冷軋廠主傳動無負載接觸器控制分析

張少帥

摘 要：無負載接觸器的控制過程主要是通過繼電器的動作完成的。本文首先分析的繼電器的工作原理；然后分析了無負載接觸器的電路圖，無負載接觸器的電路圖主要由4部分組成：接觸器電機電源電路；接觸器電機及其軸帶觸點；接觸器開關控制電路；ET200控制與反饋。最后本文分析了ET200的控制信號給出過程及其控制信號在CFC程序中的定位，這樣就可以找到控制發出的根源，接著分析了控制字在程序中的處理過程和其和ET200端子的對應關系，說明控制字的傳送和處理。

關鍵詞：繼電器；ET200；控制字；CFC程序

1 繼電器

1.1 繼電器組成及原理

繼電器是一種根據特定的輸入信號動作的自動控制器件。繼電器一般由線圈、主觸點、輔助觸點組成；線圈通電時產生磁力或者使主觸點閉合，同時輔助觸點的常開（NO）常閉（NC）狀態改變。

1.2 線路圖中的繼電器

在西門子的線路圖中繼電器一般表示為A1A2符號，可以看出A1A2為線圈提供電源使線圈產生磁力從而使主觸點吸合同時改變常開常閉點的狀態。常開常閉點開關電路中的電流變化則可以繼續控制其他繼電器的線圈吸合或者產生1、0的反饋狀態來監視繼電器的動作狀態。

2 無負載接觸器電路分析

2.1 控制原理

ET200發出24v的直流控制信號使繼電器K43或者K44吸合，其常開常閉觸點發生動作來使接觸器K41和K42吸合控制電機正反轉。

2.2 接觸器電路組成分析

本電路主要由4部分組成：接觸器電機電源電路；接觸器電機及其軸帶觸點；接觸器開關控制電路；ET200控制與反饋。

2.2.1 接觸器電機電源電路

電源電路采用二相交流電，在其中一相上加電容使相角超前形成第三相；K41和K42閉合時產生的相序改變從而使電機產生正反轉。

2.2.2 接觸器電機及其軸帶觸點

電機軸上接觸器主觸點及其輔助觸點一起轉動；L1/L2、L3/L4、L5/L6為主觸點；S6為接觸器電機手動模式的監視，當手動模式時切斷控制電路；S1為接觸器完全斷開的狀態監視，完全斷開時強制切斷接觸器打開電路；反之為S2。

2.2.3 接觸器開關控制電路

電機開關的控制電路是通過K43K44來控制K41K42的通斷來實現弱電控制強電；其中K41K42自身形成自鎖，K41K42之間形成互鎖。

2.2.4 ET200控制與反饋

輸出模板發出脈沖信號來控制K44K43的通斷從而控制K41K42的通斷，實現接觸器吸合打開的控制。輸入模板接受反饋信號來判斷接觸器的操作模式。

2.3 接觸器動作分析

接觸器吸合（斷開）：

ET200發出接觸器吸合的脈沖信號，K44（K43）的A1A2兩端產生24V的直流使K44（K43）的線圈吸合，常開觸點13/14閉合使K42（K41）線圈吸合，K42（K41）主觸點閉合給電機通電帶動接觸器觸點轉動同時K42的13/14吸合形成自鎖，并使K42（K41）持續吸合，21/22斷開形成互鎖來防止主電路接觸器未吸合時的斷開（吸合）命令；最后在主電路接觸器到達閉合位置時使S2（S1）的21/22常閉觸點斷開來強制中斷K42（K41）的自鎖，動作完成。

3 ET200控制信號

3.1 ET200地址分析

接觸器開關的控制信號的發出通過X13的端子3和X14的端子4。PROFIBUS DP上AUX ET200為接觸器控制信號源。從ET200地址對應可以找到X13X14的地址為1600.0……1600.7。

3.2 CFC程序

打開CFC界面，顯示所有chart：打開任意DCC-chart（Opintons（chart reference data（view（cross-reference…address；雙擊圖中選點的chart就可以打開控制接觸器開關的CFC程序圖。

從chart列表中我們可以看出X13X14對應一個控制字的低位字節，即8個位。下表分析其對應關系：1600.7～1600.4模塊號為X14，高低為H；1600.3～1600.0模塊號為X13，高低為L。

3.3 CFC程序處理分析

根據CFC程序我們可以得到主傳動輔助控制的控制字由基礎自動化發出，其為：PZD11。從CFC程序的chart列表中找到PZD11對應的chart并打開。

從MRG發出的控制字PZD11在進入傳動CFC程序中后通過CTRW130的模塊將接觸器開關的控制二進制信號分離出來。

接觸器開關的信號接著被傳送到控制序列，在ON/OFF控制序列中，信號首先通過ONS620的二進制選擇模塊，其有3個輸入1個輸出，輸入分別為從MRG來的控制信號、本地控制信號、選擇信號。

控制信號從BSW輸出后進入ONS625，其為4輸入1輸出的AND功能模塊，次模塊將接觸器開關控制信號與接觸器ready信號、硬件檢測NO fault信號做AND運算來保證接觸器控制信號滿足開通條件。

信號輸出后進入RS觸發器的set端，reset端為系統錯誤信號，一旦系統出錯，接觸器開通信號就會被強制去除。

控制信號經過RS觸發器后經過延遲輸出進入脈沖發生器， 通過脈沖發生器后在B_W轉換器中與X13X14X15X16所在控制字節的其他控制位整合為一個控制字輸出。再經過W_BY轉換器將X13X14與X15X16的字節分開分別輸出，來控制接觸器的開關。

4 結論

無負載接觸器的控制過程主要是通過繼電器的動作完成的，繼電器控制電路中的繼電器自鎖和互鎖功能保證了接觸器開和關的動作；ET200的控制通過給出脈沖控制信號來驅動繼電器的吸合，反饋通過繼電器吸合后觸點的開關狀態變化來判斷系統的狀態。本文分析了ET200的控制信號給出過程及其控制信號在CFC程序中的定位，說明了控制字的傳送和處理。

本文通過對無負載接觸器控制原理的詳細分析對繼電器控制、ET200信號傳輸、CFC控制字處理的控制原理等方面進行了層層深入的闡述。

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