PLC在電機(jī)潤(rùn)滑設(shè)備中的應(yīng)用

哈爾濱五聯(lián)電氣設(shè)備有限責(zé)任公司 沈 芳

PLC在電機(jī)潤(rùn)滑設(shè)備中的應(yīng)用

哈爾濱五聯(lián)電氣設(shè)備有限責(zé)任公司 沈 芳

在工業(yè)生產(chǎn)中，電機(jī)作為各種機(jī)械的動(dòng)力源，正朝著大型化、專業(yè)化的方向發(fā)展。電機(jī)潤(rùn)滑設(shè)備作為電機(jī)的輔助設(shè)備，是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的機(jī)電液一體化單元，也是電機(jī)最重要的輔助設(shè)備，對(duì)于保障電機(jī)安全運(yùn)行、減少運(yùn)行故障具有重要作用。PLC作為電機(jī)潤(rùn)滑設(shè)備的控制單元，對(duì)電機(jī)潤(rùn)滑具有不可替代的作用，因此也日益被使用者所重視。

一、電機(jī)潤(rùn)滑設(shè)備系統(tǒng)介紹

電機(jī)潤(rùn)滑設(shè)備系統(tǒng)主要由控制柜、上油箱、下油箱、油泵、過濾器、冷卻器、功能閥門和儀表等部分組成。該系統(tǒng)主要用于電機(jī)軸承潤(rùn)滑，以保證電機(jī)的可靠運(yùn)行，其工作原理為：油泵從下油箱吸入潤(rùn)滑油送至上油箱，經(jīng)上油箱供油管分別為電機(jī)提供潤(rùn)滑油，將潤(rùn)滑油送至電機(jī)軸承后，循環(huán)回下油箱，完成一次循環(huán)。

二、PLC在電機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)中的控制特點(diǎn)

1.PLC作為控制柜的核心組成部分，控制著電機(jī)潤(rùn)滑設(shè)備上的閥門及儀表等設(shè)備，以保證這些設(shè)備在穩(wěn)定的壓力流量下將潤(rùn)滑油供給電機(jī)軸承使用，并把控制和采集的信號(hào)送至與PLC相連的上位機(jī)，以實(shí)現(xiàn)上位機(jī)在線監(jiān)控。

2.傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)雖然能夠完成系統(tǒng)的控制功能，但是只能解決開關(guān)量的簡(jiǎn)單邏輯運(yùn)算，控制功能有限。同時(shí)，由于繼電器、接觸器等器件體積較大，每個(gè)器件的工作觸點(diǎn)有限，當(dāng)機(jī)械受控對(duì)象較多或控制動(dòng)作順序復(fù)雜時(shí)，需要采用大量繼電器，其線路連接十分復(fù)雜，致使控制系統(tǒng)體積龐大、功耗高、可靠性差。PLC梯形圖與繼電器電路圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，并且PLC的開關(guān)動(dòng)作是由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成的，使得PLC具有體積小、速度快、網(wǎng)絡(luò)通信能力強(qiáng)、功能多、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，且易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。繼電器控制系統(tǒng)的繼電器、接觸器需滿足條件可同時(shí)得電工作，而PLC線圈狀態(tài)的變化在時(shí)間上是串行的，不會(huì)出現(xiàn)多個(gè)線圈同時(shí)改變狀態(tài)的情況，這是PLC控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別，所以這種PLC編程語(yǔ)言對(duì)于熟悉繼電器控制的技術(shù)人員來說，可以快速掌握其使用方法。

3.控制柜內(nèi)的信號(hào)控制采用西門子S7–224及擴(kuò)展數(shù)字量模塊EM 235來實(shí)現(xiàn)控制功能。EM 235用來擴(kuò)展西門子S7–224的輸入輸出信號(hào)點(diǎn)。西門子S7–224與電氣回路的接口，是通過輸入/輸出部分（Input/Output）來完成的。I/O模塊集成PLC的I/O電路，其輸入接口可以直接與各種輸入設(shè)備（如按鈕、各種傳感器等）連接，輸出接口可以直接與繼電器、接觸器等連接。輸入模塊將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，系統(tǒng)如若不要求時(shí)時(shí)顯示報(bào)警信號(hào)，可采用開關(guān)量輸入和開關(guān)量輸出；如若要求時(shí)時(shí)顯示，則需配備模擬量模塊EM 231，可采用模擬量輸入和模擬量輸出，模擬量輸入信號(hào)通常選用電流型（4 ～ 20 mA）。

4.西門子S7–224的頂驅(qū)系統(tǒng)采用的為AC（交流）220 V輸入，DC（直流）24 V輸出。內(nèi)部提供24 V電源，選擇的儀表控制器等就要對(duì)應(yīng)選擇相應(yīng)的輸入電壓值。如果是直流輸入單元無需外接電源，只需將開關(guān)接在輸入端子和公共端子之間即可。此種接線方式簡(jiǎn)化了輸入端的接線，接線更加方便、集中。其具體接線方式為：采用底板安裝在控制柜中，實(shí)現(xiàn)模塊間的聯(lián)系，使各模塊的連線實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)連接，底板上的所有模塊看起來形成一個(gè)整體。

三、PLC在工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

在特變電工沈陽(yáng)變壓器集團(tuán)有限責(zé)任公司項(xiàng)目液壓潤(rùn)滑設(shè)備中，西門子S7–224控制系統(tǒng)控制元件，主要用于檢測(cè)系統(tǒng)中的溫度、壓力、壓差、液位等參數(shù)，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，向控制柜發(fā)出信號(hào)，由控制柜控制系統(tǒng)某主元件工作或發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。油箱溫度正常溫度整定值400 ℃，下限溫度整定值350 ℃，下極限溫度整定值25 ℃，當(dāng)油箱溫度低于下極限值時(shí)，油泵不能啟動(dòng)。系統(tǒng)（出油口）正常溫度整定值40 ℃，上限溫度整定值45 ℃，上極限溫度整定值50 ℃。當(dāng)出油口溫度高于上限值時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)（出油口）壓力控制器，系統(tǒng)壓力正常整定值0.5 MPa，下限整定值為0.47 MPa，壓力下極限整定值0.45 MPa，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于下極限值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

四、PLC在出廠試驗(yàn)中的應(yīng)用

液壓潤(rùn)滑設(shè)備出廠時(shí)，還要和西門子S7–224進(jìn)行聯(lián)調(diào)。調(diào)試時(shí)，使用介質(zhì)為L(zhǎng)–TSA32汽輪機(jī)油，調(diào)試用的潤(rùn)滑油必須用過濾機(jī)加入油箱，過濾精度不得低于0.12 mm。調(diào)試后，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和空載試驗(yàn)。

1.空載試驗(yàn)。打開安全閥，使開口度到最大，關(guān)閉出油口閥門，啟動(dòng)任一電機(jī)，使裝置在空載下運(yùn)行，在沒有異常振動(dòng)和噪聲的平穩(wěn)狀況下測(cè)試電機(jī)運(yùn)行情況。電機(jī)在此條件下安全運(yùn)行10 ～ 20 min即認(rèn)定空載試驗(yàn)合格。

2.耐壓試驗(yàn)。耐壓試驗(yàn)壓力逐級(jí)升高規(guī)定：低壓每級(jí)0.1～ 0.15 MPa，高壓每級(jí)1 ～ 2MPa，保壓1 ～ 3 min后方可再次升高。空載試驗(yàn)合格后，逐漸關(guān)閉安全閥開口度，使壓力逐級(jí)升高至0.75 MPa（即1.5倍的公稱壓力）保壓10 min，然后降至0.5 MPa公稱壓力并進(jìn)行全面檢查，系統(tǒng)應(yīng)在無滲漏情況下運(yùn)行10 ～ 30 min后為耐壓試驗(yàn)合格，耐壓試驗(yàn)合格后將壓力降至空載壓力。進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)際安全壓力整定，系統(tǒng)實(shí)際安全壓力整定值比油泵出口實(shí)際工作壓力值高0.1 MPa左右，具體方法是逐漸關(guān)閉出油口閥門后，逐漸打開安全閥開口度，使壓力降至此值，打開出油口閥門，系統(tǒng)降至工作壓力下循環(huán)。所有試驗(yàn)完成后，將西門子S7–224電源斷開，保證安全。