可編程控制器在Dds滲出器傳動控制系統(tǒng)的應(yīng)用

摘要：本文介紹了利用OMRON公司的可編程控制器，在不改變原控制原理的前提下，替代我公司一臺Dds滲出器故障率高的控制系統(tǒng)。新系統(tǒng)的投入確保了安全正常的生產(chǎn)，達(dá)到預(yù)期的目的。 一、前言 　　我公司是甜菜制糖企業(yè)，在生產(chǎn)、加工設(shè)備中，有一臺日處理3000噸甜菜的Dds滲出器，此設(shè)備是上世紀(jì)80年代丹麥制造的。經(jīng)過多年的使用，加之生產(chǎn)環(huán)境濕度大，使控制系統(tǒng)的部分電子元器件呈現(xiàn)老化狀態(tài)，造成控制系統(tǒng)故障率高，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為解決這一問題，公司選用了集成化程度高、邏輯功能及抗干擾能力強(qiáng)的可編程控制器PLC，代替原有的控制系統(tǒng)。 二、Dds滲出器結(jié)構(gòu)及傳動原理 　　如圖1、圖2所示： Dds滲出器是一種與地平面呈 8度角的斜槽式連續(xù)滲出器，槽體內(nèi)設(shè)有兩條平行的螺旋輸送器。甜菜絲進(jìn)入后，雙螺旋輸送器通過滲出器首尾兩端的傳動裝置均衡地將甜菜絲由頭端推向尾端，甜菜廢絲由尾端的廢粕輪排出。 　　此設(shè)備是以油壓泵輸出的一次油壓為源動力，經(jīng)油壓馬達(dá)—變速器以1100：1的速率帶動攪攏進(jìn)行傳動的。在一次油壓輸出的總管上安裝了一個油量調(diào)節(jié)門，通過伺服電機(jī)調(diào)節(jié)油門的開度，達(dá)到調(diào)速的目的。 三、PLC控制簡述 　　在不改變原控制原理的前提下，利用PLC對滲出器的控制必須滿足以下幾點控制要求： （1）轉(zhuǎn)速的測量 　　在最高一次油壓下，油壓馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)/分鐘，經(jīng)計算知：1轉(zhuǎn)/66毫秒，遠(yuǎn)大于本控制程序的6個掃描周期。因此我們將油壓馬達(dá)輸出軸分為6等份，在不相鄰的3個等份上按裝3個金屬塊。在馬達(dá)轉(zhuǎn)速小于900轉(zhuǎn)/分鐘的任一轉(zhuǎn)速下，油壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)動一周，傳感器就可為PLC提供3個開關(guān)量測量信號，達(dá)到轉(zhuǎn)速計量的目的。 （2）累計超差、瞬間超差的問題 　　由于四個油壓馬達(dá)軸在傳動時，其轉(zhuǎn)速不可能絕對的相等，相互間必然存在累計轉(zhuǎn)速差和瞬間轉(zhuǎn)速差的問題。 當(dāng)油壓馬達(dá)間累計轉(zhuǎn)速差大于550轉(zhuǎn)，即兩攪攏轉(zhuǎn)差大于0.5轉(zhuǎn)時，兩攪攏就會打架（相撞）。為解決這一問題，控制程序利用PLC內(nèi)部CNT00計數(shù)器、CNTR01、CNTR02可逆計數(shù)器實現(xiàn)累計轉(zhuǎn)速差的計量及超差故障的輸出。 在滲出器正常運行時，如果某一傳感器在同一時間段內(nèi)，比其它傳感器連續(xù)少計量3個信號，說明此傳感器所對應(yīng)軸少轉(zhuǎn)一周，出現(xiàn)了瞬間轉(zhuǎn)速超差。為避免出現(xiàn)瞬間轉(zhuǎn)速超差后，對變速器內(nèi)各齒輪的損壞，程序設(shè)計中利用PLC內(nèi)部計數(shù)器CNT03在消除機(jī)械誤差后，將CNT04、CNT05、CNT06、 CNT07四個計數(shù)器投入，用于判斷瞬間轉(zhuǎn)速是否超差，并在超差時做出相應(yīng)的故障輸出。 （3）油門及一、二次油壓的作用 　　油門開度最大位的作用，在空載時防止飛車，在重載時同一次最高油壓一樣防止因過載損壞機(jī)械傳動設(shè)備。 油門開度最小位，并非是指將一次油路關(guān)死。其作用是當(dāng)油門開度在最小位時，才能停止及起動油壓泵。油泵起動后，待油路充滿最低二次油壓到時，才能通過伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 （4）先起動廢絲電機(jī)，再起動油壓電機(jī)，停止時則相反。并且根據(jù)不同的輸入信號做出相應(yīng)的輸出。 　　另外， 在操作時，為避免傳動機(jī)械因沖擊力過大帶來的損壞以及瞬間油壓分配不均造成轉(zhuǎn)速超差；程序中使用TIM11、TIM12兩個時間繼電器，將每次連續(xù)加速、減速的時間控制在2秒，確保雙螺旋輸送器能夠均衡的轉(zhuǎn)動。 四、可編程器I/O端口分配 五、梯形圖及程序表 （1）梯形圖 五、結(jié)束語 此系統(tǒng)的投入，杜絕了原控制系統(tǒng)在正常情況下誤動作，非正常情況下不動作的現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的均衡。提高了勞動生產(chǎn)率，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。