继电器逻辑电路实现仓门互锁技术应用研究

柯正义

（苏州盛迪亚生物医药有限公司，江苏 苏州 215000）

0 引言

继电器逻辑电路是既简单又复杂的电路，简单指继电器逻辑电路的组成是简单的通断以及互锁等，复杂则指在电路中只要一个继电器发生故障，如果没有实施有效的检测设备，也就无法确定具体的故障位置。本文以烘干系统分料工序作为研究对象，通过继电器逻辑电路完成其仓门互锁，提升烘干系统分料工序控制自动化和智能化，并加强检测，提升继电器逻辑电路运行安全性[1]。

1 继电器逻辑电路实现仓门互锁方法

1.1 某生产厂物料分配基本情况

某生产厂，在烘干系统分料工序上一直以来采用的是手动分料，也就是通过人工操作实现对开关的控制，以此完成不同的物料分配。在社会经济发展中，很明显单纯的人工操作无法满足实际工作需求，在物料分配中也非常容易导致出现物料混装，直接影响下一道配料工序的顺利开展。同时这一生产厂由于受到经济因素的影响，没有足够的资金更换设备。另外在集中控制中，仓门的安装位置是在原料仓顶，和地面的距离比较高，大概为35 米，因此在实际生产运行中操作人员无法在第一时间对不同料种和仓门开启对应状态实时检查，容易出现各种操作失误，影响工作质量和效率。

1.2 继电器逻辑电路设计

1.2.1 烘干系统分料系统电路设计

针对目前厂内烘干系统分料工序中存在的问题，为减少改进工作量，因此完成了继电器逻辑电路设计，详情见图1。这一电路在应用中不管是在哪一时刻，整个烘干系统分料工序中只有一个仓门打开，如果出现了两个甚至两个以上仓门打开，生产中的输送设备会自动停机或者闭锁。在实际运行过程中，烘干系统的SP1-SP4 为限位开关，安装位置和仓门比较接近。针对开关实施调试过程中，如果是在仓门关闭状态下，以上开关即为开启状态。

1.2.2 烘干系统分料系统电路优化设计应用结果

从以上分析可以看出，烘干系统分料工序中的输送设备接触器K 即能够顺利通电并吸合。如果出现其他仓门误开或虚开，输送设备即会立即出现继电器KMs 吸合，同时在此过程中输送设备的二次回路上存在有一个KMs 动断触头串联，从而K 失放，通过以上操作即可以立即出现烘干系统停机联锁控制，在整个电路中HL5 亮起，代表运行出现故障[2-3]。通过这一电路能够实现对四个料仓的控制，如果之后厂生产规模出现扩大，需要增加新的控制路数，在以上原理引导下可以继续增加。

1.3 继电器逻辑电路的抗干扰设计

1.3.1 反接二极管

在继电器逻辑电路运行中，为确保电路运行安全性和稳定性，需要强化继电器逻辑电路的抗干扰设计。电路中存在的干扰源则为线圈断电瞬间出现的反电动势，这一因素的存在会导致串联控制线圈晶体管出现击穿损坏或其他线圈触点被烧蚀。针对这一问题，最有效的方式即为线圈两段反向并联一支二极管，一旦出现反电动势则会立即通过二极管释放电流，对控制元件起到保护作用如图2 所示[4]。

1.3.2 光电隔离

在继电器逻辑电路中设置光电隔离电路即为是在电隔离状态下，将信号通过光进行传送，隔离输入以及输出的电路，在此过程中可以对系统运行噪声起到良好的防范作用，降低接地回路干扰影响。运行过程中不但可以取得较快响应速度，也有助于延长使用寿命，提升耐冲击力，所以在强-弱电接口中的应用比较广泛[5]。

1.3.3 电源输出端增加EM 滤波器

在系统运行中EM 滤波器属于是低通滤波器之一，其结构组成包括有多端口网络，一方面可以对传导传播中存在的干扰起到降低作用，另一方面也可以有效抑制辐射干扰，尤其是在20 ～100kHz 低频抑制效果更加显著。

2 继电器逻辑电路检测技术

2.1 继电器逻辑电路组成

2.1.1 PLC 的选择及应用

（1）PLC 技术的选择。可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC），即为是通过计算机技术建构的新型工业控制装置，在对能够实施程序编制存储器应用下，可在存储器内部存储执行相关操作指令，例如逻辑运算、计时、顺序运算以及算数运算等等，在数字式或模拟式输出以及输入过程中，能够实现对不用类型机械及生产过程的有效控制。目前在钢铁、电力以及机械制造等多个行业中的应用比较广泛，PLC 的使用总体上主要有以下几种，分别为：开关量的逻辑控制、数据处理、运动控制、通信及联网、过程控制[6]。在应用中针对继电器逻辑电路的检测，采用的也就是PLC 在应用中的开关量逻辑控制。针对这一问题需要合理选择应用PLC。

（2）PLC 的应用。在PLC 选择应用中，不同厂家的PLC 工作原理是一致的，功能和指标也存在一定类似，彼此之间可以互换应用，目前在各厂家生产中也逐渐向高质量、标准化编程软件方向发展，因此促进了PLC 的广泛应用。在选择中如果是单项工程或非常少重复数项目中，PLC 的应用有助于显著提升项目成功率以及可靠性。针对PLC 梯形图的认识，和汇编等计算器语言存在一定类似，可以将其看成是编程语言，但是使用范围存在差异。一般是借助于PLC 软件实现梯形图向C 或汇编语言的转变，在此过程中PLC 装置的CPU具有决定作用。之后也就可以在汇编或C 编译系统的应用下将其转变为机器码，通过机器码也就可以实现PLC 的运行，梯形图有助于提升PLC 运行操作便利性。

2.1.2 组态软件设计

系统的组态软件即为人机界面监视控制及数据采集软件，其建立在自动控制系统监控层上建构的软件平台以及开发环境，组态方式非常灵活，用户在应用中以上则为能够提供监控和通用层次的软件工具。组态软件在应用中，对于用户来讲可以得到便利的编辑工具以及作图工具，同时也能够为用户提供相应的设备图符、历史曲线以及仪表图符等。另外在应用中也能够提供友好图形化用户界面，为用户操作提供便利，确保相关机械设备的正常运行，便于操作人员实施监控。

2.2 继电器逻辑电路检测方法

2.2.1 PLC 在继电器逻辑电路检测中的应用

在针对继电器逻辑电路实施检测过程中，可以在PCB 的应用下处理和转换被测电路信号，将其处理过的信号传送到PLC 实施逻辑分析处理，在显示面板上则可以直接将处理结果显示出来。

2.2.2 PLC 在继电器逻辑电路检测中的任务

想要实现快速检测，PLC 的主要任务有：第一，被测设备自检。在PLC 编程的应用下，对于被测设备输出信号进行采集和控制，重点是针对被测设备工作中的信号实施控制，通过获取的信号实现对被测设备工作的模拟分析，以能够实现对被测设备的系统运行问题实施判定；第二，被测设备故障的检测。如果在系统运行过程中，被测设备已经无法完成自检，即可以在PLC 的应用下结合测试结果实现对故障继电器的判定。

3 结论

在本次研究中，通过继电器逻辑电路设计完成了烘干系统分拣工序的智能化及自动化控制，不但降低了其之前系统控制中的手工量，同时也进一步提升了工作质量以及工作效率，对于烘干系统传统分拣程序具有显著改善作用。本次研究过程中为提升继电器逻辑电路运行安全性和稳定性，提出了相应的抗干扰措施以及检测技术，以能够通过对继电器逻辑电路的抗干扰设计，降低各种干扰源对系统运行的影响。同时借助于PLC 装置的应用，能够实现对继电器逻辑电路的有效检测，针对继电器逻辑电路存在的故障可以实施有效检测，一旦发现存在有继电器故障，则可以立即检测出故障继电器，保障继电器逻辑电路的正常运行，提升系统运行稳定性和安全性。