專利名稱：Plc控制無(wú)級(jí)調(diào)速全自動(dòng)離心機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是PLC控制無(wú)級(jí)調(diào)速全自動(dòng)離心機(jī)。
上懸式間歇離心機(jī)是一種利用離心力將糖膏中的晶體和糖蜜分離的設(shè)備，主要用于制糖工業(yè)，也可用于化工、醫(yī)藥等行業(yè)。在制糖廠，離心機(jī)是“用電大戶”，消耗電能量多，而這些電能主要消耗在離心機(jī)及其頻繁的啟動(dòng)(加速)過(guò)程中。離心機(jī)的基本工作程序是零轉(zhuǎn)速啟動(dòng)→低速進(jìn)糖膏→高速分離→低速卸糖。每一循環(huán)由低速到高速都要耗用大量電能，以克服大慣量負(fù)載的升速。而由高速到低速卸糖，又要使該大慣量負(fù)載平穩(wěn)快速的減速。
常用的上懸式間歇離心機(jī)，多采用二速、三速及四速多級(jí)異步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在變級(jí)時(shí)沖擊電流較大，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，起制動(dòng)及升速時(shí)平穩(wěn)性差。也有采用JR、YR系列繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)的，但在離心機(jī)由高速快速降速時(shí)，均采用機(jī)械抱閘進(jìn)行制動(dòng)。從而造成剎車皮損耗量大，機(jī)械摩擦嚴(yán)重和機(jī)械振動(dòng)的損傷。離心機(jī)的工藝動(dòng)作順序控制，也多采用時(shí)間繼電器配合中間繼電器、接觸器來(lái)完成的。近年來(lái)也有采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的，前者控制線路復(fù)雜，后者抗干擾措施要求較高，當(dāng)制糖工藝改變，而需更改程序時(shí)較麻煩，需專門的開(kāi)發(fā)工具和專業(yè)技術(shù)人員。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，應(yīng)用可編程控制器PLC、上位微機(jī)及可編程顯示終端、四象限無(wú)環(huán)流直流調(diào)速或四象限交流變頻調(diào)速，提供一種操作簡(jiǎn)單，顯示直觀，參數(shù)修改及維修方便，高可靠性節(jié)能的無(wú)級(jí)調(diào)速全自動(dòng)離心機(jī)。
本實(shí)用新型的離心機(jī)的工藝要求是離心機(jī)啟動(dòng)前，先檢測(cè)制動(dòng)剎車裝置，是否放松到位、卸料機(jī)構(gòu)是否在原紿位置，如條件滿足，離心機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速升為150-300RPM時(shí)，進(jìn)料閥打開(kāi)，放入糖膏，定量機(jī)構(gòu)動(dòng)作或者進(jìn)料時(shí)間到后升速，升速過(guò)程中用水和蒸汽噴洗糖膏(即水洗，汽洗)。速度升至1200RPM左右，維持一定時(shí)間后，此時(shí)糖膏的分蜜已完成，急速減至150RPM，料罩打開(kāi)，卸料機(jī)構(gòu)(刮刀)動(dòng)作，進(jìn)行卸料(成品糖)，卸料完后，刮刀復(fù)位，速度又升至原進(jìn)料速度并進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。以上各動(dòng)作都由相應(yīng)的電磁閥動(dòng)作來(lái)完成，如在進(jìn)料時(shí)發(fā)生進(jìn)料不均勻(不平衡)，應(yīng)立刻關(guān)閉進(jìn)料閥。如在升速時(shí)發(fā)生振動(dòng)，為保證機(jī)械的安全性，應(yīng)立刻將速度降至600RPM以下，待振動(dòng)消除后再升速。機(jī)械抱閘僅在非正常情況下作緊急制動(dòng)。(參見(jiàn)


圖1)針對(duì)以上工藝要求，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的由可編程控制器PLC的電源模塊、CPU模塊、輸入模塊和兩個(gè)輸出模塊，四象限頻率調(diào)速控制器或四象限無(wú)環(huán)流可控硅調(diào)速控制器，電源裝置和操作控制臺(tái)組成，可編程控制器與四象限頻率調(diào)速控制器或四象限無(wú)環(huán)流可控硅調(diào)速控制器構(gòu)成離心機(jī)能量回饋拖動(dòng)控制系統(tǒng)，PLC的輸入輸出模塊通過(guò)電源總線、數(shù)據(jù)總線與CPU模塊相連接，利用電源模塊輸出的直流24V電源接入操作面板的所有按鈕及開(kāi)關(guān)的公共端，按鈕及開(kāi)關(guān)的另一端接入CPU模塊的各輸入點(diǎn)，速度傳感器直接檢測(cè)與離心機(jī)轉(zhuǎn)籃同軸、由鋼件構(gòu)成的凸凹圓型脈沖發(fā)生盤，所測(cè)脈沖直接輸入CPU模塊的中斷輸入點(diǎn)，CPU模塊的通訊口與工控微機(jī)或觸模式工業(yè)圖形顯示器的通訊口相互連接，一外部直流穩(wěn)壓電源的+24V接入輸入模塊及第一輸出模塊的公共端并接入繼電器線圈的公共點(diǎn)，通過(guò)繼電器的觸點(diǎn)再去控制AC110V的電磁閥，離心機(jī)上所有限位開(kāi)關(guān)及傳動(dòng)控制柜的輸出信號(hào)都接入PLC輸入模塊的各輸入點(diǎn)，所有指示燈及發(fā)光二極管都接入第一輸出模塊的各輸出點(diǎn)，第二輸出模塊的輸出點(diǎn)接入繼電器線圈及傳動(dòng)柜的信號(hào)輸入端口，三相50HZ、380V交流電經(jīng)由可控硅或開(kāi)關(guān)元件組成的交直交四象限變頻器，變?yōu)檩敵鲱l率可調(diào)(0～50HZ)電壓可變(10～380V)的三相交流電源，其輸出端直接接交流異步電動(dòng)機(jī)，或者由三相50HZ、380V交流電，經(jīng)由正反兩組并連的可控硅組成的四象限無(wú)環(huán)流整流控制器，輸出直流電壓為0～440V，其控制器的輸出端直接接入直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組。
電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)離心機(jī)轉(zhuǎn)籃，并通過(guò)直流調(diào)速或交流變頻調(diào)速控制器實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。由速度傳感器檢測(cè)離心機(jī)的轉(zhuǎn)速并送到PLC中斷輸入口，各種限位開(kāi)關(guān)及按鈕、開(kāi)關(guān)信號(hào)也送到PLC的輸入模塊，經(jīng)過(guò)PLC程序運(yùn)算、邏輯判斷及時(shí)間判斷后，再由PLC的輸出模塊控制離心機(jī)的各工序速度及各工藝電磁閥。用PLC的通訊口與上位工控微機(jī)或可編程顯示終端的通訊口連接，實(shí)現(xiàn)PLC與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)了在顯示終端上很直觀友好的漢字及圖形介面顯示離心機(jī)各工序狀態(tài)、運(yùn)行曲線、轉(zhuǎn)速及故障信息等，并通過(guò)上位微機(jī)的鍵盤(或者觸模屏)，可很方便的直接修改離心機(jī)各工序的時(shí)間參數(shù)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述，但不限于附圖所示。
圖1為本實(shí)用新型的電機(jī)拖動(dòng)及工藝曲線圖圖2為本實(shí)用新型的電氣方框圖之一圖3為本實(shí)用新型的電氣方框圖之二圖4為本實(shí)用新型的程序控制臺(tái)電源電氣原理圖圖5為本實(shí)用新型的程序控制臺(tái)CPU模塊輸入電氣原理圖圖6為本實(shí)用新型的程序控制臺(tái)輸入模塊輸入電氣原理圖圖7為本實(shí)用新型的程序控制臺(tái)輸出模塊信號(hào)指示電氣原理圖圖8為本實(shí)用新型的程序控制臺(tái)輸出模塊輸出控制電氣原理圖圖9為本實(shí)用新型的程序控制臺(tái)電磁閥控制電氣原理圖
圖10為本實(shí)用新型的程序控制臺(tái)面板圖實(shí)施例1，如圖2所示，本實(shí)用新型由可編程控制器PLC的電源模塊、CPU模塊、輸入模塊和兩個(gè)輸出模塊，四象限頻率調(diào)速控制器電源裝置和操作控制臺(tái)組成，可編程控制器與四象限頻率調(diào)速控制器構(gòu)成離心機(jī)能量回饋拖動(dòng)控制。PLC的輸入輸出模塊通過(guò)電源總線、數(shù)據(jù)總線與CPU模塊相連接，利用電源模塊輸出的直流24V電源接入操作面板的所有按鈕及開(kāi)關(guān)的公共端，按鈕及開(kāi)關(guān)的另一端接入CPU模塊的各輸入點(diǎn)，速度傳感器直接檢測(cè)與離心機(jī)轉(zhuǎn)籃同軸、由鋼件構(gòu)成的凸凹圓型脈沖發(fā)生盤，所測(cè)脈沖直接輸入CPU模塊的中斷輸入點(diǎn)，CPU模塊的通訊口與工控微機(jī)或觸模式工業(yè)圖形顯示器的通訊口相互連接，一外部直流穩(wěn)壓電源的+24V接入輸入模塊及第一輸出模塊的公共端并接入繼電器線圈的公共點(diǎn)，通過(guò)繼電器的觸點(diǎn)再去控制AC110V的電磁閥，離心機(jī)上所有限位開(kāi)關(guān)及傳動(dòng)控制柜的輸出信號(hào)都接入PLC輸入模塊的各輸入點(diǎn)，所有指示燈及發(fā)光二極管都接入第一輸出模塊的各輸出點(diǎn)，第二輸出模塊的輸出點(diǎn)接入繼電器線圈及傳動(dòng)柜的信號(hào)輸入端口，三相50HZ、380V交流電經(jīng)由可控硅或開(kāi)關(guān)元件組成的交直交四象限交頻器，變?yōu)檩敵鲱l率可調(diào)(0～50HZ)電壓可變(10～380V)的三相交流電源，其輸出端直接接交流異步電動(dòng)機(jī)。電機(jī)采用三相交流鼠籠異步電動(dòng)機(jī)并采用強(qiáng)迫風(fēng)冷。變頻調(diào)速控制器交-直-交，四象限全數(shù)字電流型頻率控制器，采用改變?nèi)嘟涣鳟惒诫妱?dòng)機(jī)的定子頻率來(lái)變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。離心機(jī)轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)動(dòng)體上安裝測(cè)元件，通過(guò)PLC的中斷口或高速計(jì)口獲得實(shí)際轉(zhuǎn)速，從而控制離心機(jī)的各工序動(dòng)作。操作控制臺(tái)采用由可編程控制器為核心的可顯示中文工序流程、參數(shù)、工藝曲線、故障信息、I/O狀態(tài)及操作說(shuō)明，可改變工藝參數(shù)的鍵盤或觸模屏，控制離心機(jī)運(yùn)行的各種按鈕、開(kāi)關(guān)及指示燈組成，三相交流電源由操作控制臺(tái)進(jìn)線端子X(jué)1的L1、L2、L3及N引入，一相經(jīng)斷路器Q1提供工控微機(jī)及控制臺(tái)冷卻風(fēng)扇的交流220V電源，另外兩相經(jīng)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)QF1，通過(guò)變壓器T1，一組經(jīng)斷路器Q2，另一組經(jīng)斷路器Q3、急停按鈕S0提供可編程控制器PLC所需的交流220V電源，并將此路電源送入開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源DY1經(jīng)斷路器Q4為PLC的001CH輸入模塊，100CH輸出模塊及101CH輸出模塊控制繼電器K1-K8提供24V的直流電源?？删幊炭刂破鱌LC包括一個(gè)輸入AC100-240V，輸出DC24V的開(kāi)關(guān)電源模塊，一個(gè)自帶232串行通訊口，內(nèi)含4點(diǎn)中斷輸入的CPU模塊，一個(gè)16點(diǎn)直流輸入的輸入模塊000CH,001CH，兩個(gè)16點(diǎn)繼電器或晶體管輸出的輸出模塊100CH,101CH,CPU模塊的232串行通訊口通過(guò)兩個(gè)9芯插頭，一根四芯屏蔽電纜與上位計(jì)算機(jī)或者可編程顯視終端的232通訊口相連接。利用中斷點(diǎn)00000配合與離心機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的測(cè)定，從而完成該機(jī)器的工藝控制。輸入模塊000CH,001CH接收來(lái)自操作面板的按鈕、開(kāi)關(guān)S1-S13及離心機(jī)上的各種限位開(kāi)關(guān)SQ1-SQ11、傳動(dòng)柜(交流變頻)的允許運(yùn)行及故障信號(hào)、分蜜速度信號(hào)、卸料速度信號(hào)及振動(dòng)速度信號(hào)。輸出控制繼電器K1-K8，從而控制進(jìn)料電磁閥Y1、糖汁轉(zhuǎn)換電磁閥Y2、沖水洗電磁閥Y3、沖汽冼電磁閥Y4、料罩開(kāi)電磁閥Y5、卸料器(刮刀)電磁閥Y6、門洗電磁閥Y7、制動(dòng)電磁閥Y8。并于繼電器K1-K8線圈兩端的續(xù)流二極管D1-D8，用于保護(hù)PLC輸出模塊內(nèi)部的繼電器觸點(diǎn)。輸出模塊100CH輸出控制各工序的功能指示燈S7/H-S13/H、發(fā)光極管LED1-LED6、實(shí)施例2，如圖3所示，電機(jī)采用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電機(jī)尾部安裝測(cè)速發(fā)電機(jī)，電機(jī)采用強(qiáng)迫風(fēng)冷。調(diào)速控制器用直流調(diào)速控制器可控硅四象限無(wú)環(huán)流全數(shù)字或模擬量直流調(diào)速控制器。速度反饋采用與直流電動(dòng)機(jī)同軸的測(cè)速發(fā)電機(jī)，采用改直流電機(jī)電樞電壓進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，離心機(jī)升速或恒速時(shí)，控制器的可控硅正組橋工作，降速時(shí)反組橋工作。其余結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同。
能量回饋制動(dòng)過(guò)程為當(dāng)離心機(jī)工作于進(jìn)料、升速、水洗、汽洗、分蜜時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)直流調(diào)速控制器或頻率控制器的正組橋吸收電能，電動(dòng)機(jī)工作于第Ⅰ象限，當(dāng)離心機(jī)完成分蜜工作后，將于1200RPM的轉(zhuǎn)速急速降到150RPM，利用離心機(jī)轉(zhuǎn)藍(lán)的大慣量機(jī)械能，通過(guò)電動(dòng)機(jī)變?yōu)殡娔堋４藭r(shí)，電動(dòng)機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)(即電動(dòng)機(jī)工作于第Ⅱ象限)將電能回送電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了能量再生發(fā)電制動(dòng)。該過(guò)程的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)直流控制器或頻率控制器的反組橋來(lái)完成的。原逆變橋變?yōu)檎鳂颍鳂蜃優(yōu)槟孀儤?。如果五、六臺(tái)離心機(jī)機(jī)組聯(lián)用，一臺(tái)減速時(shí)回饋的電能，可補(bǔ)償另一臺(tái)升速時(shí)所需的部分電能。如配置電機(jī)功率為220KW的離心分蜜機(jī)，在高速減速時(shí)，向電網(wǎng)回饋的電能可達(dá)120KW左右。這樣，可使每分蜜一噸糖的電耗降為1-1.2KW.h(老式離心機(jī)在2KW.h以上)。采用直流電動(dòng)機(jī)與直流控制器，還是采用交流異步電動(dòng)機(jī)與頻率控制器，由用戶視經(jīng)濟(jì)情況等而定。
輸入、輸出通道(口地址)分配(1)CPU模塊輸入通道號(hào)00000中斷輸入口，接收來(lái)自速度傳感器A1的脈沖信號(hào)。
00001備用00002備用00003循環(huán)/單次選擇開(kāi)關(guān)S100004自動(dòng)/手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)S200005啟動(dòng)按鈕S300006停止按鈕S400007洗藍(lán)選擇開(kāi)關(guān)S500008離心恢復(fù)按鈕S6
00009手動(dòng)進(jìn)料按鈕S7000010手動(dòng)升速按鈕S8000011手動(dòng)沖水按鈕9000012手動(dòng)沖汽按鈕S10000013手動(dòng)分蜜按鈕S11000014手動(dòng)降速按鈕S12000015手動(dòng)卸料按鈕S13(2)輸入模塊通道號(hào)00100進(jìn)料定量限位開(kāi)關(guān)SQ100101不平衡位開(kāi)關(guān)SQ200102制動(dòng)放松到位限位開(kāi)關(guān)SQ300103刮刀下降到位限位開(kāi)關(guān)SQ400104刮刀上升到位及鎖緊限位開(kāi)關(guān)SQ5、SQ600105備用00106振動(dòng)限位開(kāi)關(guān)SQ7、SQ800107備用00108料罩開(kāi)到位限位開(kāi)關(guān)SQ1000109料罩關(guān)到位限位開(kāi)關(guān)SQ1100110二次水洗及汽洗選擇線00111備用00112傳動(dòng)柜允許運(yùn)行信號(hào)00113傳動(dòng)柜故障信號(hào)00114備用00115備用(3)輸出模塊一通道號(hào)10000進(jìn)料指示燈S7/H10001升速指示燈S8/H10002沖水冼指示燈S9/H10003沖汽冼指示燈S10/H
10004分蜜指示燈S11/H10005降速指示燈S12/H10006卸料指示燈S13/H10007不平衡(傾向)發(fā)光二極管LED110008振動(dòng)發(fā)光二極管LED210009故障發(fā)光二級(jí)管LED310010進(jìn)料速度(速度Ⅰ)發(fā)光二級(jí)管LED40011離心機(jī)速度(速度Ⅱ)發(fā)光二極管LED510012卸料速度(速度Ⅲ)發(fā)光二極管LED610013備用10014備用10015備用(4)輸出模塊通道號(hào)10100進(jìn)料電磁閥繼電器K110101糖汁轉(zhuǎn)換電磁閥繼電器K210102沖水洗電磁閥繼電器K310103沖汽洗電磁閥繼電器K410104料罩打開(kāi)電磁閥繼電器K510105卸料器(刮刀)卸料電磁閥繼電器K610106門冼電磁閥繼電器K710107剎車釋放電磁閥繼電器K810108允許傳動(dòng)柜運(yùn)行命令信號(hào)10109進(jìn)料速度命令信號(hào)10110分蜜速度命令信號(hào)10111卸料速度命令信號(hào)10112振動(dòng)速度命令信號(hào)10113備用10114備用10115備用本實(shí)用新型操作臺(tái)功能特點(diǎn)說(shuō)明操作臺(tái)上的顯示器可直觀地顯示離心機(jī)的運(yùn)行工序，運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行曲線，并可保持上一個(gè)循環(huán)的工作曲線一周期(綠色)，本次運(yùn)行曲線為紅色。可直觀地顯示各工序的設(shè)定時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間及運(yùn)行速度。
1、按鈕，開(kāi)關(guān)(1)進(jìn)料、升速、沖水、分蜜、卸料代燈按鈕自動(dòng)時(shí)僅為工序顯示，手動(dòng)時(shí)作為工序操作。
(2)啟動(dòng)、停上按鈕用于離心機(jī)的啟動(dòng)和停止。
(3)自動(dòng)/手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)用于選擇離心機(jī)的自動(dòng)或手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)功能。
(4)連續(xù)/單次選擇開(kāi)關(guān)選擇于連續(xù)，離心機(jī)將周期連續(xù)循環(huán)工作。選擇為單次時(shí)，離心機(jī)完成一個(gè)周期的工作后將停機(jī)，如要繼續(xù)運(yùn)行，需再按一次啟動(dòng)按鈕。
(5)洗藍(lán)選擇開(kāi)關(guān)置“1”為卸料結(jié)束后對(duì)轉(zhuǎn)藍(lán)進(jìn)行清洗，置“0”不進(jìn)行此功能。
(6)恢復(fù)按鈕用于在升速到分蜜階段，如離心機(jī)發(fā)生振動(dòng)，速度將由原來(lái)的1200RPM降至600RPM，待振動(dòng)消除后，如要恢復(fù)分蜜速度，按該按鈕。
(7)急停按鈕當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，按下該按鈕，離心機(jī)停機(jī)并且機(jī)械抱閘制動(dòng)。沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)該按鈕，復(fù)位緊急停機(jī)按鈕。
2、指示燈(1)速度Ⅰ指示燈啟動(dòng)及進(jìn)料速度不到時(shí)閃亮，進(jìn)料速度到時(shí)常亮。
(2)速度Ⅱ指示燈升速時(shí)閃亮，分蜜速度到后常亮。
(3)速度Ⅲ指示燈降速時(shí)閃亮，卸料速度到后常亮。
(4)不平衡指示燈在進(jìn)料時(shí)，如發(fā)生不平衡，該燈閃亮同時(shí)進(jìn)料閥關(guān)閉。
(5)振動(dòng)指示燈在發(fā)生振動(dòng)時(shí)閃亮。
(6)故障指示燈在發(fā)生故障時(shí)閃亮。
3、顯示器及鍵盤操作顯示器上可顯示五個(gè)畫(huà)面，即主畫(huà)面(報(bào)告菜單)，參數(shù)設(shè)置，過(guò)程故障，I/O狀態(tài)，操作說(shuō)明，這五個(gè)畫(huà)面的選擇位于顯示器上部，由鍵盤的左移或右移鍵選擇，即可進(jìn)入該畫(huà)面。
(1)報(bào)告菜單用于顯示工序狀態(tài)，故障信息，工藝曲線(轉(zhuǎn)速時(shí)間曲線)，設(shè)定的工序時(shí)間，實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，實(shí)際轉(zhuǎn)速等，這將有助于分蜜質(zhì)量的管理和控制，提高分蜜質(zhì)量的穩(wěn)定性。
(2)參數(shù)設(shè)置不需電氣人員離心機(jī)操作人員就可對(duì)工藝時(shí)間參數(shù)進(jìn)行修改。用左右移動(dòng)鍵選擇參數(shù)設(shè)定窗口，以及上下鍵選擇修改項(xiàng)，加減鍵改變參數(shù)。
(3)過(guò)程故障進(jìn)入該畫(huà)面，可顯示有關(guān)的故障信息，便于迅速準(zhǔn)確的排除故障。
(4)I/O狀態(tài)表即PLC的輸入、輸出表格，用于電氣人員進(jìn)行電氣檢查及維修。
4、自動(dòng)操作將離心機(jī)操作臺(tái)，自動(dòng)/手動(dòng)開(kāi)關(guān)置于自動(dòng)，按啟動(dòng)按鈕即可。如果條件滿足，離心機(jī)電機(jī)起動(dòng)，速度Ⅰ指示燈閃亮，待進(jìn)料速度到后，速度Ⅰ指示燈常亮，同時(shí)進(jìn)料指示燈亮，進(jìn)料定量到或者進(jìn)料時(shí)間到后，自動(dòng)轉(zhuǎn)升速及進(jìn)行以下的工序。如果上次工作時(shí)沒(méi)有卸料，PLC智能判斷，進(jìn)料閥不會(huì)打開(kāi)。升速時(shí)，速度Ⅱ指示燈閃亮直到分蜜速后常亮。分蜜工序完后，自動(dòng)轉(zhuǎn)入降速，此時(shí)速度Ⅲ指示燈閃亮，卸料速度到后常亮并進(jìn)行卸料工作。
5、手動(dòng)操作將操作臺(tái)上的自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)置于手動(dòng)，按啟動(dòng)按鈕，速度Ⅰ指示燈閃亮，電機(jī)啟動(dòng)，不到進(jìn)料速度，進(jìn)料按鈕無(wú)效。進(jìn)料速度到后，速度Ⅰ指示燈常亮，此時(shí)，按進(jìn)料按鈕轉(zhuǎn)入進(jìn)料工序，進(jìn)料指示燈常亮，進(jìn)料定量或時(shí)間到后，進(jìn)料鈕指示燈閃亮，提醒可進(jìn)行下一步升速操作了，此時(shí)，按下升速按鈕，待升速燈鈕閃亮?xí)r，提醒可進(jìn)行水洗工序了，按水洗按鈕，執(zhí)行該工序，相應(yīng)的指示燈亮，以下依次按各工序按鈕，依次執(zhí)行各工序。手動(dòng)狀態(tài)時(shí)，顯示器上的各工序設(shè)定時(shí)間不再起作用。按降速按鈕后，速度Ⅲ指示燈閃亮，表明卸料速度不到，卸料按鈕無(wú)效，只有待卸料速度到后，速度Ⅲ指示燈常亮，按卸料按鈕才有效。
6、自動(dòng)/手動(dòng)無(wú)擾動(dòng)切換操作由于采用了先進(jìn)的PLC及控制程序，在任何時(shí)候，任何工序狀態(tài)下都可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)/手動(dòng)任意切換。
本實(shí)用新型的離心機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)無(wú)級(jí)調(diào)速、起動(dòng)、升速、制動(dòng)速度快，平穩(wěn)，工作效率高；(2)能量回饋制動(dòng)，節(jié)約電能；(3)操作控制臺(tái)顯示直觀，操作及參數(shù)修改方便；(4)程序動(dòng)作可靠，抗干擾能力強(qiáng)，維護(hù)容易。
權(quán)利要求1.一種PLC控制無(wú)級(jí)調(diào)速全自動(dòng)離心機(jī)，其特征在于主要由可編程控制器PLC的電源模塊、CPU模塊、輸入模塊和兩個(gè)輸出模塊，四象限頻率調(diào)速控制器或四象限無(wú)環(huán)可控硅調(diào)速控制器，電源裝置和操作控制臺(tái)組成，可編程控制器與四象限頻率調(diào)速控制器或四象限無(wú)環(huán)流可控硅調(diào)速控制器構(gòu)成離心機(jī)能量回饋拖動(dòng)控制系統(tǒng)，PLC的輸入輸出模塊通過(guò)電源總線、數(shù)據(jù)總線與CPU模塊相連接，利用電源模塊輸出的直流24V電源接入操作面板的所有按鈕及開(kāi)關(guān)的公共端，按鈕及開(kāi)關(guān)的另一端接入CPU模塊的各輸入點(diǎn)，速度傳感器直接檢測(cè)與離心機(jī)轉(zhuǎn)籃同軸、由鋼件構(gòu)成的凸凹圓型脈沖發(fā)生盤，所測(cè)脈沖直接輸入CPU模塊的中斷輸入點(diǎn)，CPU模塊的通訊口與工控微機(jī)或觸模式工業(yè)圖形顯示器的通訊口相互連接，一外部直流穩(wěn)壓電源的+24V接入輸入模塊及第一輸出模塊的公共端并接入繼電器線圈的公共點(diǎn)，通過(guò)繼電器的觸點(diǎn)再去控制AC110V的電磁閥，離心機(jī)上所有限位開(kāi)關(guān)及傳動(dòng)控制柜的輸出信號(hào)都接入PLC輸入模塊的各輸入點(diǎn)，所有指示燈及發(fā)光二極管都接入第一輸出模塊的各輸出點(diǎn)，第二輸出模塊的輸出點(diǎn)接入繼電器線圈及傳動(dòng)柜的信號(hào)輸入端口，三相50HZ、380V交流電經(jīng)由可控硅或開(kāi)關(guān)元件組成的交直交四象限變頻器，變?yōu)檩敵鲱l率可調(diào)(0～50HZ)電壓可變(10～380V)的三相交流電源，其輸出端直接接交流異步電動(dòng)機(jī)，或者由三相50HZ、380V交流電，經(jīng)由正反兩組并連的可控硅組成的四象限無(wú)環(huán)流整流控制器，輸出直流電壓為0～440V，其控制器的輸出端直接接入直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組。
2.按權(quán)利要求1所述的離心機(jī)，其特征在于電源裝置用他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，電機(jī)尾部安裝測(cè)速發(fā)電機(jī)，或三相交流鼠籠異步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)采用強(qiáng)迫風(fēng)冷。
3.按權(quán)利要求1所述的離心機(jī)，其特征在于直流調(diào)速控制器采用與直流電動(dòng)機(jī)同軸的測(cè)速發(fā)電機(jī)，控制器的可控硅正組橋和反組橋工作；變頻調(diào)速控制器采用改變?nèi)嘟涣鳟惒诫妱?dòng)機(jī)的定子頻率來(lái)變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
4.按權(quán)利要求1所述的離心機(jī)，其特征在于可編程控制器PLC包括一個(gè)輸入AC100-240V，輸出DC24V的開(kāi)關(guān)電源模塊，一個(gè)自帶232串行通訊口，內(nèi)含4點(diǎn)中斷輸入的CPU模塊，一個(gè)16點(diǎn)直流輸入的輸入模塊(000CH,001CH)，兩個(gè)16點(diǎn)繼電器或晶體管輸出的輸出模塊(100CH,101CH)，CPU模塊的232串行通訊口通過(guò)兩個(gè)9芯插頭，一根四芯屏蔽電纜與上位計(jì)算機(jī)或者可編程顯視終端的232通訊口相連接。
5.按權(quán)利要求1所述的離心機(jī)，其特征在于操作控制臺(tái)采用由可編程控制器為核心的可顯示中文工序流程、參數(shù)、工藝曲線、故障信息、I/O狀態(tài)及操作說(shuō)明，可改變工藝參數(shù)的鍵盤或觸模屏，控制離心機(jī)運(yùn)行的各種按鈕、開(kāi)關(guān)及指示燈組成，三相交流電源由操作控制臺(tái)進(jìn)線端子X(jué)1的L1、L2、L3及N引入，一相經(jīng)斷路器Q1提供工控微機(jī)及控制臺(tái)冷卻風(fēng)扇的交流220V電源，另外兩相經(jīng)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)QF1，通過(guò)變壓器T1，一組經(jīng)斷路器Q2，另一組經(jīng)斷路器Q3、急停按鈕S0提供可編程控制器PLC所需的交流220V電源，并將此路電源送入開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源DY1經(jīng)斷路器Q4為PLC的001CH輸入模塊，100CH輸出模塊及101CH輸出模塊控制繼電器K1-K8提供24V的直流電源。
6.按權(quán)利要求1所述的離心機(jī)，其特征在于離心機(jī)轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)動(dòng)體上安裝測(cè)速元件，通過(guò)PLC的中斷口或高速計(jì)數(shù)口獲得實(shí)際轉(zhuǎn)速。
專利摘要本實(shí)用新型是一種PLC控制無(wú)級(jí)調(diào)速全自動(dòng)離心機(jī),其特征在于主要由可編程控制器PLC的電源模塊、CPU模塊、輸入模塊和兩個(gè)輸出模塊,四象限頻率調(diào)速控制器或四象限無(wú)環(huán)可控硅調(diào)速控制器,電源裝置和操作控制臺(tái)組成。本實(shí)用新型的離心機(jī)具有無(wú)級(jí)調(diào)速、起動(dòng)、升速、制動(dòng)速度快,平穩(wěn),工作效率高;能量回饋制動(dòng),節(jié)約電能;操作控制臺(tái)顯示直觀,操作及參數(shù)修改方便;程序動(dòng)作可靠,抗干擾能力強(qiáng),維護(hù)容易等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B04B13/00GK2321535SQ9724850
公開(kāi)日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1997年11月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月5日
發(fā)明者封云 申請(qǐng)人:昆明輕工業(yè)機(jī)械廠