第3章電氣控制系統(tǒng)與下位機(jī)PLC控制
故障預(yù)警系統(tǒng)主要包括電氣控制環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)和PLC控制環(huán)節(jié),只有三個(gè) 環(huán)節(jié)協(xié)同工作才能完成盤(pán)式刀庫(kù)換刀系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警功能。本章設(shè)計(jì)任務(wù) 為設(shè)計(jì)電氣控制環(huán)節(jié)控制刀庫(kù)的正常動(dòng)作、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)采集刀庫(kù)工作時(shí)的狀態(tài) 信號(hào)和設(shè)計(jì)PLC控制環(huán)節(jié)控制故障預(yù)警機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
3.1控制電路設(shè)計(jì)
3.1.1主電路控制電路設(shè)計(jì)
盤(pán)式刀庫(kù)換刀系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)臺(tái)的主電路如圖3.1所示。為防止電機(jī)卡死、保護(hù) 電氣元件和電機(jī),在主電路上設(shè)置了空氣開(kāi)關(guān)QS1;接觸器KM1主觸點(diǎn)用來(lái)控制主電路 的通斷;空氣開(kāi)關(guān)QS2、QS3分別用來(lái)手動(dòng)控制機(jī)械手電機(jī)和刀庫(kù)電機(jī)的通斷,起到保 護(hù)機(jī)械手電機(jī)和刀庫(kù)電機(jī)的作用;接觸器KM2主觸點(diǎn)用來(lái)自動(dòng)控制機(jī)械手減速電機(jī)的 運(yùn)轉(zhuǎn);接觸器KM3主觸點(diǎn)用來(lái)自動(dòng)控制刀盤(pán)減速電機(jī)的正轉(zhuǎn);接觸器KM4主觸點(diǎn)用來(lái) 自動(dòng)控制刀盤(pán)減速電機(jī)的反轉(zhuǎn);熱繼電器RJ1、RJ2分別實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械手電機(jī)和刀盤(pán)電機(jī) 的過(guò)載保護(hù)。
控制柜面板處設(shè)有電源啟動(dòng)、電源停止、電源急停和報(bào)警機(jī)構(gòu)指示燈四個(gè)按鈕, 電源啟動(dòng)按鍵控制接觸器KM1線圈得電、輔助觸點(diǎn)的自鎖、主觸點(diǎn)的吸合,電源啟動(dòng) 按鍵自帶綠色指示燈,顯示主電路的工作狀態(tài)。電源停止按鈕可以切斷主電路,在發(fā) 生緊急情況時(shí),可以人為的停止刀庫(kù)的運(yùn)轉(zhuǎn),電源停止按鈕自帶常亮紅色指示燈,在 發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)易于辨認(rèn)。C1繼電器觸點(diǎn)線圈接入PLC輸出端,控制繼電器觸點(diǎn)的通斷, 從而控制預(yù)警機(jī)構(gòu)的動(dòng)作。
3.1.2輔助電路電氣控制電路設(shè)計(jì)
盤(pán)式刀庫(kù)換刀系統(tǒng)可靠性試驗(yàn)臺(tái)輔助電路如圖3.2所示。空氣開(kāi)關(guān)QS1對(duì)控制輔 助電路的起到總體保護(hù)作用;接觸器KM1主觸點(diǎn)用來(lái)控制輔助電路總體的通斷;QS4 控制所有繼電器的通斷,同時(shí)為24V電源引入220V電壓;繼電器A1用來(lái)控制接觸器 KM2線圈的通斷,A1的常開(kāi)觸點(diǎn)由PLC直接引出,由PLC控制繼電器A1常開(kāi)觸點(diǎn) 的吸合;繼電器Bl、B2分別用來(lái)控制接觸器KM3和KM4線圈的通斷,Bl、B2的常
開(kāi)觸點(diǎn)同樣由PLC直接引出,由PLC控制繼電器Bl、B2常開(kāi)觸點(diǎn)的吸合;
QS1 KM1
圖3.1主電路電氣控制電路
3.1.3試驗(yàn)臺(tái)動(dòng)作流程分析
1. 刀庫(kù)電路控制:首先閉合總開(kāi)關(guān)QS1,電源停止按鈕紅色指示燈常亮;按下電源 啟動(dòng)按鈕,接觸器線圈KM1得電,KM1輔助觸點(diǎn)得電吸合并形成自鎖,KM1主觸點(diǎn) 得電吸合,整個(gè)電氣控制系統(tǒng)接通;按下電源停止按鈕或者電源急停按鈕,接觸器KM1 線圈失電,KM1輔助觸點(diǎn)、主觸點(diǎn)斷開(kāi),整個(gè)電氣控制系統(tǒng)失電,刀庫(kù)停止動(dòng)作。
閉合機(jī)械手減速電機(jī)空氣開(kāi)關(guān)QS2和刀庫(kù)減速電機(jī)空氣開(kāi)關(guān)QS3,刀庫(kù)動(dòng)作電路 接通;PLC輸出信號(hào)至繼電器A1線圈,A1常開(kāi)觸點(diǎn)吸合,接觸器KM2線圈得電, KM2主觸點(diǎn)吸合,機(jī)械手減速電機(jī)得電開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn);同理,PLC輸出信號(hào)至繼電器B1 線圈,B1常開(kāi)觸點(diǎn)吸合,接觸器KM3線圈得電,KM3主觸點(diǎn)吸合,刀盤(pán)減速電機(jī)得 電開(kāi)始正轉(zhuǎn);當(dāng)繼電器B2線圈得電時(shí),B2常開(kāi)觸點(diǎn)吸合,接觸器KM4得電,KM4 主觸點(diǎn)吸合,刀庫(kù)減速電機(jī)反轉(zhuǎn)。刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)方式由PLC程序依據(jù)目標(biāo)刀號(hào)就近原則進(jìn) 行選擇。
圖3.2輔助電路電氣控電路
2. 氣缸動(dòng)作:氣缸動(dòng)作由PLC通過(guò)三位五通電磁閥進(jìn)行控制。倒刀時(shí),PLC向繼 電器D1發(fā)出命令,D1線圈得電,D1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,三位五通電磁閥倒刀氣路接通, 倒刀動(dòng)作執(zhí)行;回刀時(shí),PLC向繼電器D2發(fā)出命令,D2線圈得電,D2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合, 三位五通電磁閥回刀氣路接通,回刀動(dòng)作執(zhí)行。
3. 預(yù)警執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制:繼電器C1由PLC控制,正常工況下,繼電器C1線圈未得 電,預(yù)警執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動(dòng)作;當(dāng)傳感器實(shí)時(shí)傳至上位機(jī)的信號(hào)超過(guò)預(yù)警閾值時(shí),PLC向 繼電器C1發(fā)出信號(hào),C1線圈得電,C1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,預(yù)警執(zhí)行機(jī)構(gòu)接通電源,發(fā)出 警報(bào)。
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