中達電通股份有限公司 太原分公司    楊偉強

　　摘  要：通過討論台達PLC的鍵盤輸入功能和人機界麵在組合開關中的應用
，介紹基於台達機電技術的防爆控製係統解決方案。

　　關鍵字：防爆 PLC   4行4列鍵盤   人機界麵

　　1  引言

　　礦用隔爆兼本質安全型六回路電磁起動器簡稱礦用組合開關。礦用組合開關在含有爆炸性危險氣體（甲烷）和煤塵的礦井環境，用於額定電壓為1140V或660V供電線路的單台或多台（不超過六台）三相鼠籠式異步電動機起動停止進行控製和保護。礦用組合開關是性能可靠
、抗幹擾能力強
、操作方便、人ren機ji界jie麵mian良liang好hao的de智zhi能neng化hua礦kuang用yong電dian機ji專zhuan用yong監jian控kong係xi統tong，礦kuang用yong組zu合he開kai關guan具ju有you至zhi少shao一yi組zu處chu於yu電dian源yuan與yu負fu荷he之zhi間jian的de主zhu隔ge離li開kai關guan組zu及ji一yi組zu輔fu助zhu隔ge離li開kai關guan組zu

，每mei組zu主zhu隔ge離li開kai關guan組zu包bao括kuo主zhu隔ge離li開kai關guan、真空接觸器、漏電閉鎖檢測
、電壓互感器及電流互感器，輔助隔離開關組包括輔助隔離開關
、電源變壓器、濾波器、隔離變壓器及電源模塊，還具有數據處理模塊、顯示模塊
、控製模塊及先導模塊。智能礦用組合開關產品如圖1所示。　　

圖1 智能礦用組合開關

　　2  係統解決方案

　　2.1 硬件配置

　　基於PLC係統的礦用組合開關控製係統硬件組成如表1所示。

名稱	廠家	型號	數量
PLC	西門子	S7-200	1
PLC	台達	DVP12SA11T	1
人機	台達	DOPA10THTD1	1

　　2.2 係統原理

　　（1）係統架構。係統由主輔兩套PLC和台達觸摸屏構成人機操作界麵。台達10.4' 高亮度 TFT LCD觸摸屏DOPA10THTD1的3組串行通訊端口
，具有同時連接不同的通訊格式控製器能力，本案同時接入兩台不同品牌的PLC，構成異構集成自動化係統
，如圖2所示。　

圖2 係統架構

　　  （2）主控製器。組合開關保護與主控製係統采用德國西門子S7-200 係列PLC， 實現係統監測監控，並完成漏電閉鎖、過載、短路

、斷相
、欠壓和過壓等保護功能
，具有智能化程度高、性能穩定
、動作可靠等優點。

　　    （3）輔控製器。組合開關的防爆現場數據輸入是本案采用雙PLC架構的原因。由於防爆現場不允許安裝非防爆電器，因此必須設計防爆人機單元。考慮智能組合開關的數據輸入要求，選用4*4防爆矩陣鍵盤，如圖3所示。　　

圖3  4*4矩陣防爆鍵盤

　　鍵盤的數據讀入選用台達DVP12SA11T小型PLC,利用矩陣驅動原理的PLC鍵盤數據讀入電路原理如圖4所示。　

圖 4  PLC鍵盤數據輸入原理

　　數據顯示畫麵案例如圖5所示。 

圖5 數據顯示畫麵

　　2.3監控功能設計

　　（1）采用台達全中文液晶顯示屏，配合台達小型PLC，實現對組合開關的工作狀態
、參(can)數(shu)和(he)故(gu)障(zhang)類(lei)型(xing)顯(xian)示(shi)和(he)記(ji)憶(yi)，並(bing)可(ke)對(dui)具(ju)體(ti)參(can)數(shu)進(jin)行(xing)修(xiu)改(gai)調(tiao)整(zheng)，友(you)好(hao)的(de)用(yong)戶(hu)界(jie)麵(mian)，具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)人(ren)機(ji)對(dui)話(hua)功(gong)能(neng)，可(ke)大(da)大(da)提(ti)高(gao)判(pan)斷(duan)故(gu)障(zhang)和(he)排(pai)除(chu)故(gu)障(zhang)的(de)效(xiao)率(lv)。

　　    （2）所有模擬信號全部處理為數字信號，具有抗幹擾能力強、接線簡捷
、信息量大、控製可靠準確等特點。

　　    （3）具有完備的自檢

、自診斷和故障模擬試驗功能，可方便地檢查保護和控製係統正常與否。    

　　2.4 技術指標設計

　　該組合開關，充分考慮煤礦井下的工作環境，集機械製造、自動化
、測控技術與儀器儀表、計算機應用科學技術等學科於一身，其主要技術指標如下:

　　    （1）電壓等級：1140/660V；頻率為：50Hz

　　    （2）總額定電流：800A、1200A
，單台工作電流可達到400A

　　    （3）電流整定範圍：30-399A

　　    （4）漏電閉鎖保護：附加直流檢測，1140V-40kΩ
、660V-22kΩ。

　　    （5）先導控製（本質安全控製）：Igmax<10mA,Idmax<15mA。

　　    （6）過載保護：反時限。

　　    （7）短路保護：鑒幅式（7-10倍），機敏（3-5倍）。

          （8）斷相保護：負序檢測，定時限
；

　　    （9）控製方式：單機單速、單機雙速
、雙機雙速、程序控製等多種控製方式。

　　3  結束語

　　此組合開關應用案例，體現了台達觸摸屏強大的通訊、人機交互功能，以及PLC獨du特te的de鍵jian盤pan輸shu入ru應ying用yong特te點dian，大da大da提ti高gao了le觸chu摸mo屏ping在zai井jing下xia防fang爆bao中zhong的de應ying用yong，替ti代dai了le以yi往wang常chang規gui觸chu摸mo屏ping隻zhi能neng顯xian示shi記ji憶yi的de缺que點dian，在zai提ti高gao勞lao動dong生sheng產chan率lv，保bao障zhang井jing下xia安an全quan生sheng產chan的de同tong時shi，也ye展zhan示shi了le台tai達da產chan品pin的de特te色se。