PLC在桥式起重机中的应用
plc在桥式起重机中的应用
沧州炼油厂炼油三部沥青车间现有年产十万吨道路沥青装置一套，车间配套有装车用桥式起重机两台，该桥式起重机是张家口起重机厂1979年10月生产，我厂1980年4月投用，经过20多年的使用，该设备已经非常陈旧，且随着近几年产量的增加，起重机使用频率增加，天车故障频发，沥青桥式起重机（又称天车）的电气维护一直是我们日常维护的一项重要工作，往往投入了大量的人力物力，还不能保证天车的正常使用，每年都消耗大量的材料费用。为解决该问题，2004年4月份我们组织了技术人员进行了qc攻关，经过比较决定采用施耐德公司生产的modicontsxnezaplc，代替原电路中的jt3-11/1时间继电器，改造后，经过两年的使用，效果良好。
2控制电路的分析与改造
在桥式起重机电路中，故障发生比较多的是抓斗提升、张合部分的控制电路。抓斗提升、张合主电路如图1所示。控制电路如图2所示。
图1原主电路
图2原控制电路
图2中，km11、km33、km22、km44分别是控制抓斗提升、张合的主接触器，km1～km6是切除电阻的接触器，kt1～kt6是时间继电器，时间继电器的作用是分级延时接触启动电阻，由于动作频繁所以故障频发。我们通过分析可以看出:
（1）由于时间继电器的型号是jt3-11/1-110v，因此工作回路是一个半波整流降压回路，要使jt3-11/1正常工作，该回路中的二极管、降压电阻、接触器辅助接点均应可靠工作;
（2）jt3-11/1型号的时间继电器的辅助接点导致电气故障经常发生的一个主要点，如机构故障、接点接触不良故障，检修起来非常烦琐;
（3）jt3-11/1的线圈本身也经常出现短路和断路故障;另外，在这部分控制电路中，切除电阻的接触器和时间继电器辅助触点相互控制，互为因果，电路比较复杂。我们通过以上分析可以看出:无论哪一点出问题，都会导致抓斗电动机直接起动，使电机的起动转矩大大下降，如果发现不及时，极易烧坏电机。
施耐德公司生产的modicontsxnezaplc功能比较丰富，容易使用且工作可靠，cpu单元具有12点输入和8点输出的20点i/o的基本结构，可根据需要最多连接3个扩展模块扩展至80个i/o点。根据原电路要求，笔者用两个modicontsxnezaplc更换了6个时间继电器，用plc的输出节点对km1～km6接触器进行控制。改造后的原理图如图3图、4所示。
图3modicontsxnezaplc的电源回路
图4modicontsxnezaplc的输出回路
由于modicontsxnezaplc一接通电源就运行其中的程序，因此通过抓斗主接触器来控制nezaplc是否运行。我们对nezaplc进行了编程，使其输出节点依据设定的延时时间依次导通，达到原电路的动作要求。考虑到nezaplc的安全运行，实测了接触器（cj12-100）线圈的实际工作电流是0.7a，为了防止线圈烧毁而损坏继电器的输出接点，该接点的额定电流是2a，在输出回路中串联了一个2a的保险管，保障该回路的接点不致被损坏。
3抗干扰措施
由于plc的安装地点是在桥式起重机的电气控制箱上，处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高plc控制系统可靠性，一方面要求plc生产厂家提高设备的抗干扰能力;另一方面，要求工程设计、安装施工和使用维护中引起高度重视，多方配合才能完善解决问题，有效地增强系统的抗干扰性能。
3.1采用性能优良的电源，抑制电网引入的干扰
在plc控制系统中，电源占有极重要的地位。电网干扰窜入plc控制系统主要通过plc系统的供电电源（如cpu电源、i/o电源）等进入的。对于给plc系统供电的电源，必须采用隔离性能较好电源。
3.2电缆选择的铺设
为了减少动力电缆辐射的电磁干扰，我们选用了屏蔽电缆。在工程中，采用铜带铠装屏蔽电力电缆，可以大大降低动力线产生的电磁干扰，使工程取得满意的效果。
不同类型的信号分别由不同电缆传输，信号电缆应按传输信号种类分层铺设，严禁用同一电缆的不同导线同时传送动力电源和信号;避免信号线与动力电缆靠近平行铺设，以减少电磁干扰。
4结束语
我们改造后的电路简单，使用可靠，维护方便，从2004年6月份投用以来，两部桥式起重机的改造电路故障率为零，节省了大量人力物力，降低了劳动强度，并且每年可节约几万元的材料消耗，解决了多年沥青桥式起重机电气部分频繁故障的一个重大难题。
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在桥式起重机电路中，故障发生比较多的是抓斗提升、张合部分的控制电路。抓斗提升、张合主电路如图1所示。控制电路如图2所示。
图1原主电路
图2原控制电路
图2中，km11、km33、km22、km44分别是控制抓斗提升、张合的主接触器，km1～km6是切除电阻的接触器，kt1～kt6是时间继电器，时间继电器的作用是分级延时接触启动电阻，由于动作频繁所以故障频发。我们通过分析可以看出:
（1）由于时间继电器的型号是jt3-11/1-110v，因此工作回路是一个半波整流降压回路，要使jt3-11/1正常工作，该回路中的二极管、降压电阻、接触器辅助接点均应可靠工作;
（2）jt3-11/1型号的时间继电器的辅助接点导致电气故障经常发生的一个主要点，如机构故障、接点接触不良故障，检修起来非常烦琐;
（3）jt3-11/1的线圈本身也经常出现短路和断路故障;另外，在这部分控制电路中，切除电阻的接触器和时间继电器辅助触点相互控制，互为因果，电路比较复杂。我们通过以上分析可以看出:无论哪一点出问题，都会导致抓斗电动机直接起动，使电机的起动转矩大大下降，如果发现不及时，极易烧坏电机。
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图3modicontsxnezaplc的电源回路
图4modicontsxnezaplc的输出回路
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