可编程控制器在Dds渗出器传动控制系统的应用

摘要：本文介绍了利用OMRON公司的可编程控制器，在不改变原控制原理的前提下，替代我公司一台Dds渗出器故障率高的控制系统。新系统的投入确保了安全正常的生产，达到预期的目的。 一、前言 　　我公司是甜菜制糖企业，在生产、加工设备中，有一台日处理3000吨甜菜的Dds渗出器，此设备是上世纪80年代丹麦制造的。经过多年的使用，加之生产环境湿度大，使控制系统的部分电子元器件呈现老化状态，造成控制系统故障率高，影响生产的正常进行。为解决这一问题，公司选用了集成化程度高、逻辑功能及抗干扰能力强的可编程控制器PLC，代替原有的控制系统。 二、Dds渗出器结构及传动原理 　　如图1、图2所示： Dds渗出器是一种与地平面呈 8度角的斜槽式连续渗出器，槽体内设有两条平行的螺旋输送器。甜菜丝进入后，双螺旋输送器通过渗出器首尾两端的传动装置均衡地将甜菜丝由头端推向尾端，甜菜废丝由尾端的废粕轮排出。 　　此设备是以油压泵输出的一次油压为源动力，经油压马达—变速器以1100：1的速率带动搅拢进行传动的。在一次油压输出的总管上安装了一个油量调节门，通过伺服电机调节油门的开度，达到调速的目的。 三、PLC控制简述 　　在不改变原控制原理的前提下，利用PLC对渗出器的控制必须满足以下几点控制要求： （1）转速的测量 　　在最高一次油压下，油压马达的最高转速为900转/分钟，经计算知：1转/66毫秒，远大于本控制程序的6个扫描周期。因此我们将油压马达输出轴分为6等份，在不相邻的3个等份上按装3个金属块。在马达转速小于900转/分钟的任一转速下，油压马达每转动一周，传感器就可为PLC提供3个开关量测量信号，达到转速计量的目的。 （2）累计超差、瞬间超差的问题 　　由于四个油压马达轴在传动时，其转速不可能绝对的相等，相互间必然存在累计转速差和瞬间转速差的问题。 当油压马达间累计转速差大于550转，即两搅拢转差大于0.5转时，两搅拢就会打架（相撞）。为解决这一问题，控制程序利用PLC内部CNT00计数器、CNTR01、CNTR02可逆计数器实现累计转速差的计量及超差故障的输出。 在渗出器正常运行时，如果某一传感器在同一时间段内，比其它传感器连续少计量3个信号，说明此传感器所对应轴少转一周，出现了瞬间转速超差。为避免出现瞬间转速超差后，对变速器内各齿轮的损坏，程序设计中利用PLC内部计数器CNT03在消除机械误差后，将CNT04、CNT05、CNT06、 CNT07四个计数器投入，用于判断瞬间转速是否超差，并在超差时做出相应的故障输出。 （3）油门及一、二次油压的作用 　　油门开度最大位的作用，在空载时防止飞车，在重载时同一次最高油压一样防止因过载损坏机械传动设备。 油门开度最小位，并非是指将一次油路关死。其作用是当油门开度在最小位时，才能停止及起动油压泵。油泵起动后，待油路充满最低二次油压到时，才能通过伺服电机进行调速。 （4）先起动废丝电机，再起动油压电机，停止时则相反。并且根据不同的输入信号做出相应的输出。 　　另外， 在操作时，为避免传动机械因冲击力过大带来的损坏以及瞬间油压分配不均造成转速超差；程序中使用TIM11、TIM12两个时间继电器，将每次连续加速、减速的时间控制在2秒，确保双螺旋输送器能够均衡的转动。 四、可编程器I/O端口分配 五、梯形图及程序表 （1）梯形图 五、结束语 此系统的投入，杜绝了原控制系统在正常情况下误动作，非正常情况下不动作的现象，确保了生产的均衡。提高了劳动生产率，取得一定的经济效益。