畢業(yè)設(shè)計(jì)--- 電廠輸煤系統(tǒng)plc控制設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目： 電廠輸煤系統(tǒng)PLC控制設(shè)計(jì)</p><p>　　系 別 信息工程系</p><p><b>　　專業(yè)名稱 </b></p><p><b>　　班級(jí)學(xué)號(hào) </b><

2、;/p><p><b>　　學(xué)生姓名 </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師 </b></p><p>　　二O一二 年 五月 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)</p><p>　　電廠輸煤系統(tǒng)PLC控制設(shè)計(jì)</p><p>

3、;　　摘要：電廠輸煤系統(tǒng)一般包括卸煤系統(tǒng)、儲(chǔ)煤系統(tǒng)、上煤系統(tǒng)和配煤系統(tǒng)幾個(gè)部分，傳統(tǒng)的電廠輸煤系統(tǒng)是一種基于繼電器和人工手動(dòng)方式的半自動(dòng)化系統(tǒng)。具有組成設(shè)備多且位置分散、設(shè)備間連鎖關(guān)系強(qiáng)、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境惡劣、安全性可靠性要求高等特點(diǎn)，由于輸煤系統(tǒng)范圍大，經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂及落煤管堵塞等等麻煩，大大降低了發(fā)電廠的生產(chǎn)效率。隨著發(fā)電廠規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)煤量的需求大大提高，傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足發(fā)電廠的需求。而現(xiàn)代的輸煤系統(tǒng)一般采用可編程

4、控制器（PLC）為主要控制設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程的控制。</p><p>　　可編程控制器（PLC），是一種新型的通用自動(dòng)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專門(mén)為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，具有功能強(qiáng)，通用性好、靈活，可靠性高，環(huán)境適應(yīng)性好，變成簡(jiǎn)單，以及體積小重量輕能耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。</p><p>　　本文先介紹了PLC及

5、其發(fā)展，在詳細(xì)的介紹了電廠輸煤系統(tǒng)，對(duì)期中的幾個(gè)過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明。在充分考慮輸煤系統(tǒng)的作用和運(yùn)行可靠性基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一條兩路多段互為備用的輸煤系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)上保證了輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。根據(jù)輸煤系統(tǒng)范圍大、運(yùn)行方式多，提出了基于三菱公司PLC的輸煤控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，該方案不僅降低了開(kāi)發(fā)的工作量，而且降低了維護(hù)的工作量，同時(shí)也以后的升級(jí)提供了條件。</p><p>　　關(guān)鍵字：電廠輸煤系統(tǒng)，PLC，可靠</p&g

6、t;<p><b>　　指導(dǎo)老師簽字：</b></p><p>　　Abstract ：Power Plant Coal Handing System typically include coal unloading system, coal storage system and the the blending of several parts of system, with

7、 the composition and location of equipment and more scattered, strong interlocking devices running bad environment , safety and reliable requirement of high aspect features, generally to programmable logic controller (PL

8、C) as the main control equipment monitoring system to achieve control of the whole process.</p><p>　　Programmable logic controller (PLC) is a new kind of general autumatic control device, he will traditional

9、 relay control technology, computer technology and communication technology, specially designed for the industrial control, with powerful function, generally, good flexibility, high relibility and good adaptability to en

10、vironmeng, use convenient, simple programming, and small volume weight, low energy consumption advantages in a series of industry to develop more and more widely applied.</p><p>　　This article first introduc

11、es the PLC and its development, a detailed description of the coal handling system, are described in the interim several. Give full consideration to the role and operating reliability of the coal handling system based on

12、 the design of a two-way multi-stage backup each coal handling system, from the structure to ensure the operational reliability of the coal handling system. Range of coal handling system, operation, conveyer control syst

13、em based on the Mitsubishi PLC im</p><p>　　Keywords: power plant coal handling system, PLC, reliable</p><p>　　Signature of Supervisor:</p><p><b>　　目 錄</b></p>

14、<p><b>　　1 引言8</b></p><p>　　2 可編程序控制器的產(chǎn)生9</p><p>　　3 可編程序控制器9</p><p>　　3.1 基本構(gòu)成為：10</p><p>　　3.1.1 電源10</p><p>　　3.1.2 中央處理單元(CPU)

15、10</p><p>　　3.1.3 存儲(chǔ)器10</p><p>　　3.1.4 輸入輸出接口電路（I/O模塊）10</p><p>　　3.1.5 底板或機(jī)架11</p><p>　　3.1.6 功能模塊11</p><p>　　3.1.7 通信模塊11</p><p>　　3.1

16、.8 人機(jī)界面11</p><p>　　3.2 可編程序控制器的特點(diǎn)12</p><p>　　3.2.1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)12</p><p>　　3.2.2 硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)12</p><p>　　3.2.3 易學(xué)易用13</p><p>　　3.2.4 容易改造13</p&

17、gt;<p>　　3.2.5 體積小，重量輕，能耗低13</p><p>　　3.3 可編程序控制器的工作原理13</p><p>　　3.4 可編程序控制器的性能13</p><p>　　3.5 可編程序控制器應(yīng)用場(chǎng)合14</p><p>　　3.6 可編程序控制器的分類14</p><p>

18、　　3.7 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域14</p><p>　　3.7.1 總述14</p><p>　　3.7.2 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制14</p><p>　　3.7.3 模擬量控制14</p><p>　　3.7.4 運(yùn)動(dòng)控制14</p><p>　　3.7.5 過(guò)程控制15</p><p&g

19、t;　　3.7.6 數(shù)據(jù)處理15</p><p>　　3.7.7 通信及聯(lián)網(wǎng)15</p><p>　　4 PLC機(jī)型選擇15</p><p>　　4.1 系統(tǒng)機(jī)型的選擇16</p><p>　　4.2 電動(dòng)機(jī)的選型17</p><p>　　4.3 電機(jī)主電路圖的設(shè)計(jì)18</p><p&

20、gt;　　5系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)20</p><p>　　5.1 系統(tǒng)軟件控制20</p><p>　　5.1.1 卸煤部分的控制22</p><p>　　5.1.2上煤部分的控制30</p><p>　　6 控制面板的設(shè)計(jì)45</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)47</b></p&

21、gt;<p><b>　　致謝47</b></p><p><b>　　附錄48</b></p><p>　　附錄A 系統(tǒng)PLC硬件接線圖48</p><p>　　附錄B系統(tǒng)程序指令表48</p><p><b>　　1 引言</b></p>

22、<p>　　計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和發(fā)展，在科學(xué)技術(shù)上引起了一場(chǎng)深刻的革命。計(jì)算機(jī)不僅在科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等方面獲得了廣泛的應(yīng)用，而且在自動(dòng)控制領(lǐng)域也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。尤其是隨著自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的需求越來(lái)越高，更加促進(jìn)了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展。</p><p>　　當(dāng)今世界正處于新技術(shù)革命的時(shí)代，電子信息技術(shù)是這場(chǎng)世界性產(chǎn)業(yè)革命的先導(dǎo)。在微機(jī)應(yīng)用技術(shù)和范圍方面，發(fā)展最快的是用于生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的監(jiān)測(cè)、

23、顯示與控制，其中尤其以發(fā)展傳統(tǒng)產(chǎn)品、節(jié)能降耗為最。在節(jié)能與環(huán)保、實(shí)現(xiàn)節(jié)能與文明生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益等一系列急切要求的推動(dòng)下，國(guó)內(nèi)外都很重視對(duì)工業(yè)自動(dòng)化的技術(shù)履行。越來(lái)越多的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程引入了自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)和計(jì)算機(jī)的監(jiān)控技術(shù)。在熱電廠的工藝流程當(dāng)中，輸料系統(tǒng)工作效率的提高成為整個(gè)工藝過(guò)程的關(guān)鍵因素，同時(shí)，對(duì)于整個(gè)上料過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控也對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。</p><p>　　傳統(tǒng)方法之所以不能得到滿意

24、的測(cè)控效果，究其根本原因主要是由于沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)視、管理平臺(tái)，從而無(wú)法施以科學(xué)有效的控制方法。本課題所研究的上料集中監(jiān)控系統(tǒng)旨在建立一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)視、管理平臺(tái)，從而施以科學(xué)有效的控制方法，以求得到滿意的控制效果。</p><p>　　可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它可采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的命令，并通過(guò)數(shù)字式

25、、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)該易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成～個(gè)整體，易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計(jì)。</p><p>　　可編程控制器(pLc)是具有高可靠性的工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，作為監(jiān)控系統(tǒng)的一種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，因其出色的數(shù)據(jù)采集和可編程控制能力而受到了眾多用戶的青睞。尤其是PLC與其它智能儀表作為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)，更是當(dāng)今流行的監(jiān)控方

26、案。</p><p>　　在電廠的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，煤前艙的上料是非常關(guān)鍵的一環(huán)，而且，自煤料進(jìn)入電廠到送至煤前艙的過(guò)程當(dāng)中，它的破碎、稱量等等都是在皮帶傳輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中進(jìn)行的一連串的連續(xù)過(guò)程，因此，用電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程控制的必要性和重要性更大。</p><p>　　2 可編程序控制器的產(chǎn)生</p><p>　　20世紀(jì)60年代，由于小型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和大規(guī)模生產(chǎn)及多

27、機(jī)群控的發(fā)展，人們?cè)噲D用小型計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電接觸器控制。但采用小型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制價(jià)格昂貴，輸入、輸出電路不匹配，編程技術(shù)復(fù)雜，因而沒(méi)能得到推廣和應(yīng)用。 　　</p><p>　　20世紀(jì)60年代末期，美國(guó)汽車(chē)制造工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，在1968年美國(guó)通用汽車(chē)公司首先公開(kāi)招標(biāo)，對(duì)控制系統(tǒng)提出的具體要求基本為它的繼電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期短，更改容易，接線簡(jiǎn)單，成本低；②它

28、能把計(jì)算機(jī)的功能和繼電器控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)。但編程又比計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)單易學(xué)、操作方便；③系統(tǒng)通用性強(qiáng)。 　　</p><p>　　1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司根據(jù)上述要求，研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在通用公司汽車(chē)生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)控制。其后日本、德國(guó)等相繼引入，可編程序控制器迅速發(fā)展起來(lái)。但這一時(shí)期它主要用于順序控制，雖然也采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，但當(dāng)時(shí)只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程序邏輯控制

29、器，簡(jiǎn)稱PLC（Programmablc Logic Controller)。 　　</p><p>　　20世紀(jì)70年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，可編程邏輯控制器更多地具有計(jì)算機(jī)功能，不僅用邏輯編程取代硬接線邏輯，還增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和處理等功能，真正成為一種電子計(jì)算機(jī)工業(yè)控制裝置，而且做到了小型化和超小型化。這種采用微電腦技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制、順序控制的范圍，故稱為可編

30、程序控制器，簡(jiǎn)稱PC（Programmablc Controller)。但由于PC容易和個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer)混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用PLC作為可編程序控制器的縮寫(xiě)。 </p><p>　　3 可編程序控制器</p><p>　　從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。</p><p>　　固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯

31、示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。</p><p>　　模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 　　</p><p>　　PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同</p><p>　　3.1 基本構(gòu)成為： </p><p>

32、<b>　　3.1.1 電源</b></p><p>　　PLC的電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源，在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入

33、類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VDC）。 </p><p>　　3.1.2 中央處理單元(CPU)</p><p>　　中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞，是PLC的核心起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程

34、序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。 　　</p><p>　　為了進(jìn)一步提高PLC的可靠

35、性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 　　CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 </p><p><b>　　3.1.3 存儲(chǔ)器</b></p><p>　　存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。 　

36、　</p><p>　　存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。 </p><p>　　3.1.4 輸入輸出接口電路（I/O模塊）</p><p>　　PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/

37、O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 　　</p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。 　　</p><p>　　現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用PLC通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 　　</p&g

38、t;<p>　　常用的I/O分類如下： 　　</p><p>　　開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 　</p><p>　　模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，

39、還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 　　</p><p>　　按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 </p><p>　　3.1.5 底板或機(jī)架</p><p>　　大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問(wèn)底板上的所有

40、模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。 </p><p>　　3.1.6 功能模塊</p><p>　　如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊 </p><p>　　3.1.7 通信模塊</p><p>　　如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等 </p><p>　　3.1.7 編程設(shè)備</p

41、><p>　　編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。 </p><p>　　3.1.8 人機(jī)界面</p><p>　　最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，液晶屏（或觸摸屏）式的一體

42、式操作員終端應(yīng)用越來(lái)越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。</p><p>　　3.2 可編程序控制器的特點(diǎn)</p><p>　?。?）、可靠性高，抗抗干擾能力強(qiáng)（平均無(wú)故障時(shí)間一般可達(dá)3—5萬(wàn)小時(shí)。） 　　</p><p>　?。?）、維修方便 　　</p><p>　?。?）、靈活：通用 　　</p><

43、;p>　?。?）、功能完善 　　</p><p>　?。?）、接線簡(jiǎn)單 　　</p><p>　　（6）、編程簡(jiǎn)單，使用方便。 </p><p>　　3.2.1 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　PLC用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的1/10~1/100，因

44、觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 　　</p><p>　　高可靠性是電氣控制設(shè)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(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，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(kāi)關(guān)接

45、點(diǎn)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(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)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(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。 </p><p>　　3.2.2 硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、

46、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。PLC有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了

47、位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 </p><p>　　3.2.3 易學(xué)易用</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方

48、便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。 </p><p>　　3.2.4 容易改造</p><p>　　系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造 ?！　?lt;/p><p>　　PLC的梯形圖程序一般采用順序控制設(shè)計(jì)法。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，梯形圖的設(shè)計(jì)時(shí)間

49、比設(shè)計(jì)繼電器系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少得多。 　　</p><p>　　PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。 </p><p>　　3.2.5 體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　以超小型PLC

50、為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1/2~1/10。它的重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。</p><p>　　3.3 可編程序控制器的工作原理</p><p>　　PLC的工作原理就是無(wú)限循環(huán)掃描，掃描過(guò)程是，初始化處理；處理輸入信號(hào)階段；程序處理階段；處理輸出信

51、號(hào)階段。掃描周期過(guò)程是T=（讀入一點(diǎn)時(shí)間*點(diǎn)數(shù)）+（運(yùn)算速度*程序步數(shù)）+故障診斷時(shí)間。 </p><p>　　3.4 可編程序控制器的性能</p><p>　?。?）工作環(huán)境，一般PLC的工作的溫度為0設(shè)施度到55設(shè)施度，最高為60設(shè)施度，存儲(chǔ)溫度為-20設(shè)施度之+85設(shè)施度；相對(duì)溫度為5%~95%。（空氣條件，周?chē)荒芑煊锌扇恍?，易爆性和腐蝕性氣體） 　　</p><

52、;p>　?。?）耐振動(dòng)，沖擊性能強(qiáng)，一般PLC能承受振動(dòng)和沖擊頻率為10~55HZ，振幅為0.5mm加速度為2g，沖擊為10g 　　</p><p>　?。?）循環(huán)掃描，一周期掃描時(shí)間為10ms左右，因此PLC故障率低，不易壞，可靠性高。 </p><p>　　3.5 可編程序控制器應(yīng)用場(chǎng)合</p><p>　　1．開(kāi)關(guān)量邏輯控制 　　</p>

53、<p>　　2. 模擬量閉環(huán)控制 　　</p><p>　　3 數(shù)字量智能控制 　　</p><p>　　4 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控 　　</p><p>　　5 通訊，聯(lián)網(wǎng)及采集控制 </p><p>　　3.6 可編程序控制器的分類</p><p>　　整體式：CPU單元，存儲(chǔ)器，I/O單元，安裝在同一機(jī)體內(nèi)，構(gòu)

54、成主機(jī)。 　　</p><p>　　組合式：所有單元都分散在模塊上，不同的模塊可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。 　　</p><p>　　小型機(jī)：控制點(diǎn)數(shù)100~500點(diǎn)左右。（整體試） 　　</p><p>　　中形機(jī)：控制點(diǎn)數(shù)500~1000點(diǎn)左右。（整體試） 　　</p><p>　　大型機(jī)：控制點(diǎn)數(shù)1000以上（組合試）</p>&

55、lt;p>　　3.7 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域</p><p><b>　　3.7.1 總述</b></p><p>　　目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類。 </p><p>　　3.7.2 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制</p>

56、<p>　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 </p><p>　　3.7.3 模擬量控制</p><p>　　在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使

57、可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 </p><p>　　3.7.4 運(yùn)動(dòng)控制</p><p>　　PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制

58、模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 </p><p>　　3.7.5 過(guò)程控制</p><p>　　過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中

59、型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　3.7.6 數(shù)據(jù)處理</p><p>　　現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中

60、的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票?。?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 </p><p>　　3.7.7 通信及聯(lián)網(wǎng)</p><p>　　PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PL

61、C廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。</p><p>　　4 PLC機(jī)型選擇</p><p>　　4.1 系統(tǒng)機(jī)型的選擇</p><p>　　根據(jù)工程應(yīng)用實(shí)際考慮一些因素，包括：性能價(jià)格比，毫無(wú)疑問(wèn)，高性能的機(jī)型必然需要較高的價(jià)格，在考慮滿足需要的性能后，還要根據(jù)工作的投資狀況來(lái)確定機(jī)型；備品備件

62、的統(tǒng)一考慮，無(wú)論什么樣的設(shè)備，投入生產(chǎn)以后都要具有一定數(shù)量的備品備件，在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于一個(gè)工廠來(lái)說(shuō)應(yīng)盡量與原有設(shè)備統(tǒng)一機(jī)型們這樣就可減少備品備件的種類和資金積壓，同時(shí)還有考慮備品備件的來(lái)源，所選機(jī)型要有可靠的訂貨來(lái)源；計(jì)數(shù)支持，選定機(jī)型時(shí)還要考慮有可靠的計(jì)數(shù)支持，這些支持包括必要的技術(shù)培訓(xùn)，設(shè)計(jì)指導(dǎo)，系統(tǒng)維修等內(nèi)容。以此為依據(jù)，我選用三菱公司的FX2N系列可編程序控制器。FX2N是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程序控制器，

63、完全符合此設(shè)計(jì)的要求。整個(gè)熱電廠輸煤控制系統(tǒng)由一臺(tái)PLC控制，共有0#～7#等12條輸送帶，由一個(gè)控制室控制，將這一臺(tái)PLC放在此控制室，對(duì)其說(shuō)明如下： </p><p><b>　　（1）控制要求</b></p><p>　　整個(gè)控制系統(tǒng)可以分為卸煤和上煤兩個(gè)部分，而這兩部分都包括自動(dòng)和手動(dòng)控制。1#、2#、3#輸送帶主要完成卸煤部分的工作，此部分具有自動(dòng)控制和手動(dòng)

64、控制方式供選擇，并且具有緊急停止和故障報(bào)警的功能。當(dāng)運(yùn)行方式確定為自動(dòng)控制后，按下起動(dòng)按鈕，電鈴向各崗位發(fā)出預(yù)告信號(hào)，電鈴響60S后自動(dòng)停止，然后起動(dòng)3#輸送帶，再按逆煤流方向逐一起動(dòng)每臺(tái)聯(lián)鎖電機(jī)，最后一臺(tái)電機(jī)起動(dòng)完后，各臺(tái)設(shè)備正常運(yùn)行。正常停機(jī)按下停止按鈕，料斗停止下煤，經(jīng)一定延時(shí)后，各輸送帶按順煤流方向依次延時(shí)停機(jī)。如果遇其設(shè)備故障，該設(shè)備及其前面的設(shè)備立即停機(jī)，而該輸送帶以后的皮帶待料運(yùn)完后停機(jī)。0#、4#、5#、6#、7#輸送帶

65、主要完成上煤部分的工作，其與卸煤部分的要求一致，只是有AD、BD兩種方式選擇來(lái)運(yùn)行。</p><p><b>　?。?）控制對(duì)象</b></p><p>　　卸煤部分： 上煤部分：</p><p>　　① 料斗電磁閥1個(gè) ① 犁煤機(jī)2臺(tái)</p>&

66、lt;p>　　拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè) 拉繩開(kāi)關(guān)2個(gè) </p><p>　　② 1#輸送帶 ② 4#A和4#B輸送帶</p><p>　　皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)1臺(tái) 皮帶傳動(dòng)電動(dòng)

67、機(jī)1臺(tái) </p><p>　　拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè) 拉繩開(kāi)關(guān)2個(gè) </p><p>　?、?2#輸送帶 ③ 5#A和5#B輸

68、送帶</p><p>　　皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)1臺(tái) 皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)2臺(tái) </p><p>　　拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè) 拉繩開(kāi)關(guān)2個(gè) </p>

69、;<p>　?、?3#輸送帶 ④ 6#A和6#B輸送帶</p><p>　　皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)1臺(tái) 皮帶傳動(dòng)機(jī)2臺(tái)</p><p>　　拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè) 拉繩開(kāi)關(guān) </p&g

70、t;<p>　?、?7#A和7#B輸送帶</p><p>　　皮帶傳動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)2臺(tái)</p><p><b>　　拉繩開(kāi)關(guān)</b></p><p><b>　　⑥ 0#輸送帶</b></p><p><b>　　皮帶傳動(dòng)機(jī)1臺(tái)</b></p><

71、p><b>　　拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè)</b></p><p>　　輸入、輸出點(diǎn)數(shù)分配如下：</p><p>　　（1）輸入點(diǎn)：卸煤、上煤時(shí)自動(dòng)/手動(dòng)切換需要2個(gè)輸入點(diǎn)；卸煤、上煤時(shí)的聯(lián)鎖啟動(dòng)、停止、緊急停止需要6個(gè)輸入點(diǎn)；控制料斗、1#～3#皮帶機(jī)需要4個(gè)輸入點(diǎn)； AD、BD的工作方式的選擇需要1個(gè)輸入點(diǎn)；犁煤機(jī)（2臺(tái)）、4#A~7#A（4#B~7#B）和0#皮帶機(jī)需要

72、11個(gè)輸入點(diǎn) ，共需要24個(gè)輸入點(diǎn)。</p><p>　?。?）輸出點(diǎn)：卸煤、上煤時(shí)的聯(lián)鎖啟動(dòng)預(yù)告電鈴和故障報(bào)警電鈴需要4個(gè)輸出點(diǎn)；控制料斗電磁閥和1#～3#皮帶機(jī)需要4個(gè)輸出點(diǎn)；犁煤機(jī)（2臺(tái)）、4#A～7#A（4#B~7#B）和0#皮帶機(jī)需要11個(gè)輸出點(diǎn)，共需要19個(gè)輸出點(diǎn)。</p><p>　　綜上所述，共需要24個(gè)輸入點(diǎn)，19個(gè)輸出點(diǎn)，并考慮一定的裕量，我選擇的PLC型號(hào)為FX2N-

73、64MR的PLC。</p><p>　　4.2 電動(dòng)機(jī)的選型</p><p>　　電機(jī)根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的定子饒阻為△接法，采用B級(jí)絕緣，采用全壓?jiǎn)?dòng)。電動(dòng)機(jī)的額定電壓為380V，額定頻率為50HZ，額定功率分別為：</p><p>　　M1：卸煤部分1#輸送帶電動(dòng)機(jī) Y200L1-2（30KW） </p>

74、<p>　　M2：卸煤部分2#輸送帶電動(dòng)機(jī) Y160M1-2（11KW）</p><p>　　M3：卸煤部分3#輸送帶電動(dòng)機(jī) Y200L1-2（30KW） </p><p>　　M4：上煤部分4#A輸送帶電動(dòng)機(jī) Y132S1-2（5.5KW）</p><p>　　M5：上煤部分5#A輸送帶電動(dòng)機(jī)

75、 Y200L2-2（37KW）</p><p>　　M6：上煤部分6#A輸送帶電動(dòng)機(jī) Y225M-2（45KW）</p><p>　　M7：上煤部分7#A輸送帶電動(dòng)機(jī) Y160M2-2（15KW）</p><p>　　M8：上煤部分4#B輸送帶電動(dòng)機(jī) Y132S1-2（5.5KW）</p><

76、;p>　　M9：上煤部分5#B輸送帶電動(dòng)機(jī) Y200L2-2（37KW）</p><p>　　M10：上煤部分6#B輸送帶電動(dòng)機(jī) Y225M-2（45KW）</p><p>　　M11：上煤部分7#B輸送帶電動(dòng)機(jī) Y160M2-2（15KW）</p><p>　　M12：上煤部分0#輸送帶電動(dòng)機(jī) Y1

77、60M1-2（11KW）</p><p>　　M13：上煤部分犁煤機(jī)電動(dòng)機(jī)（AD） Y132S2-2（7.5KW）</p><p>　　M14：上煤部分犁煤機(jī)電動(dòng)機(jī) （BD） Y132S2-2（7.5KW）</p><p>　　其電機(jī)型號(hào)的選擇如表3.1所示。</p><p>　　表3.1 電機(jī)型號(hào)參數(shù)表</p>

78、<p>　　選用原件如下表3.2所示</p><p><b>　　表3.2 元件列表</b></p><p>　　4.3 電機(jī)主電路圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于所有的皮帶電機(jī)和給煤機(jī)的工作方式和工作環(huán)境是一樣的，只是功率有所不同，所以衙門(mén)的主電路的接線方式是類似的，其主電路的接線圖如圖3.1所示。</p><

79、p>　　圖3.1 電機(jī)接線圖</p><p><b>　　5系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電廠輸煤控制系統(tǒng)主要是通過(guò)皮帶運(yùn)機(jī)完成卸煤及上煤任務(wù)，本設(shè)計(jì)采用以PLC為核心控制12臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)，其中1#～3#皮帶機(jī)完成卸煤任務(wù)；4#～7#（有AD、BD兩條輸送線供選擇）皮帶機(jī)完成上煤任務(wù)。12臺(tái)皮帶運(yùn)輸機(jī)、犁煤機(jī)分別用14臺(tái)電動(dòng)機(jī)（M1～M14）帶動(dòng)。

80、</p><p>　　5.1 系統(tǒng)軟件控制</p><p>　　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)分為兩部分：卸煤部分和上煤部分。卸煤部分和上煤部分都有公共程序部分以及自動(dòng)、手動(dòng)控制部分，在這兩部分控制中主要包括起動(dòng)、停止、緊急停止和故障停止四個(gè)部分。</p><p>　　系統(tǒng)的自動(dòng)控制控制如下：</p><p>　?。?）起動(dòng)。起動(dòng)時(shí)，為了避免在前段運(yùn)輸皮帶上造

81、成煤料堆積而造成事故，系統(tǒng)要求逆煤料的流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序起動(dòng)，即先起動(dòng)該段的最后一臺(tái)皮帶機(jī)或設(shè)備，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)后，再依次延時(shí)起動(dòng)該段的其它皮帶機(jī)和設(shè)備。起動(dòng)時(shí)，先預(yù)警各設(shè)備，經(jīng)60S的延時(shí)后才起動(dòng)各設(shè)備。</p><p>　　卸煤部分：先起動(dòng)3#皮帶機(jī)，經(jīng)5S延時(shí)，起動(dòng)2#皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，起動(dòng)1#皮帶機(jī)，再經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，起動(dòng)料斗，完成卸煤部分的起動(dòng)過(guò)程。</p><p>　　

82、上煤部分：先起動(dòng)0#皮帶機(jī)，同時(shí)要選擇上煤的路線，經(jīng)5S延時(shí)，起動(dòng)7#皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，起動(dòng)6#皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，起動(dòng)5#皮帶機(jī)，經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，起動(dòng)4#皮帶機(jī)，再經(jīng)過(guò)5S延時(shí)，犁煤機(jī)起動(dòng)，完成上煤部分的起動(dòng)過(guò)程。</p><p>　　（2）停止。停止時(shí)為了使運(yùn)輸皮帶上不殘留煤料而造成事故，系統(tǒng)要求順煤料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止，即先停止最前一臺(tái)皮帶機(jī)或設(shè)備，待30S延時(shí)后，在依次停止其它皮帶機(jī)或設(shè)備

83、。</p><p>　　卸煤部分：先停止料斗，經(jīng)過(guò)30S延時(shí)后，1#皮帶機(jī)停止，經(jīng)30S延時(shí)后，2#皮帶機(jī)停止，再經(jīng)30S延時(shí)，3#皮帶機(jī)停止，完成卸煤部分的停止過(guò)程。</p><p>　　上煤部分：先停止犁煤機(jī)，經(jīng)過(guò)30S延時(shí)后，4#A（或4#B）皮帶機(jī)停止，經(jīng)過(guò)30S延時(shí)后，5#A（或5#B）皮帶機(jī)停止，經(jīng)過(guò)30S延時(shí)后，6#A（或6#B）皮帶機(jī)停止，經(jīng)過(guò)30S延時(shí)后，7#A（或7#B

84、）皮帶機(jī)停止，再經(jīng)過(guò)30S延時(shí)后，0#皮帶機(jī)停止，完成上煤部分的停止過(guò)程。</p><p>　?。?）緊急停止。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)遇有緊急情況或故障時(shí)，系統(tǒng)將無(wú)條件的把全部皮帶機(jī)停止。</p><p>　?。?）故障停止。當(dāng)某臺(tái)皮帶機(jī)或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待煤料運(yùn)完后才停止，如卸煤部分1#皮帶機(jī)遇有故障時(shí)，1#皮帶機(jī)和料斗立即停止，經(jīng)30S延時(shí)，

85、2#皮帶機(jī)停止，再經(jīng)過(guò)30S延時(shí)，3#皮帶機(jī)停止。</p><p>　　手動(dòng)控制過(guò)程跟自動(dòng)控制過(guò)程的順序是一樣的，只是每個(gè)步驟都是手動(dòng)操作的，而不是通過(guò)PLC來(lái)自動(dòng)控制的。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中，首先將根據(jù)輸入輸出將PLC的輸入輸出點(diǎn)確定，分配所對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)，其I/O分配如表4.1所示：</p><p>　　表4.1 系統(tǒng)I/O點(diǎn)分配清單</p>

86、<p>　　整個(gè)電廠輸煤控制系統(tǒng)由一臺(tái)PLC控制，而在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，整個(gè)輸煤系統(tǒng)的卸煤部分和上煤部分是兩個(gè)不同的工作過(guò)程，其工作的過(guò)程互不受干擾和影響。此輸煤系統(tǒng)的卸煤部分和上煤部分分別有單機(jī)和聯(lián)機(jī)控制、手動(dòng)和自動(dòng)控制的方式供選擇。軟件部分的設(shè)計(jì)主要是公共程序、自動(dòng)控制程序和手動(dòng)控制程序三部分，X0是自動(dòng)/手動(dòng)切換開(kāi)關(guān)，當(dāng)它為ON時(shí)將跳過(guò)自動(dòng)程序，執(zhí)行手動(dòng)程序，為OFF時(shí)將跳過(guò)手動(dòng)程序，執(zhí)行自動(dòng)程序，公共程序用于自動(dòng)程序

87、和手動(dòng)程序相互切換處理。開(kāi)始執(zhí)行自動(dòng)程序時(shí)，要求系統(tǒng)處于與自動(dòng)的順序功能圖中初始步對(duì)應(yīng)的初始狀態(tài)。如果開(kāi)機(jī)時(shí)系統(tǒng)沒(méi)有處于初始狀態(tài)，則應(yīng)進(jìn)入手動(dòng)工作方式，用手動(dòng)操作使系統(tǒng)進(jìn)入初始狀態(tài)后再切換到自動(dòng)工作方式，也可以設(shè)置使系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入初始狀態(tài)的工作方式。其系統(tǒng)程序的自動(dòng)/手動(dòng)切換示意如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 自動(dòng)/手動(dòng)程序切換示意圖</p><p>　　5.1.1 卸煤部分

88、的控制</p><p>　?。?）卸煤部分的公共程序控制：</p><p><b>　　卸煤公共部分梯形圖</b></p><p>　　卸煤部分的公共程序中，初始化脈沖M8002將輔助繼電器M0初始化，利用M0使卸煤部分狀態(tài)初始化。X2和X3是控制卸煤的停止和緊急停止。</p><p>　　卸煤部分順序功能圖如下：<

89、;/p><p>　　卸煤自動(dòng)控制部分梯形圖：</p><p>　?。?）卸煤部分的自動(dòng)控制：</p><p>　　起動(dòng)：按下自動(dòng)/手動(dòng)切換按鈕S0，卸煤進(jìn)入自動(dòng)控制部分，按下起動(dòng)按鈕SB0，X1接通，Y0接通發(fā)出預(yù)告電鈴信號(hào)，同時(shí)定時(shí)器T0接通定時(shí)60S后，T0的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，電鈴聲停止，同時(shí)T0的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，S20被置位，系統(tǒng)按逆煤流方向起動(dòng)3#皮帶機(jī)即Y7接通，

90、3#皮帶機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)T1開(kāi)始定時(shí)， 5S后T1的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，S21被置位，Y6接通， 2#皮帶機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，T2定時(shí)5S后，S22被置位，Y5接通， 1#皮帶機(jī)運(yùn)行，T3定時(shí)5S后，Y4接通，料斗運(yùn)行。</p><p>　　停止：按停止按鈕SB1，系統(tǒng)按順煤流的方向停止，M1和S24被置位，各定時(shí)器復(fù)位，同時(shí)S24被置位，Y4復(fù)位，料斗停止運(yùn)行，T4定時(shí)30S后，S25被置位，Y5復(fù)位，1#皮帶機(jī)停止運(yùn)行，接

91、著2#、3#皮帶機(jī)同樣延時(shí)30S停止運(yùn)行。</p><p>　　緊急停止：按緊急停止按鈕SB2，M8034線圈“通電”，禁止輸出，系統(tǒng)停止，M2的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)控制定時(shí)器T4~T6復(fù)位。</p><p>　　故障停止：系統(tǒng)的工作運(yùn)行中，難免有皮帶機(jī)或設(shè)備發(fā)生故障，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的設(shè)備，延長(zhǎng)生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命，確保工作人員的人身安全，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中設(shè)置故障停止程序是非常重要的環(huán)節(jié)。故障的產(chǎn)

92、生有兩種情況：過(guò)載時(shí)間太長(zhǎng)，過(guò)載保護(hù)的熱繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)；皮帶機(jī)的拉繩開(kāi)關(guān)動(dòng)作常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。其當(dāng)某臺(tái)皮帶機(jī)或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，該皮帶機(jī)或設(shè)備及其前面的皮帶機(jī)或設(shè)備立即停止，而該皮帶機(jī)或設(shè)備以后的皮帶機(jī)待煤料運(yùn)完后才停止。如在卸煤系統(tǒng)中，若是料斗發(fā)生故障，則Y4立即復(fù)位，使料斗停止工作，而其后面的設(shè)備則按照正常的停機(jī)程序依次停機(jī)；若是1#皮帶機(jī)發(fā)生故障， Y4和Y5立即復(fù)位，使料斗和1#皮帶機(jī)立即停止工作，其后面的設(shè)備或皮帶機(jī)按照正常的

93、停機(jī)程序依次停機(jī)。</p><p>　　在控制每個(gè)皮帶機(jī)的繼電器線圈的常閉觸點(diǎn)、停止和緊急停止控制的輔助繼電器M1的常閉觸點(diǎn)控制輸出線圈，當(dāng)輸出線圈接通時(shí)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，不會(huì)故障報(bào)警而停止，如果輸出繼電器控制的電機(jī)出現(xiàn)故障，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)報(bào)警，同時(shí)該繼電器線圈和之前的設(shè)備停止，M1的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在個(gè)繼電器線圈的線路上，可以使系統(tǒng)在停止時(shí)不出錯(cuò)而報(bào)警停止，M1的常閉觸點(diǎn)還通過(guò)串聯(lián)來(lái)控制T1~T3定

94、時(shí)器，系統(tǒng)停止后，定時(shí)器被復(fù)位。</p><p>　　同時(shí)為了能使工作人員實(shí)時(shí)實(shí)地的控制整個(gè)系統(tǒng)的工作過(guò)程，給每一臺(tái)設(shè)備或皮帶機(jī)都裝了一個(gè)顯示燈，當(dāng)設(shè)備工作時(shí)，其顯示燈熄滅，在正常運(yùn)行工作時(shí)，如果有設(shè)備或皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，電鈴聲響起，同時(shí)顯示燈亮，使工作人員知道有機(jī)器故障，通過(guò)其顯示燈工作人員便知道是哪一臺(tái)設(shè)備除了故障。其梯形圖如圖所示。</p><p>　　卸煤手動(dòng)控制部分梯形圖：<

95、;/p><p>　?。?）卸煤部分的手動(dòng)控制：</p><p>　　系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，默認(rèn)的是手動(dòng)控制方式，如果不選擇自動(dòng)方式，系統(tǒng)就進(jìn)入手動(dòng)控制方式，Y0接通發(fā)出預(yù)告電鈴信號(hào)，定時(shí)器T7接通定時(shí)60S后，T7的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，電鈴聲停止。分別啟動(dòng)控制料斗、1#~3#皮帶傳動(dòng)電機(jī)的手動(dòng)控制控制開(kāi)關(guān)，就能啟動(dòng)各設(shè)備，同時(shí)X2、X3的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)控制Y4~Y7，以達(dá)到停止的目的。</p>&

96、lt;p>　　5.1.2上煤部分的控制</p><p>　　上煤公共部分梯形圖：</p><p>　　（1）上煤部分的公共程序控制：</p><p>　　卸煤部分的公共程序中，初始化脈沖M8002將輔助繼電器M6初始化，利用M6使卸煤部分狀態(tài)初始化。X12和X13是控制卸煤的停止和緊急停止。</p><p>　　上煤部分順序公共圖如下：

97、</p><p>　　上煤自動(dòng)控制部分梯形圖：</p><p>　?。?）上煤部分的自動(dòng)程序：</p><p>　　起動(dòng)：按下自動(dòng)/手動(dòng)切換按鈕S1，接著按下起動(dòng)按鈕SB3， X11接通，Y1接通發(fā)出預(yù)告電鈴信號(hào)，同時(shí)定時(shí)器T8定時(shí)60S后，T8的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，電鈴聲停止，同時(shí)T8的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，S30被置位，系統(tǒng)按逆煤流方向起動(dòng)Y22接通， 0#皮帶機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，同

98、時(shí)T9開(kāi)始定時(shí)， 這時(shí)需要選擇上煤過(guò)程的路線（即AD、BD路線），5S后T9的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，S31被置位，Y15接通， 4#皮帶機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，5#~7#皮帶機(jī)和犁煤機(jī)依次延時(shí)5S起動(dòng)。</p><p>　　停止：按停止按鈕SB4，X12接通，先停止犁煤機(jī)，系統(tǒng)按照順煤流方向依次使各設(shè)備停止工作：</p><p>　　①如果系統(tǒng)是AD運(yùn)行方式，首先Y10復(fù)位，犁煤機(jī)（AD）停止工作。T18定時(shí)

99、30S后，T18的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合， Y12置位，4#A皮帶機(jī)停止工作，5#A、6#A、7#A、0#依次延時(shí)30S停止運(yùn)行。</p><p>　　②如果系統(tǒng)是BD運(yùn)行方式，首先Y11復(fù)位，犁煤機(jī)（BD）停止工作。T23定時(shí)30S后，T23的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合， Y16置位，4#B皮帶機(jī)停止工作，5#B、6#B、7#B、0#依次延時(shí)30S停止運(yùn)行。 </p><p>　　緊急停止：按緊急停止按鈕SB5

100、，如果系統(tǒng)是AD運(yùn)行方式，則M8034線圈“通電”，系統(tǒng)停止，M8的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)控制定時(shí)器T18~T22復(fù)位；如果系統(tǒng)是BD運(yùn)行方式，則M8034線圈“通電”，系統(tǒng)停止，M8的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)控制定時(shí)器T23~T27復(fù)位。</p><p>　　故障停止：在上煤系統(tǒng)中，若是犁煤機(jī)（AD）發(fā)生故障，則Y10立即復(fù)位，使犁煤機(jī)停止工作，而其后面的設(shè)備則按照正常的停機(jī)程序依次停機(jī)；若是4#A皮帶機(jī)發(fā)生故障， Y10和Y12立

101、即復(fù)位，使犁煤機(jī)（AD）和4#A皮帶機(jī)立即停止工作，其后面的設(shè)備或皮帶機(jī)按照正常的停機(jī)程序依次停機(jī)。</p><p>　　每個(gè)皮帶機(jī)的繼電器線圈的常閉觸點(diǎn)、停止和緊急停止控制的輔助繼電器M4的常閉觸點(diǎn)控制輸出線圈，當(dāng)輸出線圈接通時(shí)，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，不會(huì)故障報(bào)警而停止，如果輸出繼電器控制的電機(jī)出現(xiàn)故障，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合，系統(tǒng)報(bào)警，同時(shí)該繼電器線圈和之前的設(shè)備停止，M4的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在個(gè)繼電器線圈的線路上，可

102、以使系</p><p>　　統(tǒng)在停止時(shí)不出錯(cuò)而報(bào)警停止，M4的常閉觸點(diǎn)還通過(guò)串聯(lián)來(lái)控制T8~T17定時(shí)器，系統(tǒng)停止后，定時(shí)器被復(fù)位。</p><p>　　上煤手動(dòng)控制部分梯形圖：</p><p>　?。?）上煤部分的手動(dòng)控制：</p><p>　　系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，默認(rèn)的是手動(dòng)控制方式，如果不選擇自動(dòng)方式，系統(tǒng)就進(jìn)入手動(dòng)控制方式，Y1接通發(fā)出預(yù)告電

103、鈴信號(hào)，定時(shí)器T28接通定時(shí)60S后，T28的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，電鈴聲停止。分別啟動(dòng)控制犁煤機(jī)、4#~7#和0#皮帶傳動(dòng)電機(jī)的手動(dòng)控制控制開(kāi)關(guān)，就能啟動(dòng)各設(shè)備，同時(shí)X12、X13的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)控制Y12~Y22，以達(dá)到停止的目的。</p><p><b>　　6 控制面板的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在此設(shè)計(jì)中的整個(gè)控制系統(tǒng)中分為卸煤和上煤兩個(gè)部分，在實(shí)際的工作環(huán)境

104、中，兩個(gè)部分的距離很遠(yuǎn)，而且工作運(yùn)行中互不影響，為了控制方便以及在現(xiàn)場(chǎng)的操作方便和安全，根據(jù)電氣原理圖的設(shè)計(jì)可以在總控制室設(shè)計(jì)一個(gè)控制柜，它的控制面板(如圖5.1所示)上有電源開(kāi)關(guān)及顯示，卸煤和上煤部分的聯(lián)機(jī)起動(dòng)、停止、急停按鈕及顯示，上煤部分的皮帶機(jī)運(yùn)行方式的選擇開(kāi)關(guān)和顯示等。在系統(tǒng)的工作中，手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，在每臺(tái)的設(shè)備的旁邊裝有拉繩開(kāi)關(guān)來(lái)控制各臺(tái)設(shè)備。 </p><p>　　圖5.1 系統(tǒng)控制面板</p&g

105、t;<p>　　下面對(duì)控制面板圖中的符號(hào)所表示的功用說(shuō)明下表5.1所示：</p><p>　　表5.1 控制面板符號(hào)功用表 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]李杰，董仰宗，曹杰.可編程控制器在電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].山西電力技術(shù)，1999（2）：42-44.</p><

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