和报警信息,并停止所有主油泵工作;当油箱实际液位正常,而电控柜上没有液位正常指示时,按动电控柜上的液位复位按钮,使电控柜上出现液位正常指示。
3.5 通讯信息:本系统共向主控室发送38条信息,并从主控室接收2条信息。
4 操作说明
在系统工作之前,必须将电控柜内除备用开关以外的所有自动开关均合上,并确保所有继是器、自动开关、PLC系统以及PLC系统与主控室通讯均工作正常。
4.1 手动工作:当需要人工控制任何一台主油泵、排风机或加热器的工作时,将相应设备的控制选择开关选择在手动位置,并按下启动按钮和停止按钮,来实现人工控制。当手动启动三台主油泵,使系统投入工作时,系统不向主控室发系统准备好信号、不能实现主油泵的互为备用、没有任何的联锁控制。当手动启动加热器工作时,没有任何的温度联锁控制。
4.2 自动工作:系统在自动工作之前,必须确保如下条件:①确保油箱的出油和回油阀门打开。②主油泵前的吸油阀门打开到位。③有一个油箱在工作。④工作油箱液位在正常位置,并在电控柜上有液位正常指示。若油箱实际液位正常,而电控柜上没有液位正常指示时,按动电控柜上的液位复位按钮,使电控柜上了液位正常指示。⑤将电加热器的控制选择开关选择在自动位置,并设定好工作油箱的二个电接点温度计的温度值,使温度自动加热至42℃,并在电控柜上有温度正常指示。⑥设定好压力控制显示仪的开关量输出发讯点。⑦将主油泵的控制选择开关选择在自动位置。⑧按动电控柜上的故障复位按钮,使系统恢复正常状态。⑨确保供水和供压缩空气系统正常。
在以上工作完成以后,系统向主控室发出系统准备好信号,并且没有任何报警信息。此时,若收到主控室发来的系统启动信号,则:启动第一台主油泵;过3秒钟,启动第二台主油泵;再过3秒钟,启动第三台主油泵;当有三台泵运行完成后,系统向主控室发出系统运行信号,表示系统启动完成。
5 PLC系统概述
本系统采用的是ABB公司的AC80型PLC,并通过ABB特有的AF100网络与ABB的主PLC进行信息交换,实现网络控制。本系统使用的BusNumber是3,StationNumber是24。本系统使用了一台CPU:型号为AC80;九块16点数字量输入模块:型号为DI810;五块16点数字量输入模块:型号为DO810;三块4通道模拟量输入模块:型号为AI820;二块4通道模拟量输入模块:型号为AO820;组成自动控制系统,实现整个润滑站的控制。
本系统的应用程序用FUCTION CHART BUILDER编写,包含16个程序块。
参考文献:
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[3]艾永乐,王玉梅,王福忠,王巧莲.PLC在氩弧焊中的应用[J].煤矿自动化,1999(06).