在電機(jī)過載保護(hù)中PLG的應(yīng)用

田靜

摘要：在電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行過程中往往會(huì)發(fā)熱，而在過載現(xiàn)象下，其發(fā)熱情況勢(shì)必會(huì)更加明顯，致使電機(jī)被損壞。也正因如此，做好電機(jī)的過載保護(hù)則尤為重要。而PLC在電機(jī)過載保護(hù)中的應(yīng)用，恰恰能夠確保電動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行。所以，加強(qiáng)對(duì)PLC在電機(jī)過載保護(hù)中的應(yīng)用研究則具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文筆者對(duì)電機(jī)過載保護(hù)中PLC的應(yīng)用進(jìn)行粗淺的闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：電機(jī)；過載保護(hù)；PLC

0.前言

電機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中因電機(jī)過載而引發(fā)的系統(tǒng)故障時(shí)有發(fā)生，而這些故障輕者會(huì)造成電機(jī)主回路跳閘，迫使電機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行中斷，重者甚至?xí)斐呻姍C(jī)設(shè)備損壞，帶來重大的生產(chǎn)事故，嚴(yán)重威脅到人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全。也正因如此，做好電機(jī)的過載保護(hù)則尤為重要。尤其是近些年來，人們利用PLC的功能對(duì)電機(jī)的安全運(yùn)行實(shí)施監(jiān)視與保護(hù)儼然已經(jīng)取得了十分優(yōu)異的成效。因此，本文筆者結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)PLC在電機(jī)過載保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行粗淺的剖析，也供廣大同行參考借鑒。

1.PLC的內(nèi)部功能分析

PLC具備計(jì)數(shù)與計(jì)時(shí)功能，輸入電路利用光電耦合器進(jìn)行隔離且在電路中設(shè)有RC濾波器，可以說設(shè)計(jì)這些裝置其根本目的，都是為了防止因輸入點(diǎn)顫振、輸入線混入噪聲而引發(fā)的錯(cuò)誤動(dòng)作。當(dāng)外部輸入從開始向結(jié)束或者是從結(jié)束向開始變化時(shí)，PLC的內(nèi)部都會(huì)有會(huì)存在lOms的滯后響應(yīng)取件。而如若將電機(jī)的每一圈都作為一個(gè)脈沖信號(hào)進(jìn)行輸入，則脈動(dòng)信號(hào)的最短周期則是20ms。所以，為了能夠更為準(zhǔn)確的記錄每一個(gè)脈沖，我們可以采用高速計(jì)數(shù)器對(duì)脈沖進(jìn)行處理。

2.PLC對(duì)電機(jī)過載情況的判斷

在電機(jī)的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，如若我們?cè)陔姍C(jī)的轉(zhuǎn)軸之上涂有黑白相間的兩條紋路，那在電機(jī)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，黑白兩條紋路勢(shì)必會(huì)交替出現(xiàn)。此時(shí)，光電原件間接接收光的反射信號(hào)，輸出電脈沖，在經(jīng)電路的放大變形，整齊的方波信號(hào)被輸出，

最終則由PLC的輸入繼電器進(jìn)行接收。那么在這整個(gè)過程中PLC勢(shì)必能夠通過所接收到的脈沖信號(hào)，對(duì)電機(jī)的過載情況進(jìn)行正確的判斷。如下圖所示

而最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速n，則等于n-nxSm=1000-1000x0.075=925

因此，如若此時(shí)我們將保護(hù)點(diǎn)n設(shè)置為940，那每轉(zhuǎn)時(shí)間則需要63.7ms，每10圈的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間則需要637ms。而根據(jù)PLC的實(shí)際特點(diǎn)，選擇單位時(shí)間640ms，并將電機(jī)每轉(zhuǎn)10圈與計(jì)時(shí)器計(jì)64個(gè)時(shí)間脈沖進(jìn)行比較，此時(shí)如若計(jì)時(shí)脈沖小于64個(gè)電機(jī)則輕載，反之則過載。

4.PLC在電機(jī)過載保護(hù)中的程序設(shè)計(jì)

根據(jù)上文計(jì)算分析可知，PLC程序設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)該將電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)n設(shè)定為11，這是因?yàn)閺?號(hào)到11號(hào)脈沖之間所需要的時(shí)間正好是轉(zhuǎn)動(dòng)10圈所需要的時(shí)間。以知高速計(jì)算器C235，計(jì)時(shí)器T200，輸入點(diǎn)X0、X10。

第一，在元器件的處理上，我們可以利用高速計(jì)算器C235對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)輸入X0，作為電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的輸入信號(hào)，同時(shí)用X10作為計(jì)算器線圈的連續(xù)驅(qū)動(dòng)值?？傻酶咚儆?jì)算器的輸入轉(zhuǎn)數(shù)為11，計(jì)時(shí)器的時(shí)間累計(jì)值為64。

第二，在電機(jī)運(yùn)行中，我們將保護(hù)點(diǎn)設(shè)置在N=940，當(dāng)電機(jī)運(yùn)作后，其實(shí)際的轉(zhuǎn)速N勢(shì)必要大于940轉(zhuǎn)，而Vn則會(huì)小于63.7ms，此時(shí)，電機(jī)沒轉(zhuǎn)動(dòng)11圈，其計(jì)算器值等于0，而計(jì)時(shí)器在不等于0

第三，電機(jī)的過載運(yùn)行，當(dāng)N小于等于940時(shí)，t/n則大于等于63.7ms。此時(shí)的電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)11圈，其計(jì)算器值不等于0，而計(jì)時(shí)器則等于0，PLC程序則會(huì)根據(jù)此時(shí)的條件發(fā)出停止電機(jī)運(yùn)行的指令，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的過載保護(hù)。

5.結(jié)語

隨著工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)電機(jī)提出了越來越高的要求，也正因如此，電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也變得更加復(fù)雜。所以，在電機(jī)的過載保護(hù)中需要將更多的因素考慮進(jìn)去。但毫無疑問的是無論電機(jī)過載保護(hù)設(shè)備如何發(fā)展，以PLC可編程控制為主導(dǎo)的過載保護(hù)勢(shì)必會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用，也勢(shì)必會(huì)成為未來過載保護(hù)設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)。因此，不斷的強(qiáng)化與完善PLC在電機(jī)過載保護(hù)中的應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)PLC的研究則具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義值得深入研究與探討。