巧用PLC實(shí)現(xiàn)一臺自耦變壓器起動多臺電動機(jī)

摘  要  本文通過對我廠鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的改造，詳細(xì)闡述了PLC在我廠控制中實(shí)現(xiàn)一臺自耦變壓器起動多臺電動機(jī)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞  降壓起動；PLC控制；自耦變壓器；微型通用邏輯控制模塊

         目前對于較大功率電動機(jī)普遍采用自耦降壓起動，在許多場合存在多臺電動機(jī)同時(shí)工作但不需要同時(shí)起動的情形，如我廠鼓風(fēng)機(jī)、循環(huán)水泵等。常用控制方法是每臺電動機(jī)都有一臺降壓起動柜，采用自耦變壓器，這種方法加大了投入和維修成本，而且用繼電接觸控制故障多，維修也不方便，特別是時(shí)間繼電器可靠性較差，導(dǎo)致自耦變壓器不能與電源及時(shí)斷開而經(jīng)常燒壞，我廠250KW鼓風(fēng)機(jī)使用自耦變壓器因控制系統(tǒng)不可靠就發(fā)生過燒壞現(xiàn)象，給我廠帶來不必要損失。根據(jù)我廠綜合自動化情況，我們對鼓風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了改造，在我廠自動化控制系統(tǒng)平臺基礎(chǔ)上，利用冗余的PLC控制點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了一臺自耦變壓器起動多臺電動機(jī)，克服了上述缺點(diǎn)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性，節(jié)省了大量維修費(fèi)用，節(jié)省下來的兩臺自耦變壓器可以作為系統(tǒng)的備用，使系統(tǒng)運(yùn)行更可靠。

        淄礦集團(tuán)岱莊礦選煤廠是一座設(shè)計(jì)年處理能力150萬噸的現(xiàn)代化礦井型選煤廠，主要承擔(dān)入洗岱莊礦井原煤，入洗煤種為氣煤,洗煤產(chǎn)品主要為優(yōu)質(zhì)動力煤和煉焦配煤。全廠自動化控制按照自動化程度高、經(jīng)濟(jì)合理的原則采用DCS系統(tǒng)，控制系統(tǒng)選用施耐得公司的QUANTUM系列PLC。洗煤車間現(xiàn)有鼓風(fēng)機(jī)3臺，功率為250KW，均采用自耦降壓起動，因控制系統(tǒng)不穩(wěn)定經(jīng)常出現(xiàn)故障，尤其是因時(shí)間繼電器不可靠出現(xiàn)燒毀自耦變壓器現(xiàn)象，不但帶來了巨大經(jīng)濟(jì)損失，還經(jīng)常影響正常生產(chǎn)。針對這一問題，我們提出對該控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。主要是利用系統(tǒng)中現(xiàn)有的PLC實(shí)現(xiàn)一臺自耦變壓器起動多臺電動機(jī)。

2.1主電路

       主電路由4臺電動機(jī)保護(hù)型自動空氣開關(guān)、7只交流接觸器、1臺自耦變壓器及電流互感器、熱繼電器等保護(hù)元件組成，其電路原理如圖1所示。圖1中KM1、KM3、KM5分別控制各電動機(jī)與電源通斷；KM2、KM4、KM6分別控制自耦變壓器與電動機(jī)通斷；KM7控制自耦變壓器與電源通斷。為避免自耦變壓器在連續(xù)起動時(shí)運(yùn)行時(shí)間過長而燒壞，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加大其容量。我廠3臺250KW鼓風(fēng)機(jī)選用260KVA自耦變壓器。

2.2控制電路

        根據(jù)我廠自動化系統(tǒng)情況，使用一塊開關(guān)量輸入模塊和一塊開關(guān)量輸出模塊，其接線如圖2所示。圖中SB1、SB3、SB5分別為3臺電動機(jī)的起動按鈕；SB2、SB4、SB6分別為停止按鈕；SB7為系統(tǒng)的緊急停車和復(fù)位按鈕，KM7一對常開點(diǎn)進(jìn)入PLC，作為3臺電動機(jī)起動開始的輸入信號，一旦某臺電動機(jī)在設(shè)定時(shí)間內(nèi)未切除自耦變壓器，則系統(tǒng)會自動強(qiáng)制應(yīng)用PLC實(shí)現(xiàn)一臺自耦變壓器起動多臺電動機(jī)進(jìn)行切除，從而達(dá)到了保護(hù)自耦變壓器的目的。

 

         該控制程序分為四段，采用QUANTUM系列PLC自帶編程語言編寫。第一、二、三段對應(yīng)3臺電動機(jī)的起停程序，第四段是起動超時(shí)程序。整個(gè)程序不僅實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)的起停控制，而且還增加了閉鎖功能，保證3臺電動機(jī)不能同時(shí)起動，并且有防止突然停電后再來電而誤動作的保護(hù)功能，克服了起動瞬間與某臺電動機(jī)有關(guān)的3個(gè)接觸器同時(shí)動作的情況。此外，用戶還可根據(jù)需要增加電動機(jī)保護(hù)器，增加系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)實(shí)際情況不同現(xiàn)場程序的編寫也會出現(xiàn)差別，但總體編程思路和工作原理不會改變，在此就不對控制程序進(jìn)行過多闡述。

 

 

       該控制系統(tǒng)運(yùn)行以來，沒有出現(xiàn)任何故障。我們正準(zhǔn)備將其推廣應(yīng)用于我廠其他設(shè)備。通過這個(gè)改造也給我們一個(gè)啟發(fā)，生產(chǎn)類似情況產(chǎn)品的廠家是否根據(jù)其原理利用微型通用邏輯控制模塊將其產(chǎn)品化呢，這樣以來不但節(jié)約了產(chǎn)品制造成本，而且開發(fā)出了成套產(chǎn)品，還保證了產(chǎn)品的可靠性。