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解析傳統機械控制系統缺陷與改造方法
1 引言
隨著(zhù)社會(huì )生產(chǎn)技術(shù)的提高，傳統的機械控制系統也顯露出很多的缺陷和不足。傳統機械控制系統是人為的進(jìn)行控制，并屬于單輸入單輸出系統。在最初的機械控制系統中，其是將單片機與PC聯(lián)合作用的控制系統，由于單片機成本低、輕便，并且較為靈活的嵌入到硬件切割機中。但其缺陷是沒(méi)有強大的處理能力，無(wú)法獨立完成復雜的切割式樣及復雜的運算。而后來(lái)是將PC作為處理平臺的控制系統。其靈活性高，并且PC為處理平臺的控制器擁有熟悉的軟硬件資源，平臺設計性及運作性能都很強大。但該控制卻不能脫離PC獨立的運行，而且成本也相比之下更高了。本文將其具體的傳統機械控制系統缺陷進(jìn)行敘述，并提出改造方法。
2 傳統機械控制系統的缺陷
在大多數情況下，當機械生產(chǎn)需要進(jìn)行緊急停車(chē)的時(shí)候，往往會(huì )在起-保-�；蛘崔D控制單元出現這樣幾個(gè)故障，這樣就沒(méi)有辦法實(shí)現緊急停車(chē)。
2.1停機按鈕無(wú)效操作
在傳統機械進(jìn)行控制的時(shí)候，其顯示的數字量在輸入端出現故障的時(shí)候，就會(huì )導致接收按鈕沒(méi)有辦法發(fā)出指令，而且只要電機一轉動(dòng)，就無(wú)法完成停車(chē)操作利用停止按鈕。
由于很多人都習慣性的將長(cháng)閉觸點(diǎn)接在繼電器或者是PLC的數字量輸入端，使其成為停止按鈕。但這種停止按鈕卻無(wú)法進(jìn)行電機的停車(chē)。
以上兩種故障在發(fā)生后，只能是進(jìn)行主回路電源的切斷才會(huì )使電機停車(chē)。但如果出現主回路電源開(kāi)關(guān)距離較遠，操作不及時(shí)，很容易造成重大的設備故障機人身傷亡。尤其是礦山主井、副井的卷?yè)P機是堅決杜絕停車(chē)故障的發(fā)生。
2.2電機運行故障
在電機進(jìn)行正轉或反轉的時(shí)候，可以按下正轉或反轉的起動(dòng)按鈕，但如果電機沒(méi)有運行，便可以判斷其接觸器出現了故障。如果控制的地點(diǎn)與現場(chǎng)的設備有著(zhù)較遠的距離，并且也沒(méi)有出現電機運行狀態(tài)的反饋信號，那操作人員就無(wú)法準確的判斷電機的運行狀態(tài)，這不利于及時(shí)的發(fā)現和處理故障。
在電機運行的時(shí)候，接觸器出現故障會(huì )使電機停車(chē)，如果沒(méi)有電機運行狀態(tài)的反饋信號，也會(huì )使得故障無(wú)法及時(shí)進(jìn)行分析和處理。
3 傳統機械控制系統的改造方法
3.1改造控制電路
為了改進(jìn)控制電路，可以對故障情況進(jìn)行改進(jìn)，具體措施有這樣幾點(diǎn)。
對最高的優(yōu)先權可以進(jìn)行手動(dòng)設置。對操作人員在任何情況下停止按鈕，電機都可以及時(shí)完成停車(chē)操作。
對控制電路增加“記憶”，電機正、反轉，停止狀態(tài)的中間繼電器。
利用上位機HMI（人機界面）可以實(shí)現對電機也就是生產(chǎn)機械的監視和控制。
對PLC控制系統在改進(jìn)后，現場(chǎng)的設備其觸電接到PLC的數字量輸入端，這樣可以提供反饋信號。并表明電機是正常運行的。否則，在HMI中就必須實(shí)現故障顯示或是執行相應的處理動(dòng)作�？刂菩盘柕陌l(fā)出，往往是由HMI通過(guò)PLC的數字量輸出端接到現場(chǎng)設備的執行機構或是中間機構來(lái)提供的。
3.2硬件電路的改進(jìn)
HMI監控畫(huà)面是利用WinCC組態(tài)軟件來(lái)實(shí)現更為組態(tài)形象、逼真的監控畫(huà)面，這也有助于操作人員進(jìn)行監視，并了解整個(gè)生產(chǎn)機械的運作狀態(tài)。從而排除了停機按鈕無(wú)效操作這種故障的方式。而在畫(huà)面中利用組態(tài)的“軟”按鈕來(lái)代替接在PLC輸入端的“硬”按鈕，不僅可以使電機的正反轉具有可控性，增加的手動(dòng)停車(chē)最高優(yōu)先性，更使得電機運行故障發(fā)生大大減小。如圖2為HMI的監控畫(huà)面。
3.3手動(dòng)/自動(dòng)控制
手動(dòng)控制僅僅是利用純硬件的電路就可以實(shí)現，其電路形式與傳統的接觸器-繼電器正反轉控制電路基本是相同的。自動(dòng)控制是由HMI利用PLC對中間的繼電器進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現的，正轉按鈕與中間的繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)，這樣表明自動(dòng)方式與手動(dòng)方式有共同作用。從而更好的實(shí)現手動(dòng)停車(chē)的最高優(yōu)先權。
4 結束語(yǔ)
傳統的機械控制系統其存在較多的漏洞，對安全要求也極低。為此，控制電路在事故情況下，要有效的保障人員、設備的安全，并竭力制止事故擴大；另一方面，控制電路的電器工作應牢固、穩定并能適應環(huán)境要求。在控制電路中相信通過(guò)不斷地改進(jìn)和優(yōu)化，雖然造價(jià)也有了控制幅度內的提升，但其系統性能也必有很大幅度的提升。從而實(shí)現機械控制系統科學(xué)化設計，并提高其系統安全性、可靠性。
參考文獻
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