三菱PLC在轧钢厂取水泵顺序工作控制中的应用.pdf

第 3 4卷第 1期 2 0 1 4年 1月 黑 龙 江 冶 金 H e i l o n g j i a n g Me t a l l u r g y V o 1 ． 3 4 N o ． 1 F e b r u a r y 2 0 1 4 三菱 P L C在轧钢厂取水泵顺序 工作控 制 中的应用 于琦琼 东北特钢集团北满特殊钢有限公司。黑龙江 齐齐哈尔1 6 1 0 4 1 摘要 本文主要介绍了三菱公司的F X 1 S系列 P L C的主要特点， 以及它在取水泵顺序工作控制中程序讲解。 关键词 可编程控制器；F X1 S ； 顺序控制 Ap p l i c a t i o n o f M i t s u b i s h i PLC i n P u mp S e q u e n c e Co n t r o l i n Ro l l i n g M i l l Y u Q i q i o n g N o r t h e a s t S p e c i a l S t e e l G r o u p B e i ma n S p e c i a l S t e e l C o ． L t d ． ， H e i l o n g j i a n g Q i g i h a r 1 6 1 041 C h i n a Abs t r a c t Th i s p a p e r ma i n l y i n t r o d u c e s t h e ma i n c ha r a c t e r i s t i c s o f FX1 S s e rie s PLC o f t he Mi t s u bi s h i C o，a s we l l a s t h e p r o g r a m e x p l a i n a t i o n o f wa t e r i n t a k e p u mp s e q u e n c e c o n t r o 1 ． Ke y W o r d s P r o g r a mma b l e c o n t r o l l e r ；F X1 S；S e q u e n c e c o n t r o l 轧钢厂的取水泵一共有 3台， 它们之 间根据 时间顺序工作， 每次只一台泵工作， 每台泵每天工 作 8 h 。原来控制 3台泵工作顺序的是继 电器控制 盘 ， 通过时间继 电器来 切换 每台泵的启停。由于 泵长时间的工作， 时间继电器经常出现问题， 这就 会造成该启 动的泵启 动不 了， 该停止 的泵停止不 了。给设备维护带来很多麻烦。同时继 电器控制 的顺序工作在控制上 灵活性极差 ， 当有一个 泵坏 了修理时， 另两 台泵就无法顺序控制 ， 只能靠人工 启动， 根据时间人为 的去停止。工作起来 极不方 便 。为了工作上的方便、 减少设备维护量 ， 把原来 的继电器控制系统改成 了 F X1 S系列 的三菱 P L C 控制系统。下面对三菱公司 F X 1 S系列的 P L C进 行介绍。 1 F X1 S系列 的可编程控 制 器 1 ． 1 可编程控制器的基本概念 可编程控制器 P r o gra m m a b l e L o g i c C o n t r o l l e r 简称为 P L C， 是一种用 于工业环境 的数字式 电子 系统 。这种系统用可编程的存储器作面向用户指 令的内部寄存器， 完成规定的功能， 如逻辑、 顺序、 定时、 计数、 运算等， 通过数字和模拟的输入、 输 出 ， 控制各种类型的机械或过程 ， 可编程控制器及 其外围设备的设计， 使它能够非常方便地集成到 工业控制系统中， 并能很容易地达到人们所期望 的 目标。 1 ． 2 可编程控制器的发展趋势 1 ． 2 ． 1 速 度 更快 ， 体积 更 小 尽管可编程 控制器的体积 已经很小 ， 但 由于 微电子技术的发展， 电子电路的集成度越来越高 ， 在体积缩小的同时， 芯片的运算速度却越来越高。 1 ． 2 ． 2 工业控制技 术的集成 以 P L C为核心 ， 向下延伸到远程 I ／ O、 现场设 备 、 步进／ 伺服系统等 。向上扩展到人机界 面、 上 位机 、 图形监控软件 、 通信等 。而同级 、 向下、 向上 的联系则通过网络解决。 1 ． 2 ． 3 开放性及与主流计算机的结合 所谓开放性， 体现在制定标准后各合作厂商 标准生产的设备经测试合格后均可直接挂上网， 通信畅通无阻。 1 ． 2 ． 4 仿真软件开发 为了缩短安装调试工期， 各大厂商均推出自 己的模拟／ 虚拟 P L C软件 ， 即仿真 的调试环境 ， 在 用户程序写完后即可将程序下载到模拟／ 虚拟的 收稿 日期 2 0 1 31 1 0 5 作者简介 于琦琼 1 9 6 2一 男， 现从事电气 自动化专业， 电气工程师。 36 第 1 期 于琦琼 三菱 P L C在轧钢厂取水泵顺序工作控制中的应用 P L C中。虚拟的 P L C可代替实际硬件 P L C运行， 程序运行情况的监控方式与真实硬件 P L C的监控 方式完全相 同。有 了这种工具 ， 可实现无硬件设 备调试 ， 调试可 以在办公／ 实验室完成 ， 大大缩短 现场调试工期。 1 ． 2 ． 5 实现远程服务 以 I n t r a n e t ／ I n t e r n e t 为平 台 ， 可 通过 电话 线和 无线网实现全球化的远程服务 ， 少数 高水平专家 可为全球用户提供技术支援及服务 。 1 ． 3 F X1 S系列可编程控制器的主要特点 1 ． 3 ． 1 编 程语 言 在 F X1 S系列可编程控制器中， 除基本的指令 表编程方式外， 还可以采用在图形画面上进行阶 梯符号作图的梯形 图编程 方式 ， 以及对应 机械动 作流程进行顺控设计 的 S F C 顺 序功能图 方式 。 而且 ， 这些程序可相互转换 。指令表及梯形 图如 果按一定 的规则编写 ， 也可 以实现到 S F C图的逆 变换 。 1 ． 3 ． 2高速 处理 由于可编程控制器 内的一般计数器在扫描周 期内动作 ， 因此 其 响 应速 度 一 般 为 1 0 H z左 右 。 F X 1 S 系列可编程控制器内置的高速计数器， 对来 自于特定 的输 入继 电器 的高 速脉 冲进行 中断处 理 ， 因此与扫描时间无关 ， 可以进行高达 6 0 k H z的 计数 。 在可编程 控制器 的输入 继 电器 中设 置 了约 l O m s 的 c R滤波器， 以防止输入信号的振动和 噪音的影 响。由于输入继 电器 中的 X O 0 0一X 0 0 7 使用了数字滤波器， 因此可利用可编程控制器的 程序改变滤波值 。 i ． 3 ． 3应 用指令 基于追求“ 基本功能 、 高速处理、 便于使用 ” 的 规范理念， F X 1 S可编程控制器具有数据的传送和 比较、 四则运算及逻辑运算、 数据的循环和移位等 基本的应用指令 ， 还有输人输出刷新 、 中断等高速 处理指令。 1 ． 3 ． 4链接 、 通信 F X 1 S可编程控制器之间可一对一 的连接 ， 它 们之间可 自动交换数据。 对于 1台 P C等 计算 机最 大可 连 接 1 6台 F X 1 S可编程控制器 ， 从计算机直接指定可编程控 制器的软元件， 并交换数据。 该类 软件是指使计算机同 F X 1 S可编程控制 器连接 ， 进行简单地数据 读 出／ 写人 的基 于 WI N D O WS平 台的软件。 2 原理 图及讲解 三菱 F X 1 S系列 P L C在取水泵顺序工作控制 的原理图， 如图 1 。 I I l 曩 1 L 上 N C O M l X O 1 2 3 l 4 I 5 6 l 7 I Mr r sUBI s HI F x1 S ’1 4 MR 4 C Q M C 0 煳 Io Y 0 l G O M I． Y 1 c o M 2 Y 2 l c o M 3 l Y 3 C O M 4 I Y 4 f l [ ] [ ] [ l 号泵运行 场渐 场瞧 行联动指示灯 联动启停指 2 4 VD C 图 1 三菱 F X1 S系列 P L C在取水泵顺序工作控制的原理图 3 7 黑龙江冶金 第 3 4卷 2 ． 1 单动控制 当单联 动转 换开关转换到单动 ， X 0为 0时。 三台泵可以通过各 自的启停转换开关通过 P L C程 序中的 x 2 、 x 3 、 x 4的输 人状态来启 动和停止各 自 对应的泵 Y 0 、 Y1 、 Y 2的运行。 2 ． 2 联动控制 2 ． 2 ． 1 三台泵都没有故障的情况 当单联动转换开关转换到联 动 ， X 0为 1时 。 按一下联动启停按钮 x 1 ， 脉冲信号。1号泵开始 工作 ， Y 0为 O N 。同时开始计时 。当 1号泵工 作 8 h时间到 ， 1 号泵停止工作 Y 0为 O F F 。同时 2号 泵开始工作 ， Y1为 O N。同时开始计 时。当 2号 泵工作 8 h时间到 ， 2号泵停止工作 Y1 为 O F F 。同 时 3号泵开 始工作 ， Y 2为 O N。同时开 始计 时。 当3 号泵工作 8 h时间到， 3号泵停止工作 Y 2为 O F F 。同时 1 号泵开始工作。循环 反复。当在按 一 下联动启停按钮 x 1 ， 脉冲信号。所有泵全都停 止 。 2 ． 2 ． 2 假如 1 号泵有故 障的情况 当 1 号泵有故障时， 把 1 号泵故障转换开关 转换一下， 让 X 4为1 ， 表示 l 号泵有故障。这时当 单联动转换开关转换到联动， x 0为 1时。按一下 联动启停按钮 x l ， 脉冲信号。2 号泵开始工作， Y l 为 O N 。同时开始计 时。当 2号泵 工作 8 h时 间 到 ， 2号泵停止工作 Y1为 O F F 。同时 3号泵开始 工作 ， Y 2为 O N 。同时开始计时。 当 3号泵 工作 8 h时间到， 3 号泵停止工作 Y 2为 O F F 。同时2号 泵开始工作。循环反复。当 1 泵故障处理好后， 把 1 号泵故障转换开关转换回来 ， 让 X 4为 0， 表示 l号泵故障已经排除。这时循 环工作的是 2台泵 ， 当3 号泵停止工作的同时转到 1 号泵开始工作。 然后三台泵循环反复的工作。 3 ． 2 ． 3 假如 2号泵有故障的情况 当2 号泵有故障时， 把 2号泵故障转换开关 转换一下， 让 X 5为 1 ， 表示2 号泵有故障。这时当 上接第 3 5页 3 结 语 汽缸体的损坏形式是多种多样的， 各种缺陷 所处的部位也不一样 ， 因此修复 时应 灵活运 用上 述几种方法综合修理才能取得满意的修复效果。 38 单联动转换开关转换到联动 ， X 0为 1时。按一下 联动启停按钮 x l ， 脉冲信号。1 号泵开始工作， Y 0 为 O N。同时 开始计 时。当 1号泵 工作 8 h时 间 到 ， 1 号泵停止工作 Y 0为 O F F 。同时 3号泵开始 工作 ， Y 2为 O N。同时开始计时。当 3号泵工 作 8 h 时间到， 3 号泵停止工作 Y 2为 O F F 。同时 l 号 泵开始工作。循环反复。当2泵故障处理好后， 把 2号泵故障转换开关转换 回来 ， 让 X 5为 0 ， 表示 2号泵故障已经排除。这时循环工作的是 2台泵 ， 当1 号泵停止工作的同时转到 2号泵开始工作。 然后三台泵循环反复的工作。 3 ． 2 ． 4 假如 3号泵有故障的情况 当3 号泵有故障时， 把 3号泵故障转换开关 转换一下 ， 让 X 6为 1 ， 表示 3号泵有故障。这时当 单联动转换开关转换到联动 ， X 0为 1时 。按一下 联动启停按钮 x 1 ， 脉冲信号。1 号泵开始工作， Y 0 为O N 。同时开始计时。当 1号泵工作 8 h时间 到， 1号泵停止工作 Y 0为 O F F 。同时 2号泵 开始 工作 ， Y l为 O N。同时开 始计时。当 2号泵工作 8 h时间到 ， 2号泵停止工作 Y 1为 O F F 。同时 1 号 泵开始工作 。循环反复 。当 3泵故障处理好后 ， 把3号泵故障转换开关转换回来， 让 x 6 为0 ， 表示 3 号泵故障已经排除。这时循环工作的是2台泵， 当2号泵停止工作的同时转到 3号泵开始工作。 然后三台泵循环反复的工作 。 4 结 语 经过一年 多的运行 ， 改造后 的取水 泵控 制 系 统工作可靠、 运行稳定、 故障率低， 并大大地提高 了取水泵的工作效率。 参 考文献 [ 1 ] 钟肇新． 可编程控制器原理及应用 第三版 [ M] ． 华 南理工大学出版社 [ 2 ] 三菱微型可编程控制器手册[ M] ． 如果采用单一的焊接或粘接法修理， 不是针对缺 陷对症下药， 往往会降低修复质量， 甚至导致缺陷 扩大和延伸。 参考文献 [ 1 ] 张俊阳， 周向阳， 汽缸体常见缺陷及修理[ J ] ． 农机使用 与维修 ， 2 0 1 0， 0 3 ．