課程設(shè)計--1.20mta選煤廠自動控制設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　題目: 1.20Mt/a選煤廠自動控制設(shè)計</p><p>　　課程設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　材料科學(xué)與工程 學(xué)院 礦物加工工程 教研室</p><p><b>　　目錄<

2、;/b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p><b>　　一、 緒論2</b></p><p>　　1.1 工業(yè)生產(chǎn)自動化的基本內(nèi)容2</p><p>　　1.2 選煤廠生產(chǎn)自動化基本內(nèi)容2</p><p>　　二、 選煤廠集中控制3&

3、lt;/p><p>　　2.1 選煤廠集中控制的類型3</p><p>　　2.2 選煤廠生產(chǎn)工藝系統(tǒng)對集中控制系統(tǒng)的要求3</p><p>　　2.3系統(tǒng)集中控制5</p><p>　　2.3.1 系統(tǒng)硬件配置和軟件及系統(tǒng)功能5</p><p>　　2.3.2 PLC控制原理6</p><p

4、>　　三、 可編程控制器（PLC）6</p><p>　　3.1 可編程序控制器的定義6</p><p>　　3.2 可編程序控制器的分類6</p><p>　　3.3 可編程序控制器的特點和應(yīng)用范圍6</p><p>　　3.3.1 可編程序控制器的主要特點6</p><p>　　3.3.2 可編程序

5、控制器的應(yīng)用范圍7</p><p>　　3.4 可編程序控制器的主要技術(shù)性能7</p><p>　　3.5可編程序控制器的發(fā)展與展望8</p><p>　　3.6 可編程控制器（PLC）與其他控制系統(tǒng)的比較8</p><p>　　3.6.1 與繼電器控制系統(tǒng)的比較8</p><p>　　四、 二次控制回路9

6、</p><p>　　4.1 二次回路的種類9</p><p>　　4.2二次回路原理的特點13</p><p>　　五、 控制系統(tǒng)選擇13</p><p>　　5.1 控制系統(tǒng)的選擇14</p><p>　　5.2 選煤廠各設(shè)備的分布14</p><p>　　5.3 各設(shè)備的控制回路

7、的確定16</p><p>　　5.4 輸入輸出模塊的選擇16</p><p>　　5.5 電源模塊的選擇20</p><p>　　5.6 通訊模塊的選擇22</p><p>　　5.7 CPU模塊的選擇24</p><p>　　5.8 PLC控制系統(tǒng)配置圖25</p><p>　　

8、5.9 控制程序的編輯27</p><p>　　5.10 程序設(shè)計29</p><p>　　六、 參考文獻(xiàn)31</p><p>　　附：課程設(shè)計程序31</p><p>　　1.20Mt/a選煤廠集中控制</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　

9、　選煤廠是加工煤礦礦井原煤的工廠，它由各種不同的作業(yè)環(huán)節(jié)和工藝設(shè)備組成，其生產(chǎn)過程基本上實現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)。隨著選煤工藝和設(shè)備的不斷革新和自動化技術(shù)的發(fā)展，選煤廠自動化水平也愈來愈高，由初期只能對生產(chǎn)設(shè)備及工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和事故報警，發(fā)展到能對設(shè)備和工藝參數(shù)進(jìn)行自動控制和調(diào)節(jié);從實現(xiàn)單機(jī)自動化、作業(yè)線自動化，逐步向全廠綜合自動化發(fā)展 。隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，將PLC技術(shù)應(yīng)用于選煤廠集中控制，設(shè)計出一套新型選煤廠的PLC控制系統(tǒng)，目的是滿足

10、現(xiàn)代選煤工業(yè)控制的要求，生產(chǎn)高品質(zhì)的產(chǎn)品。本次設(shè)計的是某1.20Mt/a選煤廠集中控制系統(tǒng)，通過對該選煤廠工藝流程和主廠房布置的分析，確定該廠集中控制系統(tǒng)的分站數(shù)目，通過對各設(shè)備控制要求的了解，確定各設(shè)備的控制回路，最后確立各分站模塊的型號和數(shù)目。在硬件完成的基礎(chǔ)上，利用CONCEPT軟件編寫集中控制系統(tǒng)的程序。設(shè)計基本能夠滿足控制系統(tǒng)的要求，較好的完成設(shè)計任務(wù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：選煤廠自動化，集中控

11、制，Quantum系列PLC，CONCEPT2.6 </p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1 工業(yè)生產(chǎn)自動化的基本內(nèi)容</p><p>　　在現(xiàn)代化工廠中，操作工人和生產(chǎn)管理人員已不能單純依靠個人經(jīng)驗和體力，而必須更多的通過自動化儀表和裝置對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理。</p><p>

12、;　　自動化技術(shù)對工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起著極為重要的作用。它在國民經(jīng)濟(jì)的其他領(lǐng)域也有著不可缺少的作用。工業(yè)生產(chǎn)過程自動化是保證生產(chǎn)穩(wěn)定、高質(zhì)、低耗、安全、改善勞動條件、提高勞動效率、減少環(huán)境污染等的重要手段，也是工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。</p><p>　　工業(yè)生產(chǎn)過程自動化系統(tǒng)一般包括下列內(nèi)容：</p><p><b>　　自動檢測系統(tǒng)</b></p&g

13、t;<p>　　現(xiàn)代生產(chǎn)是連續(xù)的過程，為了了解控制生產(chǎn)，就必須了解生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)，</p><p>　　因此，人們利用各種檢測儀表自動的連續(xù)的對各種參數(shù)進(jìn)行測量，這也是實現(xiàn)自動控制生產(chǎn)過程的前提條件。</p><p>　　自動信號聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)</p><p>　　為了安全生產(chǎn)，保證質(zhì)量，常對一些關(guān)鍵性參數(shù)設(shè)有自動聯(lián)鎖保護(hù)裝置，在事故發(fā)生前信號系統(tǒng)

14、就能發(fā)出報警信號。</p><p><b>　　自動操縱系統(tǒng)</b></p><p>　　自動操控系統(tǒng)可以按照預(yù)先規(guī)定的步驟，自動的對生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程進(jìn)行某種周期性的操作。</p><p><b>　　自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)</b></p><p>　　為了保證生產(chǎn)的穩(wěn)定，就必須采用自動調(diào)節(jié)裝置對生產(chǎn)中的重

15、要參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，使它們恢復(fù)到正常狀態(tài)。</p><p>　　1.2 選煤廠生產(chǎn)自動化基本內(nèi)容</p><p>　　選煤廠是加工礦井原煤的工廠，它由各種不同的作業(yè)環(huán)節(jié)和工藝設(shè)備組成，其生產(chǎn)過程基本上實現(xiàn)了機(jī)械化生產(chǎn)。隨著選煤工藝和設(shè)備的不斷革新和自動化技術(shù)的發(fā)展，選煤廠自動化水平也愈來愈高，由初期只能對生產(chǎn)設(shè)備及工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和事故報警，發(fā)展到能對設(shè)備和工藝參數(shù)進(jìn)行自動控制和調(diào)節(jié);從實

16、現(xiàn)單機(jī)自動化、作業(yè)線自動化，逐步向全廠綜合自動化發(fā)展。</p><p>　　選煤廠自動化的內(nèi)容十分廣泛，根據(jù)選煤工藝和設(shè)備及生產(chǎn)管理的要求而確定，一般包括以下內(nèi)容：</p><p>　　1.對生產(chǎn)設(shè)備和工藝過程的自動監(jiān)控、自動保護(hù)和報警</p><p>　　在生產(chǎn)過程中，對生產(chǎn)設(shè)備的運行情況進(jìn)行自動監(jiān)控，并設(shè)有必要的保護(hù)裝置，實現(xiàn)事故自動排除或自動報警。</p

17、><p>　　2.對生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動檢測和自動調(diào)節(jié)</p><p>　　對生產(chǎn)過程中的參數(shù)如介質(zhì)密度、礦漿濃度、流量等進(jìn)行虧快速檢測和自動調(diào)節(jié)，使生產(chǎn)能夠在接近最佳的條件下進(jìn)行，確保產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量和其他選煤指標(biāo)的穩(wěn)定。</p><p>　　3.對生產(chǎn)設(shè)備自動控制和集中控制</p><p>　　全廠各作業(yè)的設(shè)備都要實現(xiàn)自動控制，并根據(jù)全廠運行情況

18、及時轉(zhuǎn)換運行流程；故障時按程序緊急停車；檢修和處理故障時可轉(zhuǎn)換為就地操作。</p><p><b>　　選煤廠集中控制</b></p><p>　　2.1 選煤廠集中控制的類型</p><p>　　選煤廠集中控制是指對選煤系統(tǒng)中有聯(lián)系的生產(chǎn)設(shè)備，按照規(guī)定的程序在集中控制室內(nèi)進(jìn)行啟動、停止或者事故處理的控制。集中控制多設(shè)在選煤廠主廠房附近，集中控

19、制室中一般設(shè)有反映全廠設(shè)備工作情況的模擬盤。對于采用可編程序控制器集中控制的系統(tǒng)，可用高分辨率的大屏幕圖形顯示器代替模擬盤，從模擬盤上的燈光和音響信號或大屏幕顯示器上的設(shè)備圖形將符號顏色的變化可以直觀地觀察到全廠設(shè)備的工作情況。集中控制室還設(shè)有安裝各種顯示儀表、控制開關(guān)和控制按鈕的集中操作太，可以隨時利用這些控制開關(guān)和控制按鈕來啟和停相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備，在發(fā)生設(shè)備故障時可以及時停掉部分或者全部設(shè)備，以避免事故的擴(kuò)大。</p>

20、<p>　　選煤廠生產(chǎn)的特點是設(shè)備臺數(shù)多且相對集中，拖動方式簡單，生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)。因此，實現(xiàn)設(shè)備的集中控制，可以縮短全廠設(shè)備的啟、停車時間，提高勞動生產(chǎn)率。例如，采用單機(jī)就地控制的選煤廠啟車一次大約需要30min，而采用集中控制時只需要幾分鐘即可啟動全廠設(shè)備。模擬盤或者大屏幕圖形顯示器可以及時地顯示設(shè)備的運行處理，大大方便了生產(chǎn)調(diào)度，并能夠及時對設(shè)備故障進(jìn)行處理，提高了生產(chǎn)的安全性。</p><p>　　

21、我國選煤廠集中控制系統(tǒng)的類型大體有這樣幾種：</p><p>　　（1）繼電器——接觸集中控制系統(tǒng)。這種控制系統(tǒng)自50年代起開始使用，有些選煤廠至今乃沿用這種控制系統(tǒng)。其優(yōu)點是系統(tǒng)的控制原理簡單，操作維護(hù)人員容易掌握。但這種控制系統(tǒng)的缺點也很明顯，體積大，使用電纜芯線多，觸點多，故障率大，維護(hù)工作量大，勞動強(qiáng)度也很高。</p><p>　?。?）無觸點邏輯元件集中控制系統(tǒng)。60年代至70年

22、代在選煤廠中使用的半導(dǎo)體表上元件或者集成電路元件組成的無觸點控制系統(tǒng)縮小了控制系統(tǒng)的體積，性能也得到了很大的提高，同時也大大降低了系統(tǒng)的造價。</p><p>　　（3）矩陣式順序控制器控制系統(tǒng)。前兩種控制系統(tǒng)，其控制線路一經(jīng)完成后，邏輯關(guān)系就固定下來，在改動就很困難了。而60年代末出現(xiàn)的矩陣式順序控制器克服了這個缺點，采用一塊二極管矩陣可以靈活地實現(xiàn)各種邏輯組合關(guān)系，更改極為方便，且配線簡單。</p>

23、;<p>　?。?）一位計算機(jī)集中控制系統(tǒng)。采用大規(guī)模集成電路組成，一位微處理器具有集成度高、體積小、指令少，原理簡單易學(xué)等優(yōu)點。用一位微處理器組成的一位微型計算機(jī)稱為一位機(jī)。一位機(jī)載80年代被廣泛用于各種工業(yè)自動化裝置。</p><p>　　（5）可編程序控制器（PLC）控制系統(tǒng)能夠?？删幊绦蚩刂破魇且环N主要針對開關(guān)量控制的工業(yè)控制微型計算機(jī)。具有編程簡單、使用操作方便、抗干擾能力強(qiáng)、能夠適應(yīng)惡劣

24、的工業(yè)環(huán)境等特點，較前幾種可靠性要高得多。因此，可編程序控制器集中控制系統(tǒng)將逐步取代其他幾種控制系統(tǒng)。</p><p>　　2.2 選煤廠生產(chǎn)工藝系統(tǒng)對集中控制系統(tǒng)的要求</p><p>　　選煤廠工藝流程的連續(xù)性使生產(chǎn)設(shè)備之間的制約性強(qiáng)，一般均為連續(xù)生產(chǎn)，不能單獨開某一臺設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)。在儲存及緩沖裝置設(shè)備之后的任何一臺設(shè)備的突然停車，都將會造成堆煤、壓設(shè)備、跑煤和跑水等現(xiàn)象，引起事故范圍

25、擴(kuò)大。因此，選煤廠集中控制系統(tǒng)應(yīng)遵循如下原則。</p><p>　?。?）啟動、停車順序</p><p>　　選煤廠生產(chǎn)工藝流程的連續(xù)性要求選煤廠設(shè)備的啟動、停車必須嚴(yán)格按順序進(jìn)行。 </p><p><b>　　1）啟車順序</b></p><p>　　原則上時逆

26、煤流逐臺延時啟動，啟動延時時間一般為3-5s，以避開前臺電動機(jī)啟動時的沖擊電流，減小對電網(wǎng)的沖擊。逆煤流逐臺延時啟動的優(yōu)點是在生產(chǎn)機(jī)械未帶負(fù)荷之前能夠?qū)ιa(chǎn)機(jī)械的運行情況進(jìn)行檢查，待所有其他設(shè)備運轉(zhuǎn)正常后啟動給煤設(shè)備，可以避免因某臺設(shè)備故障而造成壓煤等現(xiàn)象。若采用順煤流啟動，則能夠減少設(shè)備的空轉(zhuǎn)時間，從而節(jié)省電能，減少機(jī)械磨損，但無法避免因設(shè)備故障而引起的壓煤現(xiàn)象。因此，選煤廠一般采取逆煤流方向啟動設(shè)備。</p><

27、p><b>　　停車順序</b></p><p>　　正常時，應(yīng)順煤流方向逐臺延時停車，延長時間為該臺設(shè)備上的煤全部被轉(zhuǎn)運到下臺設(shè)備所需的時間；故障時，應(yīng)在最短的時間內(nèi)停掉全部設(shè)備或故障設(shè)備至給煤機(jī)之間的所有設(shè)備。</p><p><b>　?。?）閉鎖關(guān)系</b></p><p>　　集中控制系統(tǒng)應(yīng)有嚴(yán)格的閉鎖關(guān)系

28、，以確保某臺設(shè)備故障時不至于引起事故</p><p>　　圍的擴(kuò)大，同時還應(yīng)能方便的解鎖。</p><p>　?。?）控制方式的轉(zhuǎn)換</p><p>　　集中控制應(yīng)能方便的地轉(zhuǎn)換成單機(jī)就地手動控制，以確保集中控制系統(tǒng)故障不至于影響生產(chǎn)。一般在選煤廠集中控制室的集中控制臺上都裝有控制方式轉(zhuǎn)換開關(guān)。</p><p>　?。?）工藝流程及設(shè)備選擇&

29、lt;/p><p>　　當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)有并行流程或多臺并行設(shè)備時，集控系統(tǒng)應(yīng)具有對并行流程或并行設(shè)備選擇的能力，以滿足不同情況的工藝要求。</p><p><b>　　（5）信號系統(tǒng)</b></p><p><b>　　1）預(yù)告信號 </b></p><p>　　在啟動前，集中控制室應(yīng)發(fā)出啟動預(yù)告信號，提醒

30、現(xiàn)場操作人員回到各自工作崗位，靠近設(shè)備的人員遠(yuǎn)離即將開車的設(shè)備，有關(guān)操作人員應(yīng)檢查設(shè)備，向集中控制室發(fā)出允許啟動的應(yīng)答信號（應(yīng)答制）或者禁啟信號（禁啟制），以保障啟動前人員與設(shè)備的安全。同樣，在停車前也應(yīng)發(fā)出停車預(yù)告信號。</p><p><b>　　2）事故報警信號</b></p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)中某臺設(shè)備發(fā)生故障時，集中控制系統(tǒng)應(yīng)能夠及時發(fā)出報警信號提醒工作人

31、員注意。</p><p><b>　　3）運轉(zhuǎn)顯示 </b></p><p>　　為了及時掌握全廠設(shè)備運行情況，集中控制室應(yīng)裝有顯示全廠設(shè)備的模擬盤或者大屏幕圖形顯示器。模擬盤或者大屏幕圖形顯示器上各臺設(shè)備正常運行和事故狀態(tài)的顯示要反差明顯，宜于判斷。選煤廠集中控制系統(tǒng)除了滿足上述要求外，還應(yīng)具有較高的卡靠性和較強(qiáng)的抗干擾能力。</p><p>

32、;　　集中控制系統(tǒng)是以PLC為核心完成全廠設(shè)備控制的。由于PLC具有抗干擾能力強(qiáng)、模塊化結(jié)構(gòu)、可靠性高、簡單易學(xué)等優(yōu)點，近十年來，在我國工業(yè)控制領(lǐng)域，尤其是在選煤廠集中控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合計算機(jī)技術(shù)與自動化技術(shù)，在傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)控制器，已廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)過程控制。PLC與繼電器控制系統(tǒng)相比較，控制方式由硬接線改為軟件控制，方便了設(shè)計與維護(hù)，并增強(qiáng)了復(fù)雜的運算功能，為復(fù)雜的過程

33、控制提供了硬件手段。與計算機(jī)相比，由于PLC硬件的模塊化設(shè)計，增強(qiáng)了抗干擾能力，更適合于工業(yè)現(xiàn)場控制。上述的幾種系統(tǒng)集中控制可分別運行，各自獨立，互不影響；又可將幾種系統(tǒng)所有設(shè)備組成一體，形成集中控制系統(tǒng)。</p><p>　　在操作臺上安裝按鈕、開關(guān)等設(shè)備，方便地進(jìn)行系統(tǒng)集中/就地轉(zhuǎn)換，以及流程的選擇，單臺設(shè)備的遠(yuǎn)程啟、停車操作等功能。所有的設(shè)備運行情況可以通過模擬盤進(jìn)行顯示模擬；也可以用PLC上位計算機(jī)代替?zhèn)?/p>

34、統(tǒng)的按鈕、開關(guān)等設(shè)備，用大屏幕高分辨率顯示器反映全系統(tǒng)生產(chǎn)狀況，顯示實時報警信息，圖形符號形象逼真，人機(jī)界面友好，操作容易方便，易學(xué)易用。</p><p>　　PLC與上位計算機(jī)、編程計算機(jī)通過HUB與以太網(wǎng)連為一體，當(dāng)然也可以用Modbus或者M(jìn)odbus plus等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。完善的控制系統(tǒng)，旨在提高產(chǎn)品的質(zhì)量、數(shù)量以及全員工作效率。集中控制、上位機(jī)系統(tǒng)，配合監(jiān)視系統(tǒng)、呼叫對講系統(tǒng)，使得選煤系統(tǒng)達(dá)到了減人提效的

35、目的。（此次課程設(shè)計中我們不對上位機(jī)軟件程序進(jìn)行設(shè)計，即不適用上位機(jī)軟件對選煤廠進(jìn)行控制。）</p><p><b>　　2.3系統(tǒng)集中控制</b></p><p>　　選煤廠集控系統(tǒng)可分為原煤系統(tǒng)、選煤系統(tǒng)、裝車系統(tǒng)等各工藝設(shè)備的控制和管理。根據(jù)選煤廠工藝流程圖，以及工藝對控制的要求，將整個大系統(tǒng)劃分為若干小系統(tǒng)，并均設(shè)為集中/單起/就地三種控制方式。小系統(tǒng)相對獨立

36、，互不影響，既可以單獨實現(xiàn)集控，又可將所有設(shè)備組成一體參加集控。本次設(shè)計只對主廠房內(nèi)的選煤系統(tǒng)進(jìn)行集中控制設(shè)計。</p><p>　　2.3.1 系統(tǒng)硬件配置和軟件及系統(tǒng)功能</p><p><b>　　1．硬件配置</b></p><p>　　集控系統(tǒng)由硬件、軟件協(xié)同完成控制功能。所必須的硬件有操作臺和PLC主機(jī)、PC柜和PLC遠(yuǎn)程站、就地控

37、制裝置以及其它儀器儀表等組成。操作臺完成指令的發(fā)送，監(jiān)控及控制系統(tǒng)的電源通斷。</p><p>　　操作臺臺面放置大屏幕高分辨率上位機(jī)和編程計算機(jī)，生產(chǎn)調(diào)度擴(kuò)音電話，報表、數(shù)據(jù)打印機(jī)，工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)等。PC柜內(nèi)部安裝PLC遠(yuǎn)程站及各種電源模塊、通訊模塊、各種輸入輸出模塊其它部件。</p><p><b>　　2．系統(tǒng)功能</b></p><p&g

38、t;　　上微機(jī)系統(tǒng)具有如下功能：圖形顯示、報警記錄、數(shù)據(jù)傳輸、故障診斷、自動控制的遠(yuǎn)程操作、后備操作等。</p><p><b>　?。?）圖形顯示功能</b></p><p>　　圖形顯示功能是一個實時動畫顯示功能。通過觀察顯示器畫面上系統(tǒng)對設(shè)備（如皮帶、跳汰機(jī)等）狀態(tài)描述來監(jiān)視生產(chǎn)過程的運行狀況。</p><p>　　系統(tǒng)采用動畫圖形對某些

39、設(shè)備進(jìn)行描述，采用不同顏色來表示設(shè)備的各種運行狀態(tài)。系統(tǒng)可集中顯示全車間工藝流程系統(tǒng)圖，采用翻頁方式顯示以保持系統(tǒng)的完整性，也可以分系統(tǒng)顯示各獨立的工藝流程，也可以采用循環(huán)分頁顯示。</p><p>　　不論在任何顯示方式下，一旦設(shè)備發(fā)生故障，計算機(jī)自動調(diào)出故障報警畫面定格，同時發(fā)出聲音報警、顯示有關(guān)信息，并存儲在硬盤中。</p><p><b>　?。?）數(shù)據(jù)顯示功能</

40、b></p><p>　　數(shù)據(jù)顯示功能主要以各種方式顯示數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的各種參數(shù)。倉、水位以直方圖動態(tài)顯示原煤倉、緩沖倉、產(chǎn)品倉倉位的連續(xù)變化，并在直方圖上實時顯示，并以百分?jǐn)?shù)以數(shù)字顯示。</p><p>　　2.3.2 PLC控制原理</p><p>　　在一個PLC控制系統(tǒng)都由PLC主機(jī)及與其連接的I/O模塊組成，I/O模塊采用電纜和開關(guān)設(shè)備與傳感器相

41、連，并通過I/O總線與PLC聯(lián)接形成以個完整的控制系統(tǒng)。對于大多數(shù)公司的PLC，其I/O系統(tǒng)可以是駐留本地機(jī)架，也可以是遠(yuǎn)程的（可離開PLC主機(jī)最遠(yuǎn)達(dá)4.5Km）。</p><p>　　在完成用戶的轉(zhuǎn)載后，PLC在接受人機(jī)接口及I/O模塊數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備的控制。在運行過程中，PLC的CPU以高速、從頭至尾有規(guī)則、周期性的解算用戶邏輯，進(jìn)行預(yù)期的控制，用戶邏輯根據(jù)調(diào)度員的命令及輸入模塊的狀態(tài)數(shù)據(jù)，決定輸出模

42、塊的動作狀態(tài)，驅(qū)動設(shè)備完成起?？刂?。并根據(jù)設(shè)備運行后返回輸入模塊的狀態(tài)，來判斷設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況是否正確，以實現(xiàn)工藝系統(tǒng)的順序控制功能。</p><p>　　可編程控制器（PLC）</p><p>　　3.1 可編程序控制器的定義</p><p>　　可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計，它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏

43、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)字式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。</p><p>　　3.2 可編程序控制器的分類</p><p>　　PLC發(fā)展很快，全世界有幾百家工廠正在生產(chǎn)幾千種不同型號的PLC，它們品種多，性能規(guī)格不一，又沒有一個權(quán)威的統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)

44、，給用戶選擇、使用、研究、學(xué)習(xí)帶來一定的困難。目前一般按一下幾種方法分類：</p><p>　?。?）按結(jié)構(gòu)形式分類</p><p>　　PLC按結(jié)構(gòu)形式一般分為整體式和模塊式（模板式）兩類。</p><p>　?。?）按輸入輸出點數(shù)分類</p><p>　　按照PLC的I/O點數(shù)，可將PLC分為小型（I/O點數(shù)在256點以下，有的還將64點

45、及以下的稱為微型）、中型（I/O總點數(shù)在256點~2048點）和大型（I/O總點數(shù)在2048點及以上）。</p><p><b>　?。?）按功能分類</b></p><p>　　PLC按功能強(qiáng)弱可分為低檔機(jī)、中檔機(jī)、高檔機(jī)三類。</p><p>　　3.3 可編程序控制器的特點和應(yīng)用范圍</p><p>　　3.3.1

46、 可編程序控制器的主要特點</p><p>　?。?）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。</p><p>　　PLC是專門為工業(yè)環(huán)境而設(shè)計的，具有很高的可靠性。從硬件設(shè)計、元件的選擇到工藝制造均極為嚴(yán)格。而且采取了一系列的抗干擾措施，如I/O電路中都采用了光電隔離，另外還有常規(guī)模擬器濾波，在加上軟件數(shù)字濾波；內(nèi)部采用了電磁屏蔽措施，防止輻射干擾；采用了較先進(jìn)的電源電路，以防止由電源回路竄入的干擾信號

47、；采用了較合理的電路程序，一旦某模塊出現(xiàn)了故障，進(jìn)行在線插拔調(diào)試時，不會影響整機(jī)的正常工作。對有些模塊還設(shè)置了連鎖保護(hù)、自診斷電路等。 </p><p>　?。?）通用性好，I/O接口豐富。</p><p>　　PLC是一種通用工業(yè)控制裝置，絕大多數(shù)PLC系統(tǒng)特別是模塊式結(jié)構(gòu)均可按用戶需要配置，變更、擴(kuò)展均很方便。有豐富的I/O接口模塊以滿足不同工業(yè)現(xiàn)場信號（如交流或直流、電流或電壓、脈沖

48、或電位、強(qiáng)電或弱電、開關(guān)量或模擬量等）和工業(yè)現(xiàn)場的不同器件或設(shè)備（如按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器及變送器、電磁線圈、電機(jī)啟動期、控制閥等）的需要并直接連接。此外，還開發(fā)了很多特殊功能模塊，供用戶選擇。</p><p>　?。?）編程簡單、使用方便。</p><p>　　PLC有不同的編程語言以適應(yīng)不同對象的需要。如梯形圖編程語言就很容易為電氣工程技術(shù)人員所掌握，配套的簡易編程器的操作和

49、使用很簡單。</p><p>　?。?）設(shè)計、安裝容易，維修工作量少。</p><p>　　由于PLC已實現(xiàn)了產(chǎn)品的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化，用PLC組成控制系統(tǒng)，在設(shè)計、安裝、調(diào)試和維修等方面，表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)越性。設(shè)計部門能在規(guī)格繁多、品種齊全的系列PLC產(chǎn)品中，選出高性能價格比的產(chǎn)品。PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計、安裝接

50、線工作量大為減少。</p><p>　?。?）體積小、能耗低。</p><p>　?。?）聯(lián)網(wǎng)方便、便于系統(tǒng)集成。</p><p>　　經(jīng)過多年的努力，PLC的聯(lián)網(wǎng)通信能力已有了很大的增強(qiáng)，不少PLC均配置有各種通信接口模塊。</p><p>　　3.3.2 可編程序控制器的應(yīng)用范圍</p><p>　　（1）開關(guān)量的

51、邏輯控制。</p><p>　　PLC有大量的內(nèi)部元件、控制接線時通過程序?qū)崿F(xiàn)，從適應(yīng)性、靈活性、可靠性、方便性及設(shè)計、調(diào)試、安裝、維護(hù)等各方面比較，PLC都有顯著的優(yōu)勢。用PLC控制取代多數(shù)傳統(tǒng)的繼電器控制，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制已是大家的共識。</p><p><b>　　（2）位置控制。</b></p><p>　　大多數(shù)的PLC制造商，

52、目前都提供拖動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。</p><p><b>　?。?）過程控制。</b></p><p>　　過程控制是指對溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。PLC通過模擬量I/O模塊，實現(xiàn)模擬量與數(shù)字量之間的A/D、D/A轉(zhuǎn)換，并對模擬量進(jìn)行閉環(huán)PID控制。</p><p><b>　?。?）數(shù)據(jù)

53、處理。</b></p><p>　　現(xiàn)代的PLC具有數(shù)學(xué)運算，數(shù)據(jù)傳遞、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，能完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)還可通過通信接口傳送到其他智能裝置。</p><p>　?。?）組成大型控制網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　PLC聯(lián)網(wǎng)、通信能力很強(qiáng)，不斷有新的聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)推出。</p><p>　　PLC可與個

54、人計算機(jī)相連接進(jìn)行通信，可用計算機(jī)參與編程及對PLC進(jìn)行控制和管理，使PLC用起來更方便。</p><p>　　PLC與PLC也可通信?？梢粚σ贿M(jìn)行通信，可在多個PLC之間通信等等。</p><p>　　3.4 可編程序控制器的主要技術(shù)性能</p><p>　　（1）結(jié)構(gòu)形式與外形尺寸。 （2）輸入輸出點數(shù)。</p><p>　

55、?。?）指令種類。 （4）存儲器容量。</p><p>　　（5）內(nèi)部寄存器。 （6）掃描速度。</p><p>　?。?）編程語言。 （8）通信和聯(lián)網(wǎng)。</p><p><b>　?。?）特殊功能。 </b></p><p&g

56、t;　　3.5可編程序控制器的發(fā)展與展望</p><p>　　可編程序控制器從1968年產(chǎn)生以來，隨著微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)的發(fā)展而迅猛發(fā)展。產(chǎn)品已經(jīng)歷了四次換代，其發(fā)展過程大致為:</p><p>　　第一代PLC（1969—1972年）</p><p>　　特點是：大多用一位機(jī)開發(fā)，用磁芯存儲器存儲；功能簡單，主要是邏輯運算、定時、計數(shù)；

57、機(jī)種單一，沒有形成系列。</p><p>　　第二代PLC（1973—1975年）</p><p>　　特點是：原件上采用了8位微處理器和半導(dǎo)體存儲器（EPROM）；功能上增加了數(shù)字運算、傳送、比較及模擬量控制等；產(chǎn)品初步形成系列。</p><p>　　第三代PLC（1976—1983年）</p><p>　　特點是：20世紀(jì)70年代后期超大

58、規(guī)模集成電路和高性能微處理器的出現(xiàn)及引入PLC，使PLC的功能及處理速度大大增加，如增加了浮點數(shù)運、平方、三角函數(shù)、相關(guān)數(shù)、查表、列表、脈寬調(diào)制變換等功能，增加了遠(yuǎn)程I/O、一些特殊功能模塊和通信、自診斷等功能。</p><p>　　第四代PLC（1984—現(xiàn)在）</p><p>　　特點是：進(jìn)入20世紀(jì)80年代中、后期以來，超大規(guī)模集成電路迅速發(fā)展，微處理器價格大幅下降，PLC中16位、

59、32位片式高性能微處理器全面使用。而且一臺PLC中配置多個CPU，進(jìn)行多通道處理。PLC已發(fā)展成為一種具有邏輯控制、過程控制、運動控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實的“多功能控制器”。</p><p>　　PLC及其網(wǎng)絡(luò)已被公認(rèn)為實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)自動化三大支柱之一（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）。當(dāng)然，為了適應(yīng)大中小型企業(yè)的不同需要，進(jìn)一步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，PLC正朝以下方向發(fā)展：</p><

60、;p>　　1）抵擋PLC向小型、簡易、廉價方向發(fā)展。</p><p>　　2）中、高檔PLC向大型、高速、多功能方向發(fā)展。</p><p>　　3）工廠綜合自動化、消滅自動化孤島、方便自動化系統(tǒng)集成是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的需要，增強(qiáng)PLC的聯(lián)網(wǎng)通信能力。</p><p>　　4）編程語言不斷豐富。</p><p>　　3.6 可編程控制器（P

61、LC）與其他控制系統(tǒng)的比較</p><p>　　3.6.1 與繼電器控制系統(tǒng)的比較</p><p>　?。?）PLC控制邏輯靈活、可擴(kuò)展</p><p>　　繼電器控制采用硬接線邏輯，靈活性和可擴(kuò)展性差。PLC采用存儲邏輯，控制邏輯以程序的方式在PLC的內(nèi)存中，即使邏輯復(fù)雜也只是程序較長。當(dāng)需要改變控制邏輯時，只要修改程序即可。</p><p&g

62、t;　?。?）PLC控制速度快</p><p>　　繼電器邏輯控制依靠觸點的閉合和斷開實現(xiàn)控制，觸點的動作時間一般在幾十毫秒數(shù)量級，而且繼電器越多，反應(yīng)速度就越慢，PLC的內(nèi)部接點均是電子觸發(fā)器，無機(jī)械延時時間。</p><p>　?。?）PLC計時控制精度高 </p><p>　　繼電器控制是依靠時間繼電器的滯后動作來進(jìn)行延時實現(xiàn)控制，常用的如空氣阻尼式、電磁式、

63、晶體管式時間繼電器等，定時精度不高，定時時間受環(huán)境影響，時間調(diào)整不方便。PLC使用的是CPU中的內(nèi)部定時器，時鐘脈沖有石英振蕩器產(chǎn)生，定時范圍是0.1s—999.9s或0.01s—99.99s時間不受環(huán)境影響，用戶可在程序中任意設(shè)定或更改定時值。</p><p>　?。?）PLC計數(shù)控制響應(yīng)快、可靠性強(qiáng)</p><p>　　繼電器控制中一般采用機(jī)械或電磁式計數(shù)的數(shù)量少，計數(shù)的速度較低。PL

64、C提供的軟件計數(shù)器較多，計數(shù)位數(shù)幾乎不受限制。 </p><p>　?。?）PLC的可靠性和可維護(hù)性高</p><p>　　PLC采用微電子技術(shù)，使用集成電路和微處理器其核心部分是無觸點的，外部連線少 ，能夠自檢自身的故障并隨時顯示。操作員可以通過顯示器動態(tài)監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況。</p><p>　　3.6.2 與單片機(jī)的比較</p><p&g

65、t;　?。?）學(xué)習(xí)和掌握的難易程度不同</p><p>　　使用單片機(jī)來實現(xiàn)自動控制，一般要應(yīng)用微處理器的機(jī)器語言或匯編指令進(jìn)行編程，這要求設(shè)計人員有較高的計算機(jī)硬件和軟件知識，而PLC為用戶提供的是電氣技術(shù)人員熟悉的梯形圖語言，大部分指令與繼電器接點的串聯(lián)、并聯(lián)等相對應(yīng)，技術(shù)人員一目了然。</p><p>　?。?）硬件工作量不同</p><p>　　使用單片機(jī)來

66、實現(xiàn)自動控制，一般要在輸入輸出接口上作大量的工作，而PLC得輸入輸出接口已經(jīng)做好，使用方便。</p><p><b>　　二次控制回路</b></p><p>　　控制系統(tǒng)中的二次控制回路，是PLC I/O的接口線路，其設(shè)計的合理性、電器元件的質(zhì)量、對系統(tǒng)的的可靠性有著決定性的作用。在設(shè)計中充分考慮到不同設(shè)備、操作規(guī)程、使用環(huán)境等其它因素，盡量減少中間環(huán)節(jié)?？刂葡到y(tǒng)具

67、有高度自動化和較為完善的保護(hù)系統(tǒng)。</p><p>　　4.1 二次回路的種類</p><p>　　選煤廠的設(shè)備所采用的二次控制回路不盡相同，大致常用的有一般就地設(shè)備、一般集控設(shè)備和一些存在各種保護(hù)的二次回路。在設(shè)計新集礦選煤廠集中控制系統(tǒng)過程中，我對不同設(shè)備采用了一下幾種二次回路：</p><p>　　圖4-1-1 一般集控設(shè)備的二次回路圖</p>

68、<p><b>　　圖中標(biāo)注：</b></p><p>　　FU：熔斷器 TA：停車按鈕（TA1與禁啟TA2為一組） KM:交流接觸器 </p><p>　　QA:起車按鈕 QJ:啟動繼電器 J/D：集中/就地轉(zhuǎn)換繼電器</p><p>　　圖4-1-2 長皮帶的二次控制回路圖&l

69、t;/p><p><b>　　圖中標(biāo)注：</b></p><p>　　FU：熔斷器 TA：停車按鈕（TA1與禁啟TA2為一組） KM:交流接觸器 </p><p>　　QA:起車按鈕 QJ:啟動繼電器 PP1:一級跑偏 PP2：二級跑偏 </p><p>　　LS：拉繩開關(guān) DH：

70、打滑保護(hù) DS：堵塞保護(hù)</p><p>　　J/D：集中/就地轉(zhuǎn)換繼電器</p><p>　　圖4-1-3 備用設(shè)備的二次控制回路圖</p><p><b>　　圖中標(biāo)注：</b></p><p>　　FU：熔斷器 TA：停車按鈕（TA1與禁啟TA2為一組） KM:交流接觸器 </p>

71、;<p>　　QA:起車按鈕 QJ:啟動繼電器 JD：中間繼電器 J/D：集中/就地轉(zhuǎn)換繼電器</p><p>　　圖4-1-4 閉鎖設(shè)備的二次控制回路圖</p><p><b>　　圖中標(biāo)注：</b></p><p>　　FU：熔斷器 TA：停車按鈕（TA1與禁啟TA2為一組） KM:交流接觸器

72、 QA:起車按鈕 J/D：集中/就地轉(zhuǎn)換繼電器</p><p>　　圖4-1-5 短皮帶的二次控制回路圖</p><p><b>　　圖中標(biāo)注：</b></p><p>　　FU：熔斷器 TA：停車按鈕（TA1與禁啟TA2為一組） KM:交流接觸器 </p><p>　　QA:

73、起車按鈕 QJ:啟動繼電器 LS：拉繩開關(guān) DH：打滑保護(hù) </p><p>　　DS：堵塞保護(hù) J/D：集中/就地轉(zhuǎn)換繼電器</p><p>　　圖4-1-6 刮板機(jī)的二次控制回路圖</p><p><b>　　圖中標(biāo)注：</b></p><p>　　FU：熔斷器 TA：停車按鈕（

74、TA1與禁啟TA2為一組） KM:交流接觸器 QA:起車按鈕 QJ:啟動繼電器 KL:開鏈 J/D：集中/就地轉(zhuǎn)換繼電器</p><p>　　4.2二次回路原理的特點</p><p>　　(1) 能夠滿足選煤廠效率高、自動化水平高的要求。</p><p>　　(2) 傳統(tǒng)控制方式分為集中和就地。就地方式時，設(shè)備操作獨立于PLC，確保在控制系統(tǒng)

75、發(fā)生嚴(yán)重故障情況下，不影響正常生產(chǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　(3)起車前，集控室能夠清楚的知道設(shè)備的主回路是否送電。</p><p>　　(4)起車后，集控室能夠從監(jiān)控機(jī)、工業(yè)電視知道設(shè)備是否運行。</p><p>　　(5)在上位機(jī)里方便地記錄下設(shè)備的名稱、故障類型、故障時間等內(nèi)容.</p><p>　　(6)PLC輸出與

76、控制回路隔離，通過中間繼電器驅(qū)動接觸器線圈，提高了系統(tǒng)的可靠性。以防I/0模塊過負(fù)荷損壞。</p><p>　　(7)設(shè)備在工作狀態(tài)由控制室統(tǒng)一調(diào)度決定，便于生產(chǎn)的管理。</p><p>　　(8)在起車預(yù)告過程中，對已選擇集中起車的設(shè)備，由TA2按鈕完成禁起指令的發(fā)送，并在硬接線中封鎖PLC輸入口，提高了系統(tǒng)的安全性。</p><p>　　(9)無擾動切換功能。集

77、中和就地方式，系統(tǒng)聯(lián)鎖方式和系統(tǒng)無聯(lián)鎖方式任何時候均實現(xiàn)無擾動互相切換而不影響設(shè)備的運行狀態(tài)。</p><p><b>　　控制系統(tǒng)選擇</b></p><p>　　現(xiàn)階段，我國選煤廠的控制系統(tǒng)基本上都是使用施耐德自動化公司Modicon TSX Quantum系列可編程序控制器，根據(jù)新集礦選煤廠生產(chǎn)工藝和管理需要，對一些控制系統(tǒng)進(jìn)行比較，我決定在設(shè)計新集礦選煤廠的集

78、中控制系統(tǒng)選用施耐德自動化公司Modicon TSX Quantum系列可編程序控制器。</p><p>　　5.1 控制系統(tǒng)的選擇</p><p>　　Quantum系統(tǒng)是具有數(shù)字量及模擬量處理能力的專用計算機(jī)系統(tǒng)，該機(jī)具備模塊化和可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)，特別適合于工業(yè)和制造過程的實時控制。配合大屏幕監(jiān)視生產(chǎn)過程的運行狀況，可滿足生產(chǎn)系統(tǒng)對控制的全部要求。它包括系列CPU、I/O模塊、I/O接

79、口、通訊模塊、電源和底板等。</p><p>　　該可編程序控制器是模塊式PLC，它的特點是將PLC的各部分以模塊的形式分開，如電源模塊、CPU模塊、開關(guān)量I/O模塊、模擬量I/O模塊等。</p><p>　　模塊式PLC組成示意圖如圖5-1-1</p><p>　　圖5-1-1 模塊式PLC組成示意圖</p><p>　　5.2 選煤廠各

80、設(shè)備的分布</p><p>　　5.3 各設(shè)備的控制回路的確定</p><p>　?。?）下列設(shè)備使用一般集控二次回路</p><p>　　350-351鼓風(fēng)機(jī) 354離心液水池泵 345-346風(fēng)包 320-322精煤分級篩 325-326末精煤脫水篩 323-324撈坑斗提機(jī) 309再選矸石斗提機(jī) 310再選中煤斗提機(jī) 311主選矸石斗提機(jī) 3

81、12主選中煤斗提機(jī) 313主選矸石斗提機(jī) 314主選中煤斗提機(jī) </p><p>　　下列設(shè)備使用短皮帶二次控制回路：</p><p><b>　　316再選中煤皮帶</b></p><p>　?。?）下列設(shè)備使用長皮帶二次控制回路：</p><p>　　331精煤出廠皮帶 318中煤出廠皮帶 319矸石出廠皮帶

82、 301入廠原煤皮帶</p><p>　?。?）下列設(shè)備使用備用二次控制回路：</p><p>　　328-330立式離心脫水機(jī)</p><p>　　下列設(shè)備使用閉鎖二次控制回路：</p><p>　　303-305電磁振動給料機(jī) 306再選跳汰機(jī) 307-308主選跳汰機(jī)</p><p>　　下列設(shè)備使用刮板機(jī)

83、二次控制回路：</p><p>　　317矸石刮板運輸機(jī) 327末精煤刮板輸送機(jī) 315中煤刮板輸送機(jī) 302原煤配倉刮板輸送機(jī)</p><p>　　5.4 輸入輸出模塊的選擇</p><p>　　首先確定各個電機(jī)的二次回路，通過確定其輸入輸出點，計算出輸出點數(shù)和輸入點數(shù)，選擇合適的輸入輸出模塊。同時我們要注意，過流保護(hù)信號要另外用輸入模塊，其公共端接火線。&

84、lt;/p><p><b>　　主廠房四樓配電室：</b></p><p>　　表5-4-1四樓配電室輸入輸出模塊</p><p><b>　　主廠房二樓配電室：</b></p><p>　　表5-4-3二樓配電室輸入輸出模塊</p><p>　　我們所使用的輸入輸出模塊的技術(shù)參

85、數(shù)如下：</p><p>　　1.輸入模塊--140 DAI 740 00 交流230V 16點輸入模塊接收230VAC輸入電壓</p><p>　　表5-4-5 140 DAI 74000技術(shù)參數(shù)</p><p>　　注：輸入信號必須是正弦波，THD小于6%，最大頻率63Hz</p><p>　　140 DAI 74000 接線圖如下：&l

86、t;/p><p>　　圖5-4-6 140 DAI 74000接線圖</p><p>　　輸出模塊--140 DAO 84000 交流230V.16點輸出 模塊用于控制230VAC電源負(fù)載</p><p>　　表5-4-7 140 DAO 84000技術(shù)參數(shù)</p><p>　　140 DAO 84000 接線圖如下：</p>&l

87、t;p>　　圖5-4-8 140 DAO 84000接線圖</p><p>　　5.5 電源模塊的選擇</p><p>　　在不同類型的 Quantum 電源之間存在著一些重要的設(shè)計差異，為了達(dá)到最好的系統(tǒng)性能，要求系統(tǒng)設(shè)計人員對它們進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真地考慮。原則區(qū)別在于底板的電源中所產(chǎn)生的一些重要信號，這些信號與電源的情況以及輸入電源的狀態(tài)有關(guān)。</p><p>

88、　　所有 Quantum 電源都含有早期電源故障檢查邏輯，它用于向底板上所有其它模板發(fā)出信號，告知輸入電源已發(fā)生故障。該信號稱之為POK（電源OK）并且是高電平信號（即：當(dāng)信號為高電平時，電源OK）。POK信號具有兩種型式，一種內(nèi)部的（對電源來說），另一種是外部的（從底板和所有其它模板來看）。內(nèi)部POK信號用電源面板上的Pwr ok LED（發(fā)光二極管）來表示。系統(tǒng)POK信號的產(chǎn)生使在系統(tǒng)POK的負(fù)向邊緣（電源已發(fā)生故障）至底板電源的實

89、際中斷之間存在充分的時間。電源故障的早期報警對Quantum 執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行順序的系統(tǒng)關(guān)閉時很必要的。</p><p>　　Quantum 電源有三種，分別是獨立電源、可累加電源和冗余電源。每一種電源又有很多種型號。三種電源各有各的優(yōu)缺點。</p><p>　　獨立電源：在底板上安裝的獨立電源必須是唯一的，在獨立型電源供電的系統(tǒng)中不存在故障冗限或冗余性能。</p><p&

90、gt;　　可累加電源：對于由CPS、NOM、專家和I/O模板混合構(gòu)置成的系統(tǒng)來說，如果總電流消耗超過由一個可累加電源提供的電流，再單個底板上采用兩個可累加電源。在這樣的系統(tǒng)中，底板上能提供的總電流是兩個電源的容量之和（即2×8A=16A）。可累加電源是這樣設(shè)計的，它提供給負(fù)載的電流幾乎是均等分流，另外還能增加整個系統(tǒng)的MTBF，均勻分配經(jīng)過底板的熱負(fù)載。可累加電源應(yīng)安裝在 Quantum 底板上的邊緣模板位置以取得最好的散熱效

91、果。</p><p>　　當(dāng)兩個內(nèi)部POK信號（在140 CPS X14 X0 中）是真實時，由兩個可累加電源供電的 Quantum 系統(tǒng)POK信號才是真實的（電源POK）。Quantum 可累加電源使不可電插拔。</p><p>　　冗余電源：與可累加電源相似，Quantum 冗余電源也含有這樣的電路，它強(qiáng)制所安裝的電源幾乎是均等地分擔(dān)輸出電流?？衫奂与娫春腿哂嚯娫粗g的重要區(qū)別在于系統(tǒng)

92、POK產(chǎn)生電路不同。</p><p>　　如果其中一個或兩個內(nèi)部POK是真實的，則由冗余電源供電的 Quantum 系統(tǒng)POK信號亦是真實的（電源OK）。</p><p>　　與可累加電源的另一個重要區(qū)別是總系統(tǒng)底板負(fù)載。如果在底板上裝有N個冗余電源，總的底板負(fù)載必須不超過N-1個電源的容量。</p><p>　　綜合考慮三種類型的電源，選擇冗余電源，因為這種電源不

93、僅有冗余性能，且可以帶電插拔，方便了日后的生產(chǎn)和管理。在冗余電源中還有很多型號的電源，有直流的還有交流的。直流電源在現(xiàn)場需要經(jīng)過將日常用電轉(zhuǎn)化直流，不僅投資增大，同時維護(hù)量也會增加。選擇交流的很方便，現(xiàn)場可以直接提供，不用任何轉(zhuǎn)化。綜合以上考慮選擇140 CPS 114 10 115～230VAC 輸入 8A 輸出。技術(shù)規(guī)格如下：</p><p>　　表5-5-1 140 CPS 114 10技術(shù)規(guī)格</p

94、><p>　　140 CPS 114 1O的接線圖如下：</p><p>　　圖5-5-2 140 CPS 114 10接線圖</p><p>　　5.6 通訊模塊的選擇</p><p>　　RIO單通道和雙通道接口模板安裝于用作系統(tǒng)控制的CPU模板的同一個底板內(nèi)，該模板用于在CPU和安裝于另外機(jī)架的RIO遠(yuǎn)程站模板之間雙向傳送數(shù)據(jù)。RIO接口模

95、板和一個或者多個RIO分支模板之間采用同軸電纜網(wǎng)絡(luò)互相連接。</p><p>　　在本設(shè)計中，通信模塊選取的是CRP 932 00。CRP 93X 00模板的技術(shù)規(guī)格如下：</p><p>　　表5-6-1 CRP 93X 00技術(shù)規(guī)格</p><p>　　圖5-6-2 140 CRP 932 00示意圖</p><p>　　5.7 CPU模

96、塊的選擇</p><p>　　CPU是PLC系統(tǒng)中最為核心的東西，PLC性能的優(yōu)劣直接影響著系統(tǒng)的工作狀態(tài)，故選擇CPU是須全面考慮，因為CPU的選擇根用戶程序的大小有關(guān)，故依據(jù)最終程序的大小來選擇CPU，在本設(shè)計中所選用的CPU型號是140 CPU 434 12。其技術(shù)規(guī)格如下：</p><p>　　表5-7-1 140 CPU 434 12技術(shù)規(guī)格</p><p&g

97、t;　　5.8 PLC控制系統(tǒng)配置圖</p><p>　　5.9 控制程序的編輯</p><p>　　我們使用的PLC編程軟件是Concept2.6軟件，首先我們進(jìn)入Concept運行環(huán)境，界面如下, 新建一個文件，打開進(jìn)入配置界面如下：</p><p>　　5-9-1 新建工程</p><p>　　圖5-9-2 配置界面</p>

98、<p>　　開始編輯總站和分站：</p><p><b>　　主站：</b></p><p><b>　　一分站：</b></p><p><b>　　二分站：</b></p><p><b>　　三站分配：</b></p>&

99、lt;p>　　圖5-9-3 各站建立界面及各模塊地址定義界面</p><p><b>　　打開程序編輯界面：</b></p><p>　　圖5-9-4 新建程序文件界面</p><p><b>　　5.10 程序設(shè)計</b></p><p>　　在進(jìn)行程序設(shè)計前，首先要分析其需要滿足的各項功能

100、，通過對現(xiàn)場資料的分析，我們知道，該選煤廠需要將其生產(chǎn)系統(tǒng)分為幾個小系統(tǒng)，分別為重選系統(tǒng)、浮選系統(tǒng)、濃縮壓濾系統(tǒng)和原煤系統(tǒng)。我們所編的程序要分別滿足各個系統(tǒng)的要求，還要實現(xiàn)各個系統(tǒng)之間的聯(lián)系。</p><p>　　在選煤廠集中控制系統(tǒng)中，其啟停車都是有順序的，一般是逆煤流啟車，順煤流停車，逆煤流啟車能在生產(chǎn)機(jī)械未帶負(fù)荷之前能夠?qū)ιa(chǎn)機(jī)械的運行情況進(jìn)行檢查，待所有其他設(shè)備運轉(zhuǎn)正常后啟動給煤設(shè)備，可以避免因某臺設(shè)備故

101、障而造成壓煤等現(xiàn)象，順煤流停車的延長時間為該臺設(shè)備上的煤全部被轉(zhuǎn)運到下臺設(shè)備所需的時間；而在故障時，應(yīng)在最短的時間內(nèi)停掉全部設(shè)備或故障設(shè)備至給煤機(jī)之間的所有設(shè)備。</p><p>　　而且在各設(shè)備的啟車和運行過程中，存在許多保護(hù)，比如說預(yù)告，禁啟保護(hù)，還有皮帶等設(shè)備的特殊保護(hù)。</p><p>　　預(yù)告，在選煤廠里，啟車前需要先按預(yù)告開關(guān)，并且有一定的預(yù)告時間后才允許啟車，沒到達(dá)所定的時間

102、按啟車按鈕是無效的，這樣做的原因是防止在啟車過程中有檢修工在設(shè)備內(nèi)部而導(dǎo)致事故的發(fā)生。預(yù)告一定的時間，使他沒有足夠的時間出來按下禁啟按鈕。在程序中式通過計時器來滿足該要求的。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]John W.Webb Ronald A.Reis.可編程邏輯控制器—原理與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.

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