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和利时PLC产品在矿用组合开关中的应用
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  北京和利时自动化驱动技术有限公司 徐毓军 侯爱林 王国锋

  Beijing HollySys Automation and Drive Co.,Ltd,  Xu Yujun , Hou Ailin, Wang Guofeng

  摘  要: 组合开关通常使用可编程控制器(PLC)作为其核心控制和报泰Sυ.+↘;ぴ取福ㄓ肞LC在组合开关应用时由于无法克服的交流信号直接采样问题┾∠āщヴ,从而导致产品的薄咋暴啸ぃ护性能和可靠性无法满足现场要求╳。针对以上问题Т≦丩,和利时开发出专用PLC日拾┄,对组合开关进行了量身定制⒕Τ┷,在为用户产品带来更高性能的同时降低了用户的使用成本〥Оぢ弍。本文详细地介绍了和利时组合开关专用PLC的方案和产品》ュΚ。

  Abstract:Combination switch usually use the PLC as the core of control and protection devices, but universal PLC can’t  overcome the problem of sampling AC signal, which leading the problem of  protection performance and reliability . Hollysys special PLC,which designed on the customized combined switch,  can Improve the performance of the product  with the lower cost. This paper introduces in detail the application of combination switch for PLC solutions and products.

  关键词:  组合开关 可编程控制器  交流采集

  Key Word: combination switch  Programmable Logic Controller  AC sampling

  1.引言

  矿用组合开关具有简化电缆连接卄ぅ、减少设备空间дㄇ〉、降低线路电压损耗乛ㄒ、使用维护方便等特点ラ⒉,在煤矿有着广泛的应用ゼアō〧ぅ。

  由于矿用组合开关使用场合复杂○И、组合种类繁多﹌з,而且每种开关的生产量都不够大ザ优¢⊕╛,相对于使用固定程序的单片机控制器マ㈡ば〣,组合开关更适合使用可编程控制器(PLC)作为其核心控制和暴@氺ㄔ∪≈;ぴk微ぼヮギ。PLC在组合开关上的使用ムベ◆厃っ,不仅提高了设备的可靠性├㊣╞だ,更使得用户可以灵活地改变程序逻辑来适应客户和现场各种各样的控制需求й┨ぷ⒐。

  目前国内的主流组合开关厂家在选择PLC时甴,主要有两种选择:选择和利时独创的组合开关专用PLC或选择通用PLC零┎"プ,比如西门子S7-200系列♀玖┴。

  和利时专用PLC针对通用PLC的不足柒ㄢ,对组合开关进行了量身定制㎡ˉ①╙‖,在为用户产品带来更高性能的同时降低了用户的使用成本╦┪|⒔Е,已经成为组合开关的首选控制器み┥リ┗。

  本文详细地介绍了和利时组合开关专用PLC的方案和产品め┐√,并与通用PLC进行了比较劳Λ。

  2. 专用方案

  组合开关报牵护与控制系统采用和利时公司可编程控制器○Β,对系统进行监测控制﹥♀,并完成漏电闭锁┍┅、过载Ⅳ、短路⑧ц、断相┧┟、欠压和过压等抱哩n;すδ堀邰踏埂祝痪哂兄悄芑呗絹@⒅↗、性能稳定ⅳ⑾、动作可靠等特点ゲ¤ざ。人机界面选用和利时HT6000系列触摸屏オγ㏄ピ,具有良好的人机对话功能ё乚'⒒⑥。

  本方案采用和利时LM小型PLC作为控制系统的主控制器ワフ。接收先导回路起动信号±┻θ,及控制方式设定Ζ巜ん‰╝;采集每一个回路的参数并进行报喋幄堠停护ㄤ,各回路工作参数和故障信息ワ;根据设定控制方式采取相应的起动和停止方式ドヂ;输出起停信号给操作机构女.◣↑を,通过控制中间继电器的分合来控制真空接触器的分断和吸合佰肆ソ£;接收真空接触器辅助触点的反馈信号〤у,实现对多个回路的闭环控制㎏⒉◤;给人机界面提供显示信息④φ∴,包括:工作状态ヮˇ▄Юヘ、故障参数和设定信息艾╙㎜。所有参数都可以在触摸屏上进行显示和设定Ыㄥと, PLC通过以RS-232串口和触摸屏进行通讯と,并预留RS-485通信口和上一级通讯分站进行通讯とち。

  系统整体性能具有如下特点:

   控制系统采用先进的LM3316B-ε,LM3313K抹Γ块直接进行交流采样ェ.+┳┬…,省去变送设备ヱ⒑﹤囍┻,提高采集速度З,增加可靠性パナ,降低了成本〦。

   组合方式灵活╋まⅲ,可根据客户的不同要求编制不同的程序プ,实现不同的功能┖,满足井下各种负荷组合有木Ц。

   控制系统在严格的工业环境下长期朤肆í·←、稳定地运行ъу┻。系统组件的的设计符合真正的工业等级弎ж,满足国内り、国际的安全标准!拍〗╯┴。并且易配置ㄌぶⅦ③曱、易接线⑩≧、易维护κο亿、隔离性好╉┪ヮ=,结构坚固⑼③,抗腐蚀⑷∫мㄐ,适应较宽的温度变化范围Ⅶ⒈×。

   系统具备良好的电磁兼容性чЮ╋,能够承受工业环境的严格要求レ!╡,平均无故障间隔时间(MTBF) 1×105小时へぱヶχ弍。

  3. 产品介绍

  目前大部分组合开关应用的PLC饱凇盛侑剑护控制系统を┾〉ソ£,虽然可以完成电动机的过载どく⑩〢、短路Ι弎ㄤ、漏电闭锁和绝缘监测等暴C£╳ú;すδ埭激担切枰赑LC外围加上由分立元件和小规模集成元件组成的雹俊Ж万;さ缏珐叮唤鲈黾恿丝占洇薛抹Xǔ⒛,而且元件的分散性和对饱叮护的可靠性和稳定性影响很大そ。主要原因是:

   由于普通PLC信号输入都是直流输入ソ∫◢Т,组合开关中采集电压和电流信号都需要转换成直流信号ホ⑻,这样增加了成本●弎ㄤ,而且还降低了可靠性┤,在使用中也发现╛,组合开关故障多发生在信号变送装置∨ゴэР┥;

   组合开关一般都是给大功率的三相异步电机供电↗Ο╩üョ,对短路报澹护要求比较灵敏♂Κ乛ā⒉,而要求短路饱甫拴花耍护时间短┥,就要求PLC处理速度快て┇ヒ⊙И,同时减少信号采集时间σ,普通的直流采集无法满足逼猓护的时间要求ヶ⒖ιё;

   在部分需要显示交流电量(电压Аろ、电流叁Нüぇ∧、功率)的场合名ぃ╫,用户无法使用现有的PLC摩帧祝块来完成/㏎フ厘ㄜ,必须另外购买单独的电量采集抹┅P?橥ü诮尤胂低偿眔°,影响了系统的性能和协调性λπ?。

  针对以上问题▼〤Нふ,和利时公司开发出了6路交流电流直接输入的模拟量处理膡◤╭?長M3316A〤、7路超前漏电检测\1路交流电压输入磨拨学妯兀块LM3313K和LM3317交流电量采集摹饱省〃ǎ块そ。

  LM3316A采用交流采集芯片ヲ"Хバ,采集信号时间在毫秒量级〦,完成6路交流电流的测量与过流判断㎡﹄㈩↘,并提供2路继电器报N;な涑雳姗纭?路交流电流分成2组》〝,每组对应三相交流电流输入Θ曱ㄕ,量程0~8A(有效值)と。用户可分别设定每组的过流门限值Ⅲ%,LM3316A摩恰颛荆块采集电流量并与门限值进行比较ㄢㄛΓ,若发生过流则完成抱稹兢欤护动作ォβШˉ,从过流事件发生到拿Θ椋块完成堡戗础护动作完成㎝︻ナ╖,响应时间约为100msㄔㄍぐнヨ。

  LM3313K在正常8路模拟量输入末绌恰ЖR〓?榈幕∩先c┢,7通道超前漏电检测增加运算放大器ポ,产生一个需要检测漏电电阻用的附加直流电源╢╙┝,这样直接在通道上直接加上一个电阻┇︼㈨ㄙ㎏,就可以直接产生一个10V以内的直流电压供膮y乛├▌?椴杉扑恽处魔摺?路交流电压通道用来测量组合开关的系统电压ρδ玖Б,系统电压通过变压器变成220V以内的交流电压太玖ㄑ,这路通道通过半波整流将220V变为0~10V的直流电压òぜ,供膜蟥趣块采集计算夬ㄣて木㎝。

  LM3317可完成三相交流电压和电流的测量㈣ガх╘ā,并可进行过流判断㎞ぅ,提供1路继电器饱瑗幔护输出へ┝“㈦。用户设定电流信号的过流门限值后‰..ポぢ,LM3317摩俯铹埂块采集电流并与门限值进行比较'〦П,若发生过流则完成抱鸱症钏护动作↓有仟,响应时间约为100msわよ。

  以六组合为例г乛ù{,采用和利时PLC为控制系统的核心ыф,完成对主回路的通断控制┧┇,当线路出现漏电注㊣Мō、过流ǖí、过载⑨▄Э┸、三相不平衡等故障时ㄝょうヌ╝,由相应的程序进行鄙绂ィ护ΠΙ丅┚,使启动器分断『г,并给予故障显示я】ㄜ。主回路设三台隔离换向开关ùと⒕ギ,称为三个系统ㄦゐ┊⒏壹。每个系统控制方式可分为单台控制└く⑼、延时控制!、单回路双速控制毫а┺﹄艾、双回路双速控制等フ∨,达到了相互组合┨И,混合控制的目的チ,再将三个系统控制方式进行组合∮↖,根据控制方式的不同η,PLC控制主回路的通断﹤,每一回路之间可任意组合ˉヌ休и。

  4.结束语

  和利时在2010年推出组合开关专用PLCヲ,创造性地把电力抱迹护和可编程技术结合在一起╆ㄈかパ,解决了通用PLC在组合开关应用时无法克服的交流信号直接采样问题①пやⅸ,提高了产品的性能◣、减少了安装空间ω拾、降低了使用成本社。

  三年多的现场使用使得该产品积累了大量的使用经验κ╥┑⒁,实践表明该产品具有良好的抗干扰能力和可靠性ㄒ,适合于在煤矿井下环境使用す。


 

状 态: 离线

公司简介
产品目录
供应信息

公司名称: 和利时集团
联 系 人: 刘刚
电  话: 010-58981584
传  真: 010-58981558
地  址: 北京市经济技术开发区地盛中路2号院
邮  编: 100176
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