防止門機起升鋼絲繩纏軸的光電開關(guān)檢測方案
一、 相關(guān)背景
超毅電子為你解決一些公司在起升鋼絲繩纏軸門機工作中經(jīng)常出現(xiàn)的故障,門機起升鋼絲繩工作時在卷筒上松弛而導(dǎo)致亂轂是該故障產(chǎn)生的直接原因。起升鋼絲繩在正常工作時,緊密纏繞在卷筒上。但是在有些情況下,例如:鋼絲繩未掛吊具或吊具已放到地面上而繼續(xù)下降時,就很容易產(chǎn)生鋼絲繩在卷筒上松弛的現(xiàn)象,造成鋼絲繩亂轂,繼而發(fā)生鋼絲繩纏軸故障。一旦發(fā)生該故障,輕者可導(dǎo)致鋼絲繩報廢,嚴(yán)重時可能造成卷筒支座損壞,甚至減速箱被擠壞等后果,一直未能找到一種行之有效的防范辦法。要防止該故障的發(fā)生就要在鋼絲繩在卷筒上松動的一開始,就檢測出來,從而實現(xiàn)有效地停機保護。在采用了機械傳動等多種檢測方法效果均不理想之后,到最后嘗試了光電開關(guān)檢測,結(jié)果終于取得了成功。從在門機實際工作的應(yīng)用來看,光電開關(guān)工作可靠,檢測鋼絲繩松馳狀態(tài)動作靈敏。從而徹底解決了這一難題。
二、 基本原理
圖1
如圖1所示。在鋼絲繩卷筒下方兩端設(shè)一組光電開關(guān)(發(fā)射、接收各一個)。當(dāng)鋼絲繩出現(xiàn)松垂時,鋼絲繩經(jīng)過光電開關(guān)的檢測范圍后,由光電開關(guān)發(fā)出一個通斷信號,送入PLC,由PLC發(fā)出停止起升機構(gòu)運行的指令,實現(xiàn)保護。
三、設(shè)計要求
在鋼絲繩卷筒軸線的正下方安裝光電開關(guān),同時在操作臺上加裝松繩報警指示燈、復(fù)位按鈕、和松繩報警功能投入/解除選擇開關(guān)。加裝光電開關(guān)后,在門機起升運行過程中出現(xiàn)鋼絲繩松垂后,可以及時準(zhǔn)確的發(fā)出控制信號,使門機起升機構(gòu)停止運行。松繩報警指示燈指示故障報警。在松繩狀態(tài)消除后,可按復(fù)位按鈕進行復(fù)位,使起升機構(gòu)可以繼續(xù)運行。通過松繩報警功能投入/解除選擇開關(guān),選擇光電開關(guān)檢測信號是否投入控制,以滿足進行換鋼絲繩等維修作業(yè)的需要。
四、實施方法
1、光電開關(guān)選型
光電開關(guān)應(yīng)滿足的技術(shù)要求:
檢測距離應(yīng)大于4米(滿足鋼絲繩卷筒長度要求)
最小檢測靈敏度應(yīng)小于25毫米(滿足鋼絲繩直徑要求)
開關(guān)通斷形式應(yīng)為遮光通、斷可調(diào)。(方便與PLC連接)
工作電壓為直流24V,交流110V~220V(滿足PLC輸入電壓要求)
觸點容量應(yīng)大于0.5A。(滿足PLC輸入電流要求)
根據(jù)上述技術(shù)參數(shù)要求,兼顧性價比考慮選用適合的光電開關(guān)型號,該光電開關(guān)采用對射式結(jié)構(gòu),檢出距離長,檢出精度高,允許偏差角度大,很適合門機上振動大的工作環(huán)境。
技術(shù)參數(shù)如下:
電源電壓:12~24V DC±10% 24~240V AC±10% 50/60Hz
檢出距離:10m
檢出精度:<15mm
指向角:3~20度
觸點容量:250V AC 3A(max)
2、線路連接
采用3芯電纜把槽型光電開關(guān)接至PLC。光電開關(guān)發(fā)射端和接收端端子1、2接電源,即PLC輸入電源。這里PLC輸入電源為直流24V,光電開關(guān)使用遮光動作常開觸點輸出,即接收端端子4、5。端子4接電源一端,端子5接至PLC輸入模塊,作為信號輸出。起升支持、開閉兩機構(gòu)均是如此。松繩報警復(fù)位按鈕、松繩報警功能投入/解除選擇開關(guān)和松繩報警指示燈接入相應(yīng)的PLC輸入、輸出模塊即可。
3、PLC編程
這里PLC使用功能圖編程,邏輯圖見圖2。
圖2
使用兩個RS觸發(fā)器接收起升兩機構(gòu)的光電開關(guān)信號。在鋼絲繩松弛后通過光電開關(guān)檢測范圍時,RS觸發(fā)器鎖定光電開關(guān)信號(松繩報警功能投入/解除選擇開關(guān)信號為1),信號輸出至變頻器啟動控制(本例起升機構(gòu)采用變頻驅(qū)動),停止變頻器運行。在松繩狀態(tài)消除后,按下復(fù)位按鈕,將RS觸發(fā)器復(fù)位,恢復(fù)變頻器啟動允許狀態(tài)。在暫時需解除保護時,將松繩報警功能投入/解除選擇開關(guān)打到解除位置,使該信號為0,屏蔽光電開關(guān)信號。采用梯形圖編程時按上述等同邏輯編制即可。
五、實際效果
通過技術(shù)改造的門機的實際使用情況來看,基本上杜絕了由于松繩引起的鋼絲繩纏軸的故障,大大減少了因故障造成的鋼絲繩損耗,提高門機運行的安全性和可靠性。
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