plc課程設計--傳送帶組態(tài)控制系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　PLC設計與調(diào)試</b></p><p>　　課程名稱 電氣控制與PLC應用技術(shù) </p><p>　　設計題目 傳送帶組態(tài)控制系統(tǒng)設計 </p><p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　姓

2、 名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　指導教師 </p><p>　　起止時間 2013.6.8---2013.6.21 &l

3、t;/p><p>　　PLC應用技術(shù) 課程設計任務書</p><p>　　課程設計題目： 基于PLC控制的傳送帶組態(tài)控制系統(tǒng)設計</p><p><b>　　一、課程設計目的</b></p><p>　　本課程設計的目的在于培養(yǎng)學生運用已學的PLC控制技術(shù)的基礎知識和基本理論，加以綜合運用，進行PLC控制系統(tǒng)設計的初等訓

4、練，掌握運用PLC進行系統(tǒng)控制設計的原則、設計內(nèi)容和設計步驟，為從事PLC相關(guān)的畢業(yè)設計或今后的工作需要打下良好的基礎。</p><p>　　二、課程設計內(nèi)容（包括技術(shù)指標）</p><p>　　本課程設計為四條傳送帶的傳送控制系統(tǒng)的設計，分別用四臺電動機帶動四條傳送帶的機械傳動，切換四臺電動機的正反運行同時對運行狀況進行組態(tài)監(jiān)視。</p><p><b>

5、;　　1、雙向控制模塊</b></p><p>　　通過方向開關(guān)選擇電動機的狀態(tài)，方向開關(guān)可選擇電動機的狀態(tài)分為兩種：正轉(zhuǎn)控制和反轉(zhuǎn)控制。</p><p><b>　　控制功能：</b></p><p><b>　　1）正轉(zhuǎn)控制</b></p><p>　　當“方向開關(guān)”未被按下時，四臺

6、電動機處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)，且方向指示燈不亮。</p><p><b>　　2）正轉(zhuǎn)控制</b></p><p>　　當“方向開關(guān)”被按下時，四臺電動機處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，且方向指示燈被點亮。</p><p>　　2、啟動及停止控制模塊</p><p>　　通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇傳送帶啟動方式，轉(zhuǎn)換開關(guān)可選擇啟動方式分為兩種：單獨控制和自動

7、控制。啟動時先起動最末一條皮帶機，經(jīng)過5秒延時，再依次起動其它皮帶機到最前一條后5秒Y0得電貨物開始裝填貨物。停止時系統(tǒng)首先停止Y0貨物裝填，然后從1#皮帶開始每延時5秒后停止皮帶機轉(zhuǎn)動直到最后一條皮帶機。</p><p>　　單獨與自動控制連鎖，任何一個單獨按鈕“ON”，自動控制不能建立，反之，如果自動控制已建立，單獨按鈕的動作對自動操作沒有任何影響。</p><p><b>

8、　　控制功能：</b></p><p><b>　　1）單獨控制</b></p><p>　　當“轉(zhuǎn)換開關(guān)”按鈕置“單獨”位置時，方可對單機進行單獨控制。</p><p>　　電機的單獨控制有啟動次序控制，控制次序可以為4→3→2→1或電機單獨運行。</p><p><b>　　2）自動控制<

9、/b></p><p>　　當處于自動控制模式時，按下啟動按鈕后，電機將自動按4→3→2→1次序啟動，電機啟動時間間隔為5s。</p><p><b>　　3、超重檢測模塊</b></p><p>　　通過采用稱重傳感器，將被測量的重量轉(zhuǎn)換為一定線性關(guān)系的電信號。電信號經(jīng)過前置放大器后傳輸給A/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換后的信號由可編程控制器的CPU

10、進行運算處理。并與設定值比較，當超過設定值時，則報警。</p><p>　　4、故障緊急處理模塊</p><p>　　我們將故障分為四級故障。分別是一級故障、二級故障、三級故障、四級故障。當某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止且Y0也立即停止裝填貨物，而該皮帶機以后的皮帶機待運完后才停止。</p><p>　　1）當出現(xiàn)緊急狀況時，人為按下急停開關(guān)

11、，電機緊急停車及出料口停止出料。</p><p>　　2）當傳感器或組態(tài)監(jiān)測到電機在不正常運行狀況下停車時，系統(tǒng)將聲、光同時報警，通知工作人員進行故障處理。</p><p>　　3）不論單獨控制還是自動控制，急停開關(guān)均起作用。</p><p>　　5) 如當2#皮帶出現(xiàn)故障時，Y0和1#皮帶自動停止，3#皮帶和4#皮帶可以保持運行，當故障解除時，先判斷電機運行狀態(tài)，

12、若在自動啟動狀態(tài)下，復位，電動機依順序進行啟動，若在單獨啟動狀態(tài)下，復位后，再按相應“啟動”按鈕，進行電機啟動。</p><p><b>　　5、組態(tài)監(jiān)控模塊</b></p><p>　　通過組態(tài)與PLC的聯(lián)機完成對電機運行狀態(tài)監(jiān)視及顯示，該監(jiān)視模塊將大大提高控制系統(tǒng)的自動化程度，減少現(xiàn)場監(jiān)視人員。該模塊的顯示將通過四組紅綠指示燈顯示四組電機的正反運行及停止狀況。 &

13、lt;/p><p><b>　　6、重量統(tǒng)計模塊</b></p><p>　　通過對物料流量的速度的進行設定，保證單位時間內(nèi)流過物料口的流量固定，通過對系統(tǒng)運行時間進行統(tǒng)計，當電動機出現(xiàn)故障時，物料口物料停止，系統(tǒng)統(tǒng)計時間停止，故障恢復時，統(tǒng)計時間又繼續(xù)恢復原來統(tǒng)計點，繼續(xù)進行統(tǒng)計。最終利用計算機進行計算通過傳送帶的總物料流量。</p><p>&

14、lt;b>　　三、課程設計原則</b></p><p>　　1、盡可能地滿足被控對象的控制要求；</p><p>　　2、在滿足控制的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟；</p><p>　　3、保證控制系統(tǒng)安全可靠；</p><p>　　4、考慮到被控對象的改進，在選擇PLC的I/O數(shù)量時，應適當留有余量；</p>

15、;<p><b>　　四、課程設計步驟</b></p><p>　　1、對控制系統(tǒng)任務和要求作深入的調(diào)查研究，明確控制任務：</p><p>　　2、選擇和確定用戶I/O設備：</p><p>　　根據(jù)傳統(tǒng)控制線路，確定出PLC改造所需的各種輸入/輸出設備，即各種按鈕、開關(guān)、繼電器和接觸器等。</p><p&g

16、t;　　3、確定系統(tǒng)整體設計方案，選擇PLC型號</p><p>　　確定系統(tǒng)整體設計方案十分重要，要在全面了解控制要求的基礎上確定電氣控制方案。根據(jù)所選用的電器或元件的類型和數(shù)量，計算所需PLC的輸入/輸出點數(shù)，選擇合適的點數(shù)。由于本設計中只涉及到開關(guān)量，因此在選擇PLC型號時，只需考慮I/O點數(shù)，并有一定的余量（10%~15%）選擇小型PLC。</p><p>　　4、控制系統(tǒng)的硬件設

17、計</p><p>　?。?）主電路的設計；</p><p><b>　　圖1 主控制電路圖</b></p><p>　?。?）確定出輸入、輸出信號，畫出PLC的I/O接線圖；</p><p>　?。?）設計控制面板。合理布局，要求簡單醒目。</p><p>　　（4）組態(tài)監(jiān)控畫面。</p&

18、gt;<p>　　5、控制系統(tǒng)的軟件設計</p><p>　?。?）首先分別設計出傳送帶控制系統(tǒng)各部分的控制軟件流程圖及梯形圖；</p><p><b>　　單獨控制電路</b></p><p>　　（2）整體控制軟件梯形圖設計；</p><p><b>　　6、聯(lián)機調(diào)試；</b>&l

19、t;/p><p>　　7、撰寫設計說明書。</p><p><b>　　圖2 I/O接線圖</b></p><p><b>　　五、時間安排</b></p><p><b>　　表2 時間安排表</b></p><p><b>　　六、任務安排&l

20、t;/b></p><p><b>　　表3 任務分配表</b></p><p><b>　　七、基本要求</b></p><p><b>　?。ㄒ唬┱n程設計報告</b></p><p>　　1．控制流程圖一張（A4）（手繪）</p><p>　　

21、2．控制系統(tǒng)硬件設計圖一張；（A4）（手繪）</p><p>　　3．控制系統(tǒng)軟件梯形圖一張；（A4）（手繪）</p><p>　　4．設計說明書一份，包括以下內(nèi)容</p><p>　　寫出設計計劃和基本步驟。</p><p>　　寫出控制要求并畫出設計流程圖。</p><p>　　畫出I/O分配表和I/O接線圖。&l

22、t;/p><p>　　畫出具體設計的梯形圖，并加以注釋。</p><p>　　寫出調(diào)試過程和結(jié)果。</p><p><b>　　寫課程設計小結(jié)。</b></p><p><b>　　（二）成績評定標準</b></p><p>　　對學生進行全面考核，重點考核設計圖紙、說明書質(zhì)量；

23、獨立思考、獨立工作能力，綜合運用知識的能力；平時的工作態(tài)度及表現(xiàn)；答辯情況。</p><p>　　最后按平時表現(xiàn)、報告質(zhì)量、答辯成績，其權(quán)重分別為0.2、0.4、0.4綜合評定成績，分優(yōu)、良、中、及、不及格五個等級。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本系統(tǒng)PLC在四節(jié)傳送帶控制系統(tǒng)中的應用，同時也詳細地敘述了系統(tǒng)

24、中相關(guān)控制項目的設計方案及具體實現(xiàn)方法。文中還介紹了基于PLC與單片機的區(qū)別使我們能更加的清楚認識PLC，對學生熟悉PLC控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理以及學習梯形圖的編寫都有很大的幫助。</p><p>　　該設備適用于流水線生產(chǎn)，也可以把生產(chǎn)出的貨物進行傳送到特定的地方。高可靠性是電氣控制設備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。

25、從PLC的機外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。</p><p><b>　　關(guān)鍵詞</b></p>&l

26、t;p>　　傳送帶 PLC 故診斷控制 可編程控制器 組態(tài)監(jiān)控</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Introduced PLC in four conveyer belts control system application, simultaneously also in detail narrated

27、 in the system to be connected the control project design proposal and the concrete realization method. In the article also introduced enables us based on PLC and the monolithic integrated circuit difference even more cl

28、early to know PLC, is familiar with the PLC control system to the student the structure and the principle of work as well as the study trapezoidal chart compilation all has the</p><p>　　This system is a syst

29、em which controls to four conveyer belts, this equipment is suitable for the production-runs and so on, also may the cargo which produces carry on transmits to the specific place.</p><p>　　The redundant reli

30、ability is the electricity control device essential performance. PLC because uses the modern large scale integrated circuit technology, used the strict production craft manufacture, the internal circuit has adopted the a

31、dvanced antijamming technology, had the very high reliability. Machine the external circuit said from PLC that, uses the PLC constitution control system, compares with the same level scale relay system, the electrical wi

32、ring and the switch contact reduced to sev</p><p>　　Key word: control crogrammable configuration</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 緒 論11</p><p>

33、　　1.1課題研究簡介11</p><p>　　1.1.1 課題研究背景11</p><p>　　1.1.2研究發(fā)展方向12</p><p>　　第2章 可編程控制器的概述13</p><p>　　2.1 PLC的概述13</p><p>　　2.1.1 PLC的概念13</p>&

34、lt;p>　　2.1.2 PLC的功能13</p><p>　　2.1.2 可編程控制器的特點15</p><p>　　2.1.4 可編程序控制器的發(fā)展16</p><p><b>　　第三章 組態(tài)17</b></p><p>　　3.1 組態(tài)軟件17</p><p>　　3.

35、1.1 組態(tài)軟件的特點17</p><p>　　3.1.2 產(chǎn)生背景18</p><p>　　3.1.3 組態(tài)軟件功能18</p><p>　　3.1.4 組態(tài)軟件的發(fā)展情況19</p><p>　　第四章 系統(tǒng)設計23</p><p>　　4.1控制要求23</p><p>　

36、　4.1.1、雙向控制模塊23</p><p>　　4.1.2 啟動及停止控制模塊23</p><p>　　4.1.3 超重檢測模塊24</p><p>　　4.1.4 故障緊急處理模塊24</p><p>　　4.1.5 組態(tài)監(jiān)控模塊25</p><p>　　4.1.6 重量統(tǒng)計模塊25</p>

37、;<p>　　4.2電路設計25</p><p>　　4.2.1主電路的電路設計25</p><p>　　4.2.2. PLC接線圖26</p><p>　　4.2.3組態(tài)控制模型26</p><p>　　4.2.4 控制面板圖28</p><p>　　4.4系統(tǒng)程序設計28</p&g

38、t;<p>　　4.4.1系統(tǒng)程序的I/O端子表28</p><p>　　4.4.2 T型圖29</p><p><b>　　參考文獻：35</b></p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p>　　具有牽引件的皮帶傳輸機一般包含牽引件、承載構(gòu)件、驅(qū)動

39、裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等。牽引件用以傳遞牽引力，可采取輸送帶、牽引鏈或鋼絲繩；承載構(gòu)件用以承放物料，有料斗、托架或吊具等；驅(qū)動裝置給輸送機以動力，一般由電動機、減速器和制動器(結(jié)束器)等組成；張緊裝置一般有螺桿式和重錘式兩種，可使牽引件堅持必定的張力和垂度，以保證皮帶傳輸機正常運轉(zhuǎn)；支承件用以承托牽引件或承載構(gòu)件，可采取托輥、滾輪等。</p><p>　　具有牽引件的皮帶傳輸機裝備的構(gòu)造特色是：被運送物

40、料裝在與牽引件連結(jié)在一起的承載構(gòu)件內(nèi)，或直接裝在牽引件(如輸送帶)上，牽引件繞過各滾筒或鏈輪首尾相連，形成包含運送物料的有載分支和不運送物料的無載分支的閉合環(huán)路，應用牽引件的持續(xù)活動輸送物料。</p><p>　　這類的皮帶傳輸機裝備種類繁多，重要有帶式輸送機、板式輸送機、小車式輸送機、主動扶梯、主動聽行道、刮板輸送機、埋刮板輸送機、斗式輸送機、斗式晉升機、懸掛輸送機和架空索道等。</p><

41、p>　　沒有牽引件的皮帶傳輸機裝備的構(gòu)造組成各不雷同，用來輸送物料的工作構(gòu)件亦不雷同。它們的構(gòu)造特色是：應用工作構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)活動或往回活躍，或應用介質(zhì)在管道中的流動使物料向前輸送。例如，輥子輸送機的工作構(gòu)件為一系列輥子，輥子作旋轉(zhuǎn)活動以輸送物料；螺旋輸送機的工作構(gòu)件為螺旋，螺旋在料槽中作旋轉(zhuǎn)活動以沿料槽推送物料；振動輸送機的工作構(gòu)件為料槽，料槽作往回活躍以輸送置于其中的物料等。</p><p><b&g

42、t;　　1.1課題研究簡介</b></p><p>　　1.1.1 課題研究背景</p><p>　　現(xiàn)階段國內(nèi)外皮帶輸送機技術(shù)的基本狀況國外皮帶輸送機技術(shù)一直以來都高于我國皮帶輸送機技術(shù)的發(fā)展水平，目前我外皮帶輸送機技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進入了一個新的發(fā)展階段，皮帶輸送機的所具有的功能更加豐富，應用范圍也更加廣泛。</p><p>　　大批先進的高技術(shù)含量的皮

43、帶輸送機已經(jīng)研究開發(fā)成功，并在具體的工作實踐中得到了廣泛的運用，極大地提高皮帶輸送機的運輸距離、運載量以及運輸速度。并且?guī)捷斔偷姆€(wěn)定性也得到了極大地改善，白動化的監(jiān)控技術(shù)也被運用到了皮帶輸送機當中，輸送機運行的可靠性得到的極大地改善。</p><p>　　隨著我國煤礦開采事業(yè)的進一步發(fā)展，皮帶輸送機在生產(chǎn)力水平不斷提高的刺激下，輸送機的品種以及類型都日漸豐富化。同時隨著科學技術(shù)水平的不斷提高，皮帶輸送機的技術(shù)水

44、平也有了很大程度的提高，皮帶輸送機在科學技術(shù)的支持下，運輸距離不斷提高，輸送機所具有的功率也得到了極大地提高。大傾角長距離皮帶輸送機以其多有的性能在極大地提高了我國煤礦開采運輸事業(yè)的效率。</p><p>　　1.1.2研究發(fā)展方向</p><p>　　未來皮帶傳輸機裝備將向著大型化發(fā)展、擴展應用范疇、物料主動分揀、下降能量耗費、減少污染等方面發(fā)展。</p><p>

45、;　　大型化包含大輸送才華、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達440公里以上帶式輸送機的單機長度已近15公里，并已浮現(xiàn)由若干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　帶式傳送機</b></p><p>　　是在必定的線路上持續(xù)輸送物料的物料搬運機械，又稱持續(xù)輸

46、送機。輸送機可進行程度、傾斜和垂直輸送，也可組成空間輸送線路，輸送線路一般是固定的。輸送機輸送才能大，運距長，還可在輸送進程中同時完成若干工藝操作，所以利用十分普遍。</p><p>　　帶式輸送機（直線式）該輸送機用于物料的輸送。采取不銹鋼網(wǎng)帶作為載體，實用于各種食操行業(yè)的烘干、去濕、冷凍等、熱處置等；不銹鋼制成，具有耐高溫、便于清洗等特色；具體尺寸可以依據(jù)客戶請求定做。</p><p>

47、;<b>　　板式輸送機</b></p><p>　　應用固接在牽引鏈上的一系列板條在程度或傾斜方向輸送物料的輸送機，以單片鋼板鉸接成環(huán)帶作為運輸機的牽引和承載構(gòu)件承載面具有橫向隔片置于槽箱中驅(qū)動環(huán)帶借隔片將煤刮運輸出。它由驅(qū)動機構(gòu)、張緊裝置、牽引鏈、板條、驅(qū)動及改向鏈輪、機架等部分組成。在冶金、煤炭、化工、電力、機械制作及公民經(jīng)濟的其他工業(yè)部門中均得到了普遍的利用。</p>

48、<p>　　斗式輸送機（Bucket elevator ）：</p><p>　　斗式輸送機。輸送散裝貨（如煤等）貨斗的皮帶傳輸機，皮帶傳輸機持續(xù)不斷地將貨斗送到敞開的艙口上面的某一點后，再將貨斗向貨艙中倒空</p><p>　　斗式輸送機，實用于冶金、礦山、建筑、化工、食品、食糧等行業(yè)必定粒度、塊度的物料和粉料的輸送。它包含有驅(qū)動裝置（含逆止裝置）、殼體（包含程度段、改向段、垂

49、直段）、及位于殼體內(nèi)的牽引鏈、料斗、頭輪和尾輪，在殼體的兩端設有加料段和卸料段，料斗的兩側(cè)通過聯(lián)接環(huán)分辨與兩根平行的牽引鏈相聯(lián)接。頭輪上設有與牽引鏈相吻合的齒。其輸送情勢為一字形、L形、Z形三種。本實用新型的優(yōu)點是具有體積小、功耗低、輸送形式靈活、密封輸送等特點。</p><p>　　第2章 可編程控制器的概述</p><p>　　2.1 PLC的概述</p><

50、p>　　在PLC（Programmable Logic Controller，可編程控制器）發(fā)展的過程中，由于時期不同、功能相異，PLC還曾被稱為可編程矩陣控制器PMC（Programmable Matrix Controller）、可編程順序控制器PSC（Programmable Sequence Controller），本書將沿用PLC的稱謂。</p><p>　　2.1.1 PLC的概念</p

51、><p>　　“PLC是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程的存儲器，用來在內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)設備，都應按易于與工業(yè)控制器系統(tǒng)聯(lián)成一體、易于擴充功能的原則設計?！鄙鲜鍪菄H電工委員會于1985年1月對PLC所作的權(quán)威性的定義。</p><p

52、>　　對于PLC的定義，其補充說明如下。</p><p>　　以微處理技術(shù)為基礎，應用于以控制開關(guān)量為主，或包括控制過程參量在內(nèi)的邏輯控制、機電運動控制或過程控制等工業(yè)控制領域的新型工業(yè)控制裝置。</p><p>　　2.1.2 PLC的功能</p><p><b>　　1) 順序邏輯控制</b></p><p>

53、;　　順序邏輯控制在PLC應用領域中應用最廣泛，可以取代繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制和順序控制。它既可以用于單機控制或多機控制，又可用于自動化生產(chǎn)線的控制。PLC根據(jù)操作按鈕、限位開關(guān)及其他現(xiàn)場給出的指令信號和傳感器信號，控制機械運動部件進行相應的操作。</p><p><b>　　2) 運動控制</b></p><p>　　在機械加工行業(yè)，PLC與計算機數(shù)控集成在一

54、起，用以完成機床的運動控制。很多PLC制造廠家已提供了拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模板。在多數(shù)情況下，PLC將描述目標位置的數(shù)據(jù)送給模板，模板移動一軸或數(shù)軸到目標位置。當每個軸移動時，位置控制模板將保持適當?shù)乃俣群图铀俣?，以確保運動平滑。目前已用于控制無心磨削、沖壓、復雜零件分段沖裁、滾削、磨削等應用中。</p><p><b>　　3) 定時控制</b></p>

55、<p>　　PLC為用戶提供了一定數(shù)量的定時器，并設置了定時器指令。一般每個定時器可實現(xiàn)0.1～999.9s或0.01～99.99s的定時控制，也可按一定方式進行定時時間的擴展。定時精度高，定時設定方便、靈活。同時PLC還提供了高精度的時鐘脈沖，可用于準確地實時控制。</p><p><b>　　4) 計數(shù)控制</b></p><p>　　PLC提供了多種

56、計數(shù)器，如普通計數(shù)器、可逆計數(shù)器、高速計數(shù)器等，可以用來完成不同用途的計數(shù)控制。當計數(shù)器的當前計數(shù)值等于計數(shù)器的設定值，或在某一數(shù)值范圍時，發(fā)出控制命令。計數(shù)器的計數(shù)值可以在運行中被讀出，也可以在運行中進行修改。</p><p><b>　　5) 步進控制</b></p><p>　　PLC為用戶提供了一定數(shù)量的移位寄存器，并完成步進控制功能。在一道工序完成之后，自動

57、進行下一道工序；一個工作周期結(jié)束后，自動進入下一個工作周期。有些PLC還專門設有步進控制指令，使得步進控制更為方便。</p><p><b>　　6) 數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　大部分PLC都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理功能，如F2系列、C系列、S5系列PLC等可完成數(shù)據(jù)運算（如加、減、乘、除、乘方、開方等）、邏輯運算（如與、或、異或、求反等）、移位、數(shù)據(jù)比較和

58、傳送及數(shù)值的轉(zhuǎn)換等操作。</p><p>　　7) 數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換</p><p>　　在過程控制或閉環(huán)控制系統(tǒng)中，存在溫度、壓力、流量、速度、位移、電流、電壓等連續(xù)變化的物理量（或稱模擬量）。過去，由于PLC善于邏輯運算控制，對于這些模擬量主要依靠儀表（如果回路數(shù)較少）或分布式控制系統(tǒng)DCS（如果回路數(shù)較多）來控制。目前，不但大、中型PLC具有模擬量處理功能，甚至很多小型PLC（如C系列

59、P型機）也具有模擬量處理功能，而且編程和使用都很方便。</p><p><b>　　8) 通信及網(wǎng)絡</b></p><p>　　目前大多數(shù)PLC都具有了通信能力，能夠在PLC與計算機之間同時進行同位鏈接及上位鏈接。通過這些通信技術(shù)，使PLC更容易構(gòu)成工廠自動化系統(tǒng)。也可與打印機、監(jiān)視器等外部設備相連，記錄和監(jiān)視有關(guān)數(shù)據(jù)。</p><p>　　

60、2.1.2 可編程控制器的特點</p><p>　　1) 通信性和靈活性強，應用廣泛可編程控制器不同于一般以硬件固定連接方式來體現(xiàn)控制機理的控制系統(tǒng)，其控制規(guī)則可根據(jù)不同的需求方便地以更新軟件來實現(xiàn)，故其適應性極強，尤其適用于控制規(guī)則需要不斷更新的場合，如機械制造、電力、冶金、建材、煤炭、化工、石化、醫(yī)療、紡織、食品等，既可應用于單機裝置中，又可以應用于生產(chǎn)線中。</p><p>　　2)

61、 可靠性高，抗干擾的能力極強</p><p>　　可編程控制器在硬件、軟件設計上均充分考慮了抗強烈干擾和對故障進行診斷與容錯的各種措施，如屏蔽、隔離、濾波、電壓調(diào)整、對故障的在線診斷、對程序及數(shù)據(jù)的后備電池保護、WTD保護等，使其可靠性較之一般工業(yè)控制裝置高出很多。大多數(shù)PLC產(chǎn)品的平均無故障間隔時間MTBF都可達數(shù)十萬小時。有一個例子可以有力地說明PLC抗干擾能力的強大：PLC出廠試驗中有一項抗干擾試驗，是要承

62、受幅值為1000V、上升時間為1ns、脈寬為1μs的干擾脈沖沖擊。就這一特點而言，也使PLC贏得了眾多的用戶。</p><p>　　3) 產(chǎn)品系列化、規(guī)?；?、功能完備、性能優(yōu)良</p><p>　　可編程控制器發(fā)展到目前的這種局面，已經(jīng)擁有繁多的品牌，小、中、大系列齊全，各種功能的裝置和模塊相當齊備，且性能異常優(yōu)良，用戶只需根據(jù)自己需要，選擇這些產(chǎn)品予以安裝并連上外部接線就可以方便地構(gòu)成自

63、己的系統(tǒng)。就功能來說，PLC除了滿足強大的邏輯控制功能外，還有不少的產(chǎn)品具有運動控制、PID過程控制、數(shù)控、數(shù)據(jù)處理以及通信等各種功能，遠遠超越了純開關(guān)量控制的概念。</p><p>　　4) 編制程序簡單、容易</p><p>　　由于可編程控制器控制程序充分照顧到了現(xiàn)在工程技術(shù)人員的習慣，既可用面向生產(chǎn)過程現(xiàn)場的簡單指令語句形式編程，又可以用大家普遍熟悉的梯形圖編程。對于復雜系統(tǒng)，有的

64、可編程控制器還可以使用簡單易懂的功能圖表編程和模塊化的程序結(jié)構(gòu)（如主控程序結(jié)構(gòu)）等。使得編程和改變程序均很方便、靈活。</p><p>　　5) 設計、安裝、調(diào)試周期短，擴充容易</p><p>　　如前所述，由于PLC硬軟件產(chǎn)品齊全，故用戶組建系統(tǒng)時，設計、安裝、調(diào)試都很容易，與一般控制系統(tǒng)相比，大大縮短了周期。由于PLC產(chǎn)品開發(fā)有大量擴展單元或不同規(guī)模不同功能的模塊，故用戶擴充自己系統(tǒng)

65、的規(guī)?；驍U充功能都異常方便。</p><p>　　6) 體積小、重量輕，維護方便</p><p>　　PLC體積小、重量輕自不待說。PLC由于有自診斷功能，能及時將故障點顯示給維修人員，故排除故障相當順利、簡單。加之PLC組裝、聯(lián)接簡單、維修時采用更換整個單元或模塊，故特別方便。</p><p>　　2.1.4 可編程序控制器的發(fā)展</p><

66、p>　　1) 國外的PLC發(fā)展</p><p>　　世界上公認的第一臺PLC是1969年美國數(shù)字設備公司(DEC)研制的。限于當時的元器件條件及計算機發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼

67、電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。</p><p>　　20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高

68、的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程控制器發(fā)展的特點是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。</p><p>　　20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個時期發(fā)展了大型機和超小型機；從

69、控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業(yè)控制設備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領域的應用都得到了長足的發(fā)展。</p><p>　　2) 國內(nèi)PLC的發(fā)展</p><p>　　我國可編程控制器的引進、應用、研制

70、、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC的應用。目前，我國自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國比較著名的PLC生產(chǎn)廠家

71、?？梢灶A期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應用天地。</p><p><b>　　第三章 組態(tài)</b></p><p><b>　　3.1 組態(tài)軟件 </b></p><p>　　組態(tài)軟件，又稱組態(tài)監(jiān)控軟件系統(tǒng)軟件。譯自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acq

72、uisition（數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制）。它是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件。它們處在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。組態(tài)軟件的應用領域很廣，可以應用于電力系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、石油、化工等領域的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制以及過程控制等諸多領域。在電力系統(tǒng)以及電氣化鐵道上又稱遠動系統(tǒng)(RTU System,Remote Terminal Unit)。&

73、lt;/p><p>　　3.1.1 組態(tài)軟件的特點</p><p>　　組態(tài)軟件在國內(nèi)是一個約定俗成的概念，并沒有明確的定義，它可以理解為“組態(tài)式監(jiān)控軟件”。“組態(tài)（Configure）”的含義是“配置”、“設定”、“設置”等意思，是指用戶通過類似“搭積木”的簡單方式來完成自己所需要的軟件功能，而不需要編寫計算機程序，也就是所謂的“組態(tài)”。它有時候也稱為“二次開發(fā)”，組態(tài)軟件就稱為“二次開發(fā)平

74、臺”。“監(jiān)控（Supervisory Control）”，即“監(jiān)視和控制”，是指通過計算機信號對自動化設備或過程進行監(jiān)視、控制和管理。</p><p>　　組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領域的應用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計算機控制中，如：DCS(集散控制系統(tǒng)）組態(tài)、PLC（可編程控制器）梯形圖組態(tài)；人機界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，如AutoCAD，PhotoShop等

75、。不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在實時監(jiān)控的。從表面上看，組態(tài)工具的運行程序就是執(zhí)行自己特定的任務。工控組態(tài)軟件也提供了編程手段，一般都是內(nèi)置編譯系統(tǒng)，提供類BASIC語言，有的支持VB，現(xiàn)在有的組態(tài)軟件甚至支持C#高級語言。</p><p>　　組態(tài)軟件大都支持各種主流工控設備和標準通信協(xié)議，并且通常應提供分布式數(shù)據(jù)管理和網(wǎng)絡功能。對應于原有的HMI（人機接口軟件，Human Machine Int

76、erface）的概念，組態(tài)軟件還是一個使用戶能快速建立自己的HMI的軟件工具或開發(fā)環(huán)境。在組態(tài)軟件出現(xiàn)之前，工控領域的用戶通過手工或委托第三方編寫HMI應用，開發(fā)時間長，效率低，可靠性差；或者購買專用的工控系統(tǒng)，通常是封閉的系統(tǒng)，選擇余地小，往往不能滿足需求，很難與外界進行數(shù)據(jù)交互，升級和增加功能都受到嚴重的限制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)使用戶可以利用組態(tài)軟件的功能，構(gòu)建一套最適合自己的應用系統(tǒng)。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA

77、、通訊及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容，監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被賦予新的內(nèi)容。</p><p>　　3.1.2 產(chǎn)生背景</p><p>　　“組態(tài)”的概念是伴隨著集散型控制系統(tǒng)（Distributed Control System簡稱DCS）的出現(xiàn)才開始被廣大的生產(chǎn)過程自動化技術(shù)人員所熟知的。在工業(yè)控制技術(shù)不斷發(fā)展和應用的過程中，PC（包括工控機）相比以前

78、的專用系統(tǒng)具有的優(yōu)勢日趨明顯。這些優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：PC技術(shù)保持了較快的發(fā)展速度，各種相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成熟；由PC構(gòu)建的工業(yè)控制系統(tǒng)具有相對較低的擁有成本；PC的軟件資源和硬件資源豐富，軟件之間的互操作性強；基于PC的控制系統(tǒng)易于學習和使用，可以容易地得到技術(shù)方面的支持。在PC技術(shù)向工業(yè)控制領域的滲透中，組態(tài)軟件占據(jù)著非常特殊而且重要的地位。</p><p>　　3.1.3 組態(tài)軟件功能</p><

79、p>　　組態(tài)軟件指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級的軟件平臺和開發(fā)環(huán)境，能以靈活多樣的組態(tài)方式（而不是編程方式）提供良好的用戶開發(fā)界面和簡捷的使用方法，它解決了控制系統(tǒng)通用性問題。其預設置的各種軟件模塊可以非常容易地實現(xiàn)和完成監(jiān)控層的各項功能，并能同時支持各種硬件廠家的計算機和I/O產(chǎn)品，與高可靠的工控計算機和網(wǎng)絡系統(tǒng)結(jié)合，可向控制層和管理層提供軟硬件的全部接口，進行系統(tǒng)集成。</p>

80、<p>　　組態(tài)軟件通常有以下幾方面的功能：</p><p>　　1）強大的界面顯示組態(tài)功能。目前，工控組態(tài)軟件大都運行于Windows環(huán)境下，充分利用Windows的圖形功能完善界面美觀的特點，可視化的m風格界面、豐富的工具欄，操作人員可以直接進人開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省時間。豐富的圖形控仵和工況圖庫，既提供所需的組件，又是界面制作向?qū)?。提供給用戶豐富的作圖工具，可隨心所欲地繪制出各種工業(yè)界面，并可任意編輯，

81、從而將開發(fā)人員從繁重的界面設計中解放出來，豐富的動畫連接方式，如隱含、閃爍、移動等等，使界面生動、直觀。</p><p>　　2）良好的開放性。社會化的大生產(chǎn)，使得系統(tǒng)構(gòu)成的全部軟硬仵不可能出自一家公司的產(chǎn)品，“異構(gòu)”是當今控制系統(tǒng)的主要特點之一。開放性是指組態(tài)軟件能與多種通信協(xié)議互聯(lián)，支持多種硬仵設備。開放性是衡量一個組態(tài)軟件好壞的重要指標。</p><p>　　組態(tài)軟件向下應能與低層的

82、數(shù)據(jù)采集設備通信，向上能與管理層通信，實現(xiàn)上位機與下位機的雙向通信。</p><p>　　3) 豐富的功能模塊。提供豐富的控潲功能庫，滿足用戶的測控要求和現(xiàn)場荽求。利用各種功能模塊，完成實時監(jiān)控 產(chǎn)生功能報表 業(yè)示歷史曲線、實時曲線、提俠報警等功能，使系統(tǒng)具有良好的人機界面，易于操作，系統(tǒng)既叫適用于單機集中式控制、DCS分布式控制，也可以是帶遠程遇信能力的遠程測控系統(tǒng)．</p><p>　

83、　4）強大的數(shù)據(jù)庫。配有實時數(shù)據(jù)庫，可存儲各種數(shù)據(jù)，如模擬量、離散童、字符型等，實現(xiàn)與外部設備的數(shù)據(jù)交換。</p><p>　　5）可編程的命令語言。有可編程的命令語言，使用戶可根據(jù)自己的需要編鸞程序，蹭強圖形界面</p><p>　　6）周密的系統(tǒng)安全防范，對不同的操作者，賦予不同的操作權(quán)眼，保證整個系統(tǒng)的安全可靠運行。</p><p>　　7）仿真功能．捉供強大

84、的仿真功能使系統(tǒng)并行設計，從而縮短開發(fā)周期。[2]</p><p>　　3.1.4 組態(tài)軟件的發(fā)展情況</p><p>　　監(jiān)控組態(tài)軟件日益成為自動化硬件廠商爭奪的重點</p><p>　　整個自動化系統(tǒng)中，軟件所占比重逐漸提高，雖然組態(tài)軟件只是其中一部分，但因其滲透能力強、擴展性強，近年來蠶食了很多專用軟件的市場。因此，監(jiān)控組態(tài)軟件具有很高的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度，是自動化系

85、統(tǒng)進入高端應用、擴大市場占有率的重要橋梁。在這種思路的驅(qū)使下，西門子的WinCC在市場上取得巨大成功。目前，國際知名的工業(yè)自動化廠商如Rockwell、GE Fanuc、Honeywell、西門子、ABB、施耐德、英維思等均開發(fā)了自己的組態(tài)軟件。</p><p>　　監(jiān)控組態(tài)軟件在DCS操作站軟件中所占比重日益提高</p><p>　　繼FOXBORO之后，Euro therm（歐陸）、D

86、elta V、PCS7等DCS系統(tǒng)紛紛使用通用監(jiān)控組態(tài)軟件作為操作站。同時，國內(nèi)的DCS廠家也開始嘗試使用監(jiān)控組態(tài)軟件作為操作站。</p><p>　　在大學和科研機構(gòu)，越來越多的人開始從事監(jiān)控組態(tài)軟件的相關(guān)技術(shù)研究</p><p>　　從國內(nèi)自動化行業(yè)學術(shù)期刊來看，以組態(tài)軟件及與其密切相關(guān)的新技術(shù)為核心的研究課題呈上升趨勢，眾多研究人員的存在，是組態(tài)軟件技術(shù)發(fā)展及創(chuàng)新的重要活躍因素，也一

87、定能夠積累很多技術(shù)成果。無論是技術(shù)成果還是研究人員，都會遵循金字塔的規(guī)律，由基礎向高端形成過渡。這些研究人員和他們的研究成果為監(jiān)控組態(tài)軟件廠商開發(fā)新產(chǎn)品提供了有益的經(jīng)驗借鑒，并開拓他們的思路。</p><p>　　基于Linux 的監(jiān)控組態(tài)軟件及相關(guān)技術(shù)正在迅速發(fā)展之中，很多廠商都相繼推出成熟的商品，對組態(tài)軟件業(yè)的格局將產(chǎn)生深遠的影響。</p><p>　　1） 集成化、定制化&

88、lt;/p><p>　　從軟件規(guī)模上看，大多數(shù)監(jiān)控組態(tài)軟件的代碼規(guī)模超過100萬行，已經(jīng)不屬于小型軟件的范疇了。從其功能來看，數(shù)據(jù)的加工與處理、數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計分析等功能越來越強。</p><p>　　監(jiān)控組態(tài)軟件作為通用軟件平臺，具有很大的使用靈活性。但實際上很多用戶需要“傻瓜”式的應用軟件，即需要很少的定制工作量即可完成工程應用。為了既照顧“通用”又兼顧“專用”，監(jiān)控組態(tài)軟件拓展了大量的組件

89、，用于完成特定的功能，如批次管理、事故追憶、溫控曲線、油井示功圖組件、協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)組件、ODBCRouter、ADO曲線、專家報表、萬能報表組件、事件管理、GPRS透明傳輸組件等。</p><p>　　2） 縱向：功能向上、向下延伸</p><p>　　組態(tài)軟件處于監(jiān)控系統(tǒng)的中間位置，向上、向下均具有比較完整的接口，因此對上、下應用系統(tǒng)的滲透能力也是組態(tài)軟件的一種本能，具體表現(xiàn)為：</p

90、><p><b>　　向上</b></p><p>　　其管理功能日漸強大，在實時數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng)的配合下，具有部分MIS、MES或調(diào)度功能。尤以報警管理與檢索、歷史數(shù)據(jù)檢索、操作日志管理、復雜報表等功能較為常見。</p><p><b>　　向下</b></p><p>　　日益具備網(wǎng)絡管理（或節(jié)點

91、管理）功能：在安裝有同一種組態(tài)軟件的不同節(jié)點上，在設定完地址或計算機名稱后，互相間能夠自動訪問對方的數(shù)據(jù)庫。組態(tài)軟件的這一功能，與OPC規(guī)范以及IEC61850規(guī)約、BACNet等現(xiàn)場總線的功能類似，反映出其網(wǎng)絡管理能力日趨完善的發(fā)展趨勢。</p><p>　　軟PLC、嵌入式控制等功能：除組態(tài)軟件直接配備軟PLC組件外，軟PLC組件還作為單獨產(chǎn)品與硬件一起配套銷售，構(gòu)成PAC控制器。這類軟PLC組件一般都可運行

92、于嵌入式Linux操作系統(tǒng)。</p><p>　　OPC服務軟件：OPC標準簡化了不同工業(yè)自動化設備之間的互聯(lián)通訊，無論在國際上還是國外，都已成為廣泛認可的互聯(lián)標準。而組態(tài)軟件同時具備OPC Server和OPC Client功能，如果將組態(tài)軟件豐富的設備驅(qū)動程序根據(jù)用戶需要打包為OPCServe單獨銷售，則既豐富了軟件產(chǎn)品種類又滿足了用戶的這方面需求，加拿大的Matrikon公司即以開發(fā)、銷售各種OPCServ

93、er軟件為主要業(yè)務，已經(jīng)成為該領域的領導者。監(jiān)控組態(tài)軟件廠商擁有大量的設備驅(qū)動程序，因此開展OPCSever軟件的定制開發(fā)具有得天獨厚的優(yōu)勢。</p><p>　　工業(yè)通信協(xié)議網(wǎng)關(guān)：它是一種特殊的Gateway，屬工業(yè)自動化領域的數(shù)據(jù)鏈產(chǎn)品。OPC標準適合計算機與工業(yè)I/O設備或桌面軟件之間的數(shù)據(jù)通訊，而工業(yè)通信協(xié)議網(wǎng)關(guān)適合在不同的工業(yè)I/O設備之間、計算機與I/O設備之間需要進行網(wǎng)段隔離、無人值守、數(shù)據(jù)保密性強

94、等應用場合的協(xié)議轉(zhuǎn)換。市場上有專門從事工業(yè)通訊協(xié)議網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品開發(fā)、銷售的廠商，如Woodhead、prolinx等，但是組態(tài)軟件廠商將其豐富的I/O驅(qū)動程序擴展一個協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)模塊就變成了通訊網(wǎng)關(guān)，開發(fā)工作的風險和成本極小。Multi_OPCServer和通訊網(wǎng)關(guān)pFieldComm都是力控ForceControl組態(tài)軟件的衍生產(chǎn)品。</p><p>　　3） 橫向：監(jiān)控、管理范圍及應用領域擴大</p>

95、<p>　　只要同時涉及實時數(shù)據(jù)通訊（無論是雙向還是單向）、實時動態(tài)圖形界面顯示、必要的數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲及顯示，就存在對組態(tài)軟件的潛在需求。</p><p>　　除了大家熟知的工業(yè)自動化領域，近幾年以下領域已經(jīng)成為監(jiān)控組態(tài)軟件的新增長點：</p><p>　　設備管理或資產(chǎn)管理（PAM，Plant Asset Management）。此類軟件的代表是艾默生公司的設備管理軟件

96、AMS。據(jù)ARC機構(gòu)預測，到2009年全球PAM的業(yè)務量將達到19億美元。PAM所包含的范圍很廣，其共同點是實時采集設備的運行狀態(tài)，累積設備的各種參數(shù)（如運行時間、檢修次數(shù)、負荷曲線等），及時發(fā)現(xiàn)設備隱患、預測設備壽命，提供設備檢修建議，對設備進行實時綜合診斷。</p><p>　　針對過程控制和自動化控制，美國ICONICS公司推出了注重設備故障檢測和診斷的分析管理軟件Facility AnalytiX，F(xiàn)ac

97、ility AnalytiX&reg;是一個帶有預測功能的樓宇自動化解決方案，它以ICONICS先進的故障檢測和診斷（FDD）引擎作為核心。它的內(nèi)部算法會權(quán)衡各種故障可能性，并據(jù)此建議管理者，操作人員和維修工采取措施以防設備故障發(fā)生或者產(chǎn)生能源浪費。當設備發(fā)生故障時，先進的軟件技術(shù)會自動提供一個可能故障原因的分類列表，這樣就可以減少停機時間并降低故障診斷和故障恢復的成本。目前已經(jīng)在美國電力和園區(qū)級樓宇項目得到廣泛的應用。[3]&

98、lt;/p><p>　　先進控制或優(yōu)化控制系統(tǒng)。在工業(yè)自動化系統(tǒng)獲得普及以后，為提高控制質(zhì)量和控制精度，很多用戶開始引進先進控制或優(yōu)化控制系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括自適應控制、（多變量）預估控制、無模型控制器、魯棒控制、智能控制（專家系統(tǒng)、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡等）、其他依據(jù)新控制理論而編寫的控制軟件等。這些控制軟件的常項是控制算法，使用監(jiān)控組態(tài)軟件主要解決控制軟件的人機界面、與控制設備的實時數(shù)據(jù)通訊等問題。</p>

99、<p>　　工業(yè)仿真系統(tǒng)。仿真軟件為用戶操作模擬對象提供了與實物幾乎相同的環(huán)境。仿真軟件不但節(jié)省了巨大的培訓成本開銷，還提供了實物系統(tǒng)所不具備的智能特性。仿真系統(tǒng)的開發(fā)商專長于仿真模塊的算法，在實時動態(tài)圖形顯示、實時數(shù)據(jù)通訊方面不一定有優(yōu)勢，力控&reg；監(jiān)控組態(tài)軟件與仿真軟件間通過高速數(shù)據(jù)接口聯(lián)為一體，在教學、科研仿真應用中應用越來越廣泛。</p><p>　　電網(wǎng)系統(tǒng)信息化建設。電力自動

100、化是監(jiān)控組態(tài)軟件的一個重要應用領域，電力是國家的基礎行業(yè)，其信息化建設是多層次的，由此決定了對組態(tài)軟件的多層次需求。</p><p>　　智能建筑：物業(yè)管理的主要需求是能源管理（節(jié)能）和安全管理，這一管理模式要求建筑物智能設備必須聯(lián)網(wǎng)，首先有效地解決信息孤島問題，減少人力消耗，提高應急反應速度和設備預期壽命，智能建筑行業(yè)在能源計量、變配電、安防&；門禁、消防系統(tǒng)系統(tǒng)聯(lián)入IBMS服務器方面需求旺盛。<

101、/p><p>　　公共安全監(jiān)控與管理：公共安全的隱患可造成突發(fā)事件應急失當，容易造成城市公共設施癱瘓、人員群死群傷等惡性災難。公共安全監(jiān)控包括：</p><p>　　人防（車站、廣場）等市政工程有毒氣體濃度監(jiān)控及火災報警。</p><p>　　水文監(jiān)測：包括水位、雨量、閘位、大壩的實時監(jiān)控。</p><p>　　重大建筑物（如橋梁等）健康狀態(tài)監(jiān)控

102、：及時發(fā)現(xiàn)隱患，預報事故的發(fā)生。</p><p>　　機房動力環(huán)境監(jiān)控：在電信、鐵路、銀行、證券、海關(guān)等行業(yè)以及國家重要的機關(guān)部門，計算機服務器的正常工作是業(yè)務和行政正常進行的必要條件，因此存放計算機服務器的機房重地已經(jīng)成為監(jiān)控的重點，監(jiān)控的內(nèi)容包括：UPS工作參數(shù)及狀態(tài)、電池組的工作參數(shù)及狀態(tài)、空調(diào)機組的運行狀態(tài)及參數(shù)、漏水監(jiān)測、發(fā)電機組監(jiān)測、環(huán)境溫濕度監(jiān)測、環(huán)境可燃氣體濃度監(jiān)測、門禁系統(tǒng)監(jiān)測等。</p&

103、gt;<p>　　城市危險源實時監(jiān)測：對存放危險源的場所、危險源行蹤的監(jiān)測。避免放射性物質(zhì)和劇毒物質(zhì)失控地流通。</p><p>　　國土資源立體污染監(jiān)控：對土壤、大氣中與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的污染物含量進行實時監(jiān)測，建立立體式實時監(jiān)測網(wǎng)絡。</p><p>　　城市管網(wǎng)系統(tǒng)實時監(jiān)控及調(diào)度：包括供水管網(wǎng)、燃氣管網(wǎng)、供熱管網(wǎng)等的監(jiān)控。</p><p><b

104、>　　第4章 系統(tǒng)設計</b></p><p><b>　　4.1控制要求</b></p><p>　　4.1.1、雙向控制模塊</p><p>　　通過方向開關(guān)選擇電動機的狀態(tài)，方向開關(guān)可選擇電動機的狀態(tài)分為兩種：正轉(zhuǎn)控制和反轉(zhuǎn)控制。</p><p><b>　　控制功能：</b&g

105、t;</p><p><b>　　1）正轉(zhuǎn)控制</b></p><p>　　當“方向開關(guān)”未被按下時，四臺電動機處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)，且方向指示燈不亮。</p><p><b>　　2）正轉(zhuǎn)控制</b></p><p>　　當“方向開關(guān)”被按下時，四臺電動機處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，且方向指示燈被點亮。</p&g

106、t;<p><b>　　3) 設計流程圖</b></p><p>　　圖4-1 控制系統(tǒng)設計流程圖</p><p>　　4.1.2 啟動及停止控制模塊</p><p>　　通過轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇傳送帶啟動方式，轉(zhuǎn)換開關(guān)可選擇啟動方式分為兩種：單獨控制和自動控制。啟動時先起動最末一條皮帶機，經(jīng)過5秒延時，再依次起動其它皮帶機到最前一條后5

107、秒Y0得電貨物開始裝填貨物。停止時系統(tǒng)首先停止Y0貨物裝填，然后從1#皮帶開始每延時5秒后停止皮帶機轉(zhuǎn)動直到最后一條皮帶機。</p><p>　　單獨與自動控制連鎖，任何一個單獨按鈕“ON”，自動控制不能建立，反之，如果自動控制已建立，單獨按鈕的動作對自動操作沒有任何影響。</p><p><b>　　控制功能：</b></p><p><

108、;b>　　1）單獨控制</b></p><p>　　當“轉(zhuǎn)換開關(guān)”按鈕置“單獨”位置時，方可對單機進行單獨控制。</p><p>　　電機的單獨控制有啟動次序控制，控制次序可以為4→3→2→1或電機單獨運行。</p><p><b>　　2）自動控制</b></p><p>　　當處于自動控制模式時，按

109、下啟動按鈕后，電機將自動按4→3→2→1次序啟動，電機啟動時間間隔為5s。</p><p>　　4.1.3 超重檢測模塊</p><p>　　通過采用稱重傳感器，將被測量的重量轉(zhuǎn)換為一定線性關(guān)系的電信號。電信號經(jīng)過前置放大器后傳輸給A/D轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換后的信號由可編程控制器的CPU進行運算處理。并與設定值比較，當超過設定值時，則報警。</p><p>　　4.1.4

110、故障緊急處理模塊</p><p>　　我們將故障分為四級故障。分別是一級故障、二級故障、三級故障、四級故障。當某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止且Y0也立即停止裝填貨物，而該皮帶機以后的皮帶機待運完后才停止。</p><p>　　1）當出現(xiàn)緊急狀況時，人為按下急停開關(guān)，電機緊急停車及出料口停止出料。</p><p>　　2）當傳感器或組態(tài)監(jiān)測到電

111、機在不正常運行狀況下停車時，系統(tǒng)將聲、光同時報警，通知工作人員進行故障處理。</p><p>　　3）不論單獨控制還是自動控制，急停開關(guān)均起作用。</p><p>　　5) 如當2#皮帶出現(xiàn)故障時，Y0和1#皮帶自動停止，3#皮帶和4#皮帶可以保持運行，當故障解除時，先判斷電機運行狀態(tài)，若在自動啟動狀態(tài)下，復位，電動機依順序進行啟動，若在單獨啟動狀態(tài)下，復位后，再按相應“啟動”按鈕，進行電