PLC在盾构机刀盘电机控制中的应用.pdf

建材与装饰 2 0 0 7 年 8 月下旬刊 P L C 在盾构机刀盘电机控制中的应用肖权( 广州市盾建地下工程有限公司) 引言 1 9 6 9 年美国数字设备公司( D E C 公司) 研制了第一台可编程控制器 P D P - 1 4 , 在美国通用汽车公司的生产线上试用成功, 并取得了满意的效果, 可编程控制器自此诞生。随着微电子技术和大规模集成电路的发展, 特别是微处理器和微计算机的迅速发展, 可编程控制器的功能日益增强, 性价比越来越高, 应用面也越来越广, 国内外已广泛应用于钢铁、隧道工程、石油、化工、电子、机械制造、汽车、造纸、环保等各行各业。 1 刀盘电机的控制过程海瑞克盾构机的刀盘是由 3 台 3 1 5 k w 的电机通过相应的液压设备驱动的, 3 台电机的运转是由 P L C 程序控制。每台电机的控制在 P L C 程序中都调用同一个控制功能 F C 1 6 8 ( 每台电机的实参不同) , 现以刀盘电机 1 为例简要分析一下 P L C 程序对这 3 台电机的控制过程。我们先分析一下刀盘电机 1 的动力控制回路图( 如图 1 示) , 由于电机为 3 1 5 的大电机, 起动电流特别大, 因此采用星三角降压起动方式, 降低起动电流, 1 K 5 、 1 K 6 、 1 K 7 为电机 1 的主接触器, 图中 2 2 - 4 k 2 的 1 、 2 两点为刀盘急停控制继电器的常开触点, 当急停开关没有动作时, 2 2 - 4 k 2 继电器工作正常, 1 、 2 两常开点闭合。图中 1 Q 1 为刀盘断路开关的常开触点, 2 k 2 为控制系统 P L C 的数字输出。当刀盘急停系统工作正常, 1 Q 1 断路开关闭合, 且系统有 2 k 2 数字输出, 则 1 K 7 接触器立即吸合, 同时它的常开 5 3 、 5 4 立即闭合, 则 1 K 5 接触器也立即吸合, 这样电机进入星型起动状态, 当 1 K 5 的起动延时继电器动作时, 其常闭触点 5 5 、 5 6 断开, 常开触点 6 7 、 6 8 闭合, 因此 1 K 7 接触器断开, 1 K 6 接触器的闭合, 1 K 5 的 5 3 、 5 4 常开点自保闭合, 这样 1 K 5 、 1 K 6 接触器吸合, 1 K 7 接触器断开, 完成了星三角的起动过程, 电机 1 进入正常工作状态。现在我们以刀盘电机 1 调用的功能 F C 1 6 8 为例分析一下控制过程。如图 2 所示, 功能图内左侧的参数为输入虚参, 右侧为输出虚参数, 同样, 功能图外左侧为相应输入实参, 右侧为相应实际输出参数。 T A U S 对应电机停止信号输入, T E I N 对应刀盘电机起动输入信号, L K 对应电机指示信号灯检测信号输入, B E T R 对应电机正常工作时的信号输入, S T O O 对应 P L C 系统正常工作时的信号输入, S T O S 对应电机断路开关是否闭合信号输入, F G 1 对应电机温度保护继电器信号输入, F G 2 为电机的一个综合条件信号输入, F G S T 为防止多台刀盘电机同时起动的一个信号输入。 V O R W 为辅助继电器信号, E - A 为电机能正常起动或工作信号输出, H B E T 为电机工作正常时指示灯的输出, H S T O