自動研磨機技術改造升級

蘭新花

(杭州市蕭山區高級技工學校 ,杭州 311201)

自動研磨機技術改造升級

蘭新花

(杭州市蕭山區高級技工學校 ,杭州 311201)

本文介紹一個研磨機設備技術升級改造的整個過程。如何充分利用已有的元器件，再適當地添加部分元器件完成整個技術改造升級，系統介紹了若原來電氣原理圖不清楚如何處理。充分利用三菱PLC內部的特殊輔助繼電器M8000、M8012和M8013進行步進編程，利用這些內部元件，給電路的運行狀態和故障狀態作出指示，從而增加電路工作直觀性。

PLC；M8000；低速；聯鎖

0 引言

某公司一套自動研磨機設備已經運行十來年，控制柜當中連接導線上面的線號早已經脫落或掉色，無法分辨，電氣元器件也經過多次更換，現在故障頻發，影響公司正常的生產。由于這些原因，公司領導決定對這一套設備進行技術改造升級，并把這個任務交給我完成。我接受這個任務后，找到現在的管理設備人員，想從他那兒找到這臺設備的相關技術資料。但讓我失望而歸，這個設備在使用期間更換數次管理人員，原有相關圖紙資料都已經全部丟失。萬幸的是，目前這臺設備還可以正常運行，通過觀察這套設備以及相關動作，我推出其電氣控制原理圖如圖1所示，在吃透這個電氣原理基礎上進行PLC改造升級。

1 電氣原理圖的工作原理

本套設備共控制二臺電動機，一臺為雙速電機，另外一臺為普通電機。雙速電機通過改變其極對數來實現低速和高速的轉換。其工作原理簡述如下：

1.1 1M電動機低速運行

按下低速按鈕SB2，接觸器KM1線圈得電，其常閉觸點先斷開，斷開KM3線圈支路，隨后KM1自鎖觸點和主觸點后閉合，讓雙速電動機1M進入低速運行狀態。

1.2 1M電動機高速運行

1M電動機高速運行分為兩種情況，一種情況是電動機已經處于低速運行狀態，另外一種情況是電動機沒有運行狀態。電動機已經進入到低速運行狀態，按下高速運行按鈕SB3，中間繼電器線圈KA和時間繼電器KT線圈得電，KA自鎖觸點閉合，KT延時時間一到，讓KM3線圈得電，KM3常閉先斷開，讓KM1線圈失電，讓1M電動機低速運行結束；KM3主觸點、自鎖觸點和常開輔助觸點后閉合，讓KM2線圈得電，KM2主觸點閉合，KM2和KM3主觸點共同閉合，讓1M電動機處于高速運行狀態。而當電動機處理停止狀態時候，只要直接按下高速啟動按鈕SB3，則電動機先低速，5秒后自動轉為高速運行。

圖1 電氣原理圖

1.3 1M電動機的停止

按下停止按鈕SB1，則KM1、KM2、KM3接觸器全部失電，則1M電動機停止動作。

2 控制系統設計

2.1 PLC的輸入/輸出點確定

根據分析電氣原理圖，本次改造我采用PLC為核心控制器，去控制二臺電動機，1M電動機為雙速電機，2M為普通電機。PLC的輸入占用7點，PLC輸出占用8個輸出點，另外PLC的輸入和輸出點數要有20%的余量，確定PLC的型號為FX3U-24MR,最終PLC的I/O分配如表1所示：

表1 電動機運料系統設計的I/O分配表

2.2 外部PLC電氣原理圖的確定

根據原設備的動作特點推出的電氣原理圖，并對它進行分析最終確定外部電氣原理圖如圖2所示。盡可能利用原有電氣元件，減少線路的改造量。本次技術改造升級，增加一些指示燈，一個系統正常工作指示燈HL1，只要系統一送電，HL1指示燈就會發出指示。1M電動機工作指示燈HL2，由于1M電動機為雙速電動機，有兩種工作狀態，低速狀態和高速狀態，為了精簡程序只用了一個指示燈，1M電動機處于低速狀態時，HL2指示燈閃亮；1M電動機處于高速狀態時，HL2指示燈常亮，通過指示燈亮的方式不同從而區別1M電動機是什么狀態。HL3指示燈作為2M電動機動作指示，HL4作為電動機過載故障指示燈。但由于有二臺電動機，也就是有兩個過載，為了精簡程序只用了一個指示燈，1M電動機過載時，HL4燈閃亮的頻率快，2M電動機過載時，HL4燈閃亮的頻率慢。

2.3 PLC程序圖

對圖1進行分析，形成如圖3所示的PLC程序圖

3 PLC程序分析

在本程序當中充分利用內部特殊輔助繼電器來控制外部電路指示。我利用M8000、 M8012和M8013，M8000功能為PLC從STOP變成RUN一直保護閉合狀態；M8012功能為PLC從STOP變成RUN一直按閉合0.05秒，斷開0.05秒規律動作；M8013功能為PLC從STOP變成RUN一直按閉合0.5秒，斷開0.5秒規律動作。按下低速按鈕SB2，讓PLC輸入點X0閉合，由程序運算驅動Y0輸出，而Y0控制KM1接觸器，從而讓雙速電動機低速運行，同時由Y0和M8013共同驅動Y5，而Y5控制1M電動機指示燈HL2讓其閃亮，指示1M雙速電動機已經處于低速狀態，此時按下高速按鈕SB3，讓PLC輸入點X2閉合，接通內部輔助繼電器M0和定時器T0，T0定時器定時5秒，5秒后程序運算先驅動Y2輸出，由Y2控制Y1，而由Y2和Y1驅動KM2和KM1，由它們控制1M電動機高速運行，而Y2和Y1同時閉合時也會驅動Y5，而Y5控制1M電動機指示燈HL2讓其長亮，指示1M雙速電動機已經處于高速運行狀。按下1M停止按鈕SB1，讓PLC輸入點X1斷開，Y2和Y1輸出斷開，KM2和KM3接觸器也失電，從而1M電動機停止高速運轉。按下2M啟動按鈕SB5，讓PLC輸入點X4閉合，由程序運算驅動Y3輸出，而Y3控制KM4接觸器，從而2M電動機持續正轉。按下2M停止按鈕SB4，讓PLC輸入點X5斷開，Y3輸出斷開，KM4接觸器也失電，從而2M電動機停止正轉。當1M電動機過載時和M8012共同作用驅動Y7，讓故障指示燈HL4快速閃亮；當2M電動機過載時和M8013共同作用驅動Y7，讓故障指示燈HL4慢速閃亮。

圖2 PLC外部電氣原理圖

圖3 PLC程序圖

[1]王阿根編. PLC控制程序精編108例[M].北京：電子工業出版社，2015.

[2]李金城編著. PLC模擬量與通信控制應用實踐[M] 北京：電子工業出版社，2012.

[3]李金城編著. 三菱FX2NPLC功能指令應用詳解[M] 北京：電子工業出版社，2012.

(編輯 趙欣宇)

On Automatic Grinder Technology Upgrade

LAN Xinhua

(Hangzhou Xiaoshan Senior Technical School, Hangzhou 311201, China)

This paper introduces the whole process of a practical grinder technology upgrade. Explain that how to make full use of the existing components, and then add some components to complete the whole technology upgrade. Systematically introduce how to deal if the original electric principle diagram is not clear. Make full use of the internal special auxiliary relays M8000, M8012 and M8013 of mitsubishi PLC to program. Using these internal components, to make instructions for the running state and fault condition of the circuit, thus increasing intuition of circuit work.

PLC; M8000; low speed; interlocking

2015-11-21

蘭新花(1976-)，女。碩士學位，中學高級教師。主要研究方向：電子技術。

G712

B

1672-0601(2016)03-0005-03