西門子S120報F026故障碼專業(yè)維修

使用置位復(fù)位指令的順序控制梯形圖編程方法又稱為以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法。圖5-28給出了順序功能圖與梯形圖的對應(yīng)關(guān)系。實(shí)現(xiàn)圖中的轉(zhuǎn)換需要同時滿足兩個條件：

    圖5-28    使用置位復(fù)位指令的編程方法

    1)該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步，即M0.4和M0.7均為1狀態(tài)，M0.4和M0.7的常開觸點(diǎn)同時閉合。

    2)轉(zhuǎn)換條件I0.2·滿足，即I0.2的常開觸點(diǎn)和I2.7的常閉觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路接通。

    在梯形圖中，可以用M0.4、M0.7和I0.2的常開觸點(diǎn)與I2.7的常閉觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路來表示上述兩個條件同時滿足。這種串聯(lián)電路實(shí)際上就是使用起保停電路的編程方法中的起動電路。根據(jù)上一節(jié)的分析，該電路接通的時間只有一個掃描周期。因此需要用有記憶功能的電路來保持或記憶起動信號，本節(jié)用置位、復(fù)位指令來實(shí)現(xiàn)記憶功能。

    該電路接通時，應(yīng)執(zhí)行兩個操作：

    1)應(yīng)將該轉(zhuǎn)換所有的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬剑磳⒋砗罄m(xù)步的存儲器位變?yōu)?/span>1狀態(tài)，并使它保持1狀態(tài)。這一要求剛好可以用有保持功能的置位指令（S指令）來完成。

    2)應(yīng)將該轉(zhuǎn)換所有的前級步變?yōu)椴换顒硬?，即將代表前級步的存儲器位變?yōu)?/span>0狀態(tài)，并使它們保持0狀態(tài)。這一要求剛好可以用復(fù)位指令（R指令）來完成。

    這種編程方法與轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則之間有著嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，在任何情況下，代表步的存儲器位的控制電路都可以用這一個統(tǒng)一的規(guī)則來設(shè)計，每一個轉(zhuǎn)換對應(yīng)一個圖5-28所示的控制置位和復(fù)位的程序段，有多少個轉(zhuǎn)換就有多少個這樣的程序段。這種編程方法特別有規(guī)律，在設(shè)計復(fù)雜的順序功能圖的梯形圖時既容易掌握，又不容易出錯。用它編制復(fù)雜的順序功能圖的梯形圖時，更能顯示出它的*性。

    相對而言，使用起保停電路的編程方法的規(guī)則較為復(fù)雜，選擇序列的分支與合并、并行序列的分支與合并都有單獨(dú)的規(guī)則需要記憶。

    某工作臺旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的示意圖如圖5-29所示。工作臺在初始狀態(tài)時停在限位開關(guān)I0.1處，I0.1為1狀態(tài)。按下起動按鈕I0.0，工作臺正轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到限位開關(guān)I0.2處改為反轉(zhuǎn)，返回限位開關(guān)I0.1處時又改為正轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到限位開關(guān)I0.3處又改為反轉(zhuǎn)，回到初始點(diǎn)時停止運(yùn)動。圖5-29同時給出了系統(tǒng)的順序功能圖和用以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法設(shè)計的梯形圖。

    以轉(zhuǎn)換條件I0.2對應(yīng)的電路為例，該轉(zhuǎn)換的前級步為M0.1，后續(xù)步為M0.2，所以用M0.1和I0.2的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路來控制對后續(xù)步M0.2的置位和對前級步M0.1的復(fù)位。每一個轉(zhuǎn)換對應(yīng)一個這樣的“標(biāo)準(zhǔn)”程序段，有多少個轉(zhuǎn)換就有多少這樣的程序段。設(shè)計時應(yīng)注意不要遺漏掉某一個轉(zhuǎn)換對應(yīng)的程序段。

    使用這種編程方法時，不能將輸出位Q的線圈與置位指令和復(fù)位指令并聯(lián)，這是因?yàn)榍凹壊胶娃D(zhuǎn)換條件對應(yīng)的串聯(lián)電路接通的時間只有一個掃描周期，轉(zhuǎn)換條件滿足后前級步馬上被復(fù)位，下一個掃描周期該串聯(lián)電路就會斷開，而輸出位的線圈至少應(yīng)該在某一步對應(yīng)的全部時間內(nèi)被接通。所以應(yīng)根據(jù)順序功能圖，用代表步的存儲器位的常開觸點(diǎn)或它們的并聯(lián)電路來驅(qū)動輸出位的線圈。

 如果在順序功能圖中有僅有兩步組成的小閉環(huán)（見圖5-24a），用起保停電路設(shè)計的梯形圖不能正常工作。

    例如M0.1和I0.1均為1時，M0.2的起動電路接通，但是這時與M0.2的線圈串聯(lián)的M0.1的常閉觸點(diǎn)卻是斷開的（見圖5-24 b），所以M0.2的線圈不能“通電”。出現(xiàn)上述問題的根本原因在于步M0.1既是步M0.2的前級步，又是它的后續(xù)步。

    如果用轉(zhuǎn)換條件I0.1和I0.3的常閉觸點(diǎn)分別代替后續(xù)步M0.2和M0.1的常閉觸點(diǎn)（見圖5-24b），將引發(fā)出另一問題。假設(shè)步M0.1為活動步時I0.1變?yōu)?/span>1狀態(tài)，執(zhí)行修改后的圖5-24b中的第2個起保停電路時，因?yàn)?/span>I0.1為1狀態(tài)，它的常閉觸點(diǎn)斷開，使M0.1的線圈首先斷電。M0.1的常開觸點(diǎn)斷開，使控制M0.2的起保停電路的起動電路開路，因此不能轉(zhuǎn)換到步M0.2。

    為了解決這一問題，增設(shè)了一個受I0.1控制的中間元件M1.0（見圖5-24c），用M1.0的常閉觸點(diǎn)取代修改后的圖5-24b中I0.1的常閉觸點(diǎn)。如果M0.1為活動步時I0.1變?yōu)?/span>1狀態(tài)，執(zhí)行圖5-24c中的第2個起保停電路時，M1.0尚為0狀態(tài)，它的常閉觸點(diǎn)閉合，M0.1的線圈仍處于通電狀態(tài)，保證了控制M0.2的起保停電路的起動電路接通，使M0.2的線圈通電。執(zhí)行完圖5-24c中后一行電路后，M1.0變?yōu)?/span>1狀態(tài)，在下一個掃描周期使M0.1的線圈斷電。

1．選擇序列的分支的編程方法

    圖5-23中的程序見FC 3，步M0.0之后有一個選擇序列的分支，設(shè)M0.0為活動步，當(dāng)它的后續(xù)步M0.1或M0.2變?yōu)榛顒硬綍r，它都應(yīng)變?yōu)椴换顒硬剑?/span>M0.0變?yōu)?/span>0狀態(tài)），所以應(yīng)將M0.1和M0.2的常閉觸點(diǎn)與M0.0的線圈串聯(lián)。

    如果某一步的后面有一個由N條分支組成的選擇序列，該步可能轉(zhuǎn)換到不同的N步去，則應(yīng)將這N個后續(xù)步對應(yīng)的存儲器位的常閉觸點(diǎn)與該步的線圈串聯(lián)，作為結(jié)束該步的條件。

    2．選擇序列的合并的編程方法

    圖5-22中，步M0.2之前有一個選擇序列的合并，當(dāng)步M0.1為活動步（M0.1為1），并且轉(zhuǎn)換條件I0.1滿足，或步M0.0為活動步，并且轉(zhuǎn)換條件I0.2滿足時，步M0.2都應(yīng)變?yōu)榛顒硬剑创碓摬降拇鎯ζ魑?/span>M0.2的起動條件應(yīng)為M0.1·I0.1+M0.0·I0.2，對應(yīng)的起動電路由兩條并聯(lián)支路組成，每條支路分別由M0.1、I0.1或M0.0、I0.2的常開觸點(diǎn)串聯(lián)而成（見圖5-23）。

    一般來說，對于選擇序列的合并，如果某一步之前有N個轉(zhuǎn)換，即有N條分支進(jìn)入該步，則代表該步的存儲器位的起動電路由N條支路并聯(lián)而成，各支路由某一前級步對應(yīng)的存儲器位的常開觸點(diǎn)與相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件對應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)而成。

    3．并行序列的分支的編程方法

    圖5-22中的步M0.2之后有一個并行序列的分支，當(dāng)步M0.2是活動步并且轉(zhuǎn)換條件I0.3滿足，步M0.3與步M0.5應(yīng)同時變?yōu)榛顒硬?，這是用M0.2和I0.3的常開觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路分別作為M0.3和M0.5的起動電路來實(shí)現(xiàn)的；與此同時，步M0.2應(yīng)變?yōu)椴换顒硬健２?/span>M0.3和M0.5是同時變?yōu)榛顒硬降?，只需?/span>M0.3或M0.5的常閉觸點(diǎn)與M0.2的線圈串聯(lián)即可。

    4．并行序列的合并的編程方法

    步M0.0之前有一個并行序列的合并，該轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是所有的前級步(即步M0.4和M0.6)都是活動步和轉(zhuǎn)換條件I0.6滿足。由此可知，應(yīng)將M0.4、M0.6和I0.6的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，作為控制M0.0的起保停電路的起動電路。M0.4和M0.6的線圈都串聯(lián)了M0.0的常閉觸點(diǎn)，使步M0.4和步M0.6在轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時同時變?yōu)椴换顒硬健?/span>

    任何復(fù)雜的順序功能圖都是由單序列、選擇序列和并行序列組成的，掌握了單序列的編程方法和選擇序列、并行序列的分支、合并的編程方法，就不難迅速地設(shè)計出任意復(fù)雜的順序功能圖描述的數(shù)字量控制系統(tǒng)的梯形圖。

以可編程控制器(PLC)為核心的裝置在礦井提升機(jī)中的成功使用，不僅體現(xiàn)了PLC的基本功能，能代替復(fù)雜的繼電器控制，而且以豐富的程序指令實(shí)現(xiàn)了原電子線路中不易完成的功能。在大大減小體積的同時，更提高了系統(tǒng)的控制精度和可靠性，保證了礦井提升機(jī)的安全運(yùn)行。
1 PLC的系統(tǒng)功能
PLC用于機(jī)器的自動控制，具有體積小、功耗低、速度快、可靠性高、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。同時具有靈活性和可擴(kuò)展性。要改變生產(chǎn)過程只需改變程序即可，非常方便，這是繼電器控制電路無法相比的。PLC已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中主要的自動化裝置，它代表了當(dāng)前電控技術(shù)的*水平。
根據(jù)礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)的要求，PLC應(yīng)具有以下功能：
(1)按照操作工藝要求及系統(tǒng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)主令操作控制的軟接線網(wǎng)絡(luò)和各水平操作臺之間的信息傳遞、操作聯(lián)鎖，產(chǎn)生給全數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)命令(起P停、設(shè)定速度、運(yùn)行種類、運(yùn)行方向、故障復(fù)位及閘系統(tǒng)、安全保護(hù)等指令)。

(2)根據(jù)運(yùn)行種類，操作方式產(chǎn)生C30所需的速度曲線，實(shí)現(xiàn)罐籠運(yùn)行的準(zhǔn)S曲線。
(3)全數(shù)字行程控制。對罐籠位置及運(yùn)行速度進(jìn)行全行程控制和監(jiān)視，使罐籠按位置在準(zhǔn)S形速度下運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)半自動加速、減速、準(zhǔn)確平層，并以數(shù)字式及直線式動態(tài)顯示罐籠運(yùn)行位置。
(4)對整個系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控并根據(jù)故障種類(緊停、事故停車、一次提升、事故報警)作相應(yīng)的處理，并發(fā)出聲光報警，指出故障類型、部位。
(5)與上位機(jī)、C30通訊，處理、傳遞來自各環(huán)節(jié)的信息。

2 PLC工作原理
PLC控制系統(tǒng)的控制回路采用*的PLC取代原有的繼電器邏輯控制系統(tǒng)。PLC作為工業(yè)計算機(jī)，具有*的微處理功能，通過采集外部的信號進(jìn)行邏輯判斷后，傳輸給各個不同的執(zhí)行元件，實(shí)現(xiàn)對提升機(jī)的自動控制功能。其方框圖如圖1所示。

PLC控制系統(tǒng)除了具有原電控系統(tǒng)的所有功能外，還具有以下主要功能：
(1)后備保護(hù)功能；
(2)減速階段的多種曲線自動設(shè)定及執(zhí)行功能；
(3)速度、提升次數(shù)、深度直觀顯示功能；
(4)聲光故障報警功能。

3 PLC控制提升機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
(1)系統(tǒng)主要控制邏輯由PLC實(shí)現(xiàn)，靈活性強(qiáng)、控制功能多，其可擴(kuò)充性、可變性、工藝指標(biāo)的*性有較大提高。
(2)PLC輸入輸出均帶有光電隔離等抗干擾和過載保護(hù)措施，程序運(yùn)行為循環(huán)掃描工作方式，而且有自診斷機(jī)制，可靠性高。
(3)系統(tǒng)組成是模塊化結(jié)構(gòu)，并可顯示故障類型，維護(hù)更換方便。
(4)只對原系統(tǒng)中的主要關(guān)鍵控制邏輯加以改造，系統(tǒng)改造成本低，適合用戶的實(shí)際需求。
(5)安全保護(hù)有特色，實(shí)現(xiàn)了卡箕斗保護(hù)、減速開關(guān)失效保護(hù)、速度繼電器失效保護(hù)、過速保護(hù)、接近井口限速保護(hù)、過卷開關(guān)與終點(diǎn)開關(guān)失效保護(hù)、反向下墜．保護(hù)，主接觸器、加速接觸器、動力制動接觸故障保護(hù)等保護(hù)措施。安全性更高，運(yùn)行平穩(wěn)、準(zhǔn)確。
(6)實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字化行程控制。用軟件實(shí)現(xiàn)了速度給定的準(zhǔn)S型曲線和調(diào)速系統(tǒng)的速度微分前饋控制，改善了調(diào)速系統(tǒng)的跟隨性；實(shí)現(xiàn)了罐籠運(yùn)行的準(zhǔn)S型曲線，提高了傳動系統(tǒng)的運(yùn)行特性和平層精度。

4 應(yīng)用中要注意的問題
(1)由于礦井提升機(jī)控制系統(tǒng)工作在電磁干擾較嚴(yán)重的環(huán)境中，所以選擇PLC時應(yīng)注意電磁兼容性指標(biāo)，以確保設(shè)備的正常工作。對電源變壓器、CPU和編程器等主要部件也應(yīng)采用導(dǎo)電、導(dǎo)磁性能良好的材料加以屏蔽，以防外界干擾。
(2)除電磁干擾外，外部輸入信號的故障、PLC機(jī)本身的輸入／輸出接口處的故障等，也會影響控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此在安全、監(jiān)視、制動等系統(tǒng)中應(yīng)采用有高度安全可靠性的冗余結(jié)構(gòu)形式，一旦發(fā)生故障，備用裝置可立即投入運(yùn)行。
(3)采用模塊式結(jié)構(gòu)有助于短時修復(fù)故障。一旦查出某一模塊出現(xiàn)故障，就能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常。
5 結(jié)束語
采用PLC實(shí)現(xiàn)礦井提升機(jī)的控制邏輯，既增加控制功能，又提高系統(tǒng)性能。利用PLC綜合測控機(jī)制，解決測速、保護(hù)等問題，實(shí)現(xiàn)與原系統(tǒng)的良好銜接，提高了系統(tǒng)的綜合性能和生產(chǎn)效率，達(dá)到低投入高產(chǎn)出。同時提高了提升機(jī)的自動化程度，減輕了的勞動強(qiáng)度，使企業(yè)自動化和現(xiàn)代化管理水平有很大提升。

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