【正文】 改 第 2 章 輸煤模擬系統(tǒng) 設(shè)計(jì)功能的描述 （這一部分內(nèi)容應(yīng)歸到緒論的模型介紹） 實(shí)驗(yàn)室輸煤模擬系統(tǒng) 簡介 本系統(tǒng)采用 羅克韋爾自動(dòng)化集成架構(gòu)， 這是 一種富有創(chuàng)意的工業(yè)自動(dòng)化體系結(jié)構(gòu)，它為制造商、 OEM 設(shè)備廠商以及系統(tǒng)集成商提供了全方位、可擴(kuò)展的解決方案，能夠勝任多種自動(dòng)化控制任務(wù) 。其中各個(gè)模塊都可以通過背板和控制器進(jìn)行方便的通信，由于各模塊都可以帶電插拔，因此系統(tǒng)可以方便的進(jìn)行擴(kuò)展。 6 第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 （ 火電廠輸煤系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案 順序起停及煤位控制部分 火電廠輸煤控制系統(tǒng)一般 包括 ： 卸煤、儲(chǔ)煤、上煤和配煤四個(gè)主要子系統(tǒng) 。 配煤機(jī)（傳送機(jī) 2）將煤送到煤倉中，再由鍋爐傳送機(jī)（傳送機(jī) 3）將煤倉的煤送往鍋爐中，這樣就完成 了配煤子系統(tǒng)的模擬。因此 采用 AB公 7 司的 PowerFlex 40變頻器 進(jìn)行 驅(qū)動(dòng) ，直接調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率 ， 從而 調(diào)解 電動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速 和正反轉(zhuǎn)。因而保證延遲時(shí)間的在線可控，會(huì)為系統(tǒng)調(diào)試帶來很大方便。我們的控制目標(biāo)是使煤位維持在 3 兩個(gè)煤位之間，因此煤位下降到 2 時(shí)，加速傳送帶，煤位上升到 3 時(shí)，減速傳送機(jī)。 圖 36 模擬鍋爐實(shí)物圖 由于煤的燃燒是模擬的，并沒有實(shí)際的加熱過程，加熱時(shí)通過發(fā)熱電阻的發(fā)熱來實(shí)現(xiàn)的，其內(nèi)部原理如圖 37， CP3 為高電平時(shí)三極管開關(guān)導(dǎo)通，加熱 PT100， CP3 按照不同占空比導(dǎo)通，可對(duì)應(yīng)不同的溫度，溫度值由數(shù)顯儀表 swp c40 顯示，同時(shí) swpc403 輸出一個(gè) 420ma 的電 流，通過模擬量輸入模塊傳入 PLC。 系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，鍋爐的溫度是在一定范圍內(nèi)保持不變的，當(dāng)鍋爐受到干擾的影響，溫度超過允許的范圍時(shí)，需要適當(dāng)?shù)脑黾踊驕p少擋板開度，使煤量的供給變化，從而把溫度調(diào)整到正常的范圍。 在這一領(lǐng)域，羅克韋爾自動(dòng)化 推出了世界領(lǐng)先的符合微軟公司提出的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)方案 —— NetLinx 平臺(tái)。 連接數(shù)據(jù)高速公路、 DH485和廠區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行 TCP/IP 協(xié) 議 。 它可連接拖動(dòng)裝置、串并行設(shè)備、PC、人機(jī)界面等 ， 還可以溝通邏輯控制和過程控制系統(tǒng)，傳輸速率為 5Mbps。 控制網(wǎng)是一種最現(xiàn)代化的開放網(wǎng)絡(luò)，它提供如下功能 ： 對(duì)在同一鏈路上的 I/O、實(shí)時(shí)互鎖、對(duì)等通信報(bào)文傳送和編程操作，均具有相同的帶寬 ； 對(duì)于離散和連續(xù)過程控制應(yīng)用場合，均具有確定性和可重復(fù)性功能 。 設(shè)備網(wǎng)將工業(yè)設(shè)備（如：限位 開關(guān)、光電傳感器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器、變頻驅(qū)動(dòng)器、條形碼讀取器、面板顯示器和操作員接口）連接到網(wǎng)絡(luò) 上 ，通過這一開放的網(wǎng)絡(luò)，將底層的設(shè)備直接和車間級(jí)控制器相連，而無需通過硬接線將其與 I/O 模塊連接，從而消除了昂貴的硬接線 。 火電廠輸煤輔助控制模擬系統(tǒng) PLC 控制網(wǎng)絡(luò)采用羅克韋爾的三層網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架 ，通過 ControlLogix 系統(tǒng)及 CompactLogix 系統(tǒng)上面的 EtherNet/IP模塊， DeviceNet 模塊設(shè)計(jì) 并實(shí)現(xiàn)了 火電廠輸煤模擬系統(tǒng)的 PLC 控制網(wǎng)絡(luò) ，系統(tǒng)中未使用 ControlNet 模塊。 EtherNet 以太網(wǎng)的實(shí)現(xiàn) 火電廠輸煤控制系統(tǒng) PLC 控制網(wǎng)絡(luò) EtherNet 實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì) PLC 控制器的訪問，為上位機(jī)和 PLC 控制器的通訊提供通道。它的 C 應(yīng)用程序編程接口（ API）支持用戶充分利用 Windows 操作系統(tǒng)的多處理性能。它可以設(shè)置掛載在DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)上的各個(gè)設(shè)備模塊 輸入、輸出屬性，設(shè)置某設(shè)備本身的出廠屬性，設(shè)置 DNB 模塊（ DeviceNet 掃描模塊）的掃描范圍，為各個(gè)模塊在線分配 I/O 點(diǎn)等等。配置后的 I/O 映射關(guān)系 過程和結(jié)果如圖 、 ，三個(gè)變頻器的映射表如圖 圖 311 將 0 0 05 三個(gè)變頻器加入掃描列表 圖 312 為三個(gè)變頻器分配輸入地址 圖 313 為三個(gè)變頻器分配輸出地址 DeviceNet 掛接設(shè)備 輸入字對(duì)應(yīng)關(guān)系 輸出字對(duì)應(yīng)關(guān)系 變頻器 1 低 16 位 3:I:Data[0] 高 16 位 3:o:Data[0] 高 16 位 23 高 16 位 3:I:Data[1] 低 16 位 3:I:Data[1] 低 16 位 變頻器 2 低 16 位 3:I:Data[2] 高 16 位 3:I:Data[2] 高 16 位 高 16 位 3:I:Data[3] 低 16 位 3:I:Data[3] 低 16 位 變頻器 3 低 16 位 3:I:Data[4] 高 16 位 3:I:Data[4] 高 16 位 高 16 位 3:I:Data[5] 低 16 位 3:I:Data[5] 低 16 位 圖 三臺(tái)變頻器的映射表 ]6[ 小結(jié)：本章中詳盡的介紹了輸煤系統(tǒng)的控制方案，主要分兩個(gè)部分進(jìn)行敘述，一是系統(tǒng)整體控制方案，其中包括了順序啟動(dòng)和料位控制以及鍋爐溫度的控制，文中對(duì)控制方案和方法做了著重介紹，并且在最后給出了控制流程圖；二是介紹了網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)方案，以附圖的形式直觀展現(xiàn)了以太網(wǎng)和設(shè)備網(wǎng)的建立過程。 。對(duì)于一個(gè)工程，可以將電氣設(shè)計(jì)和軟件編程同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省開 發(fā)時(shí)間和費(fèi)用。 你會(huì)發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)自動(dòng)為你生成了該模塊數(shù)據(jù)。 第 5 章 調(diào)試修改和完善 （ 這一章歸到上一章 ） 在系統(tǒng)的運(yùn)行 調(diào)試 過程中，出現(xiàn)了系列問題，針對(duì)問題的原因?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的軟件和硬件的修改和完善，主要有以下幾個(gè)方面： （ 1） 模擬量模塊從鍋爐讀取到的電流值是變化量而非固定值，這就為控制帶來了困難。 火電廠輸煤系統(tǒng)是十分復(fù)雜的過程，控制策略參數(shù)眾多，而本人水平有限，缺點(diǎn)和不足在所難免，有些地方還有明顯的缺陷，需要進(jìn)一步的研究和探討： (1) 由于煤在鍋爐里的燃燒是模擬的，鍋爐進(jìn)煤量和溫度的升高并沒有直接的關(guān)系，而需要人為建立函數(shù)關(guān)系，這就增加了控制的難度，本文選擇用煤倉擋板開度對(duì)應(yīng)加熱的占空 比，建立了燃燒函數(shù)關(guān)系，但事實(shí)證明不很理想。 31 致謝 ？？？？？ 【 1】 鐘震，顏文俊， ControlLogix 在大型輸煤控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].浙江：機(jī)電工程， 2020 【 2】 朱北恒 .火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)試驗(yàn) [M].北京 : 中國電力出版社 ,2020. 【 3】 連邇遐 .現(xiàn)代火電廠自動(dòng)化 [M].北京 : 中國電力出版社 ,1987. 【 4】 錢曉龍 ,李鴻儒 .智能電器與 MicroLogix控制器 [M].北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. 【 5 】 錢曉龍 .MicroLogix控制器應(yīng)用實(shí)例 [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. 【 6】 錢曉龍，李曉理 .循序漸進(jìn) powerflex 變頻器 [M].北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2020. 【 7】 Logix5000 控制器快速入門，羅克韋爾自動(dòng)化技術(shù)資料 【 8】 SLC500 可編程控制器模擬量 I/O 模塊，羅克韋爾自動(dòng)化技術(shù)資料 【 9】 伯生， PLC 編程理論、算法及技巧 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 【 10】 唐必光 .火電廠專業(yè)英語 [M].武漢 : 武漢大學(xué)出版社 ,2020. 【 11】 金星，可編程邏輯控制器 (PLC)在輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].寧波：寧波節(jié)能， 2020 【 12】 宋愛華， PLC 在輸煤程控系統(tǒng)的應(yīng)用 [J].黑龍江：煤炭技術(shù)， 2020 。 (2) 爐溫的控制并未采用 PID 控制，因而系統(tǒng)要受到室溫的影響，這是因?yàn)閾醢迮c爐溫并非線性關(guān)系，此時(shí) PID 控制就需要應(yīng)用更優(yōu)的控制方法，如模糊控制的理論，由于本人水平和時(shí)間的原因，這里沒有進(jìn)行更加深入的研究。 （ 2） powerflex 變頻器在運(yùn)