张鸿来先生,山东鲁南化肥厂电气分厂厂长。
关键词:PLC 电气控制 称量机
鲁南化肥厂尿素称重系统由继电器控制系统改成由日本东芝产EX20型PLC控制系统。其称量系统的电气控制原理图和梯形图见图1、2。

一 梯形图和电气控制原理
X0(SA3)闭合0.7s后粗进料Y0(YV1)、细进料Y2(YV3)、缓冲Y1(YV2)依次动作,粗进料1.7s停止,缓冲经0.7s后停止,细进料在X3(SB)闭合后结束,同时称量完毕Y4(HL2)指示灯显示亮。若夹袋开关X6(S)不闭合,此时只能无限期等待卸料。当X6闭合使Y6(YV5)、Y5(YV4)依次动作,Y5(YV4)经1s(T3)卸料结束。当余料放尽时上限位开关X1(SB1)闭合。当夹袋开关动作时,使R4、R2内部继电器依次动作,R2经1s返回。R5继电器动作致使时间继电器T4动作经2.8s后使R4返回。
二 相对于ZDC-III型自动包装系统的优点
称量精确度高、速度快
继电器控制时,由于机械惯性和人为等因素平均每分种只能包6~7袋,而采用PLC后每分钟可包10~11袋,平均误差为50±0.2kg/袋。
维护简单、费用低、故障率低且判断迅速
由梯形图可知,只需5个输入接点即可完成所有程序,由于输入电流为2mA,输入电压为24V,输出电流为2A,输出外接电源电压为220V,所以输入输出接点损坏率极低。同时判断输入外接点是否为金属接触或某一回路是否有故障只需看相应回路指示灯亮度即可。因为没有裸露在外的继电器元件,故障率非常低,维护费用几乎为零。
适应工业化环境能力强
该装置通过近4年来运行实践证明,在环境温度-15℃
改变程序简单
由于控制部分是采用大规模集成电路的微处理器及存储器来代替继电器控制线路,所以若想改变功能和参数,只需改变程序语句和设定的数据,而不需改变接线和定期检验时间继电器稳定性。
三 使用维护中应注意的问题
电源不能错接,EX20-12/8可供3种电源供电(L、N、N),必须搞清所用电源参数后方可对应接入,否则PLC易烧坏。EX20系列使用的输入输出端子序号均为8进制。
最好加装1∶1的隔离变压器(现用BK-50型220V/220V)。目的是和工厂低压电源隔离,使电网非正弦信号和直流信号难以进入PLC,也保证PLC所用电源自成一个供电系统。
判断故障范围时的简单方法是用短路导线,使其一端接入输入公共端子(C),另一端与相应输入回路端子相接,若此时输入信号灯亮,说明PLC对应该回路正常,是外部故障;若不亮而相应输出回路灯亮,则说明输入灯坏。判断是电磁阀坏还是无输出的方法是看相应输出灯是否亮,若亮且电磁阀不动作,则从PLC端子解掉相应电磁阀线,在灯亮时看输出接点是否通,若通则PLC外部故障。
若发现输出灯闪烁或虽亮但亮度不够(潮湿天气最易出现的故障),说明该回路外接触不好,有非金属接触处或有尿素粉尘引起的电压低;若输出灯亮度正常而电磁阀不动作极有可能是电磁故障,也不排除输出灯亮度正常而电磁阀接点坏和线路坏的可能,应分别测试。
若想改变输入输出回路外接端子只需用编程器改变相应接点或元件序号,再改变相应接线即可。
若包装速度突然慢下来,很可能是电磁阀气压不够或电磁阀漏气所致,因为PLC频率发生器的频率是很难改变的。
设定包装速度太快会造成输出接点动作频率高,致使接点发热而烧坏,或使称量器刀口损坏。
四 编制梯形图时应熟悉的几点知识
每一个继电器线圈为一个逻辑行即为一层阶梯。
某个编号的继电器在编程时只能出现一次,但继电器接点可无限次使用(不同于物理继电器)。
输入继电器供PLC接受外来信号,而不能由PLC内部其他继电器接点驱动,因此梯形图中只能出现输入继电器接点而不能出现输入继电器线圈,输入继电器接点表示相应输入信号。
PLC内部继电器不能作输出控制用,其接点也只能供PLC内部使用。
梯形图是按自上而下、从左到右的顺序排列,PLC对梯形图也是按扫描方式顺序执行程序,因此决不会存在几条并列支路同时动作的因素。