技师论文:冷却水泵运行系统的 PLC 应用
单位:庆铃汽车股份有限公司
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摘要:本论文主要针对三菱 FX2N 系列 PLC 技术在冷却水泵运行
系统中的应用,根据本人在平常工作中的总结和实践经验,谈谈 PLC
与传感器在工业流程中如何实现自动控制。
目录
一、该车间的冷却水泵运行系统简介
二、PLC 与传感器在冷却系统控制情况的选用
三、按动作流程编写 PLC 程序
四、对 PLC 程序进行调试
五、PLC 对外控制的安装接线
六、结束语
冷却水泵运行系统的 PLC 应用
一、该车间的冷却水泵运行系统简介。
下述内容主要以本人所在车间的冷却循环水运行系统为例。本人
所在的车间于 1994 年建成投产,其间的工艺流程中的控制方式主要
以交流接触器、时间继电器、中间继电器等元器件来实现,大多以点
动、自锁连接运行为主。这种生产方式虽能满足工艺上的基本要求,
其维修费用和在操作层面上,需投入较大的时间、人力和物力。在工
业控制迅速发展的今天,其处于 90 年代初期的控制方式和设备,足
显落后。所在,本人就该系统控制上的不足,谈谈如何来实现自动控
制。
该冷却系统由 3 台电机水泵组组成(运行 2 台,另外 1 台备用),
用于焊接线的冷却循环水供应。
1、供水流程:水泵从地下水池抽水,通过管道向各条生产线供
水。在管道末端设置有 1 台管道泵,管道泵出口设置有 1 台 200T 的
冷却塔。在冷却塔降温后,再回流到地下水池。
2、水泵电机为 30KW 三相异步电动机,启动方式采用星-三角形
降压启动,使水压提升到 0.2MPa,为焊接线供水。除电机自带的降
温扇叶外,还另外配置有 3 台工业排风扇进行降温。在生产完成、关
闭水泵后,降温风扇再运行 1 小时关闭;
3、采用投入式液位传感器,对冷却水池内的水位进行检测和报
警,再启动补水装置;
4、在水泵启动、开始供水后约 3 分钟,启动管道泵、冷却塔降
温风扇;在结束生产、关闭水泵后,关闭管道泵及冷却塔。
二、PLC 与传感器在冷却系统控制情况的选用
为改进该冷却水系统,从以下几点考虑:
1、对 PLC 对外控制 I/O 分配的选用;
2、PLC 选用优先考虑三菱 FX2N 系列,该产品的编程易于着手;
3、同时,为以后维修维护方面,只要有电气控制基础的维修人
员也能着手维修或更改程序;
4、该产品的编程软件还带仿真功能,便于在使用之前调试。
通过分析:
从 PLC 的 I/O 需求考虑,选用 FX2N-32MT 型的 PLC,该产品的输
入输出点各为 16 点,足够满足对水泵、管道泵、风扇等点位控制要
求,同时也满足 PLC 内存或在 I/O 接点控制留 10%点位的要求。FX2N
系列 PLC 的基本指令运算速度 0.08μs,足够满足使用要求。
在传感器方面,投入式液位传感器采用 PY201 型,它是通过压力
变阻的方式,来及时检测水位情况,当水位低于预定水位时,就发出
讯号自动补水,满足水位深度及检测要求。当传感器投入使用后,将
会减少人工观察、补水的人力浪费环节,且能有效防止水池补水的不
足、过补等问题。
三、按动作流程编写 PLC 程序。
1、启动水泵电机组,采用星-三角降压启动(手动选择泵组)
2、启动降温风扇;
3、启动管道泵;
4、启动冷却塔风扇;
5、编拟液位传感器信号;
6、关闭信号输入,延时关闭各个执行元件。
PLC 编写说明:
1、按动水泵电机启动按钮,电机星形启动,延时一段时间,电
机转换为三角接法进行运转;
2、按动电机启动时,降温风扇也随之启动;电机一旦启动,对
应的冷却塔管道泵和冷却风扇也同时启动;
3、当水池的水温超过限定温度,或者水位低于限定水位,打开
进水阀门,进行补水;
4、当水泵电机停止时,降温风扇延时 1 小时后再关闭;
5、只有当所有的水泵电机都停止了,冷却塔风扇和管道泵才会
停止
编写的 PLC 程序如下:
四、对 PLC 程序进行调试
PLC 程序编写好以后,以 FX2N 系列 PLC 仿真软件进行调试。当
对所控制流程熟悉后,看 PLC 仿真软件的动作顺序或时间动作顺序进
行仿真在线修改程序,看其是否满足操作规格要求。
同时,对 PLC 上传控制程序进行流程模拟。实践表明,很多编写
出来的 PLC 程序虽然能在 FX2N 仿真软件上正确扫描并无误的读出来,
但当上传到 PLC 机里面后,在一些逻辑顺序上 PLC 会读出错误信息。
这些错误往往是应用指令或编程元件顺序上出现错误导致。所在,接
线投入使用前,开展必要的流程模拟仿真调试是十分必要的。