可編程控制器在混凝土拖泵中的應(yīng)用
時間:2011年12月05日來源:本站原創(chuàng)作者:admin點擊:次
可編程控制器在混凝土泵中的應(yīng)用概況
目前，P
LC在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、電力、建材、工程機(jī)械、汽車、交通運輸、環(huán)保、文化娛樂及機(jī)械制造等各行業(yè)，使用情況大致可歸納如下:開關(guān)量的邏輯控制;模擬量控制;運動控制;過程控制:數(shù)據(jù)處理;通信及聯(lián)網(wǎng)。
在混 凝 土
泵普遍使用之前，輸送混凝土料是靠大型塔吊、皮帶運輸機(jī)、井架式或牌架式升降機(jī)輸送，效率低，勞動強(qiáng)度大，輸送速度慢，極易造成混凝土料粘合性差，只適用于混凝土澆灌量較小和提升高度不太大的情況。如今，混凝土拖泵作為混凝土的一種能連續(xù)地完成水平和垂直輸送設(shè)備，具有:機(jī)械化程度高、效率高、占用人力少、勞動強(qiáng)度低和施工組織簡單等優(yōu)點，已在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，它可以將預(yù)拌好運送來的混凝土料依靠泵送壓力通過輸送布料管從地面排放到各施工點，然后由施工人員將混凝土料攤鋪到位、凝固，從而實現(xiàn)混凝土的連續(xù)泵送和澆筑。
自從 1 959
年德國的schwing公司生產(chǎn)出第一臺全液壓的混凝土泵，采用了液壓驅(qū)動、功率大、振動小、排量大并可實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，至今，混凝土泵技術(shù)日趨完善;我國在50年代引進(jìn)國外混凝土泵技術(shù)，現(xiàn)已接近世界先進(jìn)水平，尤其運用了現(xiàn)在的PLC可編控制器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器式控制，使控制系統(tǒng)更加可靠，易于操作。本系統(tǒng)是應(yīng)用于HBT60系列混凝土拖泵，最高泵送壓力可達(dá)16M
Pa，最大排量為60m
3/h，最大垂直輸送高度可達(dá)320多米。液壓系統(tǒng)采用活塞雙缸式系統(tǒng)回路;換向方式采用電控系統(tǒng)控制;它是通過接近開關(guān)檢測活塞在混凝土缸中的終端位置，并將信號傳送給可編程控制器，可編程控制器再按照預(yù)存好的程序來控制分配閥和主油缸的2位4通電磁閥來帶動它們往復(fù)交替排送。
電氣系統(tǒng)組成及系統(tǒng)工作過程
整個電氣系統(tǒng)由380V 電源主回路，220V交流控制回路，DC24V
控制回路，電磁閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。其中可編程控制器是由220V交流回路提供工作電源 ， DC
24V控制回路提供輸出控制電壓，它具體由主電機(jī)啟動信號輸入、主油缸位置限位檢測、手動分配閥調(diào)整、手動主油缸調(diào)整、自動泵，送啟動和停止、反泵控制、可編程控制器輸出執(zhí)行等部分組成。主油缸位置限位檢測:由于主油缸是可以手動調(diào)節(jié)和活塞位置并不一直在終端位置的，當(dāng)液壓系統(tǒng)手動調(diào)整或自動泵送時，要隨時通過接近開關(guān)對主油缸活塞上感應(yīng)套檢測并反饋信號使之按設(shè)計程序運行。可編程控制器輸出執(zhí)行部分:控制單元發(fā)出的控制信號驅(qū)動電磁閥來控制分配閥和主油缸的交替運動。主電機(jī)啟動信號輸入:當(dāng)主電機(jī)啟動后，通過串聯(lián)在PLC輸入端上控制主電機(jī)的交流接觸器一個輔助觸點來提供輸出信號。手動分配
閥調(diào)整、手動主汕缸調(diào)整、自動泵送啟動和停止、反泵控制部分均由可編程控制器完成。主要工作過程分為手動調(diào)整和自動泵送(正、反泵)兩個部分:在每 次 泵
送前、出現(xiàn)故障、調(diào)試泵送壓力或拆裝主油缸時，須手動調(diào)試分配閥和主油缸，從而觀察泵送壓力、速度、換向壓力、正反泵狀態(tài)是否正常。正泵自動
泵送時，須泵送的混凝土料已裝入料斗，啟動自動泵送按鈕，泵送開始，不論開始時主油缸的位置在何處均能通過編程器的預(yù)設(shè)程序自動調(diào)整，當(dāng)左分配閥動作后，延時U
S左主油缸動作，當(dāng)左主油缸到位時通過左分配閥與w擺動缸連接，左缸活塞將料排放出去，與此同時，右主油缸活塞感應(yīng)套后退到右接近開關(guān)處，信號反饋后，程序控制分配閥換向，延時OAS右主油缸動作，右缸到位后排料，同時左缸活塞感應(yīng)套后退到左接近開關(guān)，反饋信號后分配閥換向，往復(fù)交替運行。當(dāng)泵送時若發(fā)生堵管時，須反泵兩、三個行程，它的工作過程與正泵時相反，它是左分配閥動作，延時后左缸動作后退吸料，此時左缸限位反饋信號后分配閥換向，延時后右缸動作后退吸料，往復(fù)交替運行。
可編程控制器的資源配置
控制系統(tǒng)中的手動分配閥調(diào)整、手動主油缸調(diào)整、自動泵送啟動和停止、反泵控制部分均由可編程控制器完成。經(jīng)過分析對比，選用日本三菱公司的FX1S-
20MT晶體管輸出可編程控制器。它的總輸入輸出點為20點，其中輸入為12點(XO-X7,
X10-X13)，輸出為8點(YO-Y7)。另外，它完成延時所采用的定時器記數(shù)間隔是10 ms,程序工作時采用循環(huán)掃描方式。
可編 程控 制器資源配置安排如下:
X1: 主電機(jī)啟動輸入;
X2: 泵送啟動輸入;
X3: 泵送停止輸入;
X4: 左分配閥點動輸入;
X5: 右分配閥點動輸入;
X6: 左主油缸點動輸入;
X7: 右主油缸點動輸入;
X10:反泵信號輸入;
X12: 左主油缸限位接近開關(guān);
X13: 右主油缸限位接近開關(guān);
Y2: 泵送指示燈信號輸出;
Y3: 左分配閥電磁鐵控制信號輸出;
Y4: 右分配閥電磁鐵控制信號輸出:
Y5: 右主油缸電磁鐵控制信號輸出;
M101：泵送啟動信號邏輯繼電器;
M102：右缸 限位啟動邏輯繼電器;
M103：左缸 限位啟動邏輯繼電器;
M104: 允許 手動調(diào)整分配閥、主油缸的邏輯繼電器;
M105 :自動泵送前，當(dāng)任何一個左、右主油缸上活塞感應(yīng)套不在接近開關(guān)處時復(fù)
位邏輯繼電器。
M106 : 當(dāng) M 105 被
置"，1”時，允許正泵自動泵送的邏輯繼電器:
M107 : 當(dāng) M1 05 被 置“1”時，允許反泵自動泵送的邏輯繼電器;
TI : 右 分 配 閥 被 接通后，才允許動作的延時定時器;
T2 : 左 分 配 閥 被 接通后，才允許動作的延時定時器;
其中 ， M
101和M102是由程序控制的左、右主油缸互鎖邏輯繼電器;M104和M105是由程序控制的自動泵送、手動調(diào)整互鎖邏輯繼電器;M106和M107是由程序控的正、反泵互鎖邏輯繼電器。
可編程控制器的梯形圖編程及說明
按照本系統(tǒng)的實際工作要求和電器配置，下面按順序介紹各指令的執(zhí)行情況(圖1)并結(jié)合前述的UO口配置，繪制梯形如圖
(1) 當(dāng) 主 電 機(jī)
接通后它的輔助常開觸點X1接通;此時，若接通自動泵送信號時，X2常開觸點接通，自動泵送開始，并且M99具有自鎖功能;但是當(dāng)按下泵送停止按鈕時，X3常閉觸點斷開，自動泵送停止，M99斷開。
(2 )在 M 9 9
接通后，當(dāng)右缸接近開關(guān)X13接通，同時X12處于斷開位置，使M101接通，并具有自鎖連續(xù)作用。
(3 )在 M
99接通后，當(dāng)左缸接近開關(guān)X12接通，同時X13處于斷開位置，使M102接通，并具有自鎖連續(xù)作用;其中，M102與M10l具有互鎖作用。
(4 )主 電
機(jī)接通后，在沒有接到自動泵送信號時，允許進(jìn)行手動調(diào)整分配閥和主油缸，M104處于接通狀態(tài)。
(5 )M 9
9接通后，當(dāng)主油缸感應(yīng)套不在兩個接近開關(guān)的感應(yīng)位置時的復(fù)位指令，M105處于接通狀態(tài);系統(tǒng)要求在自動泵送過程中不允許手動調(diào)整，因而，M105與M104具有互鎖作用。
(6) M 10 5
接通后，在沒接到反泵指令輸入時(常閉觸點X10未斷開)的自動正泵狀態(tài)，M106處于接通狀態(tài)。
(7) M 1 05
接通后，在接到反泵指令輸入時(常開觸點X10接通)的反泵啟動狀態(tài)，M107處于接通狀態(tài)。
(8)
正泵時，當(dāng)右缸接近開關(guān)感應(yīng)到信號;或者反泵時，當(dāng)左缸接近開關(guān)感應(yīng)到信號;或者手動調(diào)整時，收到右分配閥手動輸入信號;或者收到反泵啟動信號時，均使右分配閥動作，Y4處于接通狀態(tài)。
(9) Y4接通后，延時定時器T1動作，并延時0.1 s后接通。
(10 ) 在
M101接通時，當(dāng)正泵泵送后TI己經(jīng)接通;或者反泵泵送后T2己經(jīng)接通;或者收到右主油缸手動輸入信號時，均使右主油缸動作，Y5處于接通狀態(tài)。
(11 ) 正泵時
，當(dāng)左缸接近開關(guān)感應(yīng)到信號;或者反泵時，當(dāng)右缸接近開關(guān)感應(yīng)到信號;或者手動調(diào)整時，收到左分配閥手動輸入信號;或者收到反泵啟動信號時，均使左分配閥動作，Y3處于接通狀態(tài)。
(12 ) Y 3 接通后，延時定時器T2動作，并延時0.1s
后接通。
(13) 在 M 10
2接通時，當(dāng)正泵泵送后T2已經(jīng)接通;或者反泵泵送后T1已經(jīng)接通;或者收到左主油缸手動輸入信號時;或者出現(xiàn)泵送前兩主油缸都不在兩接近開關(guān)處，在復(fù)位后并接到相應(yīng)分配閥已動作的信號時，均使右主油缸動作，Y6處子接通狀態(tài)。
(14 ) 自動泵送開始后，輸出泵送指示燈信號。
結(jié)語
該系統(tǒng)采用FXIS2
0MT可編程控制器作為電器主控單元，其高速計數(shù)器的計數(shù)頻率可達(dá)10kHz,定時器記數(shù)單位為100
ms，能快速適應(yīng)工作環(huán)境的變化，實現(xiàn)了定位精度高、快速編程，提高工作效率的功能。
啟科電子產(chǎn)品導(dǎo)航公司新聞