[ 摘 要] 文章较为系统地介绍了半自动装药机电气控制部分的发展历史和继电器控制方式存在的缺陷, 介绍了采用可编程序控制器(PLC) 控制的工作原理、应用情况及其优点。
[ABSTRACT ] In th is paper, W e int roduce th rougy development h isto ry of sem iautomat ic emul2sion exp lo sive loading mach ine’s elect ricity cont ral part, the defects of the relay’s cont ral mode,and int roduces the wo rk ing p rincip le of PLC, app licat ion and their virtues.
[KEYWORDS ] emulsion exp lo sive loading mach ine, relay, PLC
1 引言
现在的许多工业应用场合, 电气控制系统大多数还是老式的继电器控制方式, 这种控制系统的故障率高, 特别是控制条件多、控制逻辑复杂的系统, 其电气连线繁琐, 使整个系统的可靠性降低, 维修难度大。国内的很多工矿企业都对这些设备进行了改造, 并且大多数是采用可编程序控制器(PLC) 代替旧的控制系统。虽然一次性投入(相对继电器而言) 更高, 但故障率大大降低, 可靠性的提高使得维护费用大大降低。
2 电路改进原因与过程
我厂于1991 年开发并生产的国内首创的RZ1221 型半自动乳化装药机的电气控制原理方框图如图1 所示。 电气逻辑控制部分采用的是继电器控制方式, 本系统的输入(控制条件) 部分有5个( IN 1～ IN 5) , 输出(控制目标) 部分有5个,它是液压系统的五个电磁阀(1DT～ 5DT )。 
继电器控制逻辑电路通过输入部分5 个开关信号的通断(特别是3、4、5、副油缸的3 个行程位置控制信号) 状态, 通过判断副油缸的行程位置来控制输出部分的5 个电磁阀的开关, 并控制液压系统的各个执行部件(油缸、油马达等) 的运作, 使整个系统协调运作达到生产目的。在这个控制系统中逻辑控制包括:电磁阀之间的自锁、互锁和延时等, 应用了8个通用继电器、一个时间继电器, 无论是在制造连线, 还是维修上都很复杂。本毕业论文由无忧论文网www.51lunwen.org整理提供虽然能很好的解决乳化炸药的包装问题, 但故障率偏高、可靠性低, 使得生产效率低, 我厂外出维修费用大。此系统损坏和更换率最高的是IN 3～ IN 5三个限位开关和8 个继电器, 经过改进, IN 3～ IN 5 换成干簧管后, 故障率大大降低, 但继电器的故障没有得到很好的解决, 因为虚焊问题, 把焊接式的座子改成了接线式, 继电器也换过进口的, 但效果不是很明显。经过分析, 负载为DC24 V、2 A 的感性负载, 继电器的通断频率在3600 次•h- 1 , 而且又受到感性负载在断电瞬间产生强大电动势的影响,对一般继电器1×105 次～ 2×105次的寿命而言, 很容易出现故障。后来改成PLC 控制( 控制原理简图如图2) , PLC采用中日合资的KO YO (光洋) 框架式可编程序控制器, 8点输入(DC24 V 、17 mA ) 、8点晶体管输出(DC24 V、最大6 A ) , CPU 模块使用SR 2212EX , 存储器容量为0. 7 K 字节, 可通过RAM öROM 芯片扩展成1. 7 K 字节, 编程 
器为SR 221 型(直接插在CPU 模块的编程接口上进行编程) , 编程语言为梯形图。把原有的IN 1～ IN 3 (干簧管) 改为接近传感器(A PS5212GK22)。改造后使制作和维修变得简单易行, 特别是使继电器和干簧管易产生明触点拉弧, 导致寿命减短的问题得到改善,除保险这类易损件外, 通常不会出现较大问题, 使维修费用大大降低, 效率得到提高, 用户反映较好。
3 PLC 控制原理简介
梯形图的编写举例如图3 所示(片段)。 Xn 代表PLC 内部输入线圈号, Yn 代表PLC 内部输出线圈号。根据各个输入、输出条件的逻辑关系和输出元件物理连线上对应的输出号来编写梯形图。然后用编程器将程序输入至CPU 模块的存储器内, 编程的整个过程就完成了。不过不同的品牌、型号有不同的要求, 需具体对待。
在了解了我厂开发的整个过程后, 也可以根据自己的实际情况进行改造, 特别是现在的PLC 产品发展很快, 如果点数要求少的, 可以利用现在的超小型可编程序控制器,如: 西门子LO GO、三凌的小阿尔发等, 它的特点是将编程器的主机一体化, 且价格便宜,控制更简单。 
