6FC5211-0BA01-0AA4PLC控制器和變頻器技術(shù)在門機上的應(yīng)用
摘 要: 隨著現(xiàn)代企業(yè)的不斷進步和發(fā)展，效益最大化是企業(yè)永恒的主題。利用新技術(shù)提高企業(yè)生產(chǎn)裝置的管理水平和節(jié)能降耗已是各企業(yè)首選的手段之一。本文主要介紹了PLC控制器與變頻器調(diào)速原理，并說明PLC控制器與變頻器技術(shù)在MQ12T門機上的應(yīng)用情況，分析了使用PLC控制器控制變頻器調(diào)速后的效果，即在調(diào)速范圍內(nèi)方便連續(xù)控制。使得各機構(gòu)運行平穩(wěn)，機械沖擊力小，延長了門機使用壽命，減少了故障發(fā)生率。
關(guān)鍵詞：PLC 控制器 變頻器 門機 應(yīng)用
1.引言
PLC技術(shù)是一種基于PC的新型控制技術(shù)，它具有開放的體系結(jié)構(gòu)、強大的網(wǎng)絡(luò)通訊能力和更強的數(shù)據(jù)處理能力，能較好地滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化的要求，是目前工業(yè)自動化領(lǐng)域研究的熱點之一。變頻器調(diào)速技術(shù)是集自動控制、微電子、電力電子、通信等技術(shù)于一體的高科技技術(shù)。它以很好的調(diào)速、節(jié)能性能，在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。由于其采用軟啟動，可以減少設(shè)備和電機的機械沖擊，延長設(shè)備和電機的使用壽命。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，變頻器以其具有節(jié)電、節(jié)能、可靠、高效的特性應(yīng)用到了工業(yè)控制的各個領(lǐng)域中，如變頻調(diào)速在門機、行車設(shè)備、過程控制、電梯等方面的應(yīng)用，保證了調(diào)節(jié)精度，減輕了工人的勞動強度，提高了經(jīng)濟效益。
國投連云港碼頭有限公司33號泊位原有的1臺門機是建廠初期建設(shè)的，主要擔(dān)國投公司的固體物料進出裝卸任務(wù)。隨著國投公司的發(fā)展，門機的使用頻率越來越高，一直滿負(fù)荷、超負(fù)荷的作業(yè)。隨著使用時間的延長，門機的故障率開始上升，經(jīng)常過流使主接觸器觸頭燒壞、粘連在一起造成缺相或短路故障。同時原門機電氣控制使用了大量的繼電器、接觸器，電氣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護困難，不易調(diào)整，故障率高。采用電機轉(zhuǎn)子串聯(lián)切割電阻，進行有級調(diào)速，使得門機工作時極不平穩(wěn)，并且能耗大（因為能量消耗在串聯(lián)的電阻片上了）、效率低。因此公司購買了2臺新門機MQ12T上采用了先進平穩(wěn)的無極變頻調(diào)速技術(shù)。
2．PLC控制器與變頻器調(diào)速原理
2．1 PLC控制器
PLC是可編程控制器的簡稱，可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，是1臺專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機。它具有豐富的輸入、輸出接口，并且具有較強的驅(qū)動能力。當(dāng)PLC投入運行后，其工作過程一般分為3個階段，即輸入采樣，用戶程序執(zhí)行和輸出刷新3個階段。完成上述3個階段稱為1個掃描周期，在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行3個階段，見圖1。
在輸入采樣階段，PLC控制器以掃描方式依次讀入各類按鈕、開關(guān)類電器主令控制器的輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I／0(輸入／輸出)映象區(qū)中的相應(yīng)單元內(nèi)。在用戶程序執(zhí)行階段，PLC控制器總是按順序由上而下的依次掃描，預(yù)編好的各種軟繼電器及其觸點組成邏輯程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路圖進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM 儲存區(qū)中對應(yīng)的狀態(tài)，或者刷新該輸出線圈在I／0 映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC控制器就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I／0映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的被控負(fù)載，如各種電磁閥線圈、接觸器、信號指示燈或變頻器等執(zhí)行電器，這時才是PLC控制器的真正輸出。
2．2 變頻器調(diào)速原理
變頻器簡單地說就是將電源的三相(或單相)交流電，經(jīng)整流橋整流為直流電(交一直變換)，再把直流電經(jīng)逆變器變?yōu)殡妷汉皖l率可調(diào)的三相(或單相)交流電源(直一交變換)。其間電能不發(fā)生任何變化，而只有頻率發(fā)生改變。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速計算公式如下：
n= 60×f×(1-s)／p (1)
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