基于PLC的压缩机转速转向检测

　　关健词：可编程撞制器;接近开关;转速转向检测

　　在旋转设备运行过程中,经常需要获得其转速和旋转方向这两个重要参数, 以便对其进行相应的控制。常用的方法如光电编码器、速度继电器等,它们用于不同的场合, 但使用范围有限, 成本和复杂度较高。针对我厂压缩机在工业现场实际应用中,使用可编程控制器(PLC )直接对机组转速和转向进行检测,是一种容易实现,并且可靠性高、低成本的解决方案。

　　1 基本原理

　　如图1 (a) 所示, 在机组轴上安装一个齿盘(也可在轴上钻一定数量的孔) , 在齿盘边上安置两个接近开关x0 和X l, 其探头距离齿盘1 一2mm。为了满足检测的精确度和装置的可实现性, 一般设置齿距为齿宽的2 倍, 齿宽为两个接近开关中心距的2 倍。

　　当齿盘随机组旋转时,两个接近开关x0 、X l 将会输出如图1 (b )所示的脉冲信号( A 相、B 相) 。PLC 接受这些信号,利用其内部的定时器、计数器和高速时钟就能实现机组转速和转向的检测识别。对于测速, 采用在宽转速范围内都具有良好精确度的M/T法在要测量的转速不高的情况下(我厂压缩机转速范围为800-1000RPM)，可以直接用P LC 的普通I/O 接受x0 或xl 脉冲。使用PLC 的计数器对脉冲计数(上升沿或下降沿) , 并且在接受到脉冲的第一个上升沿或下降沿的同时启动对PL C内部高频时钟脉冲的计数。计数时间为T。

　　时间段T 内检侧到脉冲数M l, M2 为T 内高频时钟脉冲个数??在M l 个脉冲时间T 内, 虽然祖存在多一个少一个的误差, 但P LC 内部高速时钟频率远高于转速脉冲频率, 引起的误差可以忽略,则机组转速为:

　　式中, f为定时器时钟频率, P 为齿盘的齿数。

　　对于转向的检测, 从图1(b) 可以看出, 当齿盘在正转时产生一个x0 (A 相) , 超前X l ( B 相)大约90 度(四分之一周期)的相位差, 当齿盘在反转时产生一个X l ( B 相)超前x0 ( A 相)大约90 度的相位差。可以根据正一反转时两个接近开关产生的相位不同来检侧旋转方向。

　　从图1 (b) 可知,在正转时A 相超前B 相, 当x0二1 时,X l 由0 变为1 ,产生一个上升沿;在反转时B相超前A 相,在x0 二1 时,X l 由1 变为0 , 产生一个下降沿,根据在x0 二1 时x 又是上升沿还是下降沿就可以辨别出机组的旋转方向了。

　　2 系统软硬件设计

　　我厂的压缩机控制系统采用美国A 一B 公司的PLC 作为控制核心??A 一B 的S优50 系列PLC 数字量输人模块输人点为正逻辑源型。 因此, 接近开关选用两线制非埋人式NP N 输出型式。

　　根据转速转向检测的基本原理, 设计出控制梯形图子程序(见图3) 。