噴油機(jī)電路PLC改造

孫鳳芹 王 超

（1.山東鋁業(yè)職業(yè)學(xué)院電氣系，山東 淄博 255053；2.山東鋁業(yè)公司第二氧化鋁廠，山東 淄博 255053；）

噴油潤(rùn)滑機(jī)是球麼機(jī)齒圈的重要潤(rùn)滑設(shè)備，該設(shè)備已使用五年，控制電路采用了傳統(tǒng)的繼電器控制，該電路將接觸器、時(shí)間繼電器、空氣開(kāi)關(guān)等元件集中安裝在電器元件箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)噴油潤(rùn)滑控制。該控制電路缺點(diǎn)是：電路采用繼電器控制，故障率較高，即使一個(gè)繼電器觸點(diǎn)或一條導(dǎo)線出現(xiàn)故障，都會(huì)造成系統(tǒng)運(yùn)行不正常，維修不方便；原電路中有多個(gè)時(shí)間繼電器及中間繼電器，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較惡劣，經(jīng)過(guò)多次改型，時(shí)間繼電器的撥碼盤仍然經(jīng)常損壞；再由于原先故障時(shí)有的控制線接線沒(méi)有按要求接線，線號(hào)在修理過(guò)程中丟失，對(duì)以后的修理造成一定困難，占用大量維修時(shí)間，經(jīng)常對(duì)生產(chǎn)造成較大影響。因?yàn)樵谏a(chǎn)過(guò)程中不允許噴油潤(rùn)滑機(jī)長(zhǎng)時(shí)間停止工作，為了解決維修帶來(lái)的生產(chǎn)影響，所以對(duì)控制電路進(jìn)行了PLC改造。對(duì)電路實(shí)行PLC改造后在實(shí)際使用中將極少出現(xiàn)故障，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率，并且增加了調(diào)試功能，使維修工作變得簡(jiǎn)單方便 。

1 噴油機(jī)控制電路改PLC控制設(shè)計(jì)

繼電氣控制系統(tǒng)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易掌握，價(jià)格便宜，能在一定范圍內(nèi)滿足自動(dòng)控制的需求，因而使用面廣，一度在工業(yè)控制領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位，但是隨著生產(chǎn)的發(fā)展控制系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，電路故障率高，給查找和排除故障帶來(lái)困難，維修非常不便。另外當(dāng)生產(chǎn)工藝改變或有其他要求時(shí)，原來(lái)的接線或控制柜都要改變，其通用性和靈活性都受到限制。

可編程邏輯控制器是一種新型的控制方式，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)，模擬調(diào)節(jié)技術(shù)和繼電氣控制技術(shù)的結(jié)合，采用了計(jì)算機(jī)軟件、硬件技術(shù)，具有模擬量調(diào)節(jié)和開(kāi)關(guān)邏輯控制功能，同時(shí)具有計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理能力和通訊功能，具有可靠、靈活、功能齊全的優(yōu)點(diǎn)。

第二氧化鋁廠的噴油機(jī)采用繼電器控制，用了數(shù)十個(gè)普通繼電器和4個(gè)時(shí)間繼電器，接線復(fù)雜，一個(gè)線路接觸不良故障都需要花很長(zhǎng)時(shí)間，曾因繼電器觸點(diǎn)損壞或線路故障造成數(shù)十次停機(jī)。由于查找故障點(diǎn)復(fù)雜，每次都要造成比較長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)時(shí)間，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。若采用PLC控制，接線變得簡(jiǎn)單，故障時(shí)每條線路或元件的故障都可以從工控機(jī)上反映出來(lái)，維修人員可以根據(jù)故障提示快速修復(fù)，大大縮短停機(jī)時(shí)間，提高效率。

圖1 噴油機(jī)主電路設(shè)計(jì)圖

圖2 控制電路原理圖

表1 電器元件表

2 噴油潤(rùn)滑機(jī)電路工作原理

有手動(dòng)、自動(dòng)、調(diào)試三種方式。

閉合空氣開(kāi)關(guān)QM1. QM2. QM3. QM4. QM5. QM6.如果油溫低于5攝氏度，PLC的低溫輸入端I1.1有輸入信號(hào)，系統(tǒng)不能起動(dòng)，起動(dòng)加熱器加熱，當(dāng)油溫高于 5攝氏度時(shí)，系統(tǒng)可以起動(dòng)，當(dāng)油溫高于 40攝氏度時(shí)，PLC的高溫輸入端I0.6有輸入信號(hào)，加熱器停止工作。

2.1 手動(dòng)方式

1）手自動(dòng)開(kāi)關(guān)SA轉(zhuǎn)換到手動(dòng)位置，按下氣泵起動(dòng)按鈕SB2把氣泵起動(dòng)起來(lái)，當(dāng)氣壓達(dá)到設(shè)置壓力時(shí)氣泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，氣壓低于設(shè)置值是再次起動(dòng)，氣泵自帶壓力控制開(kāi)關(guān)。

2）按下手動(dòng)起動(dòng)按鈕SB1系統(tǒng)起動(dòng)，噴氣閥打開(kāi)，執(zhí)行第一次吹風(fēng)，氣流沿管道通過(guò)噴嘴噴出，持續(xù)時(shí)間 10s，吹凈管道內(nèi)殘余油液，對(duì)管道及噴嘴進(jìn)行疏通。10s后油泵起動(dòng)，執(zhí)行噴油噴氣，油與氣體混合后沿噴嘴噴向齒輪表面，噴油時(shí)間為 20s。噴油結(jié)束后，執(zhí)行第二次吹風(fēng)，持續(xù)時(shí)間 10s，壓縮空氣繼續(xù)沿管道及噴嘴噴出，把殘余油液吹干凈以有利于下一工作循環(huán)工作時(shí)潤(rùn)滑油液能順利噴出，第二次噴氣結(jié)束后系統(tǒng)停止工作，完成一個(gè)工作循環(huán)。

2.2 自動(dòng)方式

1）手自動(dòng)開(kāi)關(guān)SA轉(zhuǎn)換到自動(dòng)位置，按下氣泵起動(dòng)按鈕SB2把氣泵起動(dòng)起來(lái)，當(dāng)氣壓達(dá)到設(shè)置壓力時(shí)氣泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，氣壓低于設(shè)置值時(shí)再次起動(dòng)，氣泵自帶壓力控制開(kāi)關(guān)。

2）當(dāng)主機(jī)信號(hào)到達(dá)時(shí)噴氣閥打開(kāi)，執(zhí)行第一次吹風(fēng)，氣流沿管道通過(guò)噴嘴噴出，持續(xù)時(shí)間 10s，吹凈管道內(nèi)殘余油液，對(duì)管道及噴嘴進(jìn)行疏通。10s后油泵起動(dòng)，執(zhí)行噴油噴氣，油與氣體混合后沿噴嘴噴向齒輪表面，噴油時(shí)間為 20s。噴油結(jié)束后，執(zhí)行第二次吹風(fēng)，持續(xù)時(shí)間 10s，壓縮空氣繼續(xù)沿管道及噴嘴噴出，把殘余油液吹干凈以有利于下一工作循環(huán)工作時(shí)潤(rùn)滑油液能順利噴出，第二次噴氣結(jié)束后，系統(tǒng)計(jì)時(shí)，2h后再開(kāi)始執(zhí)行另一個(gè)工作循環(huán)。自動(dòng)工作時(shí)系統(tǒng)的工作間隔時(shí)間通過(guò)PLC會(huì)自動(dòng)設(shè)為2h。

2.3 調(diào)試方式

1）調(diào)試方式的特點(diǎn)是在修理調(diào)試時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將間隔時(shí)間設(shè)為1min，這樣在修理后的較短時(shí)間內(nèi)可以觀察到整個(gè)工作循環(huán)是否正常，縮短了檢修時(shí)間。手自動(dòng)開(kāi)關(guān) SA轉(zhuǎn)換到調(diào)試位置，按下氣泵起動(dòng)按鈕SB2把氣泵起動(dòng)起來(lái)，當(dāng)氣壓達(dá)到設(shè)置壓力時(shí)氣泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，氣壓低于設(shè)置值時(shí)再次起動(dòng)，氣泵自帶壓力控制開(kāi)關(guān)。

2）按下手動(dòng)起動(dòng)按鈕SB1系統(tǒng)起動(dòng)，噴氣閥打開(kāi)，執(zhí)行第一次吹風(fēng)，氣流沿管道通過(guò)噴嘴噴出，持續(xù)時(shí)間10s，吹凈管道內(nèi)殘余油液，對(duì)管道及噴嘴進(jìn)行疏通。10s后油泵起動(dòng)，執(zhí)行噴油噴氣，油與氣體混合后沿噴嘴噴向齒輪表面，噴油時(shí)間為20s。噴油結(jié)束后，執(zhí)行第二次吹風(fēng)，持續(xù)時(shí)間10s，壓縮空氣繼續(xù)沿管道及噴嘴噴出，把殘余油液吹干凈以有利于下一工作循環(huán)工作時(shí)潤(rùn)滑油液能順利噴出，第二次噴氣結(jié)束后，系統(tǒng)計(jì)時(shí)，1min后，再開(kāi)始執(zhí)行另一個(gè)工作循環(huán)。

3 結(jié)論

PLC的功能強(qiáng)大、可靠性高、使用方便，是當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要設(shè)備之一，用PLC取代舊的控制系統(tǒng)，可以有效地提高控制系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)效益。噴油潤(rùn)滑機(jī)經(jīng)改造后長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用效果良好，創(chuàng)造了較大的生產(chǎn)價(jià)值。

[1]殷洪義.可編程序控制器選擇設(shè)計(jì)與維護(hù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.6.

[2]S7-200系統(tǒng)手冊(cè).

[3]胡學(xué)林.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京:高等教育出版社,2001.8.

[4]李正吾.電工手冊(cè)[M]. 合肥:安徽科學(xué)技術(shù)出版社,2000.4.