工礦機(jī)車GK1F、GK1C柴油機(jī)調(diào)速控制

1、工礦機(jī)車 GK1F GK1C 柴油機(jī)調(diào)速控制0 前言工礦機(jī)車 GK1F 柴油機(jī)調(diào)速控制方式采用的是操作風(fēng)缸，涉 及電 風(fēng)轉(zhuǎn)換，故障點(diǎn)多； GK1C 柴油機(jī)調(diào)速控制方式采用無(wú)級(jí)調(diào) 速驅(qū)動(dòng)器， 增加了本錢且故障點(diǎn)也多。 如直接對(duì)步進(jìn)電機(jī)編程驅(qū) 動(dòng)，可減少中間 環(huán)節(jié)，到達(dá)更好的效果。1 調(diào)速程序設(shè)計(jì)思路1.1 柴油機(jī)調(diào)速控制的要求內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)調(diào)速器采用的是 70BC340DA 三相步進(jìn)電機(jī)， 運(yùn)行工作方式是三相雙三拍。 1 柴油機(jī)升降轉(zhuǎn)速方向控制。即步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)向控制：正轉(zhuǎn)順序 AB-BC-CA 反轉(zhuǎn)順序 BA-AC-CB2 柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化快慢控制。 即步進(jìn)電機(jī)步距角的行進(jìn) 速度。1.2 調(diào)速程序框

2、 根據(jù)上述控制要求，可作出柴油機(jī)調(diào)速控制步 進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的程序框。可將程序分成三個(gè)方面設(shè)計(jì)。 1 步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行條件。 2 步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)控制。 3 A B、C 三相繞組輸出對(duì)象的控制。2 調(diào)速梯形圖程序設(shè)計(jì)2.1 輸入？輸出 1?0 編址 控制步進(jìn)電機(jī)的各輸入開關(guān)量及控制A、B、C 三相繞組工作的輸出端在 PLC 中的 I/O 編址如表 1 所示：2.2 步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行邏輯以柴油機(jī)運(yùn)行條件及司控器觸點(diǎn)邏輯表2 ，制定出步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行邏輯條件表 3內(nèi)燃機(jī)司控器采用的是 TKS 手柄式控制器，共 5 個(gè)位置，即 “0、“ 1、“降、“保、“升其觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系如下表 2：2.3 移位程序設(shè)計(jì)采用三

3、菱 PLC 移位 SFTR 指令，按照三相雙三拍的步進(jìn)順序 控制， 用組合位元件 K1M0 組成移位內(nèi)部繼電器， 其初值賦予 K8, 真值表如表 4。移位指令啟動(dòng)條件，用定時(shí)器 T246 每隔 10ms 產(chǎn)生一個(gè)脈 沖移 位信號(hào)，向右移動(dòng) 1 位，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角一拍， 完成三 次三拍后，立即對(duì) K1M0 賦初值。根據(jù)移位內(nèi)部繼電器輸出狀態(tài)作出步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)狀態(tài) 真值表， 如表 5 所示，可得出三相繞組的控制邏輯關(guān)系式：正轉(zhuǎn)：A 相： Y0=M3+M1B 相 : Y 1=M3+M2C 相： Y2=M2+M1反轉(zhuǎn)：A 相：Y0=M3+M1B 相 :Y 1=M2+M1C 相：Y2=M3+M

4、22.4 梯形圖程序根據(jù)以上分析，即可寫出調(diào)速梯形圖程序如下：其中： 1 0-13 步為步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行條件。 2 18-34 步為步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)控制。 3 44-55 步為步進(jìn)電機(jī)的輸出控制。2.5 梯形圖程序柔性化 本程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，邏輯清晰，而且非常容 易修改。內(nèi)燃機(jī)車裝載的柴油機(jī)有濟(jì)柴的 12V190ZJ 系列調(diào)速器，有 6240ZJ 系列的 柴油 機(jī)。裝載的柴油機(jī)不同，升降轉(zhuǎn)速快慢要求不一樣，可以通 過(guò)調(diào)整程序 里面的 T246 的定時(shí)時(shí)間 即脈沖產(chǎn)生的周期 ，改 變每步距角的時(shí)間， 即可改變升降轉(zhuǎn)速的快慢。本次采用的步進(jìn)電機(jī)工作方式是三相雙三拍的運(yùn)行模式， 可 以更 改成三相六拍的工作模式，只需把位組合元件改成 K2M0 ， 初值賦 K64, 其他程序按照以上的思路更改即可。2.6 plc 掃描周期的影響本文采用的三菱 FX2N 系列 PLC 運(yùn)行速度快，掃描周期短。 經(jīng)調(diào)試，本程序掃描周期為 1-2ms ，而程序產(chǎn)生的定時(shí)脈沖時(shí)間為 10ms, 遠(yuǎn)大于 PLC 的掃描周期。經(jīng)試驗(yàn)，步進(jìn)電機(jī)工作平穩(wěn)、 無(wú)丟 步、滯后現(xiàn)象。3 結(jié)束語(yǔ)本設(shè)計(jì)是用 PLC 直接控制步進(jìn)電機(jī)，減