【正文】 接口與工控機(jī)進(jìn)行通訊。4)低壓開(kāi)關(guān)柜低壓開(kāi)關(guān)柜配置有刀開(kāi)關(guān)、斷路器、電壓表、電流表、電流互感器、隔離變壓器等器件為各控制柜和配煤系統(tǒng)動(dòng)力部分提供電源，同時(shí)檢測(cè)動(dòng)力電源部分的相間電壓和線電流。5)變頻器柜柜中的變頻器，接受來(lái)自動(dòng)力控制柜的開(kāi)關(guān)信號(hào)控制上級(jí)給料電機(jī)的啟停，同時(shí)亦接受來(lái)自工控機(jī)的0～10伏電壓調(diào)節(jié)信號(hào)，來(lái)改變輸出動(dòng)力電源的頻率，從而控制現(xiàn)場(chǎng)給料機(jī)的轉(zhuǎn)速。如果變頻器功率較大，則必須在柜體中配置散熱風(fēng)扇，以保證變頻器能正常工作。6)現(xiàn)場(chǎng)操作盤(pán)配煤系統(tǒng)電機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)控制部件，裝有控制按鈕、指示燈，可在機(jī)旁對(duì)現(xiàn)場(chǎng)皮帶機(jī)和給料設(shè)備的啟停進(jìn)行控制、指示PLC對(duì)電機(jī)的命令狀態(tài)。7)工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)及軟件工控機(jī)作為上位機(jī)，通過(guò)PROFIBUS雙向通訊接口與動(dòng)力控制柜中的PLC聯(lián)機(jī)，控制PLC 的運(yùn)行方式，輸出開(kāi)關(guān)量量控制信號(hào)控制主皮帶電機(jī)的啟停，從而構(gòu)成完整的配料系統(tǒng)。工控機(jī)另留有一個(gè)RS485雙向通訊接口，以備與全廠的上位工控機(jī)通訊。監(jiān)控軟件的主要功能有:根據(jù)生產(chǎn)配方和產(chǎn)量目標(biāo)對(duì)稱(chēng)重過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制，對(duì)稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)管理并實(shí)現(xiàn)打印，包括對(duì)變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的運(yùn)算。系統(tǒng)軟件有多種現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控方式和配方輸入方式，以適應(yīng)不同的工程要求，用戶可設(shè)定報(bào)警打印時(shí)間等參數(shù)。界面采用菜單方式，使用方便，用戶可通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤(pán)進(jìn)行操作，對(duì)整個(gè)配料系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。 概述上位機(jī)是指人可以直接發(fā)出操作命令的計(jì)算機(jī)，一般是PC，屏幕上顯示各種信號(hào)變化（液壓，水位，溫度等）。下位機(jī)是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的計(jì)算機(jī)，一般是PLC/單片機(jī)之類(lèi)的。上位機(jī)發(fā)出的命令首先給下位機(jī)，下位機(jī)再根據(jù)此命令解釋成相應(yīng)時(shí)序信號(hào)直接控制相應(yīng)設(shè)備。下位機(jī)不時(shí)讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)（一般為模擬量），轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)反饋給上位機(jī)。簡(jiǎn)言之如此，實(shí)際情況千差萬(wàn)別，但萬(wàn)變不離其宗：上下位機(jī)都需要編程，都有專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。在概念上 控制者和提供服務(wù)者是上位機(jī)，被控制者和被服務(wù)者是下位機(jī)；也可以理解為主機(jī)和從機(jī)的關(guān)系，但上位機(jī)和下位機(jī)是可以轉(zhuǎn)換的。 工作原理兩機(jī)如何通訊，一般取決于下位機(jī)。通常上位機(jī)和下位機(jī)通訊可以采用不同的通訊協(xié)議， 可以有RS232的串口通訊，或者采用RS485串行通訊，當(dāng)用計(jì)算機(jī)和PLC通訊的時(shí)候不但可以采用傳統(tǒng)的D形式的串行通訊，還可以采用更適合工業(yè)控制的雙線的PROFIBUSDP通訊，采用封裝好的程序開(kāi)發(fā)工具就可以實(shí)現(xiàn)PLC和上位機(jī)的通訊。當(dāng)然可以自己編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)類(lèi)的接口協(xié)議控制上位機(jī)和下位機(jī)的通訊。 通常工控機(jī)，工作站，觸摸屏作為上位機(jī)，通信控制PLC，單片機(jī)等下位機(jī)，從而控制相關(guān)設(shè)備元件和驅(qū)動(dòng)裝置。 概述采用PID調(diào)節(jié)方法實(shí)現(xiàn)流量的恒定調(diào)節(jié)，并且可以保證流量控制響應(yīng)快，無(wú)超調(diào)。在知道瞬時(shí)流量，并且讀取了流量設(shè)定值的情況下，要實(shí)現(xiàn)流量的恒定，因采用在實(shí)際控制中工業(yè)控制中應(yīng)用最為廣泛的PID算法，即比例、微分、積分法。在過(guò)程控制中，按偏差的比例、積分、微分進(jìn)行控制，簡(jiǎn)稱(chēng)為PID控制。它是模擬調(diào)節(jié)系統(tǒng)中技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的一種調(diào)節(jié)方式。 PID調(diào)節(jié)原理PID控制就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的， 。 PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)框圖控制器輸入和輸出(誤差)之間的關(guān)系在時(shí)域中可用給定公式（）表示如下： （）公式中E(t)表示誤差、u(t)表示控制器的輸出，為比例系數(shù)，Td微分時(shí)間常數(shù)，Ti積分時(shí)間常數(shù)。(P)控制比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差。之所以這樣是因?yàn)橹挥挟?dāng)偏差信號(hào)e不為零時(shí)，調(diào)節(jié)器才會(huì)有輸出；如果e為零，此時(shí)將失去調(diào)節(jié)作用?；蛘哒f(shuō)，比例調(diào)節(jié)器是利用偏差實(shí)現(xiàn)控制的，它只能使系統(tǒng)輸出近似跟蹤給定值。比例調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差隨比例系數(shù)的增大而減小，所以要減小誤差就要增大比例增益Kc。但這樣做往往會(huì)使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降。(I)控制在積分調(diào)節(jié)中，調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)u與輸入偏差信號(hào)e的積分成正比關(guān)系，即 （）式中稱(chēng)為積分速度。由式可見(jiàn)只要有偏差e存在，調(diào)節(jié)器的輸出會(huì)不斷地隨時(shí)間的增大而增大，只有當(dāng)偏差為零時(shí)，調(diào)節(jié)器才會(huì)停止積分，此時(shí)調(diào)節(jié)器的輸出就會(huì)維持在一個(gè)數(shù)值上不變，這就說(shuō)明，當(dāng)被控系統(tǒng)在負(fù)載擾動(dòng)下的過(guò)程結(jié)束后，系統(tǒng)的靜差雖然已經(jīng)不存在，但輸出到執(zhí)行器的信號(hào)將保持不變，這與P調(diào)節(jié)時(shí)，當(dāng)e為零時(shí)調(diào)節(jié)器輸出為零是不同的。當(dāng)采用積分調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益與積分速度成正比。增大積分速度會(huì)增強(qiáng)積分效果，使系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)增益增大，從而導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。在工程實(shí)際應(yīng)用中，一般將比例和積分結(jié)合起來(lái)組成PI調(diào)節(jié)器，將比例調(diào)節(jié)的快速反應(yīng)與積分調(diào)節(jié)的消除穩(wěn)態(tài)誤差相結(jié)合，從而能收到比較好的控制效果。(D)控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后(delay)組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說(shuō)，在控制器中僅引入“比例”項(xiàng)往往是不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增加的是“微分項(xiàng)”，它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，這樣，具有比例+微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象，比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。微分時(shí)間的選擇對(duì)系統(tǒng)質(zhì)量的影響具有兩面性。當(dāng)微分時(shí)間較小時(shí)，增大微分時(shí)間可以減小偏差，縮短響應(yīng)時(shí)間，減小震蕩程度，從而能改善系統(tǒng)的質(zhì)量；但當(dāng)微分時(shí)間較大時(shí)，一方面有可能將測(cè)量噪聲放大，另一方面也可能使系統(tǒng)響應(yīng)產(chǎn)生震蕩。對(duì)于滯后較小的系統(tǒng)一般不采用微分控制。 西門(mén)子S7—200簡(jiǎn)介 概述S7200系列是一類(lèi)可編程序控制器。這一系列產(chǎn)品可以滿足多種多樣的自動(dòng)化控制需要， Micro PLC外形結(jié)構(gòu)圖。由于具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格以及強(qiáng)大的指令，使得S7200可以近乎完美地滿足小規(guī)模的控制要求。此外，豐富的CPU類(lèi)型和電壓等級(jí)使其在解決用戶的工業(yè)自動(dòng)化問(wèn)題時(shí)，具有很強(qiáng)實(shí)用性。S7200系列適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7200系列具有極高的性能/價(jià)格比。 S7200 Micro PLCS7200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1）極高的可靠性2）極豐富的指令集3)易于掌握4)便捷的操作5)豐富的內(nèi)置集成功能6)實(shí)時(shí)特性7)強(qiáng)勁的通訊能力8)豐富的擴(kuò)展模塊S7200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動(dòng)檢測(cè)，自動(dòng)化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機(jī)床，磨床，印刷機(jī)械，橡膠化工機(jī)械，中央空調(diào)，電梯控制，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。 一般特性 S7200系列產(chǎn)品具有高性能的中央處理器和種類(lèi)繁多的擴(kuò)展模塊，因其模塊化的靈活設(shè)計(jì)而具有廣泛的適用范圍，同時(shí)具有極高的性?xún)r(jià)比。S7200無(wú)論單機(jī)運(yùn)行，還是互相或者與其他設(shè)備組成網(wǎng)絡(luò)，都具有優(yōu)異的表現(xiàn)。S7200的主要性能有：1)快速的中央處理運(yùn)算能力。2)極豐富的編程指令集。3）響應(yīng)快速的數(shù)字量和模擬量輸入/輸出通道。4）操作便捷，易于掌握。5）強(qiáng)大的通信能力。6）豐富的擴(kuò)展模塊。S7200CPU集成了豐富的內(nèi)置功能：1）高速計(jì)數(shù)器輸入。2）短暫脈沖捕捉功能。3）高速脈沖輸出。4）I/O硬件中斷事件。5）特殊功能相關(guān)的中斷功能。6）PID控制，PID自整定功能。7）支持多種生產(chǎn)工藝配方。8）數(shù)據(jù)記錄（歸檔）。此外，S7200還支持以下功能：1）用戶自定義的庫(kù)指令，便于模塊化編程。2）完善的密碼和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)功能。3）在RUN狀態(tài)下的在線編程能力。4）直接讀/寫(xiě)實(shí)際I/O。5）可調(diào)整的數(shù)字量和模擬量的輸入濾波。6）定義數(shù)字量和模擬量在STOP時(shí)的狀態(tài)。7）多種數(shù)據(jù)保持設(shè)置。8）一個(gè)可由用戶定義的LED狀態(tài)指示燈。 擴(kuò)展模塊S7—200CPU為了擴(kuò)展I/O點(diǎn)和執(zhí)行特殊的功能，可以連接擴(kuò)展模塊（CPU221除外）。擴(kuò)展模塊主要有如下幾類(lèi)：1）數(shù)字量I/O模塊。2）模擬量I/O模塊。3）通信模塊。4）特殊功能模塊。1. 數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊數(shù)字量信號(hào)就是用電信號(hào)的有、無(wú)，分別表示控制邏輯上的“1”和“0”狀態(tài)信號(hào)又稱(chēng)為開(kāi)關(guān)量信號(hào)。數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊專(zhuān)門(mén)用于擴(kuò)展S7—200系統(tǒng)的數(shù)字量I/O數(shù)量。EM221：數(shù)字量輸入擴(kuò)展模塊EM222: 數(shù)字量輸出擴(kuò)展模塊EM223：數(shù)字量輸入/輸出擴(kuò)展模塊 2. 模擬量I/O擴(kuò)展模塊生產(chǎn)過(guò)程中有許多電壓、電流信號(hào)，用連續(xù)變化的形式表示流量、溫度、壓力等工藝參數(shù)的大小，就是模擬量信號(hào)。這些信號(hào)在一定范圍內(nèi)連續(xù)變化，如10～+10V電壓，或者4～20mA電流。S7—200提供了專(zhuān)用的模擬量模塊來(lái)處理模擬量信號(hào)。EM231：模擬量輸入擴(kuò)展模塊EM232：模擬量輸出擴(kuò)展模塊EM235：模擬量輸入/輸出擴(kuò)展模塊3. 通信模塊S7—200系統(tǒng)提供以下幾種通信模塊，以適應(yīng)不同的通信方式。EM227： PROFIBUSDP從站通信模塊，同時(shí)也支持MPI從站通信。EM241： 調(diào)制解調(diào)器通信模塊。CP2431： 工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊。CP2431 IT：工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊,同時(shí)支持Web/Email等IT應(yīng)用功能。CP2432：ASInterface主站模塊，可連接最多62個(gè)ASInterface從站。S7—200還提供了一些特殊功能模塊，用以完成特定的任務(wù)。例如：定位控制模塊EM253，它能產(chǎn)生脈沖串，通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)進(jìn)行速度和位置的開(kāi)環(huán)控制。每個(gè)模塊可以控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。 變頻器簡(jiǎn)介 概述變頻器（frequency changer / frequency converter）是一種用來(lái)改變交流電頻率的電氣設(shè)備。此外，它還具有改變交流電電壓的輔助功能。變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動(dòng)技術(shù)的重要發(fā)展方向，而作為變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心—變頻器的性能也越來(lái)越成為調(diào)速性能優(yōu)劣的決定因素，除了變頻器本身制造工藝的“先天”條件外，對(duì)變頻器采用什么樣的控制方式也是非常重要的。過(guò)去，變頻器一般被包含在電動(dòng)發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器等電氣設(shè)備中。隨著半導(dǎo)體電子設(shè)備的出現(xiàn)，人們已經(jīng)可以生產(chǎn)完全獨(dú)立的變頻器。 變頻器的基本結(jié)構(gòu) 變頻器是把工頻電源(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的變速運(yùn)行的設(shè)備，主要是由主電路、控制電路組成。主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供調(diào)壓調(diào)頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類(lèi)：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。 它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的“整流器”，吸收在變流器和逆變器產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的“平波回路”，以及將直流功率變換為交流功率的“逆變器”。控制電路是給異步電動(dòng)機(jī)供電（電壓、頻率可調(diào)）的主電路提供控制信號(hào)的回路，它有頻率、電壓的“運(yùn)算電路”，主電路的“電壓、電流檢測(cè)電路”，電動(dòng)機(jī)的“速度檢測(cè)電路”，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)進(jìn)行放大的“驅(qū)動(dòng)電路”，以及逆變器和電動(dòng)機(jī)的“保護(hù)電路”組成。其中控制電路完成對(duì)主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來(lái)說(shuō)，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。 變頻器的分類(lèi) 變頻器的分類(lèi)方法有多種，按照主電路工作方式分類(lèi)，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開(kāi)關(guān)方式分類(lèi)，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類(lèi)，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類(lèi)，可以分為通用變頻器、高性能專(zhuān)用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。 變頻器中常用的控制方式非智能控制方式 在交流變頻器中使用的非智能控制方式有V/f協(xié)調(diào)控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。智能控制方式 智能控制方式主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專(zhuān)家系統(tǒng)、學(xué)習(xí)控制等。在變頻器的控制中采用智能控制方式在具體應(yīng)用中有一些成功的范例。 皮帶電機(jī)簡(jiǎn)介 概述在實(shí)際生產(chǎn)中，皮帶電機(jī)通常選擇異步電動(dòng)機(jī)。所謂的異步電動(dòng)機(jī)即轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，獲得一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，因而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子是可轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)體，通常多呈鼠籠狀。定子是電動(dòng)機(jī)中不轉(zhuǎn)動(dòng)的部分，主要任務(wù)是產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并不是用機(jī)械方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。而是以交流電通于數(shù)對(duì)電磁鐵中，使其磁極性質(zhì)循環(huán)改變，故