PLC在自動化運輸系統(tǒng)中的應用分析與探討

1、PLC在自動化運輸系統(tǒng)中的應用分析與探討摘要 : 信息化、自動化技術在港口的應用, 是建設現(xiàn)代化港口的重要內容 , 也是衡量港口科技進步和現(xiàn)代化水平的重要標志。本文主要就可編程控制器 (PLC)和變頻器在自動化運輸系統(tǒng)中的應用情況。對系統(tǒng)的主要控制功能及實現(xiàn)方法做了分析研究, 本文是個人的一些見解 , 可供同行參考借鑒?？删幊炭刂破骷夹g性能高, 抗干擾能力強 , 輸人輸出狀態(tài)顯示 ,硬件線路大大簡化 , 這給使用和維護都帶來很大方便。隨著科學技術的發(fā)展和設備檔次的提高, 用 PLC控制系統(tǒng)改造舊設備 , 將會取得更大的經濟效益和社會效益。一、運輸機系統(tǒng)及其工藝控制過程分析系統(tǒng)由四級皮帶運輸機構

2、成,B1 、B2、B3、B4 為膠帶運輸機 ,L1 、L2 為氣動料倉料斗 ,Y 為車船壓力傳感器。 系統(tǒng)的工藝控制過程如下:一是確定工藝過程及料倉號( 工藝 1:B1B2B3B4堆場 ; 工藝2:B1B2B3裝車 ( 船); 工藝 3: 同時堆料、裝車船 ), 即氣動閘門半開 ) 。二是 B1 起動前 , 鳴起動信號 , 起動完成信號停。 三是先起動最末一臺輸送機 , 延時 5s, 再依次起動 B3B2B1, 然后打開閘門 L1 或 ( 和)L2 。四是停止時先停 L1 或( 和)L2 。延時 4s, 再依次停 B1B2 B3B4。五是當某輸送機發(fā)生故障時 , 該機及其前愉送機立即停止 ,

3、而其后輸送機待料運完再停。六是車、船裝滿時 , 壓力傳感器動作 ,使輸送機及料斗停止運作。二、 PLC控制系統(tǒng)的硬件設計分析輸入 : 直流或交流輸入 , 采用光電藕合電路進行電路隔離。輸出 : 繼電器輸出 , 具 R-C 吸收電路 , 抗干擾能力和帶負載能力較強。單板機 : 即 CPU板, 對整個可編程控制器的工作進行控制。它一方面對系統(tǒng)進行管理 , 如自診斷、查錯、信息傳送時針、計數(shù)刷新等;另一方面 , 根據用戶程序執(zhí)行輸入輸出操作、程序解釋執(zhí)行操作等。編程器 : 采用手持編程器 , 可對運行狀態(tài)進行監(jiān)控 , 修改運行數(shù)據等。三、 PLC控制系統(tǒng)的 I/O 分配分析PLC的 I/O 端口。輸

4、入端口包括運行控制信號、 運行方式選擇、工藝流程選擇、物料檢測和安全保護信號。其中,X10 為轉換開關 , 可實現(xiàn)手動控制 , 便于系統(tǒng)調試和檢修。在控制每臺運輸機的接觸器線圈回路上 , 并聯(lián)一個起動按紐 , 串聯(lián)一個停止按紐 , 可實現(xiàn)就地控制 ,單獨調試每臺電機。輸出端口包括信號指令、變頻器控制信號、電機拖動信號及音響報警信號。 主電路四臺電機通過接觸器由一臺變頻器控制。變頻器設置了0.2v,0.5v,v三種速度。若 L1 或 L2 中均無料(X11,X12=0),延時30s,變頻器速度設定端X2 接通 (Y6=1),對應速度為0.5v;若 L1 或L2 中有料 ,變頻器設定端X3 接通

5、(Y7=1),對應速度為v;檢修時X25=1,變頻器速度設定端X1 接通 (Y5=1),對應速度為0.2v 。為提高設備的可維護性, 在自動運輸機上設置了較全的信號和音響系統(tǒng) , 對易損器件及電路設置了自診斷環(huán)節(jié)。四、皮帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)分析1 、系統(tǒng)的主要功能。一是每臺設備機頭旁均設有就地操作控制箱 , 上有工作方式轉換開關及就地起停鈕 ; 所有膠帶機上的給煤點均設置堆煤保護和縱向撕裂保護 , 以防止膠帶機事故的擴大化 ; 所有膠帶機均設有兩極跑偏開關 , 每隔約 50 米設置一對跑偏開關 , 一級跑偏用于故障報警 , 二級跑偏用于故障停車 ; 所有膠帶運輸機 , 均設拉線開關 , 用于緊急情況

6、下的停車 , 急停拉線開關的安裝間距均確定按 50 米進行配置 , 并可擴展下皮帶的跑偏保護 , 以保證設備和人身安全 ; 擴音電話采用新型的選撥電話系統(tǒng) , 安裝間距確定按 200 米進行配置 ; 二是水平膠帶機的拉緊裝置為液壓調節(jié)方式 , 開誠提供一套膠帶機的松帶檢測傳感器 , 由PLC控制完成膠帶機的張力自動調節(jié)功能 ; 在皮帶機頭設置堆料傳感器 , 防止皮帶的堆料事故的發(fā)生 ; 在皮帶機設置皮帶速度傳感器 , 以檢測皮帶的超速及打滑事故的發(fā)生 ; 在皮帶廊道設置煙霧傳感器 , 以檢測皮帶廊道的煙霧濃度防止火災事故的發(fā)生 ; 在皮帶機的主滾筒設置溫度傳感器 , 隨時檢測滾筒的溫度 , 并

7、配備自動撒水裝置 , 在滾筒超溫時實現(xiàn)自動撒水并對主滾筒進行降溫 ; 膠帶運輸機每隔約 100 米設起動預警裝置 , 設備啟動前發(fā)出預警信號 , 提示有關人員應立即遠離設備; 電機的電流實時監(jiān)測功能可發(fā)現(xiàn)一些機械設備的潛在故障隱患 ;運行中對電機的電流進行實時監(jiān)測分析, 當發(fā)生電流超限或突變時報警, 嚴重時停機。實現(xiàn)對給料機與皮帶的閉鎖, 實現(xiàn)與以前皮帶的閉鎖功能, 具有自動、手動、檢修等控制方式; 三是在軟件與硬件上開發(fā)了先進的矩陣控制功能 , 節(jié)省主電纜的開支 ; 自控系統(tǒng)在性能上具有良好的抗?jié)駸嵝?、抗干擾性 , 在結構上滿足在港口條件能夠迅速檢修或更換元器件, 根據港口的現(xiàn)場環(huán)境 , 控

8、制箱采用不銹鋼結構, 其他采用防腐措施 ;可根據膠帶機系統(tǒng)的故障性質, 進行緊急停機、順序停機或發(fā)出報警聲光信號 ; 在集中操作臺上能集中顯示膠帶機的工作狀態(tài)、故障類型、故障地點 ; 軟啟動器或變頻器納入監(jiān)控; 多種操作方式?？刂品绞接?集中聯(lián)動、集中手動、就地聯(lián)動、就地手動、禁起等方式, 使系統(tǒng)操作靈活、可靠。在集中方式, 所有設備由集控室操作員通過上位機操作; 多種流程選擇。在聯(lián)動方式下 , 可根據工藝選擇運輸流程, 膠帶啟動按順料流方向, 并根據膠帶速度、長度延時開車 , 以減少運行時間 ; 重載啟動時 , 按逆料流方向啟動 ; 系統(tǒng)停止或無料時延時自動停車 ; 四是完善的信息處理功能

9、, 報警信息、運行參數(shù)、操作記錄等信息自動形成標準格式的數(shù)據庫文件 , 并在硬盤長期保存 , 供信息系統(tǒng)調用 ; 實現(xiàn)系統(tǒng)集中監(jiān)控 , 生產數(shù)據微機化管理 :1) 界面直觀友好 , 操作簡便 , 功能齊全。有形象逼真的動態(tài)畫面和全中文顯示 , 還具有實時報警監(jiān)視、安全確認機制和數(shù)據記錄功能。 對操作員素質無特殊要求 , 培訓簡單 ;2) 對報警信息和重要運行參數(shù)在硬盤記錄 , 數(shù)據表格和曲線可隨時調出 ;3) 生產數(shù)據存入計算機硬盤 , 可由管理信息系統(tǒng)按需調用。2 、可實現(xiàn)自動化控制系統(tǒng)與生產管理系統(tǒng)數(shù)據共享計算機管理工作站設信息管理系統(tǒng), 決策者通過管理工作站可根據各自權限遠程訪問監(jiān)控上位

10、機, 得到現(xiàn)場生產數(shù)據報表、設備管理信息和生產統(tǒng)計分析。3 、具有故障自診斷功能一是網絡故障自診斷。當網絡由于發(fā)生斷線、干擾等傳輸問題時 , 網絡會自動偵測到 , 并發(fā)出報警 ; 二是 PLC故障自診斷。 PLC的掃描器和適配器發(fā)生故障時 , 系統(tǒng)會通過網絡的通訊情況判斷故障 , 并發(fā)出報警 ;PLC 的 I/O 模塊發(fā)生故障時 ,CPU會通過 I/O 模塊的狀態(tài)位偵測到故障及故障內容 , 系統(tǒng)會發(fā)出報警 ; 三是傳感器和信號線故障診斷。模擬量的傳感器或信號線發(fā)生斷線故障時 ,PLC 通過測量值判斷故障并發(fā)出報警。4 、維護方便一是 I/O 模塊采用可拆卸端子排 , 出現(xiàn)故障時 , 集控室發(fā)出

11、聲光報警 , 可在幾分鐘之內即可更換完畢 ; 二是系統(tǒng)擴展方便 , 增加新設備或上后期工程 , 可以方便地加入節(jié)點 , 并可通過網絡在線修改程序 ; 三是系統(tǒng)具有自診斷功能 , 能及時報告故障時間、位置、類型等信息 ,更便于維護。五、結語企業(yè)皮帶運輸設備大多采用接觸器一繼電器控制。其缺點是聯(lián)動關系繁雜 , 維修困難 , 故障率高 , 常影響生產 , 而可編程控制器 (PLC)可靠性高 , 抗干擾能力強 , 控制靈活 , 允許控制對象和控制方法具有廣泛的自由性。為此 , 采用 PLC、變頻器和單板機技術 , 大大提高了設備的先進性和實用性。參考文獻：1 方承遠工廠電氣控制技術。北京 : 機械工業(yè)出版社 ,20002 鄒金慧 , 黃宋魏楊 , 曉洪可編程序控制器 (PLC)原理及應用。昆明 : 云南科技出版社 2000更多自動化畢業(yè)論文范文推薦閱讀：1 、自動化技