PLC在电机润滑设备中的应用

哈尔滨五联电气设备有限责任公司 沈 芳

PLC在电机润滑设备中的应用

哈尔滨五联电气设备有限责任公司 沈 芳

在工业生产中，电机作为各种机械的动力源，正朝着大型化、专业化的方向发展。电机润滑设备作为电机的辅助设备，是一个相对独立的机电液一体化单元，也是电机最重要的辅助设备，对于保障电机安全运行、减少运行故障具有重要作用。PLC作为电机润滑设备的控制单元，对电机润滑具有不可替代的作用，因此也日益被使用者所重视。

一、电机润滑设备系统介绍

电机润滑设备系统主要由控制柜、上油箱、下油箱、油泵、过滤器、冷却器、功能阀门和仪表等部分组成。该系统主要用于电机轴承润滑，以保证电机的可靠运行，其工作原理为：油泵从下油箱吸入润滑油送至上油箱，经上油箱供油管分别为电机提供润滑油，将润滑油送至电机轴承后，循环回下油箱，完成一次循环。

二、PLC在电机润滑系统中的控制特点

1.PLC作为控制柜的核心组成部分，控制着电机润滑设备上的阀门及仪表等设备，以保证这些设备在稳定的压力流量下将润滑油供给电机轴承使用，并把控制和采集的信号送至与PLC相连的上位机，以实现上位机在线监控。

2.传统的继电器控制系统虽然能够完成系统的控制功能，但是只能解决开关量的简单逻辑运算，控制功能有限。同时，由于继电器、接触器等器件体积较大，每个器件的工作触点有限，当机械受控对象较多或控制动作顺序复杂时，需要采用大量继电器，其线路连接十分复杂，致使控制系统体积庞大、功耗高、可靠性差。PLC梯形图与继电器电路图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，并且PLC的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的，使得PLC具有体积小、速度快、网络通信能力强、功能多、可靠性高等优点，且易于实现标准化。继电器控制系统的继电器、接触器需满足条件可同时得电工作，而PLC线圈状态的变化在时间上是串行的，不会出现多个线圈同时改变状态的情况，这是PLC控制系统与继电器控制系统的本质区别，所以这种PLC编程语言对于熟悉继电器控制的技术人员来说，可以快速掌握其使用方法。

3.控制柜内的信号控制采用西门子S7–224及扩展数字量模块EM 235来实现控制功能。EM 235用来扩展西门子S7–224的输入输出信号点。西门子S7–224与电气回路的接口，是通过输入/输出部分（Input/Output）来完成的。I/O模块集成PLC的I/O电路，其输入接口可以直接与各种输入设备（如按钮、各种传感器等）连接，输出接口可以直接与继电器、接触器等连接。输入模块将电信号转换成数字信号进入PLC系统，系统如若不要求时时显示报警信号，可采用开关量输入和开关量输出；如若要求时时显示，则需配备模拟量模块EM 231，可采用模拟量输入和模拟量输出，模拟量输入信号通常选用电流型（4 ～ 20 mA）。

4.西门子S7–224的顶驱系统采用的为AC（交流）220 V输入，DC（直流）24 V输出。内部提供24 V电源，选择的仪表控制器等就要对应选择相应的输入电压值。如果是直流输入单元无需外接电源，只需将开关接在输入端子和公共端子之间即可。此种接线方式简化了输入端的接线，接线更加方便、集中。其具体接线方式为：采用底板安装在控制柜中，实现模块间的联系，使各模块的连线实现最经济连接，底板上的所有模块看起来形成一个整体。

三、PLC在工程项目中的应用

在特变电工沈阳变压器集团有限责任公司项目液压润滑设备中，西门子S7–224控制系统控制元件，主要用于检测系统中的温度、压力、压差、液位等参数，当达到设定值时，向控制柜发出信号，由控制柜控制系统某主元件工作或发出声光报警信号。油箱温度正常温度整定值400 ℃，下限温度整定值350 ℃，下极限温度整定值25 ℃，当油箱温度低于下极限值时，油泵不能启动。系统（出油口）正常温度整定值40 ℃，上限温度整定值45 ℃，上极限温度整定值50 ℃。当出油口温度高于上限值时，系统发出报警信号。系统（出油口）压力控制器，系统压力正常整定值0.5 MPa，下限整定值为0.47 MPa，压力下极限整定值0.45 MPa，当系统压力低于下极限值时，发出报警信号。

四、PLC在出厂试验中的应用

液压润滑设备出厂时，还要和西门子S7–224进行联调。调试时，使用介质为L–TSA32汽轮机油，调试用的润滑油必须用过滤机加入油箱，过滤精度不得低于0.12 mm。调试后，进行耐压试验和空载试验。

1.空载试验。打开安全阀，使开口度到最大，关闭出油口阀门，启动任一电机，使装置在空载下运行，在没有异常振动和噪声的平稳状况下测试电机运行情况。电机在此条件下安全运行10 ～ 20 min即认定空载试验合格。

2.耐压试验。耐压试验压力逐级升高规定：低压每级0.1～ 0.15 MPa，高压每级1 ～ 2MPa，保压1 ～ 3 min后方可再次升高。空载试验合格后，逐渐关闭安全阀开口度，使压力逐级升高至0.75 MPa（即1.5倍的公称压力）保压10 min，然后降至0.5 MPa公称压力并进行全面检查，系统应在无渗漏情况下运行10 ～ 30 min后为耐压试验合格，耐压试验合格后将压力降至空载压力。进行系统实际安全压力整定，系统实际安全压力整定值比油泵出口实际工作压力值高0.1 MPa左右，具体方法是逐渐关闭出油口阀门后，逐渐打开安全阀开口度，使压力降至此值，打开出油口阀门，系统降至工作压力下循环。所有试验完成后，将西门子S7–224电源断开，保证安全。