【正文】 .....................................22 CPU 運(yùn)算和控制中心 ...................................................22 輸入 /輸出接口 ...............................................................22 PLC 的基本工作原理 ....................................................22 第 3 章 洗煤車間 PLC 控制方案的實(shí)現(xiàn) ..........................................23 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法 .....................................................23 PLC 控制與繼電器控制的比較 ....................................23 PLC 控制系統(tǒng)的幾種配置 ............................................23 PLC 的 I／ 0 功能模塊 ..................................................25 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ....................................................25 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 ................................................25 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 ................................................26 洗煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ....................................................................26 洗煤系統(tǒng)的控制對(duì)象 ...................................................26 PLC 機(jī)型選擇 ................................................................27 主電路的設(shè)計(jì) ...............................................................29 工作流程圖 ....................................................................29 第 4 章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ...................................................................31 軟件的組成及作用 ................................................................31 PLC 內(nèi)部資源 ................................................................31 PLC 編程語言 ................................................................32 PLC 梯形圖設(shè)計(jì) .....................................................................33 謝 辭 .................................................................................................35 參考文獻(xiàn) .............................................................................................36 1 選煤發(fā)展?fàn)顩r 選煤原理 選煤 也稱洗煤。因此原煤需要先經(jīng)過適當(dāng)加工處理后再利用。若煤炭灰分過高，冶煉過程消耗大，產(chǎn)率低，甚至無法進(jìn)行。動(dòng)力煤灰分每增高 1%，大 約要多消耗 %%的煤炭。除此以外，眾所周知，硫分在燃燒過程中產(chǎn)生的 SO SO H2S 等氣體污染物嚴(yán)重危害大氣環(huán)境，如果洗選 1 億 T 原煤，一般可減少燃煤排放SO2100__150 萬 T。 把煤炭分成不同質(zhì)量規(guī)格的產(chǎn)品，適應(yīng)用戶需要，以便有效合理利用煤炭，節(jié)約煤炭。 選沒死利用煤的物理、化學(xué)性質(zhì)的不同，盡量分離和排除煤中的矸石和礦物雜質(zhì)，將原煤分選成為不同質(zhì) 量和規(guī)格的機(jī)械加工過程。無機(jī)物質(zhì)主要是各種礦物質(zhì)，通常不能燃燒。它們?nèi)嗽谕庥^上有很大的差別。 煤的化學(xué)組成包括元素組成和工業(yè)分析。煤中的氮在燃燒時(shí)形成氮的氧化物 NOx 等有害氣體，污染大氣，必須設(shè)法減少。硫是煤中的有害雜質(zhì)。我國每年因酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失十分驚人。氟、氯、砷、鉛及稀有元素等在煤中都是有害元素，在燃燒或煉焦的過程中，有的會(huì)腐蝕爐壁和管道，有的會(huì)增加產(chǎn)品的毒性，有的會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。從煤的固定碳含量可以大致判斷某煤化程度，評(píng)價(jià)其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。外在水分可以借助機(jī)械方法脫出；內(nèi)在水分只有火力干燥才能脫除。在西北、東北、華北等寒冷地區(qū)，水分大的煤在長途運(yùn)輸中會(huì)結(jié)冰，給卸車造成極大困難。內(nèi)在灰分是指煤在成煤過程中混入的礦物雜質(zhì)，外在灰分是指煤在開采、運(yùn)輸、貯存過程中混入的礦物雜質(zhì)，即矸石，它可以通過洗選方法除去。內(nèi)在灰分越高，煤就越難選。 揮發(fā)分 煤的揮發(fā)分是指煤在空氣隔絕的容器中在一定高溫下加熱一定時(shí)間后，從煤中分解出來的液體（蒸汽狀態(tài)）和氣體減去其水分后的產(chǎn)物。根據(jù)固定碳含量可以判斷煤的煤化程度，進(jìn)行煤的分類。 煤的粘結(jié)性 煤的粘結(jié)性是指誒里在隔絕空氣的條件下加熱到一定溫度后，能夠熔融、粘結(jié)成焦塊的性能。膠質(zhì)層指數(shù)是煤粒在隔絕空條件下加熱到一定溫度后，有機(jī)質(zhì)受熱分解，軟化呈膠體物質(zhì)層的厚度，通常以其最大厚度Y 值來表示。煤化程度最高和最低的煤一般都沒有粘結(jié)性。 煤的化學(xué)活性 煤的化學(xué)活性是指煤在一定溫度下與水蒸氣、氧氣等相互作用的反應(yīng)能力，是評(píng)價(jià)氣化用煤和動(dòng)力用煤的一項(xiàng)重要指標(biāo)。冶 金部門提供的資料表明，精煤灰分每降低 1%，焦炭灰分可降低 %；而焦炭灰分降低 1%，煉鐵焦比可降低 2%，高爐利用系數(shù)可提高 3%，同時(shí)可以降低石灰石的耗量提高生鐵的質(zhì)量。冬季在寒冷地區(qū)使精煤凍結(jié)，對(duì)運(yùn)輸造成影響，所以 水分要盡量降低。長焰煤或弱粘煤。電 廠燃用低灰的精煤，可以提高鍋爐熱效率，減少設(shè)備磨損和自用電，增加設(shè)備利用率，減少燃煤對(duì)大氣的污染。選煤過程在空氣中進(jìn)行的，叫做干法選煤，選煤過程在水、重液或懸浮液中進(jìn)行的，叫濕法選煤。重力選煤又可分為跳汰選、重介質(zhì)選、溜槽選、斜槽選、搖床選等。磁選、摩擦選、放射性同位選和 X 射線選等。 跳汰 選煤 我國選煤廠中采用最廣泛的選煤方法是跳汰選，其次是重介質(zhì)選 和浮選，其他方法均用的較少。生產(chǎn)不同質(zhì)量規(guī)格產(chǎn)品的加工廠。 我國 選煤的 現(xiàn)狀 20xx 年中國焦 炭產(chǎn)量突破 2 億噸，占世界焦炭的一半，焦炭出口 1500萬噸，占世界產(chǎn)量的近 60%。國際焦炭市場，由于發(fā)達(dá)國家因環(huán)保、資源、成本的問題。 因此，無論是降低煉焦生產(chǎn)成本，還是作為煉焦生產(chǎn)的基本后盾，對(duì)焦炭生產(chǎn)企業(yè)來說，建設(shè)選煤廠、選煤廠生 產(chǎn)及管理都是非常必要的?；瘜W(xué)選煤工藝技術(shù)和設(shè)備 。 向設(shè)備大型化， 廠型裝配式集中化，選煤生產(chǎn)工藝過程和質(zhì)量分析自動(dòng)化等方向發(fā)展。例如防止環(huán)境污染和大氣污染；減少和防止噪音；實(shí)現(xiàn)煤泥閉路循環(huán)和生產(chǎn)平衡等?？删幊炭刂破?((ProgrammableControllet)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。 總之，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)割造的計(jì)算機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、控制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷提高， PLC在開關(guān)量處理的基礎(chǔ)上增加了模擬量處理和運(yùn)動(dòng)控制等功能。但是，在中國等發(fā)展中國家 PLC 的增長十分迅速。用戶編制的控制程序表達(dá)了生產(chǎn)過程的工藝要求，并事先存入 PLC 的用戶程序存儲(chǔ)器中。不同型號(hào)的 PLC，循環(huán)掃描周期在 1 微 秒到幾十微秒之間。把計(jì)算結(jié)果送給 PLC 的控制器。如果被控對(duì)象主要 是設(shè)備連鎖、回路很少，采用 PLC較為合適。 PLC 的分類 PLC 產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。 PLC： I/O 點(diǎn)數(shù)為 256 點(diǎn)以下，用戶程序存儲(chǔ)容量小于 8KB 的為小型 PLC。 按功能分類 根據(jù) PLC 所具有的功能不同可將 PLC 分為低檔、中檔、高檔 3 類。 PLC：具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還 可有少量的模擬量 I/O、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。由只讀存儲(chǔ)器、 ROM 組成。 輸入 /輸出接口 (1) 輸入接 口： 輸入接口電路工作過程：當(dāng)開關(guān)合上，二極管發(fā)光，然后三極管在光的照射下導(dǎo)通，向內(nèi)部電路輸入信號(hào)。 (2) 輸出接口： 輸出接口工作過程：當(dāng)內(nèi)部電路輸出數(shù)字信號(hào) 1，有電流流過，繼電器線圈有電流，然后常開觸點(diǎn)閉合，提供負(fù)載導(dǎo)通的電流和電壓。 。 。另外， PLC 開發(fā)費(fèi)用中，軟件開發(fā)費(fèi)用所占的百分?jǐn)?shù)正得到穩(wěn)定的增長。 繼電器接觸器控制是按并行方式工作的，也就是說是按同時(shí)執(zhí)行的方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個(gè)繼電器同時(shí)動(dòng)作，而 PLC 是以反復(fù)掃描的方式工作的，它是循環(huán)地連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任意時(shí)刻它只能執(zhí)行一條指令， PLC 是以串行方式工作的，這種串行工作方式可以避免繼電器控制的觸點(diǎn)競爭和時(shí)序失配的問題。選得合適與否至關(guān)重要，是系統(tǒng)配置中首先要進(jìn)行的。 FO 點(diǎn)數(shù)可多可少，但其最大數(shù)量受 CPU 所能管理的基本配置能力限制。擴(kuò)展配置可分為遠(yuǎn)程擴(kuò)展配置、當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展配置等。它是通過總線與 PLC 連接， CPu 可向它讀寫數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速計(jì)數(shù)的控制 。模擬量輸入單元用以把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。模擬量輸出單元用以把數(shù) 字量轉(zhuǎn)換成模擬量，模擬量也是標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流信號(hào)等。溫度量是模擬量的一種，只要能用變送器將其變換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，模入單元即可對(duì)其進(jìn)行處理。 模擬量 I／ 0 接口是用來傳輸傳感器產(chǎn)生的信號(hào)的。輸入輸出變換和物理實(shí)現(xiàn)可以說是 PLC 實(shí)旃控制的兩個(gè)基本點(diǎn)，而輸入輸出變換實(shí)際上就是信息處理。設(shè)計(jì)時(shí)，不但要熟悉 PLC 的硬件，還要熟悉 PLC 的軟件，以及人機(jī)界面軟件的編制方法和遵循的原則。如果被控對(duì)象已經(jīng)有了繼電器控制線路圖，可把線路圖變換為梯形圖。實(shí)現(xiàn)對(duì)洗煤系統(tǒng)設(shè)備的啟／停和緊急事故處理與聯(lián)鎖保護(hù)。 (2)洗煤程控系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集與處理功能，通過上位機(jī)的 CRT 顯示工藝流程、測量參數(shù)、控制對(duì)象狀態(tài)及組參數(shù)等：并對(duì)一些參數(shù)進(jìn)行累計(jì)、計(jì) 算和統(tǒng)計(jì)。它的使用范圍可以覆蓋從替代繼電器的簡單控制到復(fù)雜的自動(dòng)控制。 I/O 分配表及其端子接線圖 在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們定義的 I/O 分配表如表 21 所示。由圖表可以看出 ,PLC 控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)有 23 個(gè)，均為開關(guān)量。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)生產(chǎn)的工藝要求， 需用 控制 粉碎機(jī)的運(yùn)行， 和 控制 洗煤機(jī)的正反轉(zhuǎn)， 和 控制清洗機(jī)的 正反轉(zhuǎn) ， 控制 烘干機(jī)的運(yùn)行， 控制 傳送皮帶的運(yùn)行 。 工作流程圖 我們根據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制了整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，以便可以更清楚的認(rèn)識(shí)電鍍行車的生產(chǎn)全過程，整個(gè)系統(tǒng)的工作流程圖，如圖 23 所示。它是 PLC 中重要的編程元件，是累計(jì)時(shí)間增量的內(nèi)部器件。利用定時(shí)器的觸點(diǎn)就可以得到控制所需的延時(shí)時(shí)間。 ：輸入繼電器一般都有一個(gè) PLC 的輸入端子與之對(duì)應(yīng)，它用于接受外部的開關(guān)信號(hào)。同時(shí)在程序中其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。 PLC 編程語言 PLC 是通過運(yùn)行編寫的用戶程序?qū)崿F(xiàn)控制任務(wù)的。我們在本次設(shè)計(jì)中選擇梯形圖編程