实例讲解

我们接触学电开始,肯定是从电动机控制开始,启保停电路是我们必学基础,也是司空见惯的控制方式,很多设备控制看起来复杂,其实也是许多的小块串联起来的,我们电气自控人员的工作就是把控制复杂化,让操作简单化,给实物做减法,给安全做加法。

我们经常会在控制系统设计时,明明就一个简单的电机运转,为什么搞到最后那么复杂。不能随意运转,需要紧急停止,需要保护功能预警,故障自动停,必须先开哪一个,后开哪一台,都是有要求的。

我们以一台罗茨真空泵的控制程序来讲解怎么写的


这是真空金属雾化设备一套真空泵组的配套使用现场图片,机械真空泵,罗茨真空泵多台联合使用,经过管道抽取腔室内部真空,使用是有诸多限制,有时候新手会有无从下手的感觉。

今天讲解的目的是怎么让小白也能直接做复杂电机控制。

我们的主打还是西门子系列,小型西门子PLC使用率是比较高的,不管是200还是SMART或者1200,编程都是一样。



我们打开编程软件进行操作,如果手头有电脑,还有PLC,可以直接操作。我们进行符号定义,只有定义好符号之后,才能好好编程,为以后维护方便奠定基础。


我们的控制过程中会有自动运行状态,所以我们设定M230.1缓存,罗茨泵手动运行状态,M235.1为自动运行状态,罗茨泵运行输出Q0.1,我们按下图一样,那么不管是手动状态接通还是自动状态接通,罗茨泵都会运行输出。我们今天主要讲解的是手动运行M230.1的输出控制。


我们想要电动机转起来,那么我们就需要接通交流接触器,给电动机送电运转,输出Q接通,继电器就会动作。

虽然有时候试动作会手动吸合接触器,还是不合规章,而且也不是长久之计,那么我们使用一个按钮控制输出,接通运转,断开停掉,这需要一个带自锁的按钮才能实现。


一个按钮控制按钮长期接通带电,触电会老化,容易发生需要断开时,无法断开的现象,那么我们需要启动停止分开控制,停止按钮使用常开触点,需要断开时,接通就可以切断输出。使用虚拟互锁保证持续运行。


真空泵的运转是由电机带动,有时候会有缺相,电机本身故障,带动的联动部分堵转造成过流现象等等,出现问题之后我们需要报警输出,需要立即切断电源,由现场工人去切断,会有安全,切断不及时等问题,我们需要故障输出自动切换功能,所以需要加入故障信号I5.2。


有故障断开,有启有停,启保停电路是完整了,这个大家都知道的,我也不用专门写文字来说明了,我们现在是为他人操作方便控制的工艺时代,按钮的使用次数限制,安装空间各种约束,再加上配套显示要求,我们很多控制会配备HMI触摸屏来控制。

所以我们需要虚拟地址来启动停止真空泵的运行,多地联动,都可以控制运行停止。


我们的电机是可以正常运行了,那又有什么要求呢,我们运行的是真空泵组,不是独立的电机,泵组连接抽取真空区域为熔炼室和雾化腔室两个部分,真空泵的运行因为机械机构和气密性等独特性能,罗茨泵是需要在一定真空范围才能使用,大气压约10WPa,我们使用真空泵组是希望无限接近于零,所以需要整体真空度高于运行设定值才能动作,因为是管道连通,所以两个部件的真空度都需达到要求。


新的问题不出所料的出现,因为什么呢,我们要是加了两个阀门,单独抽取一个腔室的真空,按之前的程序,那么我们是不是一直不能运行罗茨泵。

我们就需要对应阀门和比较值,让我们的限制条件进一步精准。当其中任意一个真空度达到要求,阀门也开启的情况,我们罗茨泵就可以运行输出,如果两个地方的真空都合乎要求,阀门是否打开,我们都可以运行,因为可能存在的问题是阀门打开,没有给到到位信号。


真空度限制已经补充了,我们又需要考虑另外的问题,真空泵组是由机械泵和罗茨泵组成,机械泵进行低真空抽取,罗茨泵进行加强,辅助一起进行高真空抽取运行。

当我们抽完真空后停机,腔室内部真空度都低于罗茨泵运行要求,我们之前的程序就可以直接运行罗茨泵,而这又是需要严格制止的,所以我们加入新的条件,罗茨泵运行必须开启运行机械泵,机械泵停止,罗茨泵也必须停止。


真空泵本身配套限制具备了,是不是程序就万事大吉了,可以直接灌装下载进行运行呢,还差一点,而且这一点很重要。

新增三点不再分开讲述,第一点手动控制模式选择,因为我们肯定是想实现全自动,那么肯定有手动自动之分,我们就会需要加入M234.0手动控制状态,我们只有在这个先决条件下进行控制。我们进行真空抽取流程,对应我们会需要充保护气或者应急状态放入空气,那么通断的闭合与否需要判断,因为真空抽取是需要在闭合空间进行的。

最后一个为什么说很重要,一台设备只有一个泵组的情况应该是非常少的,如果我们设备控制有十台甚至二十台部件需要控制,如果出现紧急情况,需要关闭大部分功能,预留紧急操作部件,如果我们去一个一个按钮去停机,会时间来不及,需要我们增加紧急停止控制,可以设定好需要关闭的要求,再通过紧急按钮直接断开所有必须关闭的部件。停止运行,进行应急处置。


从实际中来,所有的自动控制都是根据实际需要来编写。

到实际中去,所有编好的程序都需要经过验证才能运行。

我们需要根据各种情况进行动作互联,加入防呆措施,设备故障,各种意外情况,尽可能的完善程序,为安全生产减少隐患。

为工人繁琐,重复操作做减法。

为安全生产,质量稳定做加法。

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