1 984—685型PLC簡介

　　984—685型PLC的掃描速度為2 ms／k，用戶邏輯為8k~16k，有2 048個(gè)I／O點(diǎn)數(shù)可供任意選用，支持本地站4個(gè)機(jī)架，使用800系列模塊，內(nèi)裝電源可為本地I／O模塊提供8 A電流，有2個(gè)MODB—US通信接口，選用$908遠(yuǎn)程I／0處理器，可支持1個(gè)遠(yuǎn)程I／O站，每站32個(gè)模塊，使用984指令系統(tǒng)。

　　PLC由主機(jī)編程器和I／0組成，主機(jī)包括電源、CPU中央處理單元、EPROM掃描程序存儲(chǔ)器、RAM用戶程序存儲(chǔ)器四部分。I／O模塊具有狀態(tài)顯示和I／O接線端子排。表1中101—411為標(biāo)號(hào)，其中201、202、301、302、401、402為電源，機(jī)間用W801信號(hào)電纜、W804電源電纜聯(lián)接。PLC主機(jī)置于101—102內(nèi)。第一機(jī)架104—111和409為開出模塊，203—206和304—305為模入模塊，207—211、309—311和407—408為開入模塊，304—305和403—406為溫度模塊。

2 被控制對(duì)象要求

　　2.1 開主閥

　　35Q切自動(dòng)位：當(dāng)主閥全關(guān)1DZF通，導(dǎo)水葉全關(guān)DSY(0％)，按下按鈕22AN，油泵啟動(dòng)，旁通閥開啟線圈22PFL,勵(lì)磁旁通閥開啟。向機(jī)組側(cè)充水，水充滿時(shí)壓力信號(hào)器22YB動(dòng)作，主閥電磁閥開啟線圈2iD}F,勵(lì)磁，主閥開始向開側(cè)移動(dòng)直至主閥全開.油泵停止，主閥全開燈亮。23DZF、 22PF為雙線圈帶鎖扣機(jī)構(gòu)的電磁閥，要求短時(shí)帶電(見圖1).;

　　2.2 關(guān)主閥

　　35Q切自動(dòng)位:當(dāng)主閥全開2DZF閉全，旁通閥位置接點(diǎn)PF閉合，按22TN或轉(zhuǎn)速升至140%額定轉(zhuǎn)速。卞閥油泵啟動(dòng)。主閥電磁閥關(guān)閉線圈勵(lì)磁，主閥開始關(guān)閉直到全關(guān)，22PF勵(lì)磁關(guān)旁通閥，油泵停止。主閥全關(guān)燈亮。

　　2.3 確定輸入信號(hào)

　　開主閥按鈕22.1111，停主閥按鈕22TN，主閥個(gè)關(guān)接點(diǎn)1 I)LF'，主閥全開接點(diǎn)21DZF,導(dǎo)葉全關(guān)接點(diǎn)DSY(0%)，旁通閥Ph',壓力信號(hào)器22YB，萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)35 Q遐幼，轉(zhuǎn)速信號(hào)140%ZSJ，主閥電磁閥投人接點(diǎn)23DZF,旁通閥電磁閥投人接點(diǎn)22 PF。

　　2.4 確定翰出信號(hào)

　　旁通閥開啟線圈22PFLK,旁通閥關(guān)閉線圈22 PFLc;，卞閥電磁閥開啟線圈23DZF,;，主閥電磁閥關(guān)閉線圈23 DZF};，主閥全開燈26HI)。主閥全關(guān)燈27 LD。

　　2.5 控制原理

　　根據(jù)被控制對(duì)象開關(guān)主閥的要求，已明確了輸人輸出信號(hào)為22AN, 22TN、1SZF、2DZF , D5Y<0%、PF位置接點(diǎn)、221'13、35Q、140%ZSJ、23DZF接點(diǎn)、22PF接點(diǎn)計(jì)11個(gè)都為開關(guān)雖。輸出信號(hào):22PF,;線圈、22PF:線圈、23 D7F'、線圈、23DLF‘線圈、26HD、27LD計(jì)6個(gè)開關(guān)雖。山PLC.的輸人輸出端子分配圖(見圖2)和表1，將輸入、輸出信號(hào)與PLC內(nèi)部的輸人、輸出繼電器線圈接點(diǎn)一一對(duì)號(hào)如下(輸人繼電器的狀態(tài)由外部現(xiàn)場信號(hào)馭動(dòng)，不受程序控制，主閥機(jī)械液壓系統(tǒng)圖見圖3):

   　 10001  22AN現(xiàn)地開主閥
   　 10002  22TN現(xiàn)地關(guān)主閥
   　 10003  22YB主閥水壓正常
    　10004  PF旁通閥在開啟位
    　10005  2 DZF主閥全開
    　10006  I DZF主閥全開
    　10007  35 DJC主閥油泵啟動(dòng)
    　10008  35QK切自動(dòng)時(shí)主閥在自動(dòng)位
    　10009  DSY < 0%導(dǎo)葉在全關(guān)位置時(shí)接通
    　10039  23 DZFk閉合主閥電磁閥投人
    　10040  22PFk閉合旁通電磁閥投人
    　00046  35D啟動(dòng)319一320通
    　00022  26HD主閥全開紅燈亮
    　00023  26LD主閥全關(guān)綠燈亮
    　00033  22PFK線圈是開旁通閥電磁閥
    　00034  22PF}線圈是關(guān)旁通閥電磁閥
    　00035  23DZFK開主閥電磁閥
    　00036  23DZF。關(guān)主閥電磁閥

　　由于輸人輸出信號(hào)均為開關(guān)量，因而不需進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，可直接根據(jù)各輸人輸出信號(hào)的(REG)參考編號(hào)進(jìn)行編程。MDDICON984型PLC可編程

控制器采用的是以網(wǎng)絡(luò)為單位計(jì)算的梯形圖(見圖4)，最左邊的豎線稱左引線，是邏輯上的電流源線，最右邊的一列即11列只能放置線圈，行與列的交點(diǎn)(節(jié)點(diǎn))上放置一般的編程元素。如繼電器的常開、常閉節(jié)點(diǎn)、定時(shí)器、數(shù)據(jù)傳送的功能柜等。

圖4 PLC的梯形程序圖 

　　在編制梯形圖程序有以下幾點(diǎn)需加以說明。①梯形圖中的繼電器不是物理繼電器，每個(gè)繼電器和觸點(diǎn)均為存儲(chǔ)器中的一位，相應(yīng)位為“1”態(tài)，表示繼電器得電或常開觸點(diǎn)閉合或常閉觸點(diǎn)斷開，相應(yīng)位為“0”態(tài)，表示繼電器失電或常開觸點(diǎn)斷開或常閉觸點(diǎn)閉合。②梯形圖中流過的電流不是物理電流，而是“概念電流”，是用戶程序解算中滿足輸出執(zhí)行條件的形象表示。③“概念電流”只能從左向右流動(dòng)。④梯形圖中的繼電器觸點(diǎn)可在編制用戶程序時(shí)無限次引用，既可常開又可常閉。⑤梯形圖中用戶邏輯解算結(jié)果可以立即被后面用戶程序的解算所引用。PLC的內(nèi)部繼電器線圈不能做輸出控制用，只是一些邏輯控制用的中間存儲(chǔ)狀態(tài)寄存器。

　　梯形圖程序編好后是通過編程器將用戶編制的梯形圖程序送至984內(nèi)存中，然后PLC在系統(tǒng)軟件的控制下，主機(jī)進(jìn)行必要的內(nèi)務(wù)處理及自診斷后，按照用戶編寫的梯形圖網(wǎng)絡(luò)順序號(hào)，從1號(hào)網(wǎng)絡(luò)開始逐一解讀，直到最后一個(gè)網(wǎng)絡(luò)為止，然后又從1號(hào)網(wǎng)絡(luò)重新開始解讀，如此周而復(fù)始地進(jìn)行掃描工作。在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)又是從第一列開始，從上到下逐列運(yùn)算，第11列運(yùn)算完成立即轉(zhuǎn)到下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的第一列，再從上到下逐列運(yùn)算第二網(wǎng)絡(luò)。PLC的主要工作就是掃描和自診斷，而掃描又分為讀人(將輸入信號(hào)讀人到輸出狀態(tài)存儲(chǔ)器緩沖區(qū)內(nèi)，該信號(hào)保持一個(gè)掃描周期);解(將用戶存儲(chǔ)器內(nèi)的梯形圖程序逐一讀解并根據(jù)輸入狀態(tài)和內(nèi)部邏輯關(guān)系得出輸出數(shù)據(jù)I或O);寫(將解讀程序邏輯結(jié)果送人解出狀態(tài)存儲(chǔ)器緩沖區(qū)，再通過輸出模塊來控制現(xiàn)場設(shè)備)。以下結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際設(shè)備來說明開、關(guān)主閥的控制過程。

　　2.5.1 開主閥

　　主閥35QK切自動(dòng)，其接點(diǎn)②③與⑥⑦閉合，35QK⑥⑦所對(duì)應(yīng)PLC內(nèi)部的輸入繼電器10008為1(on)；主閥位于全關(guān)位置，沒有撞到行程開關(guān)2DZF，因而2DZF的常閉接點(diǎn)閉合，即10005為o(off)；機(jī)組處于停機(jī)狀態(tài)，導(dǎo)水葉全關(guān)，常開位置接點(diǎn)DSY<0％閉合，即10009為1(on)；此時(shí)沒有發(fā)出關(guān)主閥門令，則關(guān)主閥內(nèi)部繼電器00249失電，其常閉接點(diǎn)00249閉合為0(off)；以上為關(guān)主閥的條件�，F(xiàn)按22AN發(fā)出現(xiàn)場開主閥命令，則10001為1(on)，結(jié)果是開旁通閥電磁閥線圈22PFK得電，00033為1(on)，其與10001并接的常開接點(diǎn)10001閉合(1)自保持，網(wǎng)絡(luò)1第6行的00033常開接點(diǎn)閉合為1，結(jié)果是00046得電為1(on)；通過輸出模塊使主閥油泵控制回路中的319至320接通。由于403DK已在合位，則35DJC磁力啟動(dòng)器線圈勵(lì)磁，其3個(gè)常開主觸點(diǎn)閉合，35D主閥油泵啟動(dòng)；壓力油由油泵出口經(jīng)旁通閥電磁閥至旁通閥下腔，上腔排油，旁通閥開啟。水流經(jīng)旁通閥向機(jī)組側(cè)充水，水充滿后，旁通閥兩側(cè)水壓平衡，機(jī)組側(cè)壓力信號(hào)器22YB動(dòng)作，而10003為1(on)。加上旁通閥已在開啟位置，其位置接點(diǎn)PF閉合，即10004為1(on)，結(jié)果輸出繼電器00035得電為1。通過輸出模塊使開主閥電磁閥23DZF。勵(lì)磁，壓力油田油泵出口進(jìn)入左鎖錠的下腔，鎖錠活塞上移，上腔彈簧被壓縮，將鎖錠拔出。再由鎖錠出來，分別進(jìn)入主閥2個(gè)接力器下腔，接力器上腔的油經(jīng)右鎖錠排走，接力器活塞上移。通過轉(zhuǎn)臂帶動(dòng)主閥閥軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使主閥向開啟側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)。在00035為1(on)的同時(shí)，通過00250的常閉接點(diǎn)啟動(dòng)與之相連的定時(shí)器，使定時(shí)器的輸入1與輸入2同時(shí)得電(on)，定時(shí)器開始計(jì)時(shí)。由于設(shè)定值為50*0．1=5 s，因此當(dāng)由00035為1的時(shí)間到5 s時(shí)，定時(shí)器輸出得電00025線圈為1(on)，使其常閉接點(diǎn)00250斷開。一方面使00035失電為0(off)，這樣就保證主閥電磁閥開啟線圈短時(shí)帶電(在23DZF。線圈前面的常閉聯(lián)鎖接點(diǎn)不能斷開的前提下)，防止燒壞電磁閥線圈；另一方面00250的斷開使定時(shí)器輸入1與輸入2同時(shí)為off狀態(tài)，使定時(shí)器復(fù)位，當(dāng)前值清零。當(dāng)主閥至全開位置時(shí)，一方面右鎖錠在其彈簧的作用下投入，另一方面將撞到2DZF，使其常閉接點(diǎn)斷開即10005為1(on)，結(jié)果是00033線圈失電為0，其常開接點(diǎn)00035斷開為0，失去自保持，使00046線圈失電，主閥油泵停止。10005為1(on)使網(wǎng)絡(luò)2中的00022線圈得電，通過輸出模塊使26HD主閥全開紅燈亮。在開主閥的同時(shí)，PLC主機(jī)顯示器上將出現(xiàn)如下的流程圖(見圖5(a))。

　　2.5.2 關(guān)主閥

　　35QK切自動(dòng)，其接點(diǎn)②③與⑥⑦均閉合，35QK⑥⑦所對(duì)應(yīng)的輸入繼電器10008為l(On)；主閥在全開位置，相應(yīng)的旁通閥在全開位置，其位置接點(diǎn)10004為1(on)；主閥已全開，00035線圈失電，其常閉接點(diǎn)00035閉合。此時(shí)若按關(guān)主閥按鈕22TN，使10002接點(diǎn)閉合，或機(jī)組轉(zhuǎn)速升至額定轉(zhuǎn)速的140％，使轉(zhuǎn)速繼電器10025接點(diǎn)閉合，結(jié)果都是00249線圈與00036線圈得電為1(on)。一個(gè)00249常開接點(diǎn)閉合使00046線圈得電，主閥油泵啟動(dòng)，另一個(gè)00249常開接點(diǎn)閉合自保持。00036線圈得電，通過輸出模塊使23DZFc主閥關(guān)閉電磁閥勵(lì)磁，配電閥改變油的路徑，壓力油從油泵出口到右鎖錠活塞的下腔，右鎖錠活塞上移，將鎖錠拔出。壓力油從右鎖錠另一側(cè)出來到主閥2個(gè)接力器活塞上腔，接力器下腔的油經(jīng)左鎖錠排走。主閥閥軸旋轉(zhuǎn)，主閥向關(guān)側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)主閥到全關(guān)位置時(shí)，一方面左鎖錠投入，另一方面將使主閥全關(guān)位置接點(diǎn)1DZF閉合即10006為1(on)，一個(gè)10006接點(diǎn)使00023線圈得電為1，通過輸出模塊使主閥全關(guān)綠燈26LD亮。另一個(gè)10006接點(diǎn)使00034線圈得電，并通過輸出模塊使關(guān)側(cè)路閥電磁閥勵(lì)磁，其配壓閥改變油路。油泵出口的壓力油至旁通閥上腔，下腔排油，旁通閥活塞下移，旁通閥向關(guān)側(cè)移動(dòng)，直至全關(guān)。旁通閥到全關(guān)位置，10004接點(diǎn)打開使00249線圈失電，其常開接點(diǎn)00249打開，使00046線圈失電，通過輸出模塊使主閥油泵停止。在關(guān)主閥的同時(shí)，PLC主機(jī)顯示器上將出現(xiàn)如下的流程圖(見圖5(b))。

　　機(jī)組的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括機(jī)組啟動(dòng)、停止、事故停機(jī)、同期、調(diào)相及事故保護(hù)和故障信號(hào)等幾部分，涉及到的輸入、輸出端子分配圖、梯形圖、機(jī)械系統(tǒng)圖過多，本文僅以主閥自動(dòng)控制為例來闡述PLC可編程控制器在機(jī)組自動(dòng)控制中的應(yīng)用原理。 

核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。

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本文標(biāo)題：PLC可編程控制器在機(jī)組控制中的應(yīng)用

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