PLC在φl250绞缆生产线上的应用.doc

PLC在φl250绞缆生产线上的应用PLC在φl250绞缆生产线上的应用王成成都电缆股份有限公司市话电缆厂摘 要 本文介绍了PLC在φl250绞缆生产线电气控制系统中的应用情况--包括PLC的选型、编程、安装、调试、运行等等,从中可看到PLC在当今工业自动控制领域里的卓越品质和实用价值关键词 1250绞缆生产线 PLC故障自诊断0概述 φ1250绞缆生产线是我厂全塑市话通信电缆四大生产工序之一的重要设备，主要用于将由φ0．4～φ60．9mm的绞对线以SZ绞形式绞制成100对以下的电缆缆芯，它由放线单元、汇线滚筒、摇摆／扎带机、SZ绞机、高扎机和收线单元组成，电气控制十分复杂由于可编程序控制器(PLC)具有可取代大量常规电器元件、功能强、运行可靠、操作方便等诸多优点，因此该生产线的电气控制采用了当今工业自动控制领域里广泛使用的PLC，从而大大地提高了设备的自动化水平和运行可靠性，经济效益十分显著以下简要谈谈PLC控制系统在该生产线上的设计与应用情况1 φ1250绞缆生产线的基本工作原理及PLC的选型1．1基本工作原理 φ1250绞缆生产线有绞缆、换盘两个工作状态 在绞缆状态，操作台上的主给定信号、收线直流电机的测速信号、汇线滚筒上的线速度测速信号均送入一恒线速调节器，此调节器的输出信号送给收线直流电机控制器驱动收线电机的运行。

汇线滚筒上的线速测速信号同时还送给摇摆／扎带机、SZ绞机和高扎机的直流电机控制器，从而使生产线的各个部分与收线电机同步运行扎带节距、SZ绞节距、高扎机的扎纱节距和扎纱张力可通过操作台上的电位器分别调整，以满足电缆生产工艺的技术要求 在换盘状态，可进行电缆盘架的升降、顶锥的顶进与退出、电缆盘的手动收放，从而完成电缆盘的装卸1．2 PLC的选型 经统计，PLC的全部输入信号近40个，输出信号约28个，根据PLC用于逻辑控制时内存量估算的经验公式，可知所需PLC的内存量为：(40+28)10＝680 一般工业控制系统可分为单体控制的小系统、慢过程大系统和实时控制快速系统三种类型，φ1250绞缆生产线的特点决定了它属于单体控制小系统，根据其所需PLC的内存量和I／O点数，选用一中小型PLC即可满足使用要求实际应用中因日本0MRON公司的PLC性价比较高，质量较好，故选用了其SYSMAC C系列P型PLC中的一种，型号为C60P-CDR-A，此PLC为整体式结构，CPU模块、I／O模块、电源模块全部集中在一个机体内，内存量为1194，I／O点为32／28(加I／O扩展单元后可达以／56)，指令37条，编程器一般直接安装在其上面。

编程采用梯形图语言，然后用编程器将程序以助记符形式逐条输入到PLC的存储器中通过编程器上的选择开关，可设置PR0GRAM、MONITOR、RUN三种工作方式 φ1250绞缆生产线的PLC控制系统框图见图1 2程序设计2．1 I／O定义 C60P-CDR-A的每一个I／O点均赋予了生产线特定的名称定义和功能，输入点0000～0015、0100～0115赋予了操作指令(如起停)、工作状态(如电缆盘架升降到位检测)、故障检测(如断带、电机超速)等名称定义和功能输出点0500～0511、0600～0615赋予了生产线各部分执行元件、工作灯、故障灯等名称定义和功能2．2 φ1250绞览生产线工作程序流程因 φ1250绞览生产线在绞缆状态下的工作程序流程图见图2，从图中可看到该设备的电气控制基本原理和工作情况 在换盘状态下的工作程序流程图较为简单，在此省略 图2中，保持继电器HR000、HRO01、HR002、HR003、HR004分别指与收线单元、高扎机、摇摆／扎带机、SZ绞机、PLC有关的故障2．3设备故障自诊断功能 φ1250绞缆生产线的工作程序具有极为重要的设备故障自诊断功能，此功能可指出设备运行前后产生的故障发生在何处，且即使电源掉电也仍能将故障状态保持。

编程时使用了PLC内部的保持继电器(HR)和编程指令KEEP(锁存) 查找某一具体故障时，除利用PLC输出的故障指示外，还可从PLC上观察故障输入点的逻辑状态指示 (LED)，或通过程序来检查故障输入点的逻辑状态，必要时还可利用PLC的数据监视功能及多点监视功能来帮助查找故障故障排除后需按故障复位按钮加以确认2．4其它 值得一提的是PLC内部的16个专用辅助继电器(SMR)，它们对程序设计有很大利用价值如1808继电器可用来诊断电池故障，1811～1814继电器不仅可用来监视PLC的运行状态，还可在程序中其它需要的地方使用 0MRON C系列PLC的定时器(即TIM、TIMH指令)均为启动接通延时动作的定时器，没有启动断电延时动作的定时器，这是它相对于其它PLC(如德国SIEMENS的SIMATIC PLC)的严重不足之处，否则编程将更加方便，程序也将更为简化 3安装与调试 3．1程序的初调 程序初调就是尽量模拟现场情况来运行程序，以检验所编程序是否符合控制要求方法是：在PLC输入端连接好调试所需导线和开关，通电，然后把编程器上的工作方式开关打到RUN，通过接通或断开某个输入点来模拟现场的起动、停止、故障发生等信号，同时观察输出LED指示的变化，以此来判断程序的运行是否如愿以偿，必要时对程序加以修改。

3．2 PLC的安装 将PLC按要求安装到控制柜内安装时应注意： 1)PLC的供电电源要经隔离变压器引入； 2)PLC的大地接地端子GR不能与强电接地端或机器接地端接在一起，应按要求作专门接地； 3)PLC上的24VDC端子作输入信号电源用； 4)PLC输出端负载电源由外部提供； 5)PLC的NC端子悬空不接3．3系统调试 系统调试按以下几步进行： 1)检查PLC所有I／O连线利用PLC输入点LED指示检查各输入信号是否正确送人PLC，利用PLC极为重要的强制功能和输出点LED指示检查各输出信号是否正确送到各执行元件、指示灯上； 2)单机空载试运行利用PLC的强制功能分别起动生产线的各个部分，使其运行稳定可靠，为下一步机器用程序运行做好准备； 3)全线空载试运行将PLC工作方式设置在RUN，用程序来运行全线(因是空载，故汇线滚筒上的线速度测速信号暂由外加直流电压来模拟)，必要时修改程序以满足控制要求； 4)全线带负载运行将线穿好，使生产线投入正常生产时的运行状态此时只需对程序个别定时器的时间预置值作适当调整以满足电缆生产工艺和电气控制要求4结束语 一般说来，采用PLC的电气控制系统，绝大部分故障(约95％)发生在PLC外部(如传感器、执行元件、电缆电线上等)，只有很少一部分发生在PLC内部(约5％，其中I／O故障占4．5％，CPU故障占0．5％)，因此，把PLC用于电气控制系统可大大提高设备电气控制的先进性，充分保证设备运行的可靠性。

在当今工业自动控制领域，是否采用PLC控制已成为衡量电气控制技术水平的标志如今，PLC在φ1250绞缆生产线上正常运行已有四年多，从未出现过因PLC引起的设备故障，对小对数全塑市话通信电缆的生产做出了卓越贡献，其成功应用充分说明了PLC的优越性和实用价值。