CN1645281A - Plc控制的起重电磁铁励磁装置 - Google Patents

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CN1645281A CN 200510200070 CN200510200070A CN1645281A CN 1645281 A CN1645281 A CN 1645281A CN 200510200070 CN200510200070 CN 200510200070 CN 200510200070 A CN200510200070 A CN 200510200070A CN 1645281 A CN1645281 A CN 1645281A
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Abstract

本发明公开了一种PLC控制的起重电磁铁励磁装置，包括由电源变压器，整流逆变器，去磁电路，和电磁铁组成的主控电路，其特征在于该励磁装置还包括触发电路和PLC控制装置组成的控制电路。该励磁装置采用西门子S7200系列中的CPU224微处理器、EM231A/D转换器和EM222继电器功能模块，能完成移相触发脉冲的产生，去磁信号的产生，励磁电压，励磁电流信号的采样和处理，以及停电保护和缺相保护等各项功能。与现有继电器接触器控制装置相比较，本发明具有技术先进，性能可靠，且维修方便快捷的特点。

Description

PLC控制的起重电磁铁励磁装置
技术领域
本发明涉及起重电磁铁的励磁、调磁、去磁和保护。
背景技术
目前，国内各电磁铁制造厂在电磁铁的控制装置中均采用继电器和接触器控制方式，这种方式存在的缺点主要是：(a)、接触器触点接触不良；(b)、在接触器通断时伴随着弧光和噪声，易烧损，需经常更换触点；(c)、接触器控制因采用定时去磁方式存在电磁铁的冷、热态去磁效果不同，即去磁效果不理想的问题。
发明内容
为了克服现有的起重电磁铁控制方式存在的诸多问题，本发明提供了一种PLC控制的励磁装置，旨在使该装置不仅能克服传统接触器控制装置的缺点，而且全部采用智能化控制，能够及时准确地对装置的工作状态进行采样和处理。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种PLC控制的起重电磁铁励磁装置，包括由电源变压器、整流逆变器、去磁电路、和电磁铁组成的主控电路，其特征在于该励磁装置还包括触发电路和PLC控制装置组成的控制电路。
本发明的技术解决方案还包括：
所述的触发电路由AS400触发模块构成，其输入端接CPU224的输出端将其G1+～G6+输出的正向脉冲送到三相整流电路，使可控硅导通输出励磁电压。
所述的PLC控制装置由CPU224微处理器、EM231A/D转换器和EM222继电器模块所组成，其中CPU224的输入端分别与开关电源电路、吸料及放料开关3KC1和4KC1，增量式脉冲编码器MP1和鉴相器相连接，励磁时，接通操作开关SM1，励磁中间继电器3KC得电，3KC1闭合，CPU的I1.0得到励磁信号，G1+～G6+输出正向触发脉冲，经驱动电路CFB-4后触发三相整流电路的可控硅M1，M2和M3导通输出励磁电压，调磁电路的给定则电增量式脉冲编码器MP1给出，调整MP1则输出电压连续可调；去磁时，关掉操作开关SM1，励磁中间继电器3KC失电，去磁中间继电器4KC得电，3KC1断开，4KC1闭合，CPU的I1.1得到去磁信号，首先开始有源逆变，然后G7+，G8+输出信号经驱动电路CFB-4触发导通去磁可控硅M4、M5，由TA1检测去磁电流，当其达到设定值时去磁过程结束。
所述的EM231A/D转换器由霍尔电压互感器TV1采集电压信号，经A/D转换器变换后送至CPU以实现闭环控制并对系统的状态进行判断；由电流互感器TA1、TA2提供电流信号，经A/D变换后送至CPU进行去磁处理。
所述的EM222继电器模块的输入端与并联的1KM去磁电路保护接触器和主控系统故障保护接触器11KC相连接，一旦电路发生故障，1KM1断开，11KC1闭合，控制电路停止触发，FRD3与电磁铁YH并联，可防止主控电路的振荡。
与现有技术相比较，本发明的优点是显而易见的，采用PLC控制装置代替由继电器和接触器构成的控制系统，技术先进，性能可靠，维修方便快捷，对主控系统提供了完全智能化的管理。
附图说明
图1是本发明电源变压器，三相全控整流器、鉴相器和开关电源电路的结构示意图。
图2是本发明去磁电路和电磁铁及其保护接触器部分的结构示意图。
图3是本发明的触发器驱动电路示意图。
图4是本发明的PLC控制装置的原理示意图。
图5是本发明的操作开关电路示意图。
图6是本发明的主程序流程图。
图7是本发明的系统初始化流程图。
图8是本发明的相位调整流程图。
图9是本发明的同步中断流程图。
图10是PTO初始化流程图。
图11是系统故障判断处理流程图。
图12是触发延时流程图。
图13是正常运行流程图。
图14是PTO中断流程图。
图中，1是整流变压器，提供主回路电压、同步信号和其它控制电压；2是三相全控整流桥，完成电磁铁的励磁和逆变；3是鉴相器电路；4是开关电源电路，为PLC提供DC24V电源；5是去磁电路，完成逆变后的剩磁消除；6是三相全控桥触发电路，完成对可控硅的触发；7是控制单元，完成触发脉冲的形成，电路状态的检测和对外部电路的控制；8是操作开关，完成电磁铁的吸料、放料操作。
具体实施方式
如图1～图5所述的一种PLC控制的起重电磁铁励磁装置，包括由电源变压器、整流逆变器、去磁电路和电磁铁组成的主控电路，其特征在于该励磁装置还包括触发电路和PLC控制装置组成的控制电路。
本发明所采用的技术方案是以西门子S7200系列中的CPU224、EM231、EM222为核心的，控制该装置完成移相触发脉冲的产生、去磁信号的产生、励磁电压、励磁电流信号的采样和处理，停电保护、缺相保护(包括交流缺相、可控硅元件损坏、无出发信号等造成的缺相)的多项功能，进而对起重电磁铁主控系统实现智能管理的装置。
以下结合电路图和程序流程图，对本发明进一步加以说明：
L1、L2、L3为三相AC380V电源，打开空气开关QF1，经整流变压器TB1降压后由4、5、6输出至由M1、M2、M3整流模块组成的三相全控整流电路，整流后送至起重电磁铁YH。三相全控整流电路完成励磁电压的输出、调节，同时完成电磁铁能量的有源逆变。电磁铁的绝大部分磁能由逆变完成；剩磁由M4、M5组成的去磁电路完成。去磁时，由霍尔效应电流互感器TA1、TA2检测去磁电流大小，经数模转换器EM231转换成数字信号后送至CPU处理，去磁效果由去磁电流的大小决定，所以电磁铁的冷热状态时的去磁效果都很理想。
本装置的核心为控制部分，即由CPU224、EM231、EM222组成的PLC控制装置。励磁时，接通操作开关SM1、励磁中间继电器3KC得电，3KC1闭合，CPU的I1.0得到励磁信号，G1+～G6+输出正向触发脉冲，经驱动电路CFB-4后触发三相整流电路的可控硅导通，调磁电路的给定则由增量式脉冲编码器MP1给出，调整MP1则输出电压连续可调。去磁时，关掉操作开关SM1，励磁中间继电器3KC失电，去磁中间继电器4KC得电，3KC1断开，4KC1闭合，CPU的I1.1得到去磁信号，首先开始有源逆变，然后G7+，G8+输出信号经驱动电路CFB-4后触发导通去磁可控硅M4、M5，由TA1检测去磁电流，当去磁电流达到设定值时去磁过程结束。
EM231实现A/D信号的转换，其中U-为霍尔电压互感器TV1送出的电压采样信号，经A/D转换后送至CPU，以实现闭环控制并对系统的状态进行判断，I1、I2为电流互感器TA1、TA2输出的去磁电流信号，经A/D转换后送至CPU进行去磁处理。EM222完成CPU对外部电路的控制。
SYN1、SYN2、SYN3为同步信号检测电路，同时具有鉴相作用，既使三相交流电换相，电路也能正常工作。
1KM为去磁电路保护接触器，一旦电路发生故障，1KM1断开，11KC为故障保护用接触器，一旦电路发生故障，控制电路停止触发，11KC1闭合，FRD3与电磁铁YH并联，防止电路振荡。

Claims (5)

1.一种PLC控制的起重电磁铁励磁装置，包括由电源变压器、整流逆变器、去磁电路、和电磁铁组成的主控电路，其特征在于该励磁装置还包括触发电路和PLC控制装置组成的控制电路。
2.根据权利要求1所述的PLC控制的电磁铁励磁装置，其特征在于所述的触发电路由AS400触发模块构成，其输入端接CPU224的输出端将其G1～G6输出的正向脉冲送到三相整流电路，使可控硅导通输出励磁电压。
3.根据权利要求1或2所述的PLC控制的电磁铁励磁装置，其特征在于所述的PLC控制装置由CPU224微处理器、EM231A/D转换器和EM222继电器模块所组成，其中CPU224的输入端分别与开关电源电路、吸料及放料开关3KC1和4KC1，增量式脉冲编码器MP1和鉴相器相连接，励磁时，接通操作开关SM1，励磁中间继电器3KC得电，3KC1闭合，CPU的I1.0得到励磁信号，G1～G6输出正向触发脉冲，经驱动电路CFB-4后触发三相整流电路的可控硅M1，M2和M3导通输出励磁电压，调磁电路的给定则由增量式脉冲编码器MP1给出，调整MP1则输出电压连续可调；去磁时，关掉操作开关SM1，励磁中间继电器3KC失电，去磁中间继电器4KC得电，3KC1断开，4KC1闭合，CPU的I1.1得到去磁信号，首先开始有源逆变，然后G7G8输出信号经驱动电路CFB-4后触发导通去磁可控硅M4、M5，由TA1检测去磁电流，当其达到设定值时去磁过程结束。
4.根据权利要求3所述的PLC控制的起重电磁励磁装置，其特征在于所述的EM231A/D转换器由霍尔电压互感器TV1采集电压信号，经A/D转换器变换后送至CPU以实现闭环控制并对系统的状态进行判断；由电流互感器TA1、TA2提供电流信号，经A/D变换后送至CPU进行去磁处理。
5.根据权利要求3所述的PLC控制的起重电磁励磁装置，其特征在于所述的EM222继电器模块的输入端与并联的1KM去磁电路保护接触器和主控系统故障保护接触器11KC相连接，一旦电路发生故障，1KM1断开，11KC1闭合，控制电路停止触发，FRD3与电磁铁YH并联，可防止主控电路的振荡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101647084B (zh) * 2007-03-30 2012-12-05 罗伯特·博世有限公司 具有多级的起重继电器的起动器机构
CN103714943A (zh) * 2013-03-01 2014-04-09 赣州虔东稀土集团股份有限公司 充磁退磁装置

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