西门子模块6ES7235-0KD22-0XA8选型说明
电路如图1所示控制电路如图2所示
图2中,KM11、KM33、KM22、KM44分别是控制抓斗提升、张合的主接触器,KM1~KM6是切除电阻的接触器,KT1~KT6是时间继电器,时间继电器的作用是分级延时接触启动电阻,由于动作频繁故障频发我们通过分析可以看出:
(1)由于时间继电器的型号是JT3-11/1-110V,工作回路是一个半波整流降压回路,要使JT3-11/1正常工作,该回路中的二极管、降压电阻、接触器辅助接点均应可靠工作;
(2)JT3-11/1型号的时间继电器的辅助接点导致电气故障经常发生的一个主要点,如机构故障、接点接触不良故障,检修起来非常烦琐;
(3)JT3-11/1的线圈本身也经常出现短路和断路故障;在这部分控制电路中,切除电阻的接触器和时间继电器辅助触点相互控制,互为因果,电路比较复杂我们通过以上分析可以看出:无论哪一点出问题,都会导致抓斗电动机直接起动,使电机的起动转矩大大
中国起重网
下降,如果发现不及时,极易烧坏电机
施耐德公司生产的Modicon TSX NezaPLC功能比较丰富,容易使用且工作可靠,CPU单元具有12点输入和8点输出的20点I/O的基本结构,可根据需要多连接3个扩展模块扩展至80个I/O点根据原电路要求,笔者用两个ModiconTSX NezaPLC更换了6个时间继电器,用PLC的输出节点对KM1~KM6接触器进行控制改造后的原理图如图3图、4所示
由于ModiconTSX Neza PLC一接通电源就运行其中的程序,通过抓斗主接触器来控制Neza PLC是否运行考虑到NezaPLC的安全运行,实测了接触器(CJ12-100)线圈的实际工作电流是0.7A,为了防止线圈烧毁而损坏继电器的输出接点,该接点的额定电流是2A,在输出回路中串联了一个2A的保险管,保障该回路的接点不致被损坏
3 抗干扰措施
由于PLC的安装地点是在桥式起重机的电气控制箱上,处在强
欧式起重机 科力
电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中要提高PLC控制系统可靠性,一方面要求PLC生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面,要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视,多方配合才能完善解决问题,有效地增强系统的抗干扰性能
3.1 采用性能优良的电源,抑制电网引入的干扰
在PLC控制系统中,电源占有极重要的地位电网干扰窜入PLC控制系统主要通过PLC系统的供电电源(如CPU电源、I/O电源)等进入的对于给PLC系统供电的电源,必须采用隔离性能较好电源
3.2 电缆选择的铺设
为了减少动力电缆辐射的电磁干扰,我们选用了屏蔽电缆在工程中,采用铜带铠装屏蔽电力电缆,可以大大降低动力线产生的电磁干扰,使工程取得满意的效果
不同类型的信号分别由不同电缆传输,信号电缆应按传输信号种类分层铺设,严禁用同一电缆的不同
在此就本公司PLC(可编程控制器)的SYSMAC PLC中共通的基本动作,对初次选用本公司PLC的客户以必要的术语为中心进行解说。但不包括您购买后的FA系统和PLC编程设计时所需要的技术信息。 I/O刷新 在PLC(可编程控制器)中,客户所设计的用户程序通过一边读写PLC内的存储器区域(欧姆龙称「I/O存储器」)的信息一边将指令从开始到后逐个执行的方式来进行处理。另一方面,对于与PLC或I/O单元直接相连的感应器/开关等PLC外的数据,按照一定时序,会与PLC内的「I/O存储器」的数据一并更新。这种PLC外的数据与PLC内的I/O存储器的数据的一并更新,即称为「I/O刷新动作」。 了解按照怎样的时序进行I/O刷新,在研究客户所设计的FA系统和用户程序的动作时非常重要。SYSMACPLC的情况下,该I/O刷新动作会在执行完所有的指令后马上进行。(参见下图) 周期时间 |
在PLC处理周期中,从I/O刷新执行(开始)到下一次的I/O刷新执行(处理)之间的时间,即周期时间。周期时间包含共通处理(自我诊断)、用户程序执行处理、I/O刷新处理、外围服务处理等所需要的时间。 1 如周期时间过长,则与PLC外部进行数据更新的周期变长,输入输出的响应时间变长,导致无法获取比周期时间短的输入的变化。2 如周期时间短,则输入输出的响应时间变短,可进行高速处理。3 如更改周期时间,则命令的执行间隔及输入输出的响应时间也会改变。 SYSMACPLC的情况下,可按照以下的步骤计算出周期时间。周期时间(Cycletime)=共通处理时间+指令执行时间+I/O刷新时间+外围服务时间各SYSMACPLC机种的执行时间的计算方法,在产品手册中有记载。 中断任务 通常,在PLC的处理周期内,用户程序包括I/O刷新等其他处理,将按顺序执行。(参见「I/O刷新」项)。在这个处理周期中能够优先执行的处理,即中断任务。如事先指定的中断条件成立,则中断处理周期,优先执行该处理。(根据SYSMACPLC机种的不同,也有将「中断任务」表示为「中断程序」的情况,在本文中采用CS/CJ系列中使用的「中断任务」的表示法进行说明)。例如,在SYSMACCS/CJ系列中,作为中断任务,可提供断电中断、定时中断、I/O中断、按内部计时器的恒定周期中断、外部中断等方式。 主要的中断任务内容断电中断电源切断时执行定时中断按一定的时间间隔执行I/O中断在中断输入单元的接点上升沿处执行外部中断有来自高功能I/O单元、CPU高功能单元、内插板(仅CS系列)的请求时执行 I/O分配 在用户程序中,为了对PLC内装载的输入输出单元的输入、输出信号进行处理,有必要事先为其分配PLC内的I/O存储器的地址。将PLC内装载的单元的输入、输出信号分配到I/O存储器上,即为I/O分配。CPU单元即根据该I/O分配信息执行装载单元及I/O刷新动作。将PLC内装载的单元的输入、输出信号分配到I/O存储器上,即为I/O分配。CPU单元即根据该I/O分配信息执行装载单元及I/O刷新动作。 在线自动登录 离线自动登录 CPU单元的存储区域 在PLC内,进行用户程序、I/O存储器的数据及注释信息、CPU单元及高功能单元的设定信息、登录I/O表信息等各类的数据的处理。保存这些PLC所处理的全部数据的地方,即CPU单元内的存储区域。SYSMACPLC时,有以下3种存储区域,由电池支持。在SYSMACCS/CJ系列,因有内置闪存,可将存储区域的内容受到支持,电池的电压降低,用户程序和参数区域的数据也不会消失。 用户程序区域记录客户所设计的用户程序。 I/O存储器区域通过指令的操作码,可以访问该区域。记录通道I/O(CIO)、内部辅助继电器、保持继电器、特殊辅助继电器、数据存储器、扩展数据存储器、计时完成标志?当前值、计数完成标志?当前值、任务标志、变址寄存器、数据寄存器、条件寄存器、时钟脉冲等的信息。I/O存储器区域的数据中包括:断电后恢复时,内容会被清除的区域,以及可保持以前的信息的区域。 参数区域PLC所处理的各种初始设定信息。记录PLC系统设定、登录I/O表、路由表、CPU高功能单元系统设定等的信息。 |
水路运输
导线传送动力电源和信号;避免信号线与动力电缆靠近平行铺设,以减少电磁干扰
4 结束语
我们改造后的电路简单,使用可靠,维护方便,从2004年6月份投用以来,两部桥式起重机的改造电路故障率为零,节省了大量人力物力,降低了劳动强度,并且每年可节约几万元的材料消耗,解决了多年沥青桥式起重机电气部分频繁故障的一个重大难题
二. PLC的I/O响应时间
为了增强PLC的抗干扰能力,提高其可靠性,PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。
为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制,PLC采用了不同于一般微型计算机的运行方式(扫描技术)。
以上两个主要原因,使得PLC得I/O响应比一般微型计算机构成的工业控制系统满的多,其响应时间至少等于一个扫描周期,一般均大于一个扫描周期甚至更长。
这两个例子说明:同样的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不同。也可以看到:采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略,那么二者之间就没有什么区别了。
一般来说,PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
比较下二个程序的异同:
程序1:
程序2:
这两段程序执行的结果完全一样,但在PLC中执行的过程却不一样。
Ø 程序1只用一次扫描周期,就可完成对%M4的刷新;
Ø 程序2要用四次扫描周期,才能完成对%M4的刷新。
所谓I/O响应时间指从PLC的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。其短的I/O响应时间与长的I/O响应时间如图所示:
第(n-1)个扫描周期 |
短I/O响应时间:
长I/O响应时间: