PDF《基于PLC的润滑控制系统的设计》

1 欧姆龙征文集2007 OMRON 基于PLC的润滑控制系统的设计 Design of Lubrication Control System Based on PLC 浙江大学 信息学院控制系 李国厚 Li Guohou 1.

引言 球磨机是在火电厂、水泥厂和其他一些大型矿山设备中所 使用的大型关键设备.磨机筒体用中空轴支撑在轴承座的轴瓦 上,相当于滑动轴承,其润滑设备的正常运行至关重要,直接影响 整个下游生产线的工作.而多数老企业设备陈旧,润滑系统的可 靠性很低,很多都没有间接或直接测温装置,运行中研瓦、烧瓦的 恶性事故时有发生,每次刮研抢修过程都导致整个生产线长时间 停产,造成巨大的经济损失.对于大型矿山来说,球磨机台数多, 岗位工多,维护工作量很大,成为下游冶炼企业生产的 瓶颈 设备. 磨机在启停和运行时必须要进行润滑.实际应用中,对于 大型磨机通常要采用高低压润滑站来进行润滑,以保证磨机的 正常运转和轴瓦的安全.目前,很多润滑站还采用继电器逻辑 进行控制,这类系统的自动化程度很低,大部分操作都由手动 完成.而且其电气线路复杂,可靠性不高,不便维护.实际使 用时一台磨机就需要一个油站进行润滑.我们采用欧姆龙公司 的PLC设计的控制系统实现了润滑站的全自动控制,而且一个 油站可以同时给两个或更多个磨机提供润滑,体现了先进控制 技术的优越性.系统结构先进合理,功能完善,体积小,耗电 省,便于维护,并且具有极高的可靠性. 2.系统的功能设计 控制系统采用PLC对磨机前后轴承、主电动机轴承(不包 括主减速器)实施润滑、监控和联锁保护等功能.与常规继 电器实施的润滑系统相比,PLC系统具有故障率低、可靠性 高、接线简单、维护方便等诸多优点.PLC的控制功能使磨机 润滑系统的自动化程度大大提高,减轻了岗位人员的劳动强度. PLC与电接点压力表、温度表等传感器配合使用,使系统控制 的安全性、可靠性大大提高,也使磨机运行的故障率大大降低, 提高了设备的运转率. 控制系统能够实现为两台磨机的安全启停及正常运行提供 高低压润滑.主要功能如下: (1)油箱油温正常时(不低于30度),启动低压工作泵. 30s后高压泵自动启动.当油压达到20 MPa时,根据要求(按钮 输入信号)送出启动信号给相应的磨机.磨机启动后送出反馈 信号,延时3min高压泵自动停机.实际运行时要求两台磨机不 能同时启动,间隔时间至少需要4min. (2)主机停机后,送出反馈信号,高压泵工作3min,停半 小时,如此循环3~5次,以保证磨机轴瓦的安全. (3)运行时如果油箱油温低于30℃,电加热器自动投入工 作并报警.温度达到40℃时自动停止加热;

如果油箱出口温度 达到45℃,冷却器自动投入.温度下降到40℃时停冷却器. (4)运行时如果油箱压力低于0.1MPa,备用低压工作泵自 动投入,40s内如果压力还达不到正常则报警.如果压力继续下 降到0.05MPa,整个系统自动停止运行以检查故障. (5)运行时如果油箱油位过高或过低,系统都予以报警. 控制系统中温度用电接点温度表检测,压力用电接点压力 表检测,油位用干簧继电器检测,低压工作泵与备用泵可由二 位开关转换.循环次数及定时时间可根据需要随机设定.报警 信号均为声光形式.声报警(电笛)可用按钮解除,报警指示 在故障排除后自动消失. 3.PLC外部I/O连接 欧姆龙公司的C40P型PLC是一种小型可编程序控制器.在 不加外部扩展模块的情况下能够实现一般的开关量控制,具有 顺序、定时、计数等逻辑控制的功能.如果加上适当的扩展模 块还可以进行模拟量控制,而且具有很高的可靠性.主机共有 I/O点40个.表1为润滑站控制系统中PLC外部I/O分配表.其中 PLC的24个输入点中已用了17个,16个输出点用了14个.可见 该PLC的软、硬件资源得到了相当充分的利用.具体的I/O分配 如附表所示.考虑到实际工作中的安全因素,输入/输出没有采 用编码形式,而是直接采用点―点的方式. 摘要: PLC以其使用简易、可靠性高而广泛应用在各种不同的自动控制系统中.本文介绍了欧姆龙C40P可编程控制器在大型油站控 制系统中的应用,具体介绍了控制系统的组成、功能和特点,详细阐述了控制系统的实际硬件构成和控制程序设计,讨论了 系统设计中的具体问题及其解决方法,指出了其应用前景. 关键词:PLC,润滑站,控制,梯形图 Abstract: PLC is widely used in different kinds of automatic control system for its easy use and high reliability. The application of OMRON PLC in the control system of large lubrication station is introduced in this paper, and the functions, features, structure of the control system. And also the practical hardware structure and design of control software are expounded, the concrete problems and its solution in the system design are discussed. The application prospect is pointed in the end. Key words: PLC, Lubricating Station, Control, Ladder Diagram