上煤皮带机的PLC控制

PLC的应用

上煤输送系统的PLC控制

作者：吴明浩 （安徽八一化工股份有限公司）

时间：2010年8月

摘要：把传统的皮带输送机的继电器控制改造成PLC的自动控制，并进行安装，调试。对于PLC在工厂传统继电器的改造及普及和提高劳动生产率，减少维修工作量具有一定的现实意义。

关键词：皮带输送机，继电器控制，PLC控制系统，梯形图，维修频率。 在锅炉上煤系统中，皮带输送机是重要的传送工具，现在在很多的上煤输送系统中，许多还是在使用的是传统的继电器接触器控制方式，长期的使用运行，具有故障率高，各种元器件包括继电器老化，维护和检修困难等缺点。在现代企业中，运用新技术，减少设备的维修时间使企业顺利生产，对提高企业的劳动生产率，提高经济效率，降低生产成本，已经成为企业的共识！

以下介绍用可编程控制器上煤皮带输送机的继电器控制系统的改造。使得常规继电器控制系统硬件结构大为简化，系统的可靠性和灵活性都大为提高！

1 、锅炉上煤皮带输送机系统的全自动控制

锅炉上煤系统自从实现了机械化后，节约了人力和物力，提高了劳动生产率。但是如果不能完全实现自动化，操作维护还将会很困难。因为锅炉上煤终点高，设备多，粉尘大，过去的继电器，接触器控制系统故障率高，检查线路，排除故障费时费力，影响生产的正常 1

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进行。

该系统是由ZD振动给料机和3条连续九十度排列的皮带输送机组成。为什么要用多条皮带输送机呢? 这是因为输送高度高,占用场地大，难以采用直线传送的皮带输送机系统，故采用多条皮带输送机系统，实际的工艺布置如图1所示：

图 1 上煤皮带机示意图

2、皮带输送机的工作流程： 煤经料口至ZD振动给料机经振动粉碎后煤变的均匀，保证系统可连续稳定地进行。

三条皮带机输送系统中有驱动电机4台（M0、M1、M2、M3），其控制回路分别由交流接触器KM0、KM1、KM2、KM3和各过载保护热继电器FR1,FR2,FR3,组成。皮带机会因煤的性状造成过载停机，比如因某段皮带上堆积原料过多，过载电动机以及上游皮带电动机和ZD振动机均应停电处理，以免系统堵塞，扩大故障范围。

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3、皮带输送机电控原理

a 、按下按钮开关SB1使系统启动，皮带机3的电动机M3投入运行，此后，依次启动电动机M2、M1、M0。时间间隔设定为5秒。 b、上煤时，按下启动按钮SB1，中间继电器KA0通电自锁，KM3接通，皮带机M3启动运行，5秒后，KT0延时常开触点闭合，中间继电器KA1接通，KM2接通皮带机2启动运行，KT1通电5秒后，延时常开触点接通，KA2接通，KM1接通，皮带机1启动运行，同时，KT2接通5秒后，KA3通电，KM0接通，ZD振动给料机启动，开始上煤。这种时间延时是分别采用通电延时时间继电器KTO ~KT2完成的。使他们依次启动每台电动机的目的是为了避免系统遭受过分冲击，稳定启动过程。

当停止上煤时，按下停止按钮SB2，各皮带机反顺序停机，先停止ZD振动给料机，依次停止电动机M1、M2,、M3,其时间的延时是采用时间继电器KT3、KT4、KT5,完成的，其延时时间均设定为5秒，这种操作的目的是在于保证煤的稳定输送，避免皮带机的积料。电动机M3停下后，各皮带机应没有残留煤渣，上煤结束。

4、采用PLC的控制方式

原电控原理图中使用了6个时间继电器2个中间继电器，除启动停止按钮外，另外使用触点达20多个，联锁电路繁杂，其接线也复杂，所以判断故障困难，检修极为不便。原各中间继电器，以及时间继电器由PLC内部的软元件代替。

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a、其输入、输出配置

b、 PLC的外部接线图

图 1-2 外部接线图

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考虑到本控制系统中实际用到的输入点数只有3点，输出点数也只有4点，故选用三菱FX1N—14MR型号的PLC，该PLC适用于小规模系统的控制，其输入点数为8点，输出为继电器触点点数为6点适当考虑企业的实际情况，故选用三菱FX1N—14MR作为本电路的主控制器。按照相关说明书完成了系统的接线并经检查无误后，就可把梯形图输入PLC，然后进行运行操作，并进行调试，整个动作过程应和继电器控制的操作系统是一致的。如果出现不能正常运行的情况，必须检查接线和程序的输入是否有错误。

5、PLC使用注意事项

a、电源接线

严格按照说明书要求接线，有条件的话采用隔离变压器引进电源、电压，这样可以减少外界设备对PLC的影响。交流电源应单独从机顶进入控制柜中，不能与其他直流信号线、模拟信号线捆在一起走线，以减少对其他控制线路的干扰。

b、良好的接地线

接地线可采用2.5mm²或以上的铜塑料导线与系统接地极相连。接地极接地电阻应小于4Ω,PLC最好采用专用接地铜线，接地点与其他动力设备的接地点分开，禁止与其他设备串联接地，更不能通过水管、避雷线接地。

c、RUN端的接线

所有PLC都带有RUN（运行）端子，在RUN端和COM端接

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入一个按钮开关，可以控制PLC进入运行状态执行控制程序，如果按钮断开，PLC停止运行

最后用软件编程完成后，先仔细检查程序是否有误，核对无误后，再将程序写入PLC中。先用模拟开关代替原电路中的输入器件，反复检查程序能否满足现场实际控制的要求，确定完全正确后，才能把他装入控制柜中，按图中所示接线，并进行良好接地。主回路不需做任何改动，因主回路相对简单。最后通电试运行成功，圆满完成任务！

6、在实际使用中的问题及解决办法

a、在每个输入、输出回路增加保险，这样就可以保证元件短路时，不会烧毁电源电路及PLC。

b、在实际接线方式上，输出负载电流不能过大，否则容易烧毁输出触点。解决办法，采用将系统改造成输出经继电器过渡，实际使用中效果非常好，减少了PLC的故障。

7、结束语

采用PLC来控制3个皮带运输机后，使原控制电路的复杂联线和时间继电器等元件在其内部进行软连接，可大大提高设备的可靠性，有效地减少故障率，该皮带输送机技改投入使用一年多来，只有主电路出现过问题，控制回路没出现过任何问题，有效地减少了设备 6

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维修时间，使生产有序进行，取得良好的经济效益，一年多的使用情况说明这次技改取得很大的成功！

该次技改也说明PLC可广泛应用于工业控制领域，用于取代那些原控制电路相当复杂的老式继电器回路并使安装和维修都更为方便。只要把提供输入信号的按钮、限位开关、光电开关和无触点开关等元件与PLC的输入接口相连，把功率输出元件如电磁阀、电磁铁和接触器等与PLC的输出口相连，既安装完毕，检修也一目了然，只要观察PLC的输入、输出口的指示灯，就能正确判断故障所在。

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参考文献

1 廖常出《PLC编程及应用》机械工业出版社2008 2赵仁良《电力拖动控制线路》中国劳动出版社 1997 3《三菱电机FX1N》编程手册

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技师专业论文

工种：维修电工

题目：上煤输送系统的PLC控制

姓名：吴明浩

身份证号：340304197112250234

等级：技师

培训单位：安徽蚌埠机电技师学院

鉴定单位：蚌埠电工电子专业职业技能鉴定站 日期：2010年9月

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dfbe.html