西門子模塊6ES7216-2BD23-0XB8型號齊全

球磨機(jī)是火力發(fā)電廠、水泥工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、煤粉制備系統(tǒng)的主體設(shè)備，而稀油站是與其相配套的循環(huán)潤滑系統(tǒng)。本人采用OMRON C60P型可編程序控制器（PC）改造了稀油站的繼電器控制系統(tǒng)，并通過合理編程，了各種誤操作的影響。在制系統(tǒng)中，可能產(chǎn)生的誤操作包括人為的和系統(tǒng)本身所產(chǎn)生的。

 

1.人為誤操作

原因在于操作人員在按下按鈕時，手指的顫動或誤操作，會使PC接受不止一個相同的輸入信號或接受一個錯誤信號，從而造成PC失控。

（1）手指顫動造成失誤：這是不可避免的，解決的方法是使用微分指令DIFU（13）來檢索按鈕送入電信號的上升沿，在一個執(zhí)行周期里PC只執(zhí)行一次，從而避免此類誤操作的發(fā)生。見圖1，0005為高壓泵停止按鈕，HR005為低壓泵起動標(biāo)志位。當(dāng)按下低壓泵起動按鈕0003時，信號轉(zhuǎn)化為微分指令HR005，HR005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(chǎn)生多余的脈沖，保證定時器TIM00正常延時10min，確保高壓泵（0506）按時起動。

（2）無意誤操作：這是經(jīng)常會發(fā)生的，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(shè)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(yùn)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(jìn)狀態(tài)，每3s閃1次。這樣不僅節(jié)省費(fèi)用，而且使控制指示集中，易于操作人員的觀察，減少事故。

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(xiàn)輸入信號相互干擾，起反作用。所以當(dāng)設(shè)計完成后，一定要進(jìn)行模擬試驗，杜絕誤操作的出現(xiàn)。圖2是一個簡化的梯形圖，圖中：0003為1號低壓泵起動按鈕；HR400為1號主機(jī)停止24h后標(biāo)志；HR401為2號主機(jī)停止24h后標(biāo)志；0005為2號低壓泵起動按鈕。實際上的相互制約的關(guān)系很復(fù)雜，此圖只是說明一下如何避免誤操作。圖2的工作原理為1號或2號低壓泵任意一臺工作，并互為備用，保證有一臺在工作。1號或2號低壓泵停止按鈕的常閉接點（0004，0006）互為連鎖，當(dāng)操作人員誤按停機(jī)按鈕0004 (0006) 時，程序會自動起動另一臺低壓泵（1號或2號低壓泵），從而避免低壓泵停機(jī)嚴(yán)重事故的發(fā)生。HR100為低壓泵起動標(biāo)志，常開（閉）接點廣泛串聯(lián)到各個相關(guān)回路中，尤其是串聯(lián)到高壓泵控制回路中，保證在低壓泵未起動的前提下，起動高壓泵無效，從而避免對高壓泵的誤操作。

1號或2號低壓泵起動后，HR100得電，技術(shù)要求只有三種情況低壓泵起動標(biāo)志位(HR100) 失電：1號、2號主機(jī) (0000、0001) 同時停運(yùn), 且按下系統(tǒng)總停按鈕(0002)；PC上電復(fù)位信號（1815）；1號、2號主機(jī)同時停運(yùn)24h后（HR400，HR401）。除了上述三種情況外，HR100總保持上電狀態(tài)，保證整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定，誤按下系統(tǒng)總停按鈕也不要緊。

 

2.系統(tǒng)本身產(chǎn)生的失誤

是由于稀油站采用PC作集中聯(lián)鎖控制時，輸入信號來源復(fù)雜，且PC的動作響應(yīng)時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于繼電接觸控制系統(tǒng)的響應(yīng)時間，因而在繼電接觸控制系統(tǒng)中不太引人注意的觸點瞬間跳動問題（如，干簧繼電器觸頭的彈跳抖動、觸頭接觸不良或觸頭彈簧壓力過低出現(xiàn)“打火”、繼電器線圈電壓波動、周圍電磁場干擾、環(huán)境中機(jī)械振動的影響等）將會在PC集中控制系統(tǒng)中產(chǎn)生誤操作，加之PC供電電源采用隔離變壓器隔離，I, O（輸入、輸出）連線采用屏蔽方式和走線分開等措施只能限制強(qiáng)電對PC的I, O信號的干擾，為此我在程序中加入干擾濾除子程序，見圖3。圖中TIM00用于0104接點斷開時，因機(jī)械振動影響出現(xiàn)的瞬間閉合；TIM01用于0104接點閉合時，因跳動與受干擾的影響出現(xiàn)的瞬間斷開；CNT20用于保持輸入的信號；HR410、HR411為相關(guān)的運(yùn)行設(shè)備。當(dāng)繼電器觸電斷開（閉合）時，由于外界環(huán)境惡劣或機(jī)械振動或其它原因，造成觸點瞬間閉合（斷開），接通（斷開）電路，由此會造成機(jī)器誤動作。針對這種情況，我設(shè)計了圖3所示的梯形圖中加入干擾濾除子程序，在接點與設(shè)備之間加上緩沖程序，避免了誤動作的發(fā)生。當(dāng)0104油位下限開關(guān)（干簧繼電器的一個觸點）斷開后，由于以上原因造成0104瞬間閉合，起動定時器（TIM00），如果在設(shè)定時間內(nèi)，0104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0104在設(shè)定時間內(nèi)仍為閉合，則系統(tǒng)判定此次閉合為正常的命令，通過計數(shù)器（CNT20）保持輸入的信號，起動相關(guān)的運(yùn)行設(shè)備；當(dāng)0104閉合后，由于以上原因造成0104瞬間斷開，方法同上。TIM00、TIM01的時間設(shè)定為0003 (0.3s)、0002 (0.2s)，它不會對控制系統(tǒng)有什么影響，一般來講TIM00、TIM01時間的設(shè)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0.2s ~ 0.5s，在此范圍內(nèi)都可以達(dá)到觸點跳動干擾的目的。應(yīng)該注意的是，如果時間設(shè)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。

 伴隨著日益上升的消費(fèi)需求，外國直接投資流入中國升速，推進(jìn)了中國的制造業(yè)，緊接著推動了PLC在中國的市場的發(fā)展。 

近年來中國OEM機(jī)械廠家一直忙于提高國產(chǎn)機(jī)械的自動化水平，減少對國外高端機(jī)械產(chǎn)品的依賴。因此，PLC作為典型控制產(chǎn)品，在紡織機(jī)械、塑料機(jī)械、印刷機(jī)械、食品機(jī)械、包裝機(jī)械、起重機(jī)械、機(jī)床和化工機(jī)械等諸多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。受危機(jī)的影響，中國OEM市場全面低迷，尤其是2008年下半年至2009年上半年，成本上升、出口銳減和內(nèi)需萎縮導(dǎo)致中小企業(yè)大量倒閉，部分行業(yè)大企業(yè)嚴(yán)重開工不足，直接影響了該市場對PLC的需求。其中最大的OEM市場——紡織機(jī)械的PLC應(yīng)用規(guī)模降低到2.67億元，萎縮近50%。使得深耕于該行業(yè)的PLC廠商都遭受重創(chuàng)。另外經(jīng)濟(jì)低迷導(dǎo)致需求的下降，在電梯、紡織機(jī)械、建筑機(jī)械、電源設(shè)備、造紙機(jī)械、電子制造設(shè)備、物料搬運(yùn)、機(jī)床、HVAC、塑料機(jī)械、橡膠機(jī)械等應(yīng)用中呈負(fù)增長的態(tài)勢?？v觀2009年，PLC在大部分OEM的應(yīng)用都維持低迷的態(tài)勢，只有少數(shù)如食品機(jī)械和包裝機(jī)械等受經(jīng)濟(jì)周期影響不大的行業(yè)仍能保持一定的增長。但是，一些行業(yè)如，汽車、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、礦業(yè)、市政等直接受國家刺激政策的拉動，PLC需求不減，成為PLC穩(wěn)步增長的中堅力量。 

冶金行業(yè)是應(yīng)用PLC最多的項目型市場，以大、中型PLC為主，由于產(chǎn)能過剩、需求萎縮和價格下降，也使得PLC在該繼續(xù)保持低迷的態(tài)勢。 

PLC的未來發(fā)展除了產(chǎn)品本身的發(fā)展，更大程度上取決于用戶和市場的發(fā)展，任何產(chǎn)品存在的根本在于用戶和市場的需求。隨著經(jīng)濟(jì)的回暖和國家政策的推動，自動化產(chǎn)品市場的需求持續(xù)旺盛。特別是在低碳時代，制造企業(yè)充分認(rèn)識到了自動化產(chǎn)品的作用，以及其對于企業(yè)利潤和在競爭激烈的全球市場中取得成功的貢獻(xiàn)，因而繼續(xù)在自動化設(shè)備上加大資本投資。PLC產(chǎn)品可以用于離散、制程和混合式自動化產(chǎn)品領(lǐng)域，并在各個制造行業(yè)保持穩(wěn)固增長?；趯Ω咦詣踊潭群透吣苄У男枰?，制造業(yè)會越來越多地應(yīng)用PLC。在制造過程中，以最低生產(chǎn)設(shè)備生命周期成本來實現(xiàn)適應(yīng)性和靈活性的日益增加的需求，給PLC的創(chuàng)新與發(fā)展提供了不竭的動力。一些新興行業(yè)的運(yùn)用以及新能源產(chǎn)生、儲存和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要，無疑給PLC帶來了巨大的機(jī)遇，特別是在OEM、樓宇自控等低迷的中，將會有很大的起色。 

在PLC市場內(nèi)，小型PLC占據(jù)最高的比例——而在國外，往往中型比例更高。這是典型的國情所決定的，設(shè)備較為低端，控制需求不高。但是這種情況只是表面，一些核心的情況正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。首先是國內(nèi)用戶對小型PLC的利用已經(jīng)到了一種非常高的水平，很多小型PLC在履行中型PLC的職能。此外，中型PLC的比例在逐年提高。中國市場在過去10~20年，完成了從沒有自動化，到小型PLC成為主流的轉(zhuǎn)變。在未來，相信是從小型PLC到中型（或者小型的自我改進(jìn)）的轉(zhuǎn)變

PLC是一種基于計算機(jī)技術(shù)的編程控制器，將PLC技術(shù)與接觸器控制技術(shù)相結(jié)合，并充分發(fā)揮繼電器和按鈕的作用，可使電力拖動可視化。電力拖動線路用于控制電動機(jī)的運(yùn)行，其具有實踐性和專業(yè)性。PLC技術(shù)與電力拖動的結(jié)合有助于實現(xiàn)拖動一體化。文章分析了PLC技術(shù)在電力拖動中的作用，并闡述了如何將其應(yīng)用于電力拖動教學(xué)。

在電力拖動的教學(xué)中，由于每個學(xué)生的能力不同，因此在學(xué)習(xí)中往往會出現(xiàn)圖紙識別困難、技能操作不到位、線路出現(xiàn)問題無法檢修等。因此，將PLC合理的運(yùn)用于電力拖動的教學(xué)中，督促學(xué)生了解PLC原理和操作流程。但很多學(xué)校將電力拖動課程同PLC課程分開，不能找到二者之間的必然聯(lián)系。這使得教學(xué)效率低下，尤其影響了學(xué)生實踐能力的提高。實際上，PLC并非簡單的繼電器，其操作原理復(fù)雜，檢修過程尤為重要。這對學(xué)校該課程的教學(xué)模式和教師的素質(zhì)提出了新的要求?；诖?，學(xué)校應(yīng)進(jìn)行該課程的改革。

一、PLC在電力拖動一體化中的運(yùn)用過程

（一）電力拖動課程一體化是實現(xiàn)

電力拖動課程具有較強(qiáng)的實踐性，實現(xiàn)其一體化的過程實際上就是將理論與實踐相結(jié)合的過程。PLC作為一種與電力拖動密切相關(guān)的技術(shù)，其在電力拖動課程中的應(yīng)用有助于電力拖動一體化教學(xué)的實施。具體實施為理論課和實踐課由同一個教師擔(dān)當(dāng)，教師每講解一節(jié)電力拖動課程，隨即將其應(yīng)用于實踐。使學(xué)生能夠充分感電力拖動的過程，了解其工作原理和操作流程。如根據(jù)課程進(jìn)行電器元件的分組拆裝，充分利用多媒體教學(xué)，使教學(xué)效果更加明顯。當(dāng)然，在理論與實踐結(jié)合的過程中，主要需要掌握的是電力拖動的線路控制。目前，傳統(tǒng)的控制方式已逐漸被PLC程序控制器取代，因此要實現(xiàn)電力拖動一體化，還要將PLC技術(shù)合理的滲透到教學(xué)中，實現(xiàn)二者的結(jié)合。

（二）PLC在電力拖動課課程教學(xué)中的滲透

電力拖動課程主要以研究電力拖動控制線路為主，而PLC則是程序控制器。目前PLC作為高校電氣專業(yè)學(xué)生的必修課，學(xué)生存在的操作上的問題需要理論與實踐教學(xué)更好的結(jié)合。如何發(fā)揮PLC技術(shù)在電力拖動中的作用，實現(xiàn)兩個課程之間的結(jié)合是高校電氣或機(jī)械教學(xué)中的主要任務(wù)。實際上，PLC是傳統(tǒng)電力拖動線路控制的延伸，技術(shù)的發(fā)展使電動機(jī)線路控制逐漸轉(zhuǎn)向PLC控制。PLC以梯形圖作為其主要編程語言，是繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展的結(jié)果。運(yùn)用于教學(xué)，兩門課程之間存在一定的聯(lián)系，基于此高校電力拖動一體化教學(xué)應(yīng)引進(jìn)PLC的一些內(nèi)容，實現(xiàn)電力拖動的一體化。以三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制課程為例，將PLC在電力拖動一體化中的運(yùn)用步驟分析如下：

（1）了解與電力拖動技術(shù)相關(guān)的講PLC內(nèi)容。包括輸入和輸出繼電器、梯形圖編程方法和編程指令等。

（2）了解控制要求，分配輸出輸入點，寫出I/O通道的分配表并畫出PLC接線圖。

（3）根據(jù)PLC接線圖進(jìn)行程序設(shè)計，在計算機(jī)上實施程序輸入，模擬程序的運(yùn)行過程。

（4）將程序下載至PLC，為PLC的應(yīng)用提供前提。最后進(jìn)行線路安全和系統(tǒng)調(diào)試。

二、PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)越性

將PLC控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電器―接觸器控制系統(tǒng)相比較我們可以看到PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。在教學(xué)中，教師應(yīng)注意滲透這一點。其不同在于：

（1）組成PLC與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)采用不同的結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的系統(tǒng)具有更多的硬件繼電器與接觸器；而PLC則主要由“軟繼電器”構(gòu)成。

（2）傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)中機(jī)械觸點較多，降低了系統(tǒng)的可靠性。而PLC則為無機(jī)械觸點，是目前較為先進(jìn)的邏輯運(yùn)算微電子技術(shù)，具其可靠性較高，機(jī)械性能良好，運(yùn)行磨損小，因此使用年限更長。同時，PLC的觸電是無限的，這與傳統(tǒng)的系統(tǒng)有限的觸電相比較具有優(yōu)越性。

（3）PLC系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電器―接觸器邏輯控制系統(tǒng)采用不同的控制方式，前者主要靠原件之間的硬件接線控制，而PLC系統(tǒng)采用更加先進(jìn)的軟件編程實現(xiàn)線路控制。

（4）兩者的工作原理具有很大差別，相比之下，PLC更具先進(jìn)性。傳統(tǒng)的繼電器―接觸器控制方式，在工作狀態(tài)下繼電器受到制約，但采用了PLC技后，其“軟繼電器”處于周期性循環(huán)掃描接通模式下，“軟繼電器”不再受到長時間的制約。因此，我們說，采用電力拖動與PLC的組合的教學(xué)模式，幫助學(xué)生理解了PLC線路控制系統(tǒng)具有先進(jìn)性，其在電力拖動中具有積極作用。在教學(xué)中，應(yīng)逐漸實現(xiàn)兩者之間的結(jié)合。將PLC技術(shù)滲透到電力拖動教學(xué)，提高教學(xué)效率。

三、總結(jié)

電力拖動作為實踐性較強(qiáng)的電力教學(xué)課程，要求實現(xiàn)理論與實踐結(jié)合的一體化教學(xué)。在電力拖動中引進(jìn)PLC技術(shù)，是電力拖動一體化實現(xiàn)的必然需求。PLC作為近年來興起的電力線路控制技術(shù)，主要以梯形圖作為編程語言。文章以三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制課程為例，分析了兩種技術(shù)之間的結(jié)合?？隙薖LC在電力拖動上的進(jìn)步作用。當(dāng)然，在教學(xué)過程中，兩種技術(shù)的結(jié)合還處于磨合期，教學(xué)效果受到一定的影響，這需要電力拖動課程不斷的進(jìn)行改革，促進(jìn)教學(xué)效率的提高。

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