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摘要：本文介紹了利用OMRON公司的可編程控制器，在不改變原控制原理的前提下，替代我公司一臺Dds滲出器故障率高的控制系統(tǒng)。新系統(tǒng)的投入確保了安全正常的生產(chǎn)，達(dá)到預(yù)期的目的。



一、前言
　　我公司是甜菜制糖企業(yè)，在生產(chǎn)、加工設(shè)備中，有一臺日處理3000噸甜菜的Dds滲出器，此設(shè)備是上世紀(jì)80年代丹麥制造的。經(jīng)過多年的使用，加之生產(chǎn)環(huán)境濕度大，使控制系統(tǒng)的部分電子元器件呈現(xiàn)老化狀態(tài)，造成控制系統(tǒng)故障率高，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。為解決這一問題，公司選用了集成化程度高、邏輯功能及抗干擾能力強(qiáng)的可編程控制器PLC，代替原有的控制系統(tǒng)。

二、Dds滲出器結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)原理
　　如圖1、圖2所示： Dds滲出器是一種與地平面呈 8度角的斜槽式連續(xù)滲出器，槽體內(nèi)設(shè)有兩條平行的螺旋輸送器。甜菜絲進(jìn)入后，雙螺旋輸送器通過滲出器首尾兩端的傳動(dòng)裝置均衡地將甜菜絲由頭端推向尾端，甜菜廢絲由尾端的廢粕輪排出。
　　此設(shè)備是以油壓泵輸出的一次油壓為源動(dòng)力，經(jīng)油壓馬達(dá)—變速器以1100：1的速率帶動(dòng)攪攏進(jìn)行傳動(dòng)的。在一次油壓輸出的總管上安裝了一個(gè)油量調(diào)節(jié)門，通過伺服電機(jī)調(diào)節(jié)油門的開度，達(dá)到調(diào)速的目的。


三、PLC控制簡述
　　在不改變原控制原理的前提下，利用PLC對滲出器的控制必須滿足以下幾點(diǎn)控制要求：
（1）轉(zhuǎn)速的測量
　　在最高一次油壓下，油壓馬達(dá)的最高轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)/分鐘，經(jīng)計(jì)算知：1轉(zhuǎn)/66毫秒，遠(yuǎn)大于本控制程序的6個(gè)掃描周期。因此我們將油壓馬達(dá)輸出軸分為6等份，在不相鄰的3個(gè)等份上按裝3個(gè)金屬塊。在馬達(dá)轉(zhuǎn)速小于900轉(zhuǎn)/分鐘的任一轉(zhuǎn)速下，油壓馬達(dá)每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，傳感器就可為PLC提供3個(gè)開關(guān)量測量信號，達(dá)到轉(zhuǎn)速計(jì)量的目的。

（2）累計(jì)超差、瞬間超差的問題
　　由于四個(gè)油壓馬達(dá)軸在傳動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)速不可能絕對的相等，相互間必然存在累計(jì)轉(zhuǎn)速差和瞬間轉(zhuǎn)速差的問題。
當(dāng)油壓馬達(dá)間累計(jì)轉(zhuǎn)速差大于550轉(zhuǎn)，即兩攪攏轉(zhuǎn)差大于0.5轉(zhuǎn)時(shí)，兩攪攏就會打架（相撞）。為解決這一問題，控制程序利用PLC內(nèi)部CNT00計(jì)數(shù)器、CNTR01、CNTR02可逆計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)累計(jì)轉(zhuǎn)速差的計(jì)量及超差故障的輸出。
在滲出器正常運(yùn)行時(shí)，如果某一傳感器在同一時(shí)間段內(nèi)，比其它傳感器連續(xù)少計(jì)量3個(gè)信號，說明此傳感器所對應(yīng)軸少轉(zhuǎn)一周，出現(xiàn)了瞬間轉(zhuǎn)速超差。為避免出現(xiàn)瞬間轉(zhuǎn)速超差后，對變速器內(nèi)各齒輪的損壞，程序設(shè)計(jì)中利用PLC內(nèi)部計(jì)數(shù)器CNT03在消除機(jī)械誤差后，將CNT04、CNT05、CNT06、 CNT07四個(gè)計(jì)數(shù)器投入，用于判斷瞬間轉(zhuǎn)速是否超差，并在超差時(shí)做出相應(yīng)的故障輸出。

（3）油門及一、二次油壓的作用
　　油門開度最大位的作用，在空載時(shí)防止飛車，在重載時(shí)同一次最高油壓一樣防止因過載損壞機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備。
油門開度最小位，并非是指將一次油路關(guān)死。其作用是當(dāng)油門開度在最小位時(shí)，才能停止及起動(dòng)油壓泵。油泵起動(dòng)后，待油路充滿最低二次油壓到時(shí)，才能通過伺服電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。

（4）先起動(dòng)廢絲電機(jī)，再起動(dòng)油壓電機(jī)，停止時(shí)則相反。并且根據(jù)不同的輸入信號做出相應(yīng)的輸出。
　　另外， 在操作時(shí)，為避免傳動(dòng)機(jī)械因沖擊力過大帶來的損壞以及瞬間油壓分配不均造成轉(zhuǎn)速超差；程序中使用TIM11、TIM12兩個(gè)時(shí)間繼電器，將每次連續(xù)加速、減速的時(shí)間控制在2秒，確保雙螺旋輸送器能夠均衡的轉(zhuǎn)動(dòng)。
四、可編程器I/O端口分配


五、梯形圖及程序表
（1）梯形圖

五、結(jié)束語
此系統(tǒng)的投入，杜絕了原控制系統(tǒng)在正常情況下誤動(dòng)作，非正常情況下不動(dòng)作的現(xiàn)象，確保了生產(chǎn)的均衡。提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。