PLC在铸造型砂配置输送线的电控系统中的应用

1 引言
铸造用砂是用型砂、新砂、粘土和煤粉按一定比例混合而成的。这些物料的运输和混合是由混砂机、带式输送机及其配套设备完成的，这些用电设备一般为连续工作制。采用传统的继电器控制系统，需要大量的中间继电器和时间继电器，构成一个控制系统虽然比可编程序控制器(PLC)便宜，但在可靠性、使用与维修的方便性及长寿命方面，继电器控制是与PLC无法比拟的。

2 可编程序控制器(PLC)的选择
在本系统中，所需要的输入/输出(I/O)点数较多，为使I/O部分维修方便，以选择模块式PLC为宜。又考虑到本系统的控制基本上是顺序控制，GE系列PLC顺序控制方面的功能较强，控制容易实现，故选择GE系列PLC。
如选用GE-Ⅲ系列PLC，可够控制砂处理系统中的所有设备。但考虑到砂处理系统可分为几个相对独立的子系统(如旧砂输送、新砂输送、混砂、型砂输送等)，各子系统之间只有很少几个信号联锁，采用多台GE-I系列PLC控制则更显其优越性:(1)可使事故分散。假如某台设备PLC发生故障，它只影响其控制的那个子系统，而其它子系统还可以照常工作，这样更利于设备的可靠性。(2)在总的I/O点数不多的情况下，多台GE-I与一台GE-III价格差不多。因此本系统采用多台GE-I控制的方案。
2.1 型砂输送控制系统的工艺流程
在型砂输送控制系统中，带式输送机的工艺流程如下:
输送皮带PD-1→输送皮带PD-2→输送皮带PD-3→松砂SS-1→输送皮带PD-4
该系统的基本控制要求应是:
(1) 启动时应逆工艺流程延时启动，其启动顺序为:
延5S 延5S 延5S 延5S
PD-4—→SS-1—→PD-3—→PD-2—→PD-1
(2) 工作结束时，全部设备同时停机。
采用计时器控制，其梯形图如图1所示。由图1可见，送入启动信号，各设备即按工艺流程顺序启动。停止或发生异常情况时，只要解除启动信号，则全部设备同时停机。
2.2 旧砂输送控制系统
在旧砂输送系统中，带式输送机的工艺流程如下:
振动给料机ZG—→输送皮带PD-5—→破碎机PS—→圆盘给料机YG—→输送皮带PD-6—→输送皮带PD-7—→提升机TS—→输送皮带PD-8。
该系统的基本控制要求是:
(1) 启动时应逆工艺流程延时启动，其启动顺序为:

图1 型砂输送控制梯形图

PD-8—→TS—→PD-7—→PD-6—→YG—→PS—→PD-5—→ZG
(2) 停机时应顺工艺流程延时停止，其停止顺序为:
ZG—→PD-5、PS、YG—→PD-6—→PD-7—→TS—→PD-8。
采用鼓型控制器实现控制，其梯形图如图2所示。

图2 旧砂输送控制梯形图

图2中，C631、C633作鼓型控制器使用。C631作控制顺序启动用，其计数脉冲由T630产生，脉冲周期为5S，C633作控制顺序停止用，其计数脉冲由T643产生，脉冲周期也是5S。送入启动信号，T630每5S发一脉冲，C631走一步，相应的一对常开触点闭合，各设备顺序启动。停止时，送入停机信号，则T643每5S发一脉冲，C633走一步，当到达相应时间时，对应的一对常闭触点断开，各设备顺序停止。

3 混砂机的碾混控制系统
混砂机的碾混系统为循环工作方式，其工艺流程及控制要求为:送入启动信号—→回转定量器Hz工作10S—→新砂给料机XSG工作50S—→气压加水5S—→卸料门开—→卸料门关—→回转定量器HZ工作—→……如此循环工作。
该控制系统采用移位寄存器来实现上述控制要求，其梯形图如图3所示。在实际控制系统中，还要根据需要加上各种必要的联锁，这里不再详述。

图3 混砂机系统控制梯形图