1　 PLC 简介

PLC 即可编程序控制器, 是微型电子计算机与常规控制元件, 如继电器等互相结合形成的新型工业自动化控制装置。它是在一位机 、 顺序控制器和微机控制的基础上发展起来的 ; 把继电器控制简单易行 、 成本低等优点和微机的灵活方便 、 通用性好等特点结合起来; 抛弃了传统的计算机编程语言和表达形式 ,而是以计算机软件技术构成人们习惯的继电器模型, 进而得到以继电器电路梯形图为基础的形象编程语言和模块化软件; 对于继电器 、计时器 、定时器和输入信号等内部资源, 它可以自如地使用软件构成的逻辑功能多次进行调用。

PLC不但能代替继电器控制简单的开、关顺序 ,而且能够控制模拟量, 还具有通讯及联网功能,可形成分布式控制系统 ,监测其它的控制器; 并能与上位机进行通讯联系, 收集生产中的数据 ,向各主管部门传送重要信息 。

2　 皮带输送机电控原理

　 该组 3 段皮带输送机各段的电机分别由接触器KM ₁ 、 KM ₂ 、 KM ₃ 进行控制。为了防止皮带输送机上物料堆积过多,该控制电路必须满足以下条件: 启动顺序是KM ₃ ～ KT ₁ ( 延时) ～ KM ₂ ～ KT ₂ ( 延时) ～ KM ₁ ;KM ₁ ～ KT ₃ ( 延时) ～ KM ₂ ～ KT ₄ ( 延时) ～KM ₃ 。

从图 1 可看到 ,该控制电路使用了 4 个时间继电器 , 即 KT ₁ 、KT ₂ 、KT ₃ 、KT ₄ ; 还有 4 个动断触点KT ₁ 、 KT ₂ 、 KT ₃ 、KT ₄ 和中间继电器KA ; 其逻辑电路的接线也较复杂, 所以可靠性就较差 。

3　 PLC的设计

其设计可分以下三步进行 。

3. 1　 PLC 型号的选择

从图 1 可知, 该皮带输送机控制装置的输入器件是按钮 SB 1 和 SB 2 , 输出器件则是接触器 KM ₁ 、KM ₂ 和 KM ₃ 。因此 , PLC 的输入点数 1 ～ 2, 输出点数 0 ～ 3,故选用 F2 -20MR 型 PLC 即可完全满足要求 。其 I/O 点分配如图 2 所示。该 PLC 是日本三菱电器公司生产 ,输入点数是12 ,输出点数是 8; 输出入继电器有 12 个, 是 X 400～ X 407 和 X 410～ X413; 输出继电器有 8 个,是 Y430～ 437 ; 辅助继电器有 28 个, 是M 100 ～ 127; 定时器有 8 个 ,是 T 450～ T457

3. 2　 继电器电路梯形图的绘制

实现 PLC 控制的重要步骤之一是绘制继电器电路的梯形图 。方法是使用 PLC 的输入继电器X 400和 X 401 替代原控制装置的中间继电器 KA ;用输出继电器Y 430 ～ Y432 驱动原来的接触器KM ₁ 、 KM ₂ 和KM ₃ ; 由辅助继电器M101 ～ M104 替代动断触点 KT ₁ ～ KT ₄ ; 由定时器 T450 ～ T453 替代时间继电器 KT₁ ～ KT ₄ 。这样, 就可绘出该继电器控制电路的梯形图 。 
 

3. 3　 梯形图控制程序的编制

按照 F2-20MR 型 PLC 的指令表 ,可设定动断触点 KT ₁ ～ KT ₄ 的延时时间均为 4s,根据图 3 就能较顺利地编制出 3段皮带输送机的 PLC 控制程序 。

3. 4　 PLC 的调试与安装

采用编程器对 PLC 进行模拟调试 。先检查该程序是否有误, 再用模拟开关代替原电路中的输入器件 ,反复检查程序能否满足现场实际控制的要求 ; 确认完全正确后, 才能把它装进控制柜中 ,按图 2 联线 ,最后通电试运行成功,即圆满完成了任务。

4　 结　 论

( 1)采用 PLC 来控制 3 段皮带输送机后 ,使原控制电路的复杂连线和时间继电器等元件在其内部进行软连接 , 可大大提高设备的可靠性 , 减少故障率 ,取得了成功。

( 2)现场安装和维修都很方便。只要把提供输入信号的按钮、 限位开关、 光电开关和无触点开关等元件与 PLC 的输入接口相联 ; 把功率输出元件电磁阀 、电磁铁和接触器等与 PLC 的输出接口相连, 即安装完毕; 修理检查时也一目了然。

( 3)PLC 能够适应高温度 、 高粉尘、 有冲击和连续振动的工作条件 ,不受恶劣环境的影响 ,这些是普通微机不能承受的 。

( 4)对于中间继电器较多 、 电控线路复杂和定时装置要求非常精确的PLC皮带控制系统 ,使用 PLC 的优越性就更多 。随着我国微电子技术的迅速发展 ,国产PLC 将会在矿山旧电气设备的改造和新型设备的自动控制中得到日益广泛的应用, 发挥越来越大的作用。

参　考　文　献

1　 李九龄, 翁樟, 等 .数字控制系统 .北京: 机械工业出版社,1986, 37～ 54

2　 耿文学, 华熔 .微机可编程序控制器的使用原理及应用.北京: 机械工业出版社, 1989, 51～ 76

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