PLC系統(tǒng)在小容量直動(dòng)式交流接觸器電壽命試驗(yàn)中的應(yīng)用
1 引言
對(duì)于16A及以下小容量直動(dòng)式交流接觸器健十,由于無(wú)專門的磁吹滅弧裝置意蛀,故其抗熔焊性能顯得尤為重要志于。在研制小容量直動(dòng)式交流接觸器用新型AgNi基觸頭材料的過(guò)程中突勇,為了考核所研制的新型觸頭材料的抗熔焊性能装盯,將PLC應(yīng)用于直動(dòng)式交流接觸器的電壽命試驗(yàn)中,結(jié)合所研制觸頭材料的特殊性甲馋,充分考慮了可能出現(xiàn)的失效形式埂奈,巧妙利用PLC的定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制及監(jiān)控功能定躏,取得了良好的試驗(yàn)效果账磺。
2 控制要求及試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
試驗(yàn)要求對(duì)4臺(tái)裝有新型觸頭材料的3TB交流接觸器進(jìn)行AC-4類電壽命試驗(yàn),該接觸器的額定電流為16A痊远,額定電壓為660V垮抗,試驗(yàn)操作頻率為300次/h,通電時(shí)間為60ms碧聪,考慮到試驗(yàn)設(shè)備的安全冒版,要求實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)和熔焊保護(hù)。試驗(yàn)主電路如圖1所示伐页。
圖1 試驗(yàn)主電路
通常情況下侈敏,接觸器觸頭發(fā)生熔焊時(shí),其輔助常開觸點(diǎn)閉合养砾,通過(guò)PLC對(duì)其閉合時(shí)間的在線監(jiān)
測(cè)嫩视,可判斷觸頭是否已發(fā)生熔焊。但考慮到所研制的觸頭材料的特殊性质教,有可能在觸頭開斷過(guò)程中豪荧,由于觸頭材料的潤(rùn)濕性不夠,液態(tài)銀在觸頭表面鋪展不足而形成微觀尖峰瓦陡,使得發(fā)生熔焊時(shí)觸頭間距離不夠緊密筑陡,從而使接觸器的輔助常開觸點(diǎn)不能閉合,而輔助常閉觸點(diǎn)也未能閉合盐传。這一事實(shí)表明趾双,靠監(jiān)測(cè)輔助常開觸點(diǎn)的閉合時(shí)間來(lái)判斷是否發(fā)生熔焊是不可靠的,應(yīng)該監(jiān)測(cè)其輔助常閉觸點(diǎn)的狀態(tài)漆粉,即只要常閉觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)間超過(guò)一定數(shù)值甜殖,就認(rèn)為熔焊發(fā)生。顯然径簿,以此為判據(jù)要比靠監(jiān)測(cè)常開觸點(diǎn)的狀態(tài)為判據(jù)準(zhǔn)確可靠罢屈。本試驗(yàn)采用日本三菱公司的F1-20MR型PLC嘀韧,它配有F1-20P型簡(jiǎn)易編程器。由于試驗(yàn)要求用PLC控制待試接觸器線圈的通電時(shí)間缠捌,故在PLC的輸出端外接交流接觸器以增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力锄贷。PLC外部連接圖如圖2所示。
圖2 PLC外部連接圖
X401~X404──四臺(tái)待測(cè)接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)曼月,作為發(fā)生熔焊
的判據(jù) X407──計(jì)數(shù)器復(fù)位脈沖 Y431~Y434──四臺(tái)待測(cè)
接觸器的線圈回路開關(guān)谊却,控制接觸器的閉合與開斷 Y437──發(fā)
生熔焊后的輸出信號(hào),控制主電路通斷 COM──公共端
3 程序框圖
程序框圖如圖3所示哑芹。
圖3 程序框圖
4 時(shí)序圖及梯形圖
4.1 時(shí)序圖
時(shí)序圖如圖4所示炎辨。
圖4 時(shí)序圖
4.2 梯形圖
(1)主控部分 這部分實(shí)現(xiàn)對(duì)四臺(tái)樣品通電時(shí)間的順序控制以及在必要時(shí)輸出熔焊信號(hào)。主控部分梯形圖如圖5所示聪姿,圖中T550和T650~T657實(shí)現(xiàn)如圖4所示的有關(guān)時(shí)間段碴萧,M300~M302用來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)信號(hào)的保持和清除,Y431~Y434分別用來(lái)控制四臺(tái)樣品的通斷末购,M305和Y437實(shí)現(xiàn)熔焊信號(hào)的輸出勤消。
圖5 主控部分梯形圖
(2)熔焊保護(hù)部分 這部分通過(guò)對(duì)四臺(tái)樣品輔助常閉觸點(diǎn)X401~X404的在線監(jiān)測(cè),將產(chǎn)生的熔焊信號(hào)分別輸出到M311~M314壕俱,將這四個(gè)信號(hào)相或后輸出到M304源糖,為了在樣品發(fā)生熔焊并將其剔除出試驗(yàn)后,重新投入運(yùn)行障浅,將該信號(hào)轉(zhuǎn)換后輸出到M305椒蜜,將其作為最終的熔焊信號(hào)。這部分的梯形圖如圖6所示车榆,圖中的T451~T454對(duì)觸頭閉合時(shí)間計(jì)時(shí),定時(shí)時(shí)間設(shè)為200ms,留有充分的裕度炼岖。M321~M324起中間繼電器的作用耙钉。
圖6 熔焊保護(hù)部分梯形圖
(3)計(jì)數(shù)部分 這部分對(duì)樣品的電壽命進(jìn)行計(jì)數(shù),為了避免重復(fù)楔侣,僅對(duì)第一臺(tái)樣品的接通信號(hào)Y431進(jìn)行計(jì)數(shù)卡竣,采用兩個(gè)自清零計(jì)數(shù)器C460和C461構(gòu)成計(jì)數(shù)值達(dá)40000的計(jì)數(shù)器,X407為計(jì)數(shù)器復(fù)位脈沖株惶。計(jì)數(shù)部分的梯形圖如圖7所示蝴韭。
圖7 計(jì)數(shù)部分梯形圖
5 結(jié)束語(yǔ)
在試驗(yàn)過(guò)程中,其中一臺(tái)樣品在試驗(yàn)次數(shù)達(dá)到約3000次時(shí)發(fā)生熔焊熙侍,PLC立即動(dòng)作榄鉴,發(fā)出信號(hào)斷開主電路,有效保護(hù)了試驗(yàn)設(shè)備蛉抓;另一臺(tái)樣品在試驗(yàn)次數(shù)達(dá)到8917次時(shí)庆尘,發(fā)生相間短路剃诅,電流繼電器準(zhǔn)確動(dòng)作,輸出短路信號(hào)斷開主電路驶忌。另有一臺(tái)樣品在試驗(yàn)次數(shù)達(dá)到5475次時(shí)發(fā)生熔焊矛辕,主電路迅速斷開,觀察該樣品的觸頭付魔,發(fā)現(xiàn)正如試驗(yàn)初預(yù)計(jì)的那樣聊品,觸頭雖熔焊,但輔助常開觸點(diǎn)及常閉觸電均未閉合几苍,這表明本試驗(yàn)的設(shè)計(jì)是比較完備的翻屈。
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