可编程控制器对风机的控制.pdf

第 1 9卷第4期 2 O 0 1 年 1 2月 河南 HENAN 科学 SCI ENCE ． 1 9 N o ． 4 De c 2 0 0 l 文章编号 1 0 0 4 3 9 1 8 c 2 0 0 1 0 3 ． 0 3 8 7 43 可编程控制器对风机 的控制 张献瑞 ， 刘 军 ， 谌 续国0 ， 尹玉先 1河南省第五建筑公司． 河南 郑州4 5 0 0 0 7 ； 2周口水利学枝． 河南 周口4 6 6 0 0 0 ； 3信 阳市建委 ， 河南 信 阳4 6 4 0 0 0 ； 4平顶 山环保学枝 ， 河南 平顶 山4 6 7 0 0 1 摘要 通过对可编程序控制器在高压离心风机上应用的关键技术研究， 设计了风机起动和运行的可鳊程序控制 器硬件和软件。 关键词 可鳊程序控制 器控制 ； 高压 离心风机 ； 起动软和硬件设计 中图分类号 T P 1 3 文献标识码 A 可编程控制器是采用微电子和计算机技术制造具有逻辑、 顺序、 定时、 计数、 运算等控制功能的通用 自动 控制设备。它以可靠性高、 适应工业生产过程现场且具有较大的灵活性和扩展性等优点而被广泛应用于机 械制造、 冶金、 电子等工业领域。风机是工业生产中的通用设备， 传统的电气控制可靠性和灵活性较差， 改用 P L C控制提高了系统 的稳定性和安全性 。 1 系统组成及工作原理 本系统采用可编程控制器对生产工艺过程的通用设备高压离心风机进行控制。由一台 日本 O MRO N 公司生产的C P M1 A型可编程控制器 也可与生产工艺过程中其它相关的可编程控制器共用 、 高压离心风 机及其动力设备 电动机等 、 用来控制风机风阀位置的电动／ 手动执行器和电动操作器和风机阀门限位开关 等组成。 在工业生产过程中需启动离心风机时， 先由P L C发出信号确认风机阀门处在关闭位置， 以减少起动负 荷。然后， P L C按照设计好的程序先用风机电机线圈星形接法启动风机电机， 运行达到一定速度后再将电 机线圈转换为三角形接法运转， 达到节能 、 安全、 可靠之 目的。 2 系统的关键技术设计 本系统在设计上主要解决了风机动力设备电机容量大， 启动花费时间长． 启动电压下降、 电流增大、 运行 安全可靠性差等技术关键问题。主要采取的技术方法如下 2 1 在启动风机电机时． 先关闭风机阀门， 待风机正常运转后再根据生产需要打开风机阀门， 以减少风机的 启动负荷。 2 ． 2 电机启动时线圈采用星形接法， 待电机达到正常速度后切换为三角形运转， 这时的启动电流仅为直接 启动的 1 ／ 3 。 2 ． 3 当电机线圈由星形切换为三角形时， 因P L C运行速度快， 内部切换时间短而接触器转换需要时问长， 因此 ， 在 P L C内部程序设计上设有防火花的内部锁定 。 2 ． 4 系统设计有紧急停车按钮， 防止启动或运行时意外事故的发生。 2 ． 5 电机星形启动转换为三角形运转时， 相关接触器连锁以防止 P L C 误动作 2 ． 6 具体系统设计时涉及有关时间设定， 可依据相关电气设备性能设定合适的数据。 3 梯形图及程序指令设计 3 ． 1 P L C内部继电器号分配 收稿 日期 2 0 0 1 4 6 1 8 作者简介 张献瑞 1 9 6 4 一 ． 男， 河南方城人， 河南省第五建筑工程公司工程师， 主要从事建筑工程及其机电设备的研究、 旅 工与管理 工作。 维普资讯 河南科学 第 l 9 卷 第4 期 表 1 离心风机控制 电路继电器号分 配 Ta b le l Th e d i s t r i b u t i o n o f w n b e r。 【 c e n t r i f u g a l b l o we r ’c n t r o l c i r c u il 其 中 K M1 、 K M2 、 KM3为接触器 ， K M1 、 KM2接通 K M3断开 ， 风机电机线圈为星形接法。KM2 、 KM3 接通 KM1断开 ， 风机电机线圈为三角形接法 ， KM1 、 KI V B互锁 。 3 ． 2 梯形图设计 裹 2 指令代码设 计裹 Ta b l e 2 i n s t r u c t i o n c o d e 黄灯 风机 阀门未完 全关闭指示 绿灯风机运行指示 风机 启动定时 K M1 接触器线圈 K M2接魁器 线圈 防电弧内部锁定定 时 K M3接触器线圈 K M2滞后接 通定时 维普资讯 2 0 0 1 年 1 2月 可编程控制器对风机的控制 启动风机时， 操作工按下启动按钮， 若黄灯亮表示风机阀门未完全关闭， 待风机阀门关闭后黄灯灭。此 时再按下启动按钮， 绿灯亮， 启动时间定时器工作， K M1 、 K M2 接触器接通， 风机电机线圈呈星形接法， 电机 开始启动， 6 0秒后风机运转至正常速度 ， 防电弧内部锁定时问定时器开始定时， KM1 、 K M2接触器断开， 内 部锁定 5 秒后， K M3 接触器接通， K M2 滞后3 秒接通， 电机线圈呈三角型接法， 风机转入正常运转。若在启 动或运转过程 中电机线圈过热 ， 热保护继 电器断开 KM2接触器 ， 红灯亮 ， 风机停止运行 若遇紧急情况或 需要停止风机运行时 ， 按下停止运行按钮 ， K M2接触器断开 ， 风机停止运行。 3 ． 3 指令代码设计 详见上表。 4 结语 本文介绍的控制系统是 P L C控制工业通用设备离心风机的实例。由于高压风机所配备的电机容量大， 启动需要花费时间长， 启动时电源电压下降， 电流增大， 对电气控制设备损害较大， 运行安全稳定性较差 本 文所设计系统经南阳水泥厂、 滨河水泥厂等采用后， 较好的解决了上述问题， 运行效果良好， 对同类系统具有 一 定的借鉴价值。 参考文献 [ 1 ] O MR O N可编程控制器 S Y S MA 2 C Q M1 编程手册 修订顿 [ z ] 1 9 9 7 [ 2 ] O MR O N可编程控制器 S Y S MA C C QM1 操作手册 修订版 [ z ] 1 9 9 7 [ 3 ] 华东化工学院等编硅酸盐工业仪表及自动控制[ M 北京 中国建筑工业出版社 ． 1 9 8 3 Co n t r o l l i ng c e nt r i f u g a l b l o we r wi t h pr o g r a mm a b l e o n t r o l l e r Z HA _NG Xi a n r u i ， L I U J u n z ， S HEN Xu - g u o 3 ， YI N Yu - x i a n 4 1 Th e f i f t h b u i l d i n g c x mp e a W o f He Na n p r c A ,i t l c e Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 2 ，C n a ； 2 Z h o u l uu Hy d r a u c S c h al ，Z h o u k o u 4 6 6 0 0 0．Ch in a 3 Th e co n S r u nu Co r j a n i t t e e ofⅪn y a 力 g Ci t y ．Xiny a ng 4 6 4 0 o 0．Ch i n a； 4 p i n g d i n g s h m n E n v me a n e n t c 。 n s 口v a n c y S c h o o 1 ．P i n g d l叫对m n 4 6 7 o 0 1 C h i n a A b s t r a c t T h i s a r t i c l e e r r ／ p h a t i c a l l y i n t r o d u c e P L C a p p l i c a t i o n o n t h e h i g h p r e s s u r e c e n t r i f u g a l b l o w e r ， I t ’ s s 。 f t wa r e a n d h a r d wa r e a r e d e s i g n e d f o r s t a r t a n d o p e r a t i o n o f B l o we r ．I t i s h i g h r e l i a b i l i t y e t c ． Ke y w o r d s PL C c o n t r o l ；h i g h p r e s s u r e c e n t r i f u g a l b l o we r ；d e s i g n o f s o f t wa r e a n d h a r d wa r e 维普资讯