1　 PLC 簡介

PLC 即可編程序控製器, 是微型電子計算機與常規控製元件, 如繼電器等互相結合形成的新型工業自動化控製裝置。它是在一位機 、 順序控製器和微機控製的基礎上發展起來的 ; 把繼電器控製簡單易行 、 成本低等優點和微機的靈活方便 、 通用性好等特點結合起來; 拋棄了傳統的計算機編程語言和表達形式 ,而是以計算機軟件技術構成人們習慣的繼電器模型, 進而得到以繼電器電路梯形圖為基礎的形象編程語言和模塊化軟件; 對於繼電器 、計時器 、定時器和輸入信號等內部資源, 它可以自如地使用軟件構成的邏輯功能多次進行調用。

PLC不但能代替繼電器控製簡單的開、關順序 ,而且能夠控製模擬量, 還具有通訊及聯網功能,可形成分布式控製係統 ,監測其它的控製器; 並能與上位機進行通訊聯係, 收集生產中的數據 ,向各主管部門傳送重要信息 。

2　 皮帶輸送機電控原理

　 該組 3 段皮帶輸送機各段的電機分別由接觸器KM ₁ 、 KM ₂ 、 KM ₃ 進行控製。為了防止皮帶輸送機上物料堆積過多,該控製電路必須滿足以下條件: 啟動順序是KM ₃ ～ KT ₁ ( 延時) ～ KM ₂ ～ KT ₂ ( 延時) ～ KM ₁ ;KM ₁ ～ KT ₃ ( 延時) ～ KM ₂ ～ KT ₄ ( 延時) ～KM ₃ 。

從圖 1 可看到 ,該控製電路使用了 4 個時間繼電器 , 即 KT ₁ 、KT ₂ 、KT ₃ 、KT ₄ ; 還有 4 個動斷觸點KT ₁ 、 KT ₂ 、 KT ₃ 、KT ₄ 和中間繼電器KA ; 其邏輯電路的接線也較複雜, 所以可靠性就較差 。

3　 PLC的設計

其設計可分以下三步進行 。

3. 1　 PLC 型號的選擇

從圖 1 可知, 該皮帶輸送機控製裝置的輸入器件是按鈕 SB 1 和 SB 2 , 輸出器件則是接觸器 KM ₁ 、KM ₂ 和 KM ₃ 。因此 , PLC 的輸入點數 1 ～ 2, 輸出點數 0 ～ 3,故選用 F2 -20MR 型 PLC 即可完全滿足要求 。其 I/O 點分配如圖 2 所示。該 PLC 是日本三菱電器公司生產 ,輸入點數是12 ,輸出點數是 8; 輸出入繼電器有 12 個, 是 X 400～ X 407 和 X 410～ X413; 輸出繼電器有 8 個,是 Y430～ 437 ; 輔助繼電器有 28 個, 是M 100 ～ 127; 定時器有 8 個 ,是 T 450～ T457

3. 2　 繼電器電路梯形圖的繪製

實現 PLC 控製的重要步驟之一是繪製繼電器電路的梯形圖 。方法是使用 PLC 的輸入繼電器X 400和 X 401 替代原控製裝置的中間繼電器 KA ;用輸出繼電器Y 430 ～ Y432 驅動原來的接觸器KM ₁ 、 KM ₂ 和KM ₃ ; 由輔助繼電器M101 ～ M104 替代動斷觸點 KT ₁ ～ KT ₄ ; 由定時器 T450 ～ T453 替代時間繼電器 KT₁ ～ KT ₄ 。這樣, 就可繪出該繼電器控製電路的梯形圖 。 
 

3. 3　 梯形圖控製程序的編製

按照 F2-20MR 型 PLC 的指令表 ,可設定動斷觸點 KT ₁ ～ KT ₄ 的延時時間均為 4s,根據圖 3 就能較順利地編製出 3段皮帶輸送機的 PLC 控製程序 。

3. 4　 PLC 的調試與安裝

采用編程器對 PLC 進行模擬調試 。先檢查該程序是否有誤, 再用模擬開關代替原電路中的輸入器件 ,反複檢查程序能否滿足現場實際控製的要求 ; 確認完全正確後, 才能把它裝進控製櫃中 ,按圖 2 聯線 ,最後通電試運行成功,即圓滿完成了任務。

4　 結　 論

( 1)采用 PLC 來控製 3 段皮帶輸送機後 ,使原控製電路的複雜連線和時間繼電器等元件在其內部進行軟連接 , 可大大提高設備的可靠性 , 減少故障率 ,取得了成功。

( 2)現場安裝和維修都很方便。隻要把提供輸入信號的按鈕、 限位開關、 光電開關和無觸點開關等元件與 PLC 的輸入接口相聯 ; 把功率輸出元件電磁閥 、電磁鐵和接觸器等與 PLC 的輸出接口相連, 即安裝完畢; 修理檢查時也一目了然。

( 3)PLC 能夠適應高溫度 、 高粉塵、 有衝擊和連續振動的工作條件 ,不受惡劣環境的影響 ,這些是普通微機不能承受的 。

( 4)對於中間繼電器較多 、 電控線路複雜和定時裝置要求非常精確的PLC皮帶控製係統 ,使用 PLC 的優越性就更多 。隨著我國微電子技術的迅速發展 ,國產PLC 將會在礦山舊電氣設備的改造和新型設備的自動控製中得到日益廣泛的應用, 發揮越來越大的作用。

參　考　文　獻

1　 李九齡, 翁樟, 等 .數字控製係統 .北京: 機械工業出版社,1986, 37～ 54

2　 耿文學, 華熔 .微機可編程序控製器的使用原理及應用.北京: 機械工業出版社, 1989, 51～ 76

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