PLC在液压泵站中的应用

　　0 前言

　　由于液压传动的功率密度大，能够输出大的力和力矩；易于实现大范围的无级凋速，可达100：1～2000：1；易于实现过载保护；工作比较稳定，反应快，冲击小，能高速启动、制动和换向；容易和电气控制结合，实现自动控制。而PLC的主要特点是易学易用，编程方便；可靠性高，抗干扰能力强；适用性强，使用方便；系统的设计和施工周期缩短；维护方便。其广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、机械制造、汽车、轻纺、交通运输和军T等行业。以PLC作为液压泵站的控制核心，对液压泵站的工作进行自动控制，具有多种的检测和保护手段，稳定性好，可靠性高，并可方便地进行各种参数的的设定和修改。

　　1 液压泵站的控制原理

　　由于液压泵电动机的直接起动和停机都将引起转矩突变而导致液流冲击和电流冲击。液流冲击使液压泵系统产生振动和噪声，严重时使管道和管道管夹振动，甚至使管道、闸阀破裂，以及损坏密封件；电流冲击则有可能危及接触器等电器设备安全，另外冲击电流可转化为冲击转矩，影响传动机械的使用寿命。

　　传统方法是采用降压启动方式，随着技术的进步，人们越来越多的采用固态软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接人电源和电动机定子之间。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。原则上，异步电动机凡是不需要调速的各种应用场合都可以使用软启动器，尤其适用于各种泵类负载或风机类负载，因为此类负载需要软启动和软停车。采用液压泵站采用固态软启动器能解决上述问题。动力柜电气控制原理图，如图1所示。

　　图1 动力柜电气控制原理图

　　图2 液压系统原理图

　　2 PLC控制系统的设计

　　液压泵站用于铜电解阳极自动生产线机组，共有6台液压泵电机组，其中3台泵供给生产线，2备1用，2台泵供给压力机组，1备1用，1台泵供给铣耳机组。液压泵站的液压系统原理图，如图2所示。工艺要求为：液压泵电动机卸载起动、卸载停机，且各台电动机错开起动；每台电动机均有运行电流指示，有供电电压指示；液压泵的吸油过滤器需具有堵塞报警；油箱油位检测，高、低油位报警，低油位自动停机；油温检测，油温过低能自动加热至正常才能起动；油温过高会自动起动循环泵降温；系统压力检测，低于下限压力报警；高于上限压力自动停机保护，压力控制点可以从触摸屏上设置等功能。采用PLC作控制系统核心，可灵活地控制液压泵站的油泵电机组的运行，不仅可实现严格的一定顺序的机组起停控制，也可由通过现场控制箱的转换开关来确定备、用电机的投入使用，见表1。