PLC在梭车电缆收放异常检测报警装置中的应用

PLC在梭车电缆收放异常检测报警装置中的应用

高兴成

陕西有色榆林煤业有限公司  719099

摘要：随着工业自动化的发展，PLC技术得到了越来越广泛的应用。本文利用PLC的特点，结合生产过程中运煤梭车常出现的电缆收放放异常故障，成功地创新设计了新装置，为企业节约经济，降低成本，提高效益，给企业注入了新的活力。

关键词：梭车电缆保护、PLC、自动控制。

前言

随着工业技术的发展，工业自动化的程度越来越高，而PLC因其可靠性高、运用灵活，在自动控制领域获得了广泛的应用。目前，在自动控制等领域，都已成功地应用了可编程序控制器，相信随着市场的发展和技术的进步，PLC技术在工业上会具有更加广阔的前景。

一、PLC的基本特点

可编程序控制器(PLC)是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术发展起来的一种工业控制器。PLC的工作原理框图如图1所示：

PLC是采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作的。即PLC运行时，CPU根据用户按控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号(或地址号)作周期性循环扫描。如果无跳转指令，第一条指令开始逐条顺序执行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮扫描，周而复始。每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。PLC采用软件编制程序来实现控制要求。编程时使用的各种编程元件，它们可提供相当多个常开触点和常闭触点。这使得整个控制系统大为简单，只须外部端子上接上相应的输人输出信号线即可，并能在生产工艺流程改变或生产设备更新时，不必改变PLC的硬件设备，只要改变程序即可。PLC能在线修改程序，也能方便地扩展I／O点数。PLC结构紧密，体积小巧，易于装入机械设备内部，是实现机电一体化的理想控制设备。

二、程序设计：

1、分配输入点和输出点（如表-1所示）。

表-1

2、根据所确定的输入输出设备可画出PLC的I/O连接图（如图-2所示）。

图-2

3、选择PLC

由图-1可见PLC共需2个输入点、2个输出点，按照能够满足控制系统的功能需要，保证系统可靠、安全、经济及使用维护方便的原则这里选用西门子S7-200CN  CPU224型 PLC。该PLC有14点输入和10点输出，为我们以后改造程序留下了空间。

4、程序设计

根据现场分析可以看出梭车电缆收放异常检测程序可分为三个部分：

梭车运行检测装置：安装于梭车的传动轴凸起的传动轴，运行检测传感器XZ检测其运行时的脉冲信号，周期为500MS，当周期超过500MS，PLC通过程序分析梭车未行走，如果小于500MS，PLC通过程序分析梭车行走运行，此时梭车电缆收放检测传感器XZ检测到电缆收放脉冲信号，PLC通过程序梭车属于正常运行状态；梭车电缆收放检测传感器SF安装于梭车电缆卷筒传动链轮处，用于检测从动链轮是否旋转，若梭车电缆收放检测传感器SF未检测到电缆收放脉冲信号，此时立即发出报警信号GZ，持续超过设定的时间发出停车信号，实现对梭车电缆的保护。

根据PLC扫描工作方式的特点，按照梭车自动控制系统的控制流程及各步动作的逻辑关系充分利用PLC内部继电器的无限多触点给编程带来的方便，设计编写出梯形图。

5、系统模拟试验

编制完成的软件程序在用到实际系统前，必须按实际控制要求，用开关和灯泡模拟控制对象，经过不断的模拟试验，不断地加以修正，直到完全达到系统工作的要求。

6、安装调试

（1）根据电路安装、布线施工。施工必须严格按照有关PLC安装要求及安装注意事项进行。

（2）安全检查，对系统的所有安全措施，如接地、保护、互锁等环节进行彻底检查。

7、总装调试

(1)、将已设计好的程序用编程器输入到PC用户存储器中，并对程序进行编辑。

(2)、现场调试。

三、结束语

通过对梭车电缆收放异常检测报警装置的技术改造，采用PLC控制技术取代传统的继电器逻辑控制，在实际应用中具有许多传统控制无法比拟的优点。从创新案例可以看出，它取消了硬件逻辑时间继电器而用软件代替，使故障率大大减少；接线简单明了，控制逻辑指示清楚，易于排查故障；而且在控制功能作少许改动时，只需改变软件编程，无需变换实际接线；编程图形化，易于掌握使用。采用PLC控制技术改造梭车电缆收放异常检测报警装置具有很大的现实意义。相信随着科学技术的发展，PLC技术在旧设备改造创新中的应用会越来越广泛。

参考文献：

（1）维修电工技师培训教材   机械工业出版社

（2）可编程控制器技术及应用   电子工业出版社

（3）西门了S-200系列PLC使用手册