PLC在钢丝绳式格栅除污机上的应用

二、PLC控制过程
    控制原理如图2、图3所示。

    1．抓斗下行。开机前抓斗位于起始位置，提升到位接近开关接通，常开点X6闭合。选择手动或自动开关，即常开点X15或X16闭合，按下启动按钮，常开点X20闭合，则辅助继电器M392接通，升降电机启动，抓斗下行。
    2．开耙。定时器T0接通开始计时，延时2s后T0常开点闭合，M393接通，启闭电机启动，抓斗开耙。开耙到位后，开耙到位接近开关接通，常闭点X7断开，启闭电机停止运转。
    3．闭耙。抓斗下行至池底，闭耙到位接近开关接通，则常开点X4闭合，M0接通，升降电机停止运转，同时常开点M0闭合，M394得电，启闭电机启动，抓斗闭耙。闭耙到位时，闭耙到位接近开关接通，常开点X5闭合，M1接通，启闭电机停止运转。
    4．抓斗上行。闭耙到位后，常开点M1闭合，M395得电，升降电机开始运转，抓斗上行，提升到位，常开点X6闭合，M2接通，升降电机停止运转。
    5．卸渣。抓斗上行到位后延时3s，通过本机差动机构和卸渣机构自行将废渣排至小车外运，同时运行计时器和停机计时器工作，至此一个工作循环结束。
   

三、PLC控制特点与功能
    1．实现一系列准确的清捞动作。格栅除污机是间断运行的，通过PLC内部计时器，严格控制除污机运行时间、停机时间和卸渣时间，所有输出信号均可送至中央控制室，实现远程控制，方便值班人员夜间操作。
    2．松绳保护。抓斗上行、下行过程中，当遇到障碍物时，出现松绳但耙没下放到位的现象，这是一种非正常状态（耙未到达池底）。本机PLC内部设置了一计数器C0记下松绳次数，即记录指定时间内出现这种状态的次数，如达到设定值，则常开点C0闭合，M104工作，输出报警信号和控制相应输出继电器，见图4，提请操作人员查看现场，采取措施排除障碍物。
    3．开、闭耙保护。当抓斗开耙、闭耙过程中出现障碍时，开耙、闭耙到位开关不能按时接通。此时PLC设置了T1、T2，见图4，限时7s若不能完成开耙、闭耙动作，则输出故障信号，并控制相应继电输出，保证了除污机的安全运行。
    4．根据液位差灵活控制运行。当拦截残渣数量较多时，格栅除污机前后液位出现较大的高度差，此时即使在停机状态，也必须开机，因此在自动工作状态，格栅除污机运行还受液位差控制器及定时时间的控制，见图2。即当设备处在间歇停止状态时，栅体前后的液位差达到一定的设定值或保持间断工作的定时时间到，X22闭合，M3接通，M392工作，设备即投入工作，可根据实际情况灵活运行操作。
    5．过载保护。当设备发生机械过载或电机过载等故障时，X2和X10闭合，M100得电，报警并控制相应继电输出。在每一动作程序均设有常闭点X17，急停按钮启动后，所有常闭点X17断开，相应电机停止运转，见图4。

四、安装及使用注意事项
    1．PLC要求环境温度在0~55℃为宜，安装时不能将其放在发热量大的元器件下面，四周通风散热的空间应足够大。如果周围环境超过55℃，则应安装电风扇强迫通风。
    2．为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给PLC接上专用地线。接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开，若达不到这种要求，则必须做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。
    3．对电源的要求。PLC供电电源为50Hz、220(1±10%)V的交流电。对于电源线来的干扰，应安装一台带屏蔽层的变比为1:1的隔离变压器，然后再接入PLC。若现场电源质量满足不了上述要求，则需设置一个精度较高的稳压电源。
    4．PLC在使用中会因外界干扰、后备电池电量耗尽和硬件等因素，使其内部的程序丢失。一旦发生此类情况，若不能及时将原程序重新装入，则将造成设备的全面瘫痪，这就需要做好程序的备份。
   

五、结语
    PLC应用于钢丝绳式格栅除污机的自动控制，实现了抓斗下行、开耙、闭耙、提升、卸渣五个机械动作，按照预期设定的时间运行，直至限制各个动作的接近开关接到信号为止。运行实践证明，与传统继电器控制相比，PLC节省了大量时间继电器、计数器、步进控制开关等设备，提高了自动控制的准确性和可靠性，同时保障了被控设备的运行安全，实现了良好的经济效益和社会效益。

参考文献：
[1]陈富安，朱运利，申毅．单片机IJ可编程控制器应用技术[M]．北京：电子工业出版社，2003.
[2]宫淑贞，王冬青，徐世许．可编程控制器原理及应用[M]．北京：人民邮电出版社，2002.
[3]江苏无锡市通用机械公司．钢丝绳式格栅除污机用户手册[K]，2001.