基于ACS800变频器的卸灰阀远程切换转向控制

基于ACS800变频器的卸灰阀远程切换转向控制

邓海龙

  宝钢湛江钢铁有限公司  广东省湛江市  524002

摘 要：本文通过对轻白压球系统旋转卸灰阀的现状进行分析，提出了在操作画面组态按钮，通过PLC和变频器远程切换卸灰阀转向的设想。当卸灰阀出现堵塞或者卡异物时，只需在中央就能改变电机转向，而不需要在电气室通过变频器控制盘进行操作，减少了故障处理时间。

关键词：卸灰阀   PLC  变频器  转向控制

1 现状分析

卸灰阀又称星型卸料器，主要依靠电机带动叶轮旋转输送物料。当上部料仓的物料靠自重落下充填在叶片之间的空隙中，随叶片的旋转而在下部卸出。因此，卸灰阀可以均匀而连续的卸料，又因整个物料在密闭的空间进行传送，避免了扬尘等问题，广泛运用于冶金、化工、除尘等行业。

轻白压球系统通过卸灰阀将粉料运送至压球机加工成球。卸灰阀驱动电机由ACS800系列变频器进行调速控制，调速方式为动态调速。操作人员根据成球情况来控制下料量的大小以达到最佳的成球效果，卸灰阀的运转情况直接影响到轻白压球的品质。

由于物料潮湿和在运输过程混进的一些异物，在使用时经常使卸灰阀堵塞或者卡异物，造成电机堵转高电流停机。通常情况下是使卸灰阀反转，将异物缓慢带出。目前是在电气室变频器操作面板上直接控制电机反转，需要具备一定专业技能的员工操作，操作难度大。作业时需一人在电气室操作，一人在现场操作，耗费人力的同时又增加了故障处理时间。

2 设计思路

    若要实现远程控制电机转向，需通过PLC给变频器发出“正转启动”或者“反转启动”的指令。ACS800系列变频器控制转向的方式有两种，一种是软件控制，即通过改变变频器的转数赋值，当赋值为正时，电机正转，当赋值为负时，电机反转。由于卸灰阀采用动态调速，这种方式需修改PLC转速计算程序块，会影响到其它调用此程序块的设备，若重新编写程序则难度较大，且有牵一发而动全身的风险。

    另外一种为硬件控制，即改变变频器的输入点DI2，当DI2为“0（断开）”时，电机正转，当DI2为“1（接通）”时，电机反转。此方式无需改变原有的PLC程序，只需利用PLC的输出点Q控制DI2的通断即可改变电机的转速，编程简单，调试方便，缺点是需要将PLC的Q点与DI2相连接，需铺设电缆。权衡利弊下，此方案较为稳妥。此外，利用WINCC在操作画面上组态一个按钮，此按钮用于控制Q点的通断，按下为“1”，再按为“0”，并且需要有对应的正反转提示。

3 具体实施

3.1 硬件部分

图1  卸灰阀电气原理图

如图1所示，变频器的DI1输入点接PLC的K17（Q0.5）继电器常开触点，接通时启动，断开时停止；DI2输入点接PLC的K18（Q0.6）继电器常开触点，接通时正转，断开时反转。设置变频器10.1参数为“DI1,2”，10.3DIRECTION为“REQUEST”。

3.2 软件部分

图2  组态按钮                           图3  PLC程序

如图2所示，利用WINCC在操作画面上组态按钮，按钮选择C动作并对进行编程，使其按下为“1”，再按为“0”。设置按钮背景颜色和文字显示。当为“1”时按钮背景为绿色，显示“正转”字样，为“0”时背景颜色为黑色，显示“反转”字样，以此提醒操作人员当前的转向。

如图3所示将“JG_YQ_v4032ZFQH”与M500.0相关联，在PLC上编写图6所示程序段，当卸灰阀处于停止状态，即Q0.5失电时，用鼠标左键点击按钮，M500.0接通Q0.6输出，K18继电器线圈得电，其常开辅助触点闭合，变频器收到“正转”指令，电机正转启动。反之，再次电机按钮时M500.0断开，电机反转启动。

参考文献

【1】叶倩.《WinCC软件的编程功能在高线上的开发应用》.期刊《有色冶金设计与研究》，2015年03期：35-45页

【2】毛浩，张建安，薛胜军.《ACS800变频器在煤流运输系统中的应用》.期刊《陕西煤炭》，2016年2月，第45期：