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凯迪恩PLC在矿山设备中的应用

1．概述

矿山对矿山设备的要求越来越高。矿山设备不断更新，不断进步，可靠性、易操作性、可监示性，易维护性已是最基本的要求了。用继电器搭成的控制电路具有可靠性差，不易维护，不易监示，已不能适应当前的要求。现替换了原有机台以标尺丈量在迫切需要可靠性高、易维护、易操作、可监示并且价格不高这样的控制器来代替继电器搭成的电路。随着电子技术、软件技术、控制技术飞速发展，小型可编程控制器（PLC）发展迅猛，性能很高，价格较低，与继电器搭的控制电路比具有非常大的优势。许多矿山设备已选用了小型PLC控制。

2．工艺简介

这设备是煤矿使用的绞车。工艺要求如下：①5秒内通过建链、延链、补链如果信号工按一次信号开关，绞车下放，按两次信号开关，绞车提升，要求两信号能互锁。②绞车电机转速为960r/min，要求能够测出电机转速，并显示出来。当电机转速超过预定值960r/min时，能输出一报警信号。

3．配置方案

这套设备要用PLC完成控制。工艺要求测出绞车电机的速度，显示出来，超速能报警。这种工况对测速要求不高，用一个接近开关测电机轴引出分离设备的一个感应板即可。绞车电机额定转速960转/分，计算出接近开关两次感应之间的周期为67ms，这周期与PLC循环扫描周期相比还是比较大的，不必用高数计数功能，用普通的输入点即可。显示部分使用文体显示器。它有与PLC可通讯，连接方便，编程灵活，价格合理等优点。选用PLC+文本显示器来完成这套设备的控制和显示。PLC选用了北京凯迪恩公司的国产高品质的KDN-K3系列PLC（CPU306）。因为凯迪恩公司自己完全独立开发PLC，技术实力很强大，技术服务很好，已经有不少应用。KDN-K3系列PLC编程软件Easyprog采用的是IEC标准，好学易上手。文本显示器选用国产天津罗升TP220文本显示器。

4．通讯实现

4．1通讯协议选择

KDN-K3系列PLC通讯协议是ModbusRTU协议，各种文本显示器都支持这个协议。KDN-K3系列PLC新推出不久，文本显示器软件还没有列出这个PLC。文本显示器选用PLC时，选用支持ModbusRTU协议的PLC即可。TP220编程软件中支持此协议的是SchneiderNEZA系列PLC，选此PLC，波特率19200，无校验，8位数据位，1位停止位。

4．2通讯线连线图

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KDN-K3系列PLC与TP220连线图

4．2寄存器的对应关系

需要注意的是，TD220中的ModbusRTU协议不能实现对PLC中所有寄存器的访问，只允许访问中间继电器区和中间保持寄存器区。对于KDN-K3系列PLC而言，TD220可以访问M区和V区。

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5．控制实现

5．1首先分配I/O点：

I0.0轴上计数接近开引接线关，I0.1启动按钮信号开关，I0.2急停开关，I0.3停止按这时候可以关闭报警开关钮开关，Q0.0绞车上升线圈，Q0.1绞车下降线圈，Q0.2报警指示灯，。

5．2其次技术点分析：

①测速：半秒种刷新一次速度能满足工艺要求，用一个记数器C52计录半秒内I0.0的有效次数，存放在VW90寄存器中，因为速度还要转换成每分钟多少转，所以VW90x120算出的数存到VW100中，VW100中存的数就是绞车电机的转速。

②绞车上下行走：绞车启动按钮按下后，保持一微调电容个状态M0.0五秒内有效，用两个记数器C50（预置值设为2），C51（预置值设为1）都来计I0.0有效次数，5秒过后如果C50为1，说明5秒内按了两次启动按钮，用C50抑制C51，绞车上升接触器吸合，绞车上升；如果5秒过后C50为仍为0，说明轧钢机5秒内按了一次启动按钮，只有C50有效，C51无效，绞车下降接触器吸合，绞车下降。5秒结束后，保持状态、记数器都要复位。

超速报警：VW100中存放着绞车的实际速度，让它与960相比较，如果大于960，发出报警信号，报警指示灯亮，并在文本显示器上显示报警内容。

6．现实意义

这类矿山设备用量很大，有很多还是用继电器控制。用PLC改造有很大的市场，也有很大的意义。国产PLC在这类设