1 984—685型PLC简介
984—685型PLC的扫描速度为2 ms／k，用户逻辑为8k~16k，有2 048个I／O点数可供任意选用，支持本地站4个机架，使用800系列模块，内装电源可为本地I／O模块提供8 A电流，有2个MODB—US通信接口，选用$908远程I／0处理器，可支持1个远程I／O站，每站32个模块，使用984指令系统。
PLC由主机编程器和I／0组成，主机包括电源、CPU中央处理单元、EPROM扫描程序存储器、RAM用户程序存储器四部分。I／O模块具有状态显示和I／O接线端子排。表1中101—411为标号，其中201、202、301、302、401、402为电源，机间用W801信号电缆、W804电源电缆联接。PLC主机置于101—102内。第一机架104—111和409为开出模块，203—206和304—305为模入模块，207—211、309—311和407—408为开入模块，304—305和403—406为温度模块。
2 被控制对象要求
2.1 开主阀
35Q切自动位：当主阀全关1DZF通，导水叶全关DSY(0％)，按下按钮22AN，油泵启动，旁通阀开启线圈22PFL,励磁旁通阀开启。向机组侧充水，水充满时压力信号器22YB动作，主阀电磁阀开启线圈2iD}F,励磁，主阀开始向开侧移动直至主阀全开.油泵停止，主阀全开灯亮。23DZF、 22PF为双线圈带锁扣机构的电磁阀，要求短时带电(见图1).;
2.2 关主阀
35Q切自动位:当主阀全开2DZF闭全，旁通阀位置接点PF闭合，按22TN或转速升至140%额定转速。卞阀油泵启动。主阀电磁阀关闭线圈励磁，主阀开始关闭直到全关，22PF励磁关旁通阀，油泵停止。主阀全关灯亮。
2.3 确定输入信号
开主阀按钮22.1111，停主阀按钮22TN，主阀个关接点1 I)LF'，主阀全开接点21DZF,导叶全关接点DSY(0%)，旁通阀Ph',压力信号器22YB，万能转换开关35 Q遐幼，转速信号140%ZSJ，主阀电磁阀投人接点23DZF,旁通阀电磁阀投人接点22 PF。
2.4 确定翰出信号
旁通阀开启线圈22PFLK,旁通阀关闭线圈22 PFLc;，卞阀电磁阀开启线圈23DZF,;，主阀电磁阀关闭线圈23 DZF};，主阀全开灯26HI)。主阀全关灯27 LD。
2.5 控制原理
根据被控制对象开关主阀的要求，已明确了输人输出信号为22AN, 22TN、1SZF、2DZF , D5Y<0%、PF位置接点、221'13、35Q、140%ZSJ、23DZF接点、22PF接点计11个都为开关虽。输出信号:22PF,;线圈、22PF:线圈、23 D7F'、线圈、23DLF‘线圈、26HD、27LD计6个开关虽。山PLC.的输人输出端子分配图(见图2)和表1，将输入、输出信号与PLC内部的输人、输出继电器线圈接点一一对号如下(输人继电器的状态由外部现场信号驭动，不受程序控制，主阀机械液压系统图见图3):
10001 22AN现地开主阀
10002 22TN现地关主阀
10003 22YB主阀水压正常
10004 PF旁通阀在开启位
10005 2 DZF主阀全开
10006 I DZF主阀全开
10007 35 DJC主阀油泵启动
10008 35QK切自动时主阀在自动位
10009 DSY < 0%导叶在全关位置时接通
10039 23 DZFk闭合主阀电磁阀投人
10040 22PFk闭合旁通电磁阀投人
00046 35D启动319一320通
00022 26HD主阀全开红灯亮
00023 26LD主阀全关绿灯亮
00033 22PFK线圈是开旁通阀电磁阀
00034 22PF}线圈是关旁通阀电磁阀
00035 23DZFK开主阀电磁阀
00036 23DZF。关主阀电磁阀
由于输人输出信号均为开关量，因而不需进行A/D转换，可直接根据各输人输出信号的(REG)参考编号进行编程。MDDICON984型PLC可编程
控制器采用的是以网络为单位计算的梯形图(见图4)，最左边的竖线称左引线，是逻辑上的电流源线，最右边的一列即11列只能放置线圈，行与列的交点(节点)上放置一般的编程元素。如继电器的常开、常闭节点、定时器、数据传送的功能柜等。
图4 PLC的梯形程序图
在编制梯形图程序有以下几点需加以说明。①梯形图中的继电器不是物理继电器，每个继电器和触点均为存储器中的一位，相应位为“1”态，表示继电器得电或常开触点闭合或常闭触点断开，相应位为“0”态，表示继电器失电或常开触点断开或常闭触点闭合。②梯形图中流过的电流不是物理电流，而是“概念电流”，是用户程序解算中满足输出执行条件的形象表示。③“概念电流”只能从左向右流动。④梯形图中的继电器触点可在编制用户程序时无限次引用，既可常开又可常闭。⑤梯形图中用户逻辑解算结果可以立即被后面用户程序的解算所引用。PLC的内部继电器线圈不能做输出控制用，只是一些逻辑控制用的中间存储状态寄存器。
梯形图程序编好后是通过编程器将用户编制的梯形图程序送至984内存中，然后PLC在系统软件的控制下，主机进行必要的内务处理及自诊断后，按照用户编写的梯形图网络顺序号，从1号网络开始逐一解读，直到最后一个网络为止，然后又从1号网络重新开始解读，如此周而复始地进行扫描工作。在每个网络内又是从第一列开始，从上到下逐列运算，第11列运算完成立即转到下一个网络的第一列，再从上到下逐列运算第二网络。PLC的主要工作就是扫描和自诊断，而扫描又分为读人(将输入信号读人到输出状态存储器缓冲区内，该信号保持一个扫描周期);解(将用户存储器内的梯形图程序逐一读解并根据输入状态和内部逻辑关系得出输出数据I或O);写(将解读程序逻辑结果送人解出状态存储器缓冲区，再通过输出模块来控制现场设备)。以下结合现场的实际设备来说明开、关主阀的控制过程。
2.5.1 开主阀
主阀35QK切自动，其接点②③与⑥⑦闭合，35QK⑥⑦所对应PLC内部的输入继电器10008为1(on)；主阀位于全关位置，没有撞到行程开关2DZF，因而2DZF的常闭接点闭合，即10005为o(off)；机组处于停机状态，导水叶全关，常开位置接点DSY<0％闭合，即10009为1(on)；此时没有发出关主阀门令，则关主阀内部继电器00249失电，其常闭接点00249闭合为0(off)；以上为关主阀的条件。现按22AN发出现场开主阀命令，则10001为1(on)，结果是开旁通阀电磁阀线圈22PFK得电，00033为1(on)，其与10001并接的常开接点10001闭合(1)自保持，网络1第6行的00033常开接点闭合为1，结果是00046得电为1(on)；通过输出模块使主阀油泵控制回路中的319至320接通。由于403DK已在合位，则35DJC磁力启动器线圈励磁，其3个常开主触点闭合，35D主阀油泵启动；压力油由油泵出口经旁通阀电磁阀至旁通阀下腔，上腔排油，旁通阀开启。水流经旁通阀向机组侧充水，水充满后，旁通阀两侧水压平衡，机组侧压力信号器22YB动作，而10003为1(on)。加上旁通阀已在开启位置，其位置接点PF闭合，即10004为1(on)，结果输出继电器00035得电为1。通过输出模块使开主阀电磁阀23DZF。励磁，压力油田油泵出口进入左锁锭的下腔，锁锭活塞上移，上腔弹簧被压缩，将锁锭拔出。再由锁锭出来，分别进入主阀2个接力器下腔，接力器上腔的油经右锁锭排走，接力器活塞上移。通过转臂带动主阀阀轴转动，使主阀向开启侧转动。在00035为1(on)的同时，通过00250的常闭接点启动与之相连的定时器，使定时器的输入1与输入2同时得电(on)，定时器开始计时。由于设定值为50*0．1=5 s，因此当由00035为1的时间到5 s时，定时器输出得电00025线圈为1(on)，使其常闭接点00250断开。一方面使00035失电为0(off)，这样就保证主阀电磁阀开启线圈短时带电(在23DZF。线圈前面的常闭联锁接点不能断开的前提下)，防止烧坏电磁阀线圈；另一方面00250的断开使定时器输入1与输入2同时为off状态，使定时器复位，当前值清零。当主阀至全开位置时，一方面右锁锭在其弹簧的作用下投入，另一方面将撞到2DZF，使其常闭接点断开即10005为1(on)，结果是00033线圈失电为0，其常开接点00035断开为0，失去自保持，使00046线圈失电，主阀油泵停止。10005为1(on)使网络2中的00022线圈得电，通过输出模块使26HD主阀全开红灯亮。在开主阀的同时，PLC主机显示器上将出现如下的流程图(见图5(a))。
2.5.2 关主阀
35QK切自动，其接点②③与⑥⑦均闭合，35QK⑥⑦所对应的输入继电器10008为l(On)；主阀在全开位置，相应的旁通阀在全开位置，其位置接点10004为1(on)；主阀已全开，00035线圈失电，其常闭接点00035闭合。此时若按关主阀按钮22TN，使10002接点闭合，或机组转速升至额定转速的140％，使转速继电器10025接点闭合，结果都是00249线圈与00036线圈得电为1(on)。一个00249常开接点闭合使00046线圈得电，主阀油泵启动，另一个00249常开接点闭合自保持。00036线圈得电，通过输出模块使23DZFc主阀关闭电磁阀励磁，配电阀改变油的路径，压力油从油泵出口到右锁锭活塞的下腔，右锁锭活塞上移，将锁锭拔出。压力油从右锁锭另一侧出来到主阀2个接力器活塞上腔，接力器下腔的油经左锁锭排走。主阀阀轴旋转，主阀向关侧转动，当主阀到全关位置时，一方面左锁锭投入，另一方面将使主阀全关位置接点1DZF闭合即10006为1(on)，一个10006接点使00023线圈得电为1，通过输出模块使主阀全关绿灯26LD亮。另一个10006接点使00034线圈得电，并通过输出模块使关侧路阀电磁阀励磁，其配压阀改变油路。油泵出口的压力油至旁通阀上腔，下腔排油，旁通阀活塞下移，旁通阀向关侧移动，直至全关。旁通阀到全关位置，10004接点打开使00249线圈失电，其常开接点00249打开，使00046线圈失电，通过输出模块使主阀油泵停止。在关主阀的同时，PLC主机显示器上将出现如下的流程图(见图5(b))。
机组的自动控制系统包括机组启动、停止、事故停机、同期、调相及事故保护和故障信号等几部分，涉及到的输入、输出端子分配图、梯形图、机械系统图过多，本文仅以主阀自动控制为例来阐述PLC可编程控制器在机组自动控制中的应用原理。
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本文标题：PLC可编程控制器在机组控制中的应用
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