一、引言
繞線水阻柜是為了改善大中型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)重載起動(dòng)性能而研制成功的起動(dòng)設(shè)備。它具有起動(dòng)電流小、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)。一客戶繞線水阻柜控制回路原采用繼電器控制，共有3支主接觸器、6支中間繼電器、1支時(shí)間繼電器，接線復(fù)雜，故障率高，并且出了故障難以査找。針對(duì)磨機(jī)設(shè)備的具體情況，決定給客戶采用PLC技術(shù)對(duì)其控制回路進(jìn)行改造。經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行，證明完全達(dá)到控制要求，性能穩(wěn)定、可靠。
二、繞線水阻柜工作原理
磨機(jī)繞線水阻柜（磨機(jī)水阻柜）控制回路及磨機(jī)主機(jī)轉(zhuǎn)子回路見(jiàn)圖1通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置使導(dǎo)電液體中兩平行極板的相對(duì)距離逐漸減小直至為零,即串入主機(jī)轉(zhuǎn)子回路中水電阻值平滑減小，從而實(shí)現(xiàn)大中型繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)重載平滑起動(dòng)。工作過(guò)程如下(見(jiàn)圖 2)：正常情況下送電后，水電阻活動(dòng)極板在上限位置,全部電阻加入回路；上限行程開(kāi)關(guān)SL3閉合, 處于起動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)"H5“允許起動(dòng)”燈亮。主機(jī)起 動(dòng)后，高壓油斷路器輔助觸點(diǎn)Q閉合，中間繼電器 KM1接觸器K1先后動(dòng)作，使極板驅(qū)動(dòng)電機(jī)向下移動(dòng),逐步平滑地減小電阻，至下限行程開(kāi)關(guān)SL1閉合。這時(shí)接觸器K2吸合，將主機(jī)轉(zhuǎn)子繞組引出短接；同時(shí)斷電釋放，使極板驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng), 主機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行。當(dāng)主機(jī)停止時(shí)，Q釋放，KM1斷電釋放，使接觸器K3動(dòng)作，水電阻活動(dòng)極板向上移動(dòng)，至SL3閉合，進(jìn)入下一次“起動(dòng)”狀態(tài)。
為了保護(hù)主機(jī)還增加了主機(jī)開(kāi)機(jī)聯(lián)鎖和跳車聯(lián)鎖。即開(kāi)車時(shí),必須滿足液位要在一定高度，即SL3、SW閉合，水電阻活動(dòng)極板在上限位置時(shí)主機(jī)才能開(kāi)車;主機(jī)起動(dòng)后，過(guò)了23s，一旦驅(qū)動(dòng)水電阻極板電機(jī)工作還未結(jié)束，通過(guò)KT1、KM4跳車聯(lián)鎖環(huán)節(jié)馬上去跳主機(jī)，切斷電源，達(dá)到保護(hù)主機(jī)的目的。
三、改造方案
如圖3所示,PLC采用三菱的Fxon - 40M(R)o 它具有24個(gè)輸入點(diǎn)，16個(gè)輸出點(diǎn)，采用正邏輯，輸入、輸出端子分配見(jiàn)表1、表2。輸出最大負(fù)載能力為80VA,由于接觸器K2 (CJ20 - 630 )線圈啟動(dòng)功率3578VA，觸點(diǎn)容量顯然不夠，所以考慮用1支中間繼電器KM過(guò)渡,用其觸點(diǎn)帶動(dòng)K2線圈。
表1 輸入端子分配
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端于地址號(hào) |
外接元件 |
功能 |
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XI |
SL1 （常開(kāi)觸點(diǎn)） |
下限位 |
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X2 |
$13（常開(kāi)觸點(diǎn)） |
上限位 |
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X3 |
按鈕SB1 |
試車用 : |
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X4 |
液位接點(diǎn)SW |
極板箱內(nèi)被位 |
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X5 |
高壓油斷路器輯助觸點(diǎn)Q |
與通1并聯(lián),提供開(kāi)車信號(hào) |
表2 輸出端子分配
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端子地址號(hào) |
外接元件 |
功能 |
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Y1 |
與COM3相連 |
跳閘聯(lián)鎖 |
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Y2 |
K1線圈,H2 |
驅(qū)動(dòng)電機(jī)向卜運(yùn)動(dòng)接觸器及信號(hào)指示 |
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Y3 |
KM線圈,H3 |
帶動(dòng)K2的中間繼電器及信號(hào)指示 |
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Y4 |
K3線圈,H4 |
驅(qū)動(dòng)電機(jī)向上運(yùn)動(dòng)接觸器及信號(hào)指木 |
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Y5 |
H1 |
合閘試驗(yàn)指示 |
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Y6 |
H5 |
液位允許起動(dòng) |
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Y7 |
與相連 |
合閘聯(lián)鎖 |
四、改造后運(yùn)行效果
（1）經(jīng)過(guò)改造后，支保留了3支主接觸器和1支中間繼電器，線路邏輯關(guān)系盡在PLC編程語(yǔ)言中體現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了線路。
（2）由于PLC是“軟繼電器”，無(wú)觸頭機(jī)械損耗，故障率大大降低，且減輕了査找故障的難度°
（3）降低了線路功耗。
