主轴电动机、液压泵电动机、冷却泵电动机应具有过载和短路保护设施,且电气控制电路中要具有通电指示和局部安全照明电路。
G607型圆锯床的PLC电气控制管理系统结构由两部分所组成:主电路和PLC的控制管理系统电路。主电路与传统的继电接触式控制管理系统中的主电路相同,仍为电源—熔断器—交流接触器的主触点—热继电器的发热元件—交流电动机这一主线,但控制电路部分由PLC编程所取代。PLC的控制系统结构框图如图2示:
我国生产的G607型圆锯床由六台电动机拖动,分别为主轴电动机M1,液压泵电动机M2,冷却泵电动机M3,上料升降电动机M4,小车升降电动机M5,小车左右电动机M6。其中拖动电动机M1-M3工作状态分别由接触器KM1-KM3来控制,热继电器FR1-FR3实现对电动机的过载保护功能。上料升降电动机M4,小车升降电动机M5,小车左右电动机M6的主电路均属于正、反转单元主电路结构,其中接触器KM4、KM6、KM8分别控制拖动电动机M4、M5、M6正转,接触器KM5、KM7、KM9分别控制拖动电机M4、M5、M6反转电源的接通与关断。此外由于拖动电动机M4、M5、M6均属于短期的点动运转,故未设置过载保护设施。它的电气原理图如下所示:
main circuit of G607 circular sawing machine
PLC的物理结构有整体式、模块式和叠装式三种。整体式的每一I/O点的平均价格比模块式便宜,小型电气控制管理系统通常用整体式可编程控制器。此次所设计的电气控制管理系统属于小型开关量电气控制管理系统而且没有特殊的控制任务,整体式PLC可完全满足控制要求,且在性能相同的情况下,整体式PLC比模块式和叠装式PLC价格便宜,因此,G607型圆锯床的PLC电气控制系统采用整体式结构的PLC。
因为任何一种PLC都能够完全满足开关量电气控制系统的要求,所以本设计将尽量采用价格实惠公道的PLC。
如表1和表2所示,G607型圆锯床的电气控制管理系统需要17个输入口和11个输出口,而PLC的实际输入点数应等于或大于所需输入点数17,PLC的实际输出点数应等于或大于所需输出点数11,在条件许可的情况下尽可能留有10%-20%
PLC存储器容量的估算方法:对于仅有开关量输入和输出信号的电气控制管理系统,将所需的输入和输出点数乘以8,就是所需PLC存储器的存储容量(单位为bit)即:
输入模块的输入电压一般为DC24V、AC110V和AC220V。直流输入电路的延迟时间较短,可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接。交流输入方式的触点接触可靠,适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。因为本设计是基于PLC的G607圆锯床的电气控制管理系统,工作环境并不恶劣,且对电气控制管理系统操作人员来说DC24V电压较AC110V电压安全些。所以,本基于PLC的G607型圆锯床的电气控制管理系统的PLC输入模块应选直流输入模块,输入电压应为DC24V电压。