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電氣控制系統(tǒng)與下位機PLC控制
閱讀：94 發(fā)布時間：2020-8-11 第3章電氣控制系統(tǒng)與下位機PLC控制
故障預警系統(tǒng)主要包括電氣控制環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)和PLC控制環(huán)節(jié)，只有三個 環(huán)節(jié)協(xié)同工作才能完成盤式刀庫換刀系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測和故障預警功能。本章設計任務 為設計電氣控制環(huán)節(jié)控制刀庫的正常動作、設計數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)采集刀庫工作時的狀態(tài) 信號和設計PLC控制環(huán)節(jié)控制故障預警機構的動作。
3.1控制電路設計
3.1.1主電路控制電路設計
盤式刀庫換刀系統(tǒng)可靠性試驗臺的主電路如圖3.1所示。為防止電機卡死、保護 電氣元件和電機，在主電路上設置了空氣開關QS1;接觸器KM1主觸點用來控制主電路 的通斷；空氣開關QS2、QS3分別用來手動控制機械手電機和刀庫電機的通斷，起到保 護機械手電機和刀庫電機的作用；接觸器KM2主觸點用來自動控制機械手減速電機的 運轉；接觸器KM3主觸點用來自動控制刀盤減速電機的正轉；接觸器KM4主觸點用來 自動控制刀盤減速電機的反轉；熱繼電器RJ1、RJ2分別實現(xiàn)對機械手電機和刀盤電機 的過載保護。
控制柜面板處設有電源啟動、電源停止、電源急停和報警機構指示燈四個按鈕， 電源啟動按鍵控制接觸器KM1線圈得電、輔助觸點的自鎖、主觸點的吸合，電源啟動 按鍵自帶綠色指示燈，顯示主電路的工作狀態(tài)。電源停止按鈕可以切斷主電路，在發(fā) 生緊急情況時，可以人為的停止刀庫的運轉，電源停止按鈕自帶常亮紅色指示燈，在 發(fā)生危險時易于辨認。C1繼電器觸點線圈接入PLC輸出端，控制繼電器觸點的通斷， 從而控制預警機構的動作。
3.1.2輔助電路電氣控制電路設計
盤式刀庫換刀系統(tǒng)可靠性試驗臺輔助電路如圖3.2所示。空氣開關QS1對控制輔 助電路的起到總體保護作用；接觸器KM1主觸點用來控制輔助電路總體的通斷；QS4 控制所有繼電器的通斷，同時為24V電源引入220V電壓；繼電器A1用來控制接觸器 KM2線圈的通斷，A1的常開觸點由PLC直接引出，由PLC控制繼電器A1常開觸點 的吸合；繼電器Bl、B2分別用來控制接觸器KM3和KM4線圈的通斷，Bl、B2的常
開觸點同樣由PLC直接引出，由PLC控制繼電器Bl、B2常開觸點的吸合;
QS1KM1
圖3.1主電路電氣控制電路
3.1.3試驗臺動作流程分析
1.刀庫電路控制：首先閉合總開關QS1,電源停止按鈕紅色指示燈常亮；按下電源 啟動按鈕，接觸器線圈KM1得電，KM1輔助觸點得電吸合并形成自鎖，KM1主觸點 得電吸合，整個電氣控制系統(tǒng)接通；按下電源停止按鈕或者電源急停按鈕，接觸器KM1 線圈失電，KM1輔助觸點、主觸點斷開，整個電氣控制系統(tǒng)失電，刀庫停止動作。
閉合機械手減速電機空氣開關QS2和刀庫減速電機空氣開關QS3,刀庫動作電路 接通；PLC輸出信號至繼電器A1線圈，A1常開觸點吸合，接觸器KM2線圈得電， KM2主觸點吸合，機械手減速電機得電開始運轉；同理，PLC輸出信號至繼電器B1 線圈，B1常開觸點吸合，接觸器KM3線圈得電，KM3主觸點吸合，刀盤減速電機得 電開始正轉；當繼電器B2線圈得電時，B2常開觸點吸合，接觸器KM4得電，KM4 主觸點吸合，刀庫減速電機反轉。刀庫旋轉方式由PLC程序依據(jù)目標刀號就近原則進 行選擇。
圖3.2輔助電路電氣控電路
2.氣缸動作：氣缸動作由PLC通過三位五通電磁閥進行控制。倒刀時，PLC向繼 電器D1發(fā)出命令，D1線圈得電，D1常開觸點閉合，三位五通電磁閥倒刀氣路接通， 倒刀動作執(zhí)行；回刀時，PLC向繼電器D2發(fā)出命令，D2線圈得電，D2常開觸點閉合， 三位五通電磁閥回刀氣路接通，回刀動作執(zhí)行。
3.預警執(zhí)行機構控制：繼電器C1由PLC控制，正常工況下，繼電器C1線圈未得 電，預警執(zhí)行機構不動作；當傳感器實時傳至上位機的信號超過預警閾值時，PLC向 繼電器C1發(fā)出信號，C1線圈得電，C1常開觸點閉合，預警執(zhí)行機構接通電源，發(fā)出 警報。
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