【正文】 而這些垃圾絕大部分都是過度。 第 3 章 可編程控制器 PLC 原理及選型5第 3 章 可編程控制器 PLC 原理及選型 PLC 發(fā)展歷程在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。上世紀 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。 PLC 的應用現(xiàn)狀自20 世紀60 年代中期以來PLC 產(chǎn)品在電力、冶金、化工等行業(yè)發(fā)揮了重大作用, 尤其近 20 年來計算機和信息技術的飛速發(fā)展, 不斷成倍擴大的功能和成倍降低的價格, 使PLC、通訊聯(lián)網(wǎng)技術、過程控制軟件都獲得了長足進步 , 也使PLC 的廣泛應用成為可能。據(jù)調(diào)查, 中國冶金行業(yè)對設備的投資同比增長接近 50%。占各類紡織機械60% 以上的織機平均每臺帶有一個小型的PLC, 主要用于檢測、報警、速度控制和機器啟?？刂?。紡織機械的輔助設備也主要由PLC 控制, 如循環(huán)水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、蒸氣系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、線等。(2) 基于以上市場需求,許多軟件廠商(例如: 華富惠通軟件公司) 正在考慮如何利用企業(yè)已經(jīng)成型的控制系統(tǒng)及新建的廠級網(wǎng)絡,開發(fā)控制系統(tǒng)軟件,幫助企業(yè)實現(xiàn)工廠自動化、信息化,為企業(yè)提供控制系統(tǒng)與管理網(wǎng)絡的集成。由以上分析可以預見,未來 PLC 將朝著多功能化、集成化、智能化、標準化、開放化的方向發(fā)展,故 PLC 雖然面臨其它自動化控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn) ,但同時也在吸收它們的優(yōu)點 , 互相融合,不斷創(chuàng)新,在今后一段時間內(nèi)將與其它先進控制方式并存,共同發(fā)展。 PLC 整體式PLC是將電源、CPU 、I/O接口等部件都集中裝在一個機箱內(nèi)， 具有結(jié)構緊湊、體積小、價格低的特點。擴展單元內(nèi)只有I/O和電源等，沒有CPU。模塊式PLC 由框架或基板和各種模塊組成。還有一些PLC將整體式和模塊式的特點結(jié)合起來，構成所謂疊裝式PLC。 具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入／輸出、算術運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。 除具有中檔機的功能外，還增加了帶符號算術運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其它特殊功能函數(shù)的運算、制表及表格傳送功能等。河北聯(lián)合大學電氣工程學院82. 中型PLC— —I/O點數(shù)256～2048點；雙CPU ，用戶存儲器容量 2～8K 。PLC 及有關設備應是集成的、標準的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用 PLC 應是在相關工業(yè)領域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應與裝置規(guī)模和控制要求相適應。如果 PLC 本身帶有可使用電源時，應核對提供的電流是否滿足應用要求，否則應設計外接供電電源。整體型 PLC 的 I/O 點數(shù)固定，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型 PLC 提供多種 I/O 卡件或插卡，因此用戶可較合理地選擇和配置控制系統(tǒng)的 I/O 點數(shù)，功能擴展方便靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。例如對輸入模塊，應考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應用要求。考慮是否需要擴展機架或遠程 I/O 機架等。 存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量 I/O 點數(shù)的 10～15 倍，加上模擬 I/O 點數(shù)的 100 倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字數(shù)（16 位為一個字），另外再按此數(shù)的 25%考慮余量。STEP7編程軟件適用于 SIMATICSMC7 和基于 PC 的 WinAC，是供其編程、監(jiān)控和藏書設置的標準工具。 STEP7 的構成組件STEP7 不是一個單一的應用程序，而是有一系列應用程序[工具]構成的軟件包。SIMATIC Manager 中可以同時打開多個項目，每個項目的視圖由兩部分組成。可以對 PLC機架上的硬件進行配置，設置各種硬件模塊的參數(shù)，例如 CPU 參數(shù)和分布式I/O 參數(shù)等。使用這個工具生成的符號表式全局有效的，可供其他所有工具使用。 STEP7 各程序塊的功能在S7用戶程序中有下列幾種類型的塊可以使用:1. 組織塊〔OB〕OB決定用戶程序的結(jié)構；2. 系統(tǒng)功能塊(SFB)和系統(tǒng)功能(SFC): SFB 和SFC 集成在S7CPU 中可以用來訪問一些重要的系統(tǒng)功能；3. 功能塊(FB):FB是帶有“存儲區(qū)域”的塊，可以自己編程這個存儲區(qū)域；4. 功能(FC):FC中是經(jīng)常使用的功能的程序；5. 背景數(shù)據(jù)塊(背景DB):當一個FB/SFB 被調(diào)用時，背景DB 與該塊相關聯(lián)，它們可以在編譯過程中自動生成；6. 數(shù)據(jù)塊(DB): DB是用于存儲用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，除了指定一個功能塊的數(shù)據(jù)， 還可以定義可以被任何塊使用的共享數(shù)據(jù)。組織塊決定各個程序部分執(zhí)行的順序。(2)日期時間中斷OB10OB17: 日期時間中斷允許用戶通過STEP7 編程設定，可在特定日期，時間執(zhí)行中斷操作，也可按照時間間隔周期性的重復執(zhí)行中斷操作，8個日期時間中斷具有相同的優(yōu)先級，CPU按啟動事件發(fā)生順序進行處理。(6)啟動中斷OB100OB102:如果需要安排初始化操作，或者根據(jù)暖啟動，熱啟動，冷啟動的啟動事件，可在OB100，OB101,OB102中編寫啟動條件，完成PLC系統(tǒng)的啟動步驟， PLC CPU啟動中斷的觸發(fā)條件為：①電源上電；②CPU的開關狀態(tài)從STOP撥向RUN/RUNP ；③從網(wǎng)絡通信來的啟動請求。由于FC沒有自己的存儲區(qū)，所以必須為它指定實際參數(shù)，不能為一個FC 的局域數(shù)據(jù)分配初始值。當功能塊執(zhí)行結(jié)束時， 存在背景塊中的數(shù)據(jù)不會丟失，但存在本地堆棧中的數(shù)第 4 章 西門子 STEP7 軟件介紹13據(jù)將丟失。與局域數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)不同，在DB中的數(shù)據(jù)當DB關閉時，也就是，當相應的邏輯塊結(jié)束時，不會被刪除。（1）系統(tǒng)功能塊(SFB)系統(tǒng)功能塊時集成在S7CPU 中的功能塊。（2）系統(tǒng)功能(SFC) 系統(tǒng)功能時集成在S7CPU中的預先編號程序并通過測試的功能。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能多樣性。MM440 變頻器既可用于單機驅(qū)動系統(tǒng)，也可集成到自動化系統(tǒng)中。 MM440 變頻器鏈接到電壓更高的電源上。 MM440 變頻器開關量輸入功能MM440 變頻器包含了 6 個數(shù)字開關量的輸入端子，每個端子都有一個對應的參數(shù)用來設定該端子的功能。二進制編碼選擇+ON 命令第 5 章 MM440 變頻器17使用這種方法最多可以選擇 15 個固定頻率。對輥式破碎機其齒形優(yōu)化設計，拉剪力選擇破碎，高效低耗，出粒均勻，將其應用在大塊物料破碎至小塊物料的場合，是其他破碎機所望塵莫及的，形成了高生產(chǎn)率的機理。 動 力 和傳 動 部 分 是 由 電 動 機 主 、 被 動 皮 帶 輪 轉(zhuǎn) 動 ， 并 通 過 三 角 皮 帶 ， 將 動 力 傳 遞 給 輥軸 旋 轉(zhuǎn) ， 達 到 破 碎 的 目 的 。第 6 章 對輥式破碎機的硬件設計19 對輥式破碎機的控制過程 對輥式破碎機的控制模式本控制系統(tǒng)有兩種控制模式：就地控制跟遠程集中控制。在遠程自動狀態(tài)下，主電機和油泵電機的運行亦是受 PLC 控制的，但是 PLC 是受遠程控制的。，停止油泵的運行。當主電機反轉(zhuǎn)運行時，指示燈亮。，用于指示缺相或轉(zhuǎn)速故障。主電路電動機各配有一塊電流表。在 PLC 箱內(nèi)按下 KA1,中間繼電器 KMF1 得電，KMF1 合上并自保，電動機正轉(zhuǎn)，同時電源指示燈 HL1 和 JHL1 滅，電機正轉(zhuǎn)指示燈 JHF1 亮；當在PLC 箱內(nèi)按下 KA2,KMR1 得電并自保，電動機反轉(zhuǎn)，同時，電動機正轉(zhuǎn)指示燈HF1 和 JHF1 滅，電動機反轉(zhuǎn)指示燈 JHR1 亮。在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關向下 45 度撥下，5 和 6 兩端連接，此時為遠程PLC 集中控制油泵的運行，在 PLC 箱內(nèi)按下 KA3,中間繼電器 KM1 得電，KM1 合上并自保，電源指示燈 HLJHL2 滅，遠程油泵運行指示 JHLF2 亮；當在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關向上 45 度撥下，7 和 8 兩端連接，此時為就地控制油泵的運行，按下 SB，中間繼電器 KM2 得電，KM2 合上并自保，遠程油泵運行指示燈JHLF2 滅，就地油泵運行指示燈 HF2 亮。M，電機最大轉(zhuǎn)矩為 它有兩個互相絕緣的線圈，套在一個閉合的鐵芯柱上，在電路中與被測線路串聯(lián)的線圈叫一次側(cè)，與儀表相連的叫二次側(cè)。這種將物理量轉(zhuǎn)換成電信號的設備稱為變送器。 斷路器選擇斷路器可以是在正常情況下接通和斷開高壓電路中的空載及負荷電流，也可以在系統(tǒng)發(fā)生故障時能與保護裝置和自動裝置相配合,迅速切斷故障電流,防止事故擴大,從而保證系統(tǒng)安全運行。本次電路主電路電機 MM2 我選用西門子3TH80 型中間繼電器，適用于交流 50Hz 或 60Hz，電壓至 660V 和直流電壓至600V 的控制電路，有 4 對觸頭可組合，油泵電機 M3 的中間繼電器 KM1 我選用OMRON 中間繼電器型號為 MY4J，常用線圈電壓 AC200/220/240V DC24V，4 觸點，額定通電電流 5A。 PLC 硬件選擇 PLC 電源選擇S7300 PLC 有四種電源模塊，因為所選電路為交流電路，輸入電壓為DC24V,輸出電壓為 220V,所以我選用 PLC 的電源型號型為：PS 307 5A，序列河北聯(lián)合大學電氣工程學院26號為：6ES7 3071EA000AA0； CPU 選擇因為對輥式破碎機是一種小規(guī)模應用工程，而。我選用西門子 MM440，額定功率 55KW，額定電流 110A的變頻器。鑒于雙金屬片受熱彎曲過程中，熱量的傳遞需要較長的時間，因此，熱繼電器不能用作短路保護，而只能用作過載保護 。工業(yè)上最廣泛采用的是用 4～20mA 電流來傳輸模擬量。如變比為 400/5 的電流互感器，可以把實際為 400A 的電流轉(zhuǎn)變?yōu)?5A 的電流。M； 油泵電機選擇對輥式破碎機油泵電機選用 DC24V /75WVB 直流油泵電機系列, 電源輸入220V，輸出 24V, 電機電壓 24V /75W，轉(zhuǎn)速可調(diào) ,油泵出口排量 ～；河北聯(lián)合大學電氣工程學院24 電流互感器選擇電流互感器是一種測量用的特殊的變壓器，工作原理和變壓器相同。上圖 為對輥式破碎機 MM440 變頻器的控制原理圖，如圖 所示，當 PLC 輸入正轉(zhuǎn)信號時，正轉(zhuǎn)輸入繼電器得電，正轉(zhuǎn)按鈕閉合，對輥式破碎機正轉(zhuǎn)運行；當PLC 輸入反轉(zhuǎn)信號時，反轉(zhuǎn)輸入繼電器得電，反轉(zhuǎn)按鈕閉合，對輥式破碎機反轉(zhuǎn)運行；MM440 變頻器默認電機低速，當 PLC 輸入速度 1 選擇信號時，速度1 輸入繼電器得電，電機速度 1 按鈕閉合，電機以速度 1 運行，當 PLC 輸入速度 2 選擇信號時，速度 2 輸入繼電器得電，電機速度 2 按鈕閉合，電機以速度2 運行。河北聯(lián)合大學電氣工程學院22圖 為對輥式破碎機油泵控制原理圖，圖中 KMKM2 為中間繼電器，KA3 為隔離繼電器，在 PLC 控制箱內(nèi)，HL2 和 JHL2 為電源指示燈，分別指示就地和遠程集中狀態(tài)，HLF2 和 JHF2 為油泵運行指示燈，分別指示就地和遠程集中狀態(tài)。合上電源開關 QL1，主電路得電，電源指示燈 HL1 和 JHL1 亮，電源電壓正常。 對輥式破碎機的控制原理圖圖 為對輥式破碎機主電路運行原理圖，主電路電源選用三相電源，電機 M1 和電機 M2 為對輥式破碎機的破碎輥控制電機，電機 M1 和 M2 的轉(zhuǎn)速由MM440 變頻器控制，M3 為對輥式破碎機的油泵電機，其作用是在電機運行時負河北聯(lián)合大學電氣工程學院20責給主電路電機 MM2 上油，起潤滑作用。當油泵電機運行時指示燈亮。當主電機正轉(zhuǎn)運行時，指示燈亮。 PLC 現(xiàn)場控制箱的指示按鈕在 PLC 遠程控制箱上有如下按鈕指示燈：：按下時切斷控制電源并停機，一直保持設備不能啟動。在就地手動狀態(tài)下，可以獨立的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)啟動主電機，停止按鈕或禁啟按鈕均可以停止主電機的運行；也可以通過油泵啟和油泵停按鈕獨立的啟/ 停油泵。 對輥式破碎機的控制要求 對 輥 式 破 碎 機 采 用 兩 組 單 獨 傳 動 的 輥 子 ， 由 電 動 機 通 過 三 角 皮 帶 帶 動 兩輥 子 相 對 旋 轉(zhuǎn) 而 形 成 “V”型 破 碎 腔 （ 對 輥 部 分 是 破 碎 機 執(zhí) 行 破 碎 的 主 要 部 件 ，它 由 45鑄 鋼 澆 鑄 而 成 ， 鑲 在 主 、 附 軸 上 ） ， 啟 動 破 碎 機 后 ， 有 油 泵 運 行 給 兩輥 上 油 潤 滑 ， 當 兩 對 輥 相 向 旋 轉(zhuǎn) 時 ， 物 料 從 料 斗 定 量 給 入 ， 切 向 進 入 對 輥 中間 ， 由 于 對 輥 的 調(diào) 整 系 統(tǒng) 的 強 度 遠 大 于 物 料 ， 物 料 被 破 碎 ， 被 擠 碎 的 物 料 隨 著對 輥 的 旋 轉(zhuǎn) 逐 漸 達 到 最 小 粒 度 后 ， 進 入 機 器 的 底 部 出 料 斗 內(nèi) ， 并 隨 著 有 斜 度 的料 槽 流 出 機 器 ， 破 碎 過 程 完 成 。機 架 由 型 鋼 焊 接 而 成 ， 主 要 起 支 撐 作 用 ， 所 有 部 件 均 安 裝 在 機 架 上 。表 54 MM440 的兩種制動方式制動方式 功能解釋 相關參數(shù)直流制動 變頻器向電機定子注入直流P1230=1 使能直流制動P1232=直流制動強度P1233=直流制動持續(xù)時間P