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[摘要]主要介绍PLC在工业控制系统的提升机和湿喷机中的应用实例。
[关键词]PLC 提升机 湿喷机
中图分类号：TH11 文献标识码：A 文章编号：1671-7597(2009)0610113-01
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)和可编程序控制器是基于微型计算机技术的通用工业自动控制设备。目前，在世界上许多先进的工业国家，可编程序控制器已成为工业控制的标准设备，它的应用基本上涉及了所有的行业，下面主要介绍一下PLC在矿井提升机和湿喷机中的应用。
一、PLC在矿井提升机中的应用
提升机一般担任运输人员、炸药、设备等多种作业任务。基于提升机担负的这种繁重的任务，它的安全运行就成为人们关注的焦点。一旦发生事故，往往就是灾难性的。许多矿山长期运行经验表明，一些事故往往是由于信号系统的不完善造成的。
可编程控制器主要实现系统的运行控制，采集电机的位置信号、报警信号、下降信号等运行状态；实现电机的稳定运行、变频器的正反转，并驱动显示器件知识运行状态。为满足实际生产过程的需要，该提升机主控制系统设置了手动、单周期和连续三种工作模式，单周期工作模式和连续工作模式又属于自动工作模式。正常情况下按下起动按钮，电机处于运行准备阶段，运行时分两种情况，一是自动运行，电机根据预定程序自动运行到顶端，然后直流制动、停车，最后下降到底层。另一种情况是手动运行，根据上升、下降信号来控制提升机的运行，可实现提升机的罐笼任意位置的停靠。
三菱FX系列是由电源、CPU、存储器和输入输出器件组成的单元型可编程控制器。而且，AC电源、DC输入型的内装DC24V电源可作为传感器的辅助电源。基本单元采用易于维修的装卸端子台。标准型内装8K步有备用电池的RAM存储器。另外，若采用可选的存储卡盒，最大可扩展到16K步。关于存储器的类型，可以选用RAM、EEPROM和EPROM。FX2N内含计时功能，可以进行时间控制。PC使用ATPHP／A7HGP、A6GPP／A6PHP相对应的编程软件，可以在RUN时改变程序。通过设定参数可以确保编程存储器内元件的注释区域。此外还有具有利用可输入汉字的外围设备给程序加汉字注释的显示功能。为防止顺控程序被写入或盗用，可以对程序存储器设定3级保护。具有丰富的输入输出扩展设备：继电器输出、三段双向可控硅开关元件输出、晶体管输出；丰富的特殊扩展设备：模拟输入输出设备、温度传感器输入、热电偶输入设备、1轴定位设备、双轴(内插)定位设备、脉冲输出设各、高速计数器、并联连接、NELSCLNET／MIN—S3连接设各、RS485通信设备、RS232通信设备、ID机器连接设备、模拟量模块等。
FX2N系列是PLCFX家族中最先进的系列。由于FX2N系列具有如下优点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为提升机的自动化控制提供最大的灵活性和控制能力。
1、输入点(设备)的数量
控制提升机系统的运行，需要设置启动开关、手动提升、手动下降，手／自动转换开关以及停车开关。为了后期试验需要，额外设置了一个失电保护试验开关，试验失电情况下，电机的保护情况和运行状态。当系统断电的情况下，电机起动断电保护程序，所以需要一个断电保护信号，可由交流接触器提供。因此，由PLC组成的提升机控制系统共有19个输入信号，都是开关量。其中，2个位置检测信号，2个限位开关信号，9个按钮开关输入信号，1个断电保护信号，2个旋转编码器测得的信号，4个变频器异常输入信号。
2．输出点(设备)的数量
控制变频器的正反向输出、复位、停止、及高低速选择，需要6点开关量输出，失电试验需要一个接触器，控制主电源的通断。系统运行时，为了指示罐笼的运行状态，如上升、下降、报警等，设置8个输出指示信号。此外，还需要深度指示系统的2个LED7段码显示，需要6个输出口，因此共需要20个输出信号，LED的显示驱动电路由MC14495译码器组成，它将PLC输出口送来的BCD码送给LED显示。
根据系统要实现的功能及输入／输出点，确定输入、／输出地址分配表，即输入／输出设各所占用的PLC输入／输出地址，这对绘制PLC与输入／输出设备间的接线图及绘制用户程序都有很大的帮助。
二、PLC在湿喷机中的应用
湿喷机是水电隧道、地下厂房、地铁工程、铁路隧道、岩土工程、军事地下工程及公路工程等领域广泛使用的一种施工设各。它利用液压力或压缩空气，将预先搅拌好的混合料通过管道输送，高速喷射到受喷面凝结硬化，从而形成混凝土支护层。
利用PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，系统设计维护方便、容易改造等优点，采用FX2N-32MR PLC对原电控系统进行改造，准确采集输入信号，精确输出控制信号，使系统中接触器、电液换向阀、接近开关、电磁阀等电气元件都能够可靠工作，保证系统的正常运行。
根据控制系统控制要求分析可以确定电气系统的输入输出信号。电气系统的输入信号有主电机的起动、停止信号，计量泵的正泵、反泵、泵停信号，震动电机的启动、停止信号，主油缸的两个换向信号，分配阀的两个换向信号，手动自动方式选择信号，保护主电机、计量泵、震动电机的热继电器的三个信号，一共有十五个输入信号。输出信号有控制主电机起动的两个交流接触器；控制计量泵起动的交流接触器：控制震动电机起动的交流接触器；主电机、计量泵、震动电机启动完成指示：左主油缸电磁铁；左主油缸电磁铁工作指示：右主油缸电磁铁；右主油缸电磁铁工作指示；左分配阔电磁铁；左分配阀电磁铁工作指示：右分配阀电磁铁；右分配阀电磁铁工作指示共计十五个输出信号。
输入点数为15点，输出点数为15点，所以选用三菱公司生产的FX2N-32MR比较合适，FX2N-32MR的输入点数有16点，输出点数有16点，正好能够满足本系统的需要。
由于PLC体积小、功能强、速度快、可靠性高，又具有较大的灵活性和可扩展性，因此很快被应用到机械制造、冶金、化工、交通、电子、纺织等各个领域。近年来，我国在研制、生产、应用PLC方面进展很快，在引进国外PLC的同时，也开始大量生产自己的PLC。可以预见，PLC在我国的应用将会越来越广泛，我国的工业自动化水平必将迈上一个新台阶。
[关键词]PLC 提升机 湿喷机
中图分类号：TH11 文献标识码：A 文章编号：1671-7597(2009)0610113-01
可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC)和可编程序控制器是基于微型计算机技术的通用工业自动控制设备。目前，在世界上许多先进的工业国家，可编程序控制器已成为工业控制的标准设备，它的应用基本上涉及了所有的行业，下面主要介绍一下PLC在矿井提升机和湿喷机中的应用。
一、PLC在矿井提升机中的应用
提升机一般担任运输人员、炸药、设备等多种作业任务。基于提升机担负的这种繁重的任务，它的安全运行就成为人们关注的焦点。一旦发生事故，往往就是灾难性的。许多矿山长期运行经验表明，一些事故往往是由于信号系统的不完善造成的。
可编程控制器主要实现系统的运行控制，采集电机的位置信号、报警信号、下降信号等运行状态；实现电机的稳定运行、变频器的正反转，并驱动显示器件知识运行状态。为满足实际生产过程的需要，该提升机主控制系统设置了手动、单周期和连续三种工作模式，单周期工作模式和连续工作模式又属于自动工作模式。正常情况下按下起动按钮，电机处于运行准备阶段，运行时分两种情况，一是自动运行，电机根据预定程序自动运行到顶端，然后直流制动、停车，最后下降到底层。另一种情况是手动运行，根据上升、下降信号来控制提升机的运行，可实现提升机的罐笼任意位置的停靠。
三菱FX系列是由电源、CPU、存储器和输入输出器件组成的单元型可编程控制器。而且，AC电源、DC输入型的内装DC24V电源可作为传感器的辅助电源。基本单元采用易于维修的装卸端子台。标准型内装8K步有备用电池的RAM存储器。另外，若采用可选的存储卡盒，最大可扩展到16K步。关于存储器的类型，可以选用RAM、EEPROM和EPROM。FX2N内含计时功能，可以进行时间控制。PC使用ATPHP／A7HGP、A6GPP／A6PHP相对应的编程软件，可以在RUN时改变程序。通过设定参数可以确保编程存储器内元件的注释区域。此外还有具有利用可输入汉字的外围设备给程序加汉字注释的显示功能。为防止顺控程序被写入或盗用，可以对程序存储器设定3级保护。具有丰富的输入输出扩展设备：继电器输出、三段双向可控硅开关元件输出、晶体管输出；丰富的特殊扩展设备：模拟输入输出设备、温度传感器输入、热电偶输入设备、1轴定位设备、双轴(内插)定位设备、脉冲输出设各、高速计数器、并联连接、NELSCLNET／MIN—S3连接设各、RS485通信设备、RS232通信设备、ID机器连接设备、模拟量模块等。
FX2N系列是PLCFX家族中最先进的系列。由于FX2N系列具有如下优点：最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为提升机的自动化控制提供最大的灵活性和控制能力。
1、输入点(设备)的数量
控制提升机系统的运行，需要设置启动开关、手动提升、手动下降，手／自动转换开关以及停车开关。为了后期试验需要，额外设置了一个失电保护试验开关，试验失电情况下，电机的保护情况和运行状态。当系统断电的情况下，电机起动断电保护程序，所以需要一个断电保护信号，可由交流接触器提供。因此，由PLC组成的提升机控制系统共有19个输入信号，都是开关量。其中，2个位置检测信号，2个限位开关信号，9个按钮开关输入信号，1个断电保护信号，2个旋转编码器测得的信号，4个变频器异常输入信号。
2．输出点(设备)的数量
控制变频器的正反向输出、复位、停止、及高低速选择，需要6点开关量输出，失电试验需要一个接触器，控制主电源的通断。系统运行时，为了指示罐笼的运行状态，如上升、下降、报警等，设置8个输出指示信号。此外，还需要深度指示系统的2个LED7段码显示，需要6个输出口，因此共需要20个输出信号，LED的显示驱动电路由MC14495译码器组成，它将PLC输出口送来的BCD码送给LED显示。
根据系统要实现的功能及输入／输出点，确定输入、／输出地址分配表，即输入／输出设各所占用的PLC输入／输出地址，这对绘制PLC与输入／输出设备间的接线图及绘制用户程序都有很大的帮助。
二、PLC在湿喷机中的应用
湿喷机是水电隧道、地下厂房、地铁工程、铁路隧道、岩土工程、军事地下工程及公路工程等领域广泛使用的一种施工设各。它利用液压力或压缩空气，将预先搅拌好的混合料通过管道输送，高速喷射到受喷面凝结硬化，从而形成混凝土支护层。
利用PLC具有可靠性高，抗干扰能力强，系统设计维护方便、容易改造等优点，采用FX2N-32MR PLC对原电控系统进行改造，准确采集输入信号，精确输出控制信号，使系统中接触器、电液换向阀、接近开关、电磁阀等电气元件都能够可靠工作，保证系统的正常运行。
根据控制系统控制要求分析可以确定电气系统的输入输出信号。电气系统的输入信号有主电机的起动、停止信号，计量泵的正泵、反泵、泵停信号，震动电机的启动、停止信号，主油缸的两个换向信号，分配阀的两个换向信号，手动自动方式选择信号，保护主电机、计量泵、震动电机的热继电器的三个信号，一共有十五个输入信号。输出信号有控制主电机起动的两个交流接触器；控制计量泵起动的交流接触器：控制震动电机起动的交流接触器；主电机、计量泵、震动电机启动完成指示：左主油缸电磁铁；左主油缸电磁铁工作指示：右主油缸电磁铁；右主油缸电磁铁工作指示；左分配阔电磁铁；左分配阀电磁铁工作指示：右分配阀电磁铁；右分配阀电磁铁工作指示共计十五个输出信号。
输入点数为15点，输出点数为15点，所以选用三菱公司生产的FX2N-32MR比较合适，FX2N-32MR的输入点数有16点，输出点数有16点，正好能够满足本系统的需要。
由于PLC体积小、功能强、速度快、可靠性高，又具有较大的灵活性和可扩展性，因此很快被应用到机械制造、冶金、化工、交通、电子、纺织等各个领域。近年来，我国在研制、生产、应用PLC方面进展很快，在引进国外PLC的同时，也开始大量生产自己的PLC。可以预见，PLC在我国的应用将会越来越广泛，我国的工业自动化水平必将迈上一个新台阶。