PLC在小容量直动式交流接触器电寿命试验中的应用
浅谈PLC在低压电器试验中的应用
一
、
意义
流试验 时, 程序启动后 , 合HQ F 5 , 延时分耋 _ 旧p 保护 分 ̄ I QF 4 , 这一 - J 顿序操
作过程 由P L C自动完成 。
随着计算机 、 通信 、 网络等技术的不断发展, 信息交换 的范 围及 能量得 到了不断 的扩展,尤其在工业 自动化控制领域中,信息交换的范围已从单 机、 群机、 车间进入 工厂 、 企业管理层及 至世界各地和 市场 , 特别近几年在 高、 低雎配 电和控制系统领域发展更是迅猛 。 由于P L C 对现场进 实时监控具 有很高的可靠性, 且编程简单、 灵活, 因此越来越受到人们重视。 二、 P L C在低压 电器试验 中的应用 国家中低压输配 电设备质量监督检验 中心 是大 型的低压 电器 试验站, 具备交直流通断能力试验 、 交直流短时耐受试验、 交直流 电寿命试验以及机 械寿命等试验能力, 试验系统复杂, 试验端 口多, 由继电器接触器等元件组 成 的传统的电气控制线路 已满足不 了试验站系统监控的要求,而单纯采用 可编程序控制器( P L C ) 进行控制 , 则存在不能实现多个试验端 口同时试验。 因此 , 我站在采用P L C 控制的基础上 , 结合现场总线技术 , 设计 了基于C C - L i n k 的低压 电器试验监控 系统 , 实现 了多个试验端 口, 同时进行不 同试验 , 提高 了试验效率, 且大大减少 了控制 室到现场的连线, 便l 『 系统检修。 本系统 的程序设计是以三菱P L C 专业编程软件G X D e v e l o p e r V e r s i o n 7 为平台进行开发, 由于引入 了现场 总线技术 , 对P L C 程序设计 的可靠性 、 稳 定性、 合理性要求更高, 低压 电器短路试验控制系统中主要的几个数据: 1 、 时间控制 。根据试验所需要 的时间设 为O . I s 、 0 . 2 s 、 0 . 5 s 、 l s 、 2 s 、 5 s 、 1 0 s 、 整定8 个时间档位 时间的控 制使用3 个I / 0 口。 通过程序和旋钮 开关的配合 达到8 档可调控制 。 如果有其他的时间就选定为整定, 可调整的空间比较火。 2 、 顺序控制。 主要是开关合分闸的配合, 将线路上可供合 闸和分闸的开 关进行编码转换成旋钮控制的形式进行操作。由程控器运行和试验运 行来 控 制, 程控器运行主要 是将试验前合分闸的选择写入程控 器, 如果出现选择 错 误的情况会报警。 试验运行按钮主要是P L C 的程序被启动运行 , 发 出的各 项 指令通过中间继 电器完成试验要求的顺序操作 。各个开关 的合分闸操作 反映在程序上被 分成数个程序段, 每个开关对应 2 个, 一个合闸, 一个分闸, 这样在程序调用的过程 中不容易出错 。 而且容易维护和修改。 例如进行大电
交流接触器电寿命失效问题分析及验证
交流接触器电寿命失效问题分析及验证摘要:交流接触器主要作为长距离接通的交流电路,也广泛用来起动和限制交流电动机电流,其电寿命也是其性能的关键技术指标。
然而,随着行业的价格竞争增加,越来越成为了一个经济型接触器。
尽管其能够适应轻载荷以及一般负载的需要,但是极其容易发生电寿命失效问题,本章首先对交流接触器电寿命的失效问题进行了详尽的剖析,接着系统阐述了从触头电压、接触器电流、温升等方面分析对电寿命的影响,并提出了相应的改善措施,最后加以试验验证结果。
关键词:交流接触器;电寿命;失效问题;验证分析引言:交流接触器是一种低压控制装置,在电力行业应用较为广泛,主要用于频繁接通和断开电气设备,其交流接触器的可靠运行直接影响设备的整体安全。
随着开关频率的增加,交流接触器上电气和机械负载的损耗不断累积,寿命也在不断缩短,最终导致故障频发。
如果在使用寿命结束前进行评估和更换,可以提高电力控制系统的可靠性,保证电力设备的安全。
1.交流接触器内部结构及工作原理1.内部结构交流接触器一般由电磁铁系统、触头系统、绝缘外壳和附件系统等多部分构成。
当线圈中心通电时,受电气吸引力影响,动、静铁心一起被吸收。
当线圈中心不通电时,因为没有产生电气吸引力,使动静铁心完全分离。
触头系统主要分为主触头和辅触头,辅触头还包括通断触头,利用装夹线与动铁心相连。
绝缘外壳和附件,主要包括交流接触器的自然本体、接收线圈和动铁心间的反效果簧片、铁心上的隔磁环。
用来迅速断开已焊接电极并保持主接点,有作为大功率交流接触器的陶瓷灭弧装置。
1.工作原理若把电磁接收导线简单地串联上交流接触器电压,其所产生的电磁吸力就相当于活动铁芯的反作用力。
在此阶段,运动铁心处于静态。
当吸力超过反作用力后,运动铁心被驱动,电磁输送线圈的电流不但受供电电压的作用,还受输送线圈磁场感应的改变和铁心速度的作用,直到活动铁心全部闭合。
动铁芯的转速不为零,流程基本完成。
当接收线圈关闭,接收线圈产生的电磁吸力消失,反作用力随即也会消失,接收线圈反作用力弹簧、触头系统、动铁芯等触头提供的力开始恢复,动铁芯与定铁芯分离动、静触头和扫掠相互依序划分回到原来的位置。
基于PLC的开关电器电寿命试验监控系统
器、断路器等 电器元什的试验控制系统 由于控制环
节多、可靠性 高、寿命指标低 已经满足不 了开关
电器 电寿 命试验 的要求 ,需要 用可 靠性 更 高 、寿 命
统 丰回路和操作员站 的输入信息并对其进行各种
控 制 。本 监控 系 统配 置 了三个 1 6通道 数 字量输 入
指标更高的电寿命试验监控系统取代 。随着计算机
标 的不 断提 高 ,对 开关 电器试 验 系统 的要 求 也越来
()上位 机 : 本监控 系 统采用 西 门子 SMA I 1 IO IUS( R FB 过程现
场总线)与P C通讯 , L 同时提供监控系统编程和运
行平台。
a v na e r e c ie . d a t g s ed s rb d a Ke wo d : s th ls ; mo i r g c n r l y t m P y rs wi ; e t c n t i o to se LC o n s
1前 言
随着开关电器技术的飞速发展,其各项技术指
越高。电寿命试验作为开关电器试验 中一个重要的
试 验项 目,其 试验 周 期特 别长 , 以前 基 于各 种继 电
( P C 本监控系统采用西 门子 S —30 2 L: ) 7 O 系列 P_,它 作 为本 系 统 的核 心 部 件 ,一 方 面 通 过 I c P O IU RF BS与 L 位机通讯 , 另一方面接受来 自 试验系
变压器进行试验。试验系统的试验参数经相应的传 感 器之 后 ,通过 P C 的模拟 量输入模板传送 到 L PC L ,经监控系统处理后在上位机的系统监视画面 中显示 。 试验系统各开关节点状态通过 P C的数字 L
PLC在接触器试验中的应用
表 1 测试顺序 、 操作 次数 、 环 频 率 循
测试
顺 序
l CJ Bs,l—Cl X9 / 0
象酌不 同有很大 的差异 , 因此交 流接 触器 在 出厂之 前
进行 必要的 电器试 验是 检验 接触 器 质量 的重 要手 段 。
人们经 常应用 接触 器来控 制 电动机 、 空调 、 电容 器 、 电
同有不 同的要求 , 如空 调行 业 中各 厂对 接触 器 的执行Байду номын сангаас 的试验要求 , 国标 与 国际 上标 准也 不 同 。为 了使 产 品 打入 国际 市场 , 我们 的试验 也应该 和 国际接轨 。以 U L
认 证对 C X B / 1 1 J 9 S 0 一C 的耐久试验 要求为例 。
阻炉等 电器设备 , 尤其是 在远距离及频 繁起 动 、 止的 停 电路 中, 交流接触器是 一种不可缺少 的低 压 电器 , 其质
量的好坏直接影 响电器 质量 。
由于接触器 的接 通和分断能力 随着用途和控 制对
试验 要求按测试顺序 常 开接点 负 载为 3 常 闭 0 A、 接点负 载 为 3 A, 操作 次数 和循 环 频率 按测 试 顺序 依
Al r c : h s p p rito u e h o tco v r a n u a c s wi L c o d n u h ni ain sa d  ̄t a t T i a e r d c st e AC c na tro el d e d r n et t t P C a c r ig t UL a te t t tn - n o e h o c o ad,a d t e r l b l y a d a t mai n e tn r mp o e . r n h ei i t n u o t xe ta e i r v d a i o
小容量交流接触器可靠性试验的研究
要 :依据 最新 的相关机械行业标准 , 采用微机 自控技术 , 研制 了以工控机 为主
机 的 小 容 量 交 流 接 触 器 可 靠 性 试 验 装 置 。 该 装 置 交 直 流 兼 容 , 同 时 对 多 接 触 器 的 能 多 对 触 点 (6台试 品 、4对 触 点 ) 电 参 数 ( 点 电 压 、 作 时 间 ) 行 监 测 , 接 触 器 1 6 的 触 动 进 对
李 文 华 ( 93 ) 17 一 ,
男 , 教授 , 副 主要 研
究 方 向 为 电 器 可 靠
性 、 能 电器 及 检 智
S u n Rei bi t si o we t dy o l a l y Te tng f r Lo r i Ca ct pa iy AC n a t r Co t c o s
Ab ta t sr c :Ac o d n o t e n w s n e r ltd s n a d o c a ia n u t ,we d s n d t e rl b l y c r ig t h e e ti treae t d r fme h nc l id sr a y e i e h ei i t g a i t sig i sr me t o w r a a i o tco s t d p e o ue n u o c n r l e h oo y e c mp t l e t n tu n r o e p c t AC c na t r.I a o td c mp tra d a t- o to c n lg ,b o ai e n f l c y t b
0 引 言
接 触器 和继 电器是 典 型 的低 压 电器 产 品 , 广 泛 用 于各种 控制 系统 中 。随着 工业 和科 学技术 的 发展 , 不少装 置 日益 向大容 量 、 自动化 程 度高 等方 面发展 , 整机 或 系统变 得更 为复 杂 , 用 的零 部件 使 越 来越 多 。若接触 器 、 电器 的可靠性 不 高 , 继 就会 造 成使 用它 们 的控 制 系 统 频 繁 发生 故 障而 停 工 , 从 而导 致 巨大 的经济 损失 。这 是 因为一 个系 统使 用 的元 件越 多 , 件 的可 靠 性 对 整个 系统 的可 靠 元 性 影 响越大 。一 个可 靠性 串联 系统 的可 靠度 等 于
交流接触器电寿命试验
下,每相空心电抗器应并联电阻,电阻分流大小应取通过电抗器的电流的 0.6%, 如果电抗 器接在变压器的一次侧,则无需接入分流电阻。 ③当试验电流小于 100A 时,可以采用有气隙的铁心电抗器。 ④多个电抗器的并联连接:如果各个电抗器的时间常数之差与平均值之比大于 5%,则 允许并联。 3.试验电路 ①根据产品或技术条件的规定,连接电源、试品及负载。 ②除产品标准或技术条件中另有规定,试验电路应有一点接地,但不许有两点接地。
交流接触器电寿命试验
一、交流接触器电寿命试验条件
电寿命试验的试验条件与通断能力试验的试验条件不同。 通断能力试验的试验条件是根 据电器在非正常操作时的接通电流、电压值及分断电流、电压值来确定的,而电寿命试验的 试验条件是根据电器在正常工作时的接通电流、电压值及分断电流、电压值确定的。下面根 据交流接触器的不同使用类型(所加负载类型)的不同,分析四种使用类型下接通分断与分 断时电压、电流大小与功率因数情况。交流接触器电寿命试验有四种试验方式: 1.当交流接触器工作于使用类别 AC1,即负较为无感负载或微感负载时,其接通和分断 时的电压和电流均为额定电压和额定电流,功率因故一般大于 0.95。 2.当交流接触器工作于使用类别 AC2. 如负载为线绕转子电动机,其起动、分断电压一 般为额定电压,而起动和分断电流一般为 2.5 倍额定电流。功率因数在 0.65 左右。 3.当交流接触器工作于使用类别 AC3. 如负载为笼型异步电动机。在笼型电动机起动瞬 6 倍电 动机的额定电流,由于在起动笼型电动机时,接触器的接通电流就是电动机的起动电流,所 以交流接触器电寿命试验的接通条件定为 I/IN=6, U/UN=1。 如正常运转时电动机带额定电流, 电动机定子电流等于其额定电流,故分断条件中 I/IN=1,而分断电压较为复杂,当定子绕组 断电瞬间由于转子绕组对于电动机的磁路来说相当于一个短路线圈, 所以就立即感应出一个 电流来阻止电动机磁路中主磁路的消失, 这个转子电流产生一个磁通, 此磁通相对于转子是 静止的,但对定子绕组来说,这个磁通相当于一个转速等于转子转速 n 的旋转磁场,这个旋 转磁场切割定子绕组,在定子绕组中感应出电动势 E,这个电动势在电动机绕组刚断电瞬间 的大小与电源电压 U 相近, 以后按指数规律衰减, 其频率 f=np/60, 它小于电源电压之频率, 且随着转子转速 n 之减小而降低,在电动机定子绕组断电瞬间,接触器动、静触头间的电压 UC 等于电源电压 U 与定子绕组感应电动势 E 瞬时值之和,由于在电动机定子绕组断电瞬间 定子绕组感应电动势 E 正好与电源电压 U 的方向相反,其大小又与电源电压相近,所以在 电动机定子绕组断电瞬间接触器动、静触头间电压 UC 的瞬时值接近于零。根据有关资料的 实测数据,这个电压值不超过 0.17UN,交流接触器电寿命试验分断条件中 U/UN=1/6。 4.当交流接触器工作于使用类别 AC4,如负载为笼型异步电动机,且用于其频率起动, 反接制动与反向、电动时。这种工作类型任务最繁重,其起动、分断电压一般为额定电压, 而起动和分断电流一般为 6 倍额定电流。
PLC系统在小容量直动式交流接触器电寿命试验中的应用
PLC系统在小容量直动式交流接触器电寿命试验中的应用1 引言对于16A及以下小容量直动式交流接触器,由于无专门的磁吹灭弧装置,故其抗熔焊性能显得尤为重要。
在研制小容量直动式交流接触器用新型AgNi基触头材料的过程中,为了考核所研制的新型触头材料的抗熔焊性能,将PLC应用于直动式交流接触器的电寿命试验中,结合所研制触头材料的特殊性,充分考虑了可能出现的失效形式,巧妙利用PLC的定时控制、计数控制及监控功能,取得了良好的试验效果。
2 控制要求及试验方案设计试验要求对4台装有新型触头材料的3TB交流接触器进行AC-4类电寿命试验,该接触器的额定电流为16A,额定电压为660V,试验操作频率为300次/h,通电时间为60ms,考虑到试验设备的安全,要求实现短路保护和熔焊保护。
试验主电路如图1所示。
图1 试验主电路通常情况下,接触器触头发生熔焊时,其辅助常开触点闭合,通过PLC对其闭合时间的在线监测,可判断触头是否已发生熔焊。
但考虑到所研制的触头材料的特殊性,有可能在触头开断过程中,由于触头材料的润湿性不够,液态银在触头表面铺展不足而形成微观尖峰,使得发生熔焊时触头间距离不够紧密,从而使接触器的辅助常开触点不能闭合,而辅助常闭触点也未能闭合。
这一事实表明,靠监测辅助常开触点的闭合时间来判断是否发生熔焊是不可靠的,应该监测其辅助常闭触点的状态,即只要常闭触点分断时间超过一定数值,就认为熔焊发生。
显然,以此为判据要比靠监测常开触点的状态为判据准确可靠。
本试验采用日本三菱公司的F1-20MR型PLC,它配有F1-20P型简易编程器。
由于试验要求用PLC控制待试接触器线圈的通电时间,故在PLC的输出端外接交流接触器以增强驱动能力。
PLC外部连接图如图2所示。
图2 PLC外部连接图X401~X404──四台待测接触器的辅助常闭触点,作为发生熔焊的判据X407──计数器复位脉冲Y431~Y434──四台待测接触器的线圈回路开关,控制接触器的闭合与开断Y437──发生熔焊后的输出信号,控制主电路通断COM──公共端3 程序框图程序框图如图3所示。
基于PLC控制的断路器电寿命试验
1断 路器 电寿命 实 验PC . L 程序 的 实现
电寿 命试验 的 目的 是考 核产 品在 正 常负 载 条件 下 能否耐 久 和可 靠地 工作 至寿 命 终止 为止。 断 路 器试验 有 两种 类别 :一 种是 配 电用 途 的考 核 ;另一 种是 用 着直 接启 动 电动机 的 考 核 。本 试 验 按 Ac 一 I 别 使 用 。两 种试 3 类 验要 求 见下 表 :
触器。
关 键 词 P C 电寿命 ;故障诊 断 L; 本 文结 合 断路 器 电寿命 试验 ,详细 说 明 了真空 断 路 器电寿 命试 验 的P C L 设计 程 序以 及 个 人计 算 机 与s —20 P C 间 的 串行 7 0型 L 之 通信。
由于 短 路 器试 验 次 数 多 ,试 验 从 开 始 到 结束 要持 续较 长时 间 ,可能 出现短 路 、过 载 、试 品或 电路 中用 于控制 的 电器 触头熔 焊 等 故障 。主 电路 中的熔 断 器和 断路 器的 复式 脱 扣器 ( 时脱 扣器和 热 脱扣 器 )分 别 用作 瞬 线路 的短 路和 过载 保护 ;而 触头熔 焊 则可 利 用P C内部 定 时器 来够 成保 护 ,故不 必 另外 L 采用 时 间继 电器等 外部 电器 。
11 7 0 P . S —2 0 LC的接 线
图2 ,s 中 B为 启 动 开 关 ,QF1 1 . 和 Q 2 1 辅 助 断 路 器 的 辅 助 触 头 ,因 此 , F .为 1 . 和 1 . 可 以 起 到 监 控 断 路 器通 断 的 作 0 1 02 用 。K控 制 的 是 示 波 器 的 启 动 , Kl K2 和 分 别 控 制 QFl QF ,K3 来 控 制 Q 和 2 用 F。 HL 一5 用 来 提示 线路 的运 行 状 态 ,分 别 l 是 是 :示 波 器 通 ,QF 接 通 ,QF 通 ,QF 1 接 2 接 通 ,报 警灯 亮 。 该 试 验 是 以 断 路 器 型号 NM6 2 为被 —15 试 电 器 ,其 额 定 电流 为 1 5 2 A,额 定 电 压为 30 8 V。该 试 验 要 求 在分 断 过 程 中 ,加 在触
关于施耐德PLC在接触器电寿命试验中的应用
关于施耐德PLC在接触器电寿命试验中的应用作者:洪洁来源:《中国新通信》2013年第15期【摘要】可编程控制器(PLC)是一种新型的通用自动控制装置,具有功能强、使用灵活、可靠性高、环境适应性好、编程简单等优点,他在接触器电寿命试验中起到至关重要的作用。
【关键词】PLC交流接触器电寿命试验一、试验目的交流接触器是一种用来频繁的接通和切断主回路或大容量控制电路的电器,广泛应用于控制电动机和其它电力负载。
电寿命是影响交流接触器寿命的关键因素,电寿命一般为机械寿命的5%~20%。
交流接触器寿命试验是检验交流接触器性能、质量的重要手段。
二、试验方式根据试验中加载的电压,电流不同,又分为AC3和AC4实验。
AC3试验要求试品接通时试验电流为接触器额定电流的6倍,电压为额定电压;分断时电流为额定电流,电压为额定电压的1/6。
AC4试验要求试品接通和分断时试验电流都为接触器额定电流的6倍,电压都为额定电压。
三、系统构成及控制要求1、工位控制。
CH1-CH10是样品工位,可以选择1-10个样品进行试验,PLC控制样品接触器的通断。
2、故障检测。
(1)在样品断开时间内检测回路中如果还有电流,判断为故障。
(2)在样品通断一个周期内,检测辅助触点动作次数是否为2,如果不是,判断为故障。
3、保护控制。
每个工位还有旁路接触器以在样品故障时接通保护电源,PLC控制旁路接触器的通断。
4、人机界面。
本试验采用施耐德XBT系列人机界面,在界面上可以设定工位,样品通断时间,可控硅通断时间,显示样品是否正常,试验过程显示,样品通电次数(最大1000000次)等。
同时人机界面控制试验的启动,停止,暂停等。
5、工控机。
工控机(工业控制计算机)在系统中负责采集试验数据,包括通电时间,电压波形,电流波形等以确保试验的正确性。
同时PLC控制采集触发及量程变换。
它与PLC通过工业以太网总线连接。
6、可控硅控制。
KKG1,KKG2为电源端的可控硅,由于它不采用机械触点,所以可以在频繁动作的情况下保证可靠性.AC3,AC4情况下通断状态不同。
PLC技术在交流电力测功机中的运用
PLC技术在交流电力测功机中的运用测功机是动力传动系统试验台(包括发动机以及电机性能测试平台等)中的核心装置。
传统的水力测功机、机械摩擦测功机以及电涡流测功机都会在工作过程中产生大量的热量并耗散,造成能量浪费,而且需在测功机系统中配置散热装置。
与传统测功机相比,交流电力测功机在实现机械功率测量功能的同时,还可以实现能量回收,因此,交流电力测功机的应用日趋普遍。
交流电力测功机的运行状态检测在交流电力测功机管理与维修中具有重要地位,对提高交流电力测功机工作效率和可靠性、高效性、可维修性和经济性等方面起着极其重要的作用。
交流电力测功机的运行状态检测是通过测量反映其运行特征的参数信号并提取其征兆信息来预测和判定运行状态。
标签:PLC技术;交流电力;测功机引言:在汽车发动机的研发、测试和生产中,发动机动力性能是极为重要的检测项目,测功机是实现此测试要求的必需仪器。
可供选用的测功机类型较多,而合理的测功机选型是复杂的系统工程与极为重要的课题。
本文通过介绍交流电力测功机的优势,提出了在发动机实验室建设规划过程中,对交流电力测功机的关键部件、参数确定的建议,以便给发动机实验室规划者提供参考。
1PLC技术1.1技术基本情况PLC技术,即可编辑逻辑控制器,会通过与计算机技术、自动化技术以及通信技术的科学融合,达到不断提升工业自动化生产质量的效果,可实现对原有产品控制模式的切实优化与完善,能够为自动化产品生产创造出更加有利的环境。
目前PLC技术已经在工业领域得到大规模运用,该项技术不仅在自动化产品中发挥出了良好效果,同时在其他控制问题方面也有着较为优质的表现,为工业领域控制功能提升提供了有利技术支持。
就技术总体应用情况来看,技术应用安全性能极高,可实现对设备结构的模块化控制。
随着社会对于工业自动化产品要求的不断提升,控制技术应用也被提出了更高的要求。
在此环境下需要进一步加强对该项技术的研究与开发力度,要通过对技术的不断优化,达到满足各项需求变化的效果。
电器控制与PLC技术应用
PLC在复杂系统中的应用
多轴运动控制
利用PLC的高速计数和脉冲输出 功能,实现多轴运动控制,提高
设备精度和生产效率。
过程控制
通过PLC的模拟量输入/输出模块, 实现对温度、压力、流量等过程
量的精确控制。
数据采集与处理
利用PLC的数据采集功能,对生 产过程中的数据进行实时采集、 处理和分析,为生产管理提供决
绿色环保理念在技术应用中的体现
节能技术应用
采用先进的节能技术,降低电器控制系统的能耗,提高系统的能 源利用效率。
环保材料应用
在电器控制系统的设计和制造过程中,选用环保材料,减少对环 境的影响。
废弃物回收处理
对于电器控制系统产生的废弃物,进行合理的回收和处理,降低 对环境的污染。
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远程监控与故障诊断技术
远程监控技术
01
通过PLC与上位机或云平台的通信,实现对设备运行状态的远程
实时监控和历史数据查询。
故障诊断技术
02
利用PLC的故障诊断功能,对设备故障进行快速定位和诊断,提
高维修效率。
预防性维护策略
03
通过对设备运行数据的分析,制定预防性维护策略,降低设备
故障率和维修成本。
03
CATALOGUE
电器控制与PLC技术应用实例
电机启动与停止控制
传统继电器控制
通过继电器、接触器等电器元件组成 控制电路,实现电机的启动、停止和 正反转等功能。
PLC控制
通过PLC编程,实现电机的软启动、软 停止、速度调节等复杂控制功能,提高 电机运行平稳性和效率。
灯光照明系统控制
传统灯光控制
05
CATALOGUE
PLC在电气设备保护中的应用案例分享
PLC在电气设备保护中的应用案例分享随着现代工业的发展,电气设备在生产过程中的重要性越来越凸显。
为了确保设备的正常运行和安全性,PLC(可编程逻辑控制器)在电气设备保护中扮演着重要角色。
本文将分享一些PLC在电气设备保护中的应用案例,以展示其重要性和有效性。
案例一:电动机过载保护在工业生产过程中,电动机是常用的动力装置。
然而,电动机过载问题常常发生,会严重影响设备的运行和寿命。
通过PLC,可以实现电动机的过载保护。
当电动机负荷超过正常范围时,PLC会即使反馈信息,并触发相应的控制动作,如停机或降低电动机负载,以避免过载损坏设备。
案例二:短路和漏电保护电气设备短路和漏电问题可能导致触电风险和火灾等严重后果。
通过PLC的数据采集和分析功能,可以及时监测电路的短路和漏电情况。
当PLC监测到异常信号时,可以立即切断电源,以避免事故发生。
此外,PLC还可以将相关信息记录下来,供后续故障排查和分析使用。
案例三:温度和湿度控制在某些特殊环境下,如实验室或生产现场,对温度和湿度的控制要求较高。
PLC可以通过连接传感器和执行器,实现温度和湿度的精确控制。
根据预设的温度和湿度范围,当环境温度或湿度超出设定值时,PLC会自动调节空调或加湿器的运行,以保持目标环境条件的稳定。
案例四:电力质量监测与保护电力质量问题会对电气设备和生产效率产生重大影响。
PLC可以监测电力质量参数,如电压、电流、频率、功率因数等。
一旦检测到电力质量异常,PLC可以实时采取控制措施,如切断电源或调节电压等,以保护设备免受电力质量问题的影响。
案例五:故障诊断和预警系统PLC的数据采集和分析功能使其成为故障诊断和预警系统的重要组成部分。
通过实时监测和分析设备的工作状态和参数,PLC能够检测出潜在的故障因素,并发出相应的预警信号。
这使得维护人员能够及时采取措施,提前预防或解决潜在故障,最大限度地减少停机时间和生产损失。
结论PLC在电气设备保护中的应用案例众多,上述仅是其中的几个典型案例。
延长plc触点寿命实战
PLC输出触点有三种:1.继电器;2.晶体管;3.可控硅。
可控硅类型的比较少用,一般都有订货,在此就不讨论。
就厂商给出的寿命来说,继电器型的在容许动作频率、满负载输出时通常标10万次,机械寿命1000万次。
这个10万次的电寿命显然是不能接受的,当然这是在极限状态下的数字,厂家一般都留有较大的余量,一般厂家标称最大通断电流是2A,而我从PLC内拆出的继电器上标的是5A。
故实际的寿命不会只有10万次,艾默生网络能源有限公司所做的寿命测试来看,基本在30万次。
对于晶体管来说因是电子元件,只要按要求使用,不人为烧毁的话,只存在衰减老化的问题,其寿命绝对比你那机器寿命长。
怎样延长输出触点的使用寿命呢?对于继电器来说就是提高触点的电寿命,在感性负载的开合瞬间,由于电感具有电流不可突变的特点,因此根据U=L*(dI/dt),将产生一个瞬间的尖峰电压在继电器的两个触点之间,该电压幅值超过继电器的触点耐压的时,触点金属迁移和氧化,出现接触电阻变大、接触不良和触点粘接的现象。
而且动作频率越快现象越严重。
这个持续时间为1MS的尖峰电压也会造成晶体管击穿。
1.驱动感性负载时加装保护电路。
2.加装中间继电器,减小驱动电流,对不要求负载物理切断的情况下,推荐使用SSR,在安全性要求高的情况下,因SSR存在一个漏电流,可能造成误动作,这时就要使用传统继电器,宁愿继电器被烧毁。
3.降低动作频率,如受客观条件所限无法降低动作频率时,请使用晶体管型。
点图进入相册点图进入相册点图进入相册PLC的晶体管输出通道电流由于受到电路板布线、器件散热和电源系统的限制,额定输出电流一般为0.2~0.75A之间,而许多现场功率设备往往需要大电流驱动机械部件运动,这就造成PLC输出功率不足。
传统的解决方法是在PLC输出点加装中间继电器,PLC输出驱动继电器线圈,大电流通过继电器触点提供。
但继电器的原理决定了每一次通断都会对其机械寿命产生影响,同时触点通过的电流越大,触点表面氧化现象就越严重,尤其是在感性负载情况下,久而久之就会造成继电器触点粘连。
用PLC改造继电器——接触器控制线路及应用实例
用PLC改造继电器——接触器控制线路及应用实例用PLC改造继电器——接触器控制线路及应用实例摘要:本文介绍用PLC改造继电器——接触器控制系统的常见方法,分析了在改造过程中可能遇到的问题,提出了利用辅助继电器剥离复杂控制环节,引入时间空余去消除竞争现象的观点。
关键词:改造;PLC;时间空余;继电器——接触器控制。
PLC是现代工业控制的主流方向和应用前景的主体,具有编程灵活、方便,功能可靠,性价比高,安全实用等优点。
基于这些,PLC 在高职教育,技工、技师考证等方面得到了前所未有的重视,甚至在中职教育中也列为教学内容,以适应在工业控制的需要。
在实际的工业应用中,PLC也得到了不断的发展,尤其对原来的继电器——接触器控制线路进行改造。
很多的教材和文章中介绍了用PLC改造继电器——接触器控制线路的方法和思路,笔者觉得有些地方不尽完整,与实际脱钩,特提出以下观点,以为交流。
一、PLC改造继电器——接触器控制前的理论准备1.三个确定⑴确定主电路。
在PLC改造电气控制的继电器——接触器控制系统中,如果不做功能上的改善和拓展,主电路基本保持不变。
需要说明的是,如果电路中没有保护部分,必须要添加上去;电路的功能需要拓展的,必须将原电路重新设计,不仅仅是拓展的部分重新设计,充分考虑控制要求。
⑵确定好输入部分。
输入信号是直接的主令控制电器或者保护电器的触点、实际的反馈信号所带过来的实际控制信号,因此,它可以外接按钮的触点,位置开关的触点,感应开关的触点,热继电器的触点,速度继电器的触点和其它控制感应继电器的执行触点。
⑶确定好输出部分。
输出是对控制执行电器的部分。
从电机控制电路的角度来说,主要就是接触器。
在这一部分需要强调的是,如果是交流控制环境,而PLC未带交流接口,必须采用中间继电器外接端口,引入所需的交流电源。
2.改造思路的三个过程⑴过程一:明确任务,分配输入∕输出设备,画出PLC接线图。
需要说明的有两点:①输入部分的触点尽量采用常开触点,这对于初学者那个更加直观地理解PLC程序和控制原理图之间的转换关系;②输出部分需要电气联锁(通常所说的硬联锁)必须保留联锁部分。
PLC在电力监测与管理中的应用案例分析
PLC在电力监测与管理中的应用案例分析随着电力系统的发展和电力工业的不断进步,人们对电力监测与管理的需求也越来越高。
现代化的电力系统需要高效、可靠、智能的监测设备来保障电力供应的稳定性和安全性。
在这方面,可编程逻辑控制器(PLC)正逐渐成为关键技术,并在电力监测与管理中得到广泛应用。
本文将以一些典型案例为例,分析PLC在电力监测与管理中的应用。
案例一:电力配电监测系统在电力配电系统中,为了保障供电可靠性和安全性,需要对电力负荷进行实时监测和管理。
传统的监测系统往往采用开关配电柜和人工巡检的方式,工作效率低下且容易出现疏忽或错误。
通过应用PLC技术,可以实现对整个电力配电系统的全面监测和远程管理。
PLC可以通过读取电力负荷传感器的信号,实时获取各个配电回路的电流、电压和功率等信息。
并且,PLC还可以通过网络技术与上位机进行通信,将监测的数据上传至服务器,实现对电力负荷的远程监视和管理。
如果在配电系统中出现异常情况,PLC可以根据事先设定的逻辑程序,自动进行故障诊断和报警,并且可实现远程控制,保障设备的安全性和系统的稳定性。
案例二:电力设备状态监测系统在电力系统中,各种电力设备的状态监测对于提高设备可靠性、降低运维成本至关重要。
传统的设备状态监测方式一般采用人工巡检,效率低下且容易忽略问题。
而通过PLC技术,可以实现对电力设备状态的自动检测和监测,并及时报警或进行自动化控制。
以变压器状态监测为例,PLC可以通过读取变压器的温度、湿度、油位等传感器的数据,实时监测变压器的状态。
当发现异常情况时,PLC可以自动进行报警和控制操作,以避免发生设备故障。
同时,PLC还可以与SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition,监控与数据采集系统)系统进行数据的交互,实现对电力设备状态的远程监视和管理。
案例三:电力能耗监测系统在现代社会中,能源的高效利用和节能减排已经成为了一个全球性的问题。
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PLC在小容量直动式交流接触器电寿命试验中的应用
摘要介绍了一种将PLC应用于小容量直动式交流接触器电寿命试验的方法,基于电接触材料的特殊性,充分考虑可能出现的失效形式,实现了完备的保护功能。
关键词PLC 直动式交流接触器电寿命
1 引言
PLC将传统的继电器控制技术、计算机技术和通信技术融为一体,专门为工业控制而设计,具有功能强、通用灵活、可靠性高、环境适应性强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点,因此在工业上的应用越来越广泛。
对于16A及以下小容量直动式交流接触器,由于无专门的磁吹灭弧装置,故其抗熔焊性能显得尤为重要。
在研制小容量直动式交流接触器用新型AgNi基触头材料的过程中,为了考核所研制的新型触头材料的抗熔焊性能,将PLC应用于直动式交流接触器的电寿命试验中,结合所研制触头材料的特殊性,充分考虑了可能出现的失效形式,巧妙利用PLC的定时控制、计数控制及监控功能,取得了良好的试验效果。
2 控制要求及试验方案设计
试验要求对4台装有新型触头材料的3TB交流接触器进行AC-4类电寿命试验,该接触器的额定电流为16A,额定电压为660V,试验操作频率为300次/h,通电时间为60ms,考虑到试验设备的安全,要求实现短路保护和熔焊保护。
试验主电路如图1所示。
图1 试验主电路
通常情况下,接触器触头发生熔焊时,其辅助常开触点闭合,通过PLC对其闭合时间的在线监测,可判断触头是否已发生熔焊。
但考虑到所研制的触头材料的特殊性,有可能在触头开断过程中,由于触头材料的润湿性不够,液态银在触头表面铺展不足而形成微观尖峰,使得发生熔焊时触头间距离不够紧密,从而使接触器的辅助常开触点不能闭合,而辅助常闭触点也未能闭合。
这一事实表明,靠监测辅助常开触点的闭合时间来判断是否发生熔焊是不可靠的,应该监测其辅助常闭触点的状态,即只要常闭触点分断时间超过一定数值,就认为熔焊发生。
显然,以此为判据要比靠监测常开触点的状态为判据准确可靠。
本试验采用日本三菱公司的F1-20MR型PLC,它配有F1-20P型简易编程器。
由于试验要求用PLC控制待试接触器线圈的通电时间,故在PLC的输出端外接交流接触器以增强驱动能力。
PLC外部连接图如图2所示。
图2 PLC外部连接图
X401~X404──四台待测接触器的辅助常闭触点,作为发生熔焊
的判据X407──计数器复位脉冲Y431~Y434──四台待测
接触器的线圈回路开关,控制接触器的闭合与开断Y437──发
生熔焊后的输出信号,控制主电路通断COM──公共端
3 程序框图
程序框图如图3所示。
图3 程序框图
4 时序图及梯形图
4.1 时序图
时序图如图4所示。
图4 时序图
4.2 梯形图
(1)主控部分这部分实现对四台样品通电时间的顺序控制以及在必要时输出熔焊信号。
主控部分梯形图如图5所示,图中T550和T650~T657实现如图4所示的有关时间段,M300~M302用来实现计时信号的保持和清除,Y431~Y434分别用来控制四台样品的通断,M305和Y437实现熔焊信号的输出。
图5 主控部分梯形图
(2)熔焊保护部分这部分通过对四台样品辅助常闭触点X401~X404的在线监测,将产生的熔焊信号分别输出到M311~M314,将这四个信号相或后输出到M304,为了在样品发生熔焊并将其剔除出试验后,重新投入运行,将该信号转换后输出到M305,将其作为最终的熔焊信号。
这部分的梯形图如图6所示,图中的T451~T454对触头闭合时间计时,定时时间设为200ms,留有充分的裕度。
M321~M324起中间继电器的作用。
图6 熔焊保护部分梯形图
(3)计数部分这部分对样品的电寿命进行计数,为了避免重复,仅对第一台样品的接通信号Y431进行计数,采用两个自清零计数器C460和C461构成计数值达40000的计数器,X407为计数器复位脉冲。
计数部分的梯形图如图7所示。
图7 计数部分梯形图
5 结束语
在试验过程中,其中一台样品在试验次数达到约3000次时发生熔焊,PLC立即动作,发出信号断开主电路,有效保护了试验设备;另一台样品在试验次数达到8917次时,发生相间短路,电流继电器准确动作,输出短路信号断开主电路。
另有一台样品在试验次数达到5475次时发生熔焊,主电路迅速断开,观察该样品的触头,发现正如试验初预计的那样,触头虽熔焊,但辅助常开触点及常闭触电均未闭合,这表明本试验的设计是比较完备的。
总之,在结合所研制电接触材料特殊性的基础上,充分考虑试验过程中可能出现的失效类型,采用这套以PLC为核心的控制系统后,小容量直动式交流接触器电寿命试验的可靠性和安全性大大提高了。
杨武(西安交通大学710049)
荣命哲(西安交通大学710049)
参考文献
1,荣命哲,刘朝阳,陈德桂.小容量控制电器用新型AgNi基触头材料的研究.中国电机工程学报,1999(1) 2,杨长能,张兴毅.可编程序控制器(PLC)基础及应用.重庆:重庆大学出版社,1992。