4.完善的保护功能。变频器运行时的电流、电压、频率、转矩和功率等参数都可以在线监视,若超过设定值就会自动报警或保护停机。对地短路、过热及内部电路故障等也都会使保护功能动作而强制性停机,有效的保护了电机和变频器本身的安全。
各工步到位传感器采用NJK-5002螺栓型霍尔开关,其安装调试简单方便,灵敏度高。8个霍尔开关传感器的直流电源取自PLC的+24V直流输出。
对系统五种操作方式的转换我们采用的是5档万能转换开关,这样既减少了软件程序编制的麻烦,又使得操作方式转换更加直观,稳定可靠。
为了便于统计毛巾产量,控制箱面板上还装置了电子数显式计数器,由反刮到位信号(也就是一周期第6个工步的结束信号,它表示印刷完一条毛巾)驱动其计数。每班上班时先将其显示数据复零,再开始统计本班产量。
在控制箱面板上设置了各工步到位及电源、故障等相应的指示灯,给值车工一个醒目的提示,以避免错误操作。由于主要操作按钮都在控制箱面板上,为方便使用,在机台操作位置上还增设了启动和急停两个按钮。
考虑到工业现场的恶劣环境,干扰较大,我们对PLC 交流供电采用380/220V的隔离变压器(变压器级间屏蔽层接地),对其进行悬浮供电,以隔离由电网引入的干扰。
在 PLC的每个输出端都要并联上RC阻容吸收网络,以吸收抑制接触器、电磁阀等感性负载开断时所产生的过电压;线路敷设时,将PLC控制信号线与交流电源线分开布线,最大限度的降低静电和电磁感应干扰。从图2中可见,我们把PLC的上部I/O端口000—01B分配为输入端,把下部I/O端口01C—037 分配为输出端,这样做的好处是把输入和输出、强电和弱电明显隔离分开,进一步减小干扰,同时也避免了接线错误。
在控制箱结构设计时,要充分注意到变频器的散热问题,对此我们采取了如下措施:一是变频器四周留有足够的空间以利于散热,同时因热量向上散发,变频器应安装在控制箱上部,且其上方不再安装其它设备;二是由于变频器运行时,底部散热板的温度可达900C,所以要把变频器安装在耐高温的金属底版上;三是因考虑防尘问题,控制箱体需要密闭,如若周围环境温度较高,影响变频器散热的话,在控制箱体上还应设置散热风扇。本系统控制箱由于在结构设计、元件排列时考虑了设备散热的影响,所以未设置散热风扇。
三、软件程序设计
本系统的主要控制功能都是由PLC来实现的,图3为PLC主程序流程框图,整个程序用富士PLC的梯形图编制。系统中的5种操作方式由两部分程序控制,其中的调试和手动操作方式由手动部分程序完成,单步、周期及自动操作方式由自动部分程序完成。