【正文】 運行信號到位后。\\本站點 \皮帶 3b 運行信號 ==1” 。 進行動畫連接。首先畫出一排方塊代表煤 塊 如圖 所示 。所以在動畫連接上我主要做了線屬性連接、填充屬性連接、水平移動連接、垂直移動連接、閃爍、隱藏等工作。圖形對象可以按動畫連接的要求改變顏色、尺寸、位置、填充百分數等，一個圖形對象又可以同時定義多個連接。這樣，工業(yè)現(xiàn)場的數據，比如溫度、液面高度等，當它們發(fā)生變化時，通過 I/O 接口，將引起實時數據庫中變量的變化，如果設計者曾經定義了一個畫面圖素 —— 比如指針 —— 與這個變量相關，我們將會看到指針在同步偏 轉。值得重視的是在組態(tài)王中定義 I/O 離散類型點時，寄存器不能使用 I 寄存器而應該使用 M 或 V 的中間變量。這種數據交換是雙向的、動態(tài)的，就是說：在“組態(tài)王”系統(tǒng)運行過程中，每當 I/O 變量的值改變時，該值就會自動寫入下位機或其它應用程序；每當下位機或應用程序中的值改變時，“組態(tài)王”系統(tǒng)中的變量值也會自動更新。利用圖庫中的按鈕、開關等工具我們能方便的操作，建立畫面的界面如下圖所示： 第 31 頁 圖 組態(tài)王 中的圖庫 定義變量 大致的建立好畫面以后需要我們在數據詞典中定義變量。另外，組態(tài)王 支持多種圖形格式，如 Gif 、 Jpg、Bmp 等，用戶可以充分利用已有的資源，輕松構造自己功能強大且美觀的應 用系統(tǒng)。 本次設計采用的組態(tài)軟件 — 組態(tài)王 版本為用戶提供了強大的畫面建立功能。 [8] 界面設計 接下來我們就開始對本設計的組態(tài)，組態(tài)的過程可以劃分為建立畫面、定義變量、動畫連接和上下位機通信四個大步驟。 自動化工程設計技術人員在組態(tài)軟件中只需填入一些事先設計的表格，利用圖形功能把被控對象，如反應罐溫度計，鍋爐趨勢曲線、報表等形象地畫出來，通過內部數據連接把被控對象的屬性與 I/O 設備的實時數據進行邏輯連接。 組態(tài)軟件是一種編程和組態(tài)的軟件平臺，支持多種通訊協(xié)議，為用戶提供了多種硬件設備支持，如 PLC、板卡、智能儀表等；利用組態(tài)軟件提供的圖形、趨勢曲線、報警、數據庫、報表等功能模塊，用戶可以不用編程，通過“搭積 第 29 頁 木”的方式構建自己的系統(tǒng)，特別適合自動化工程人員，不需要編程基礎就可以快速為用戶構建出界面美觀、功能強大的軟 件系統(tǒng)。對于過去需要幾個月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。當然軟件中的組態(tài)要比硬件的組裝有更大的發(fā)揮空間，因為它一般要比硬件中的 “ 部件 ” 更多，而且每個 “ 部件 ” 都很靈活，因為軟部件都有內部屬性，通過改變屬性可以改變其規(guī)格（如大小、性狀、顏色等）。一旦設備在設定時間內沒有運行，定時器開關為故障信號置 1，故障信號又可串聯(lián)報警燈等輸出設備，從而達到報警的目的。也關系到企業(yè)的經濟效益和聲譽。那么一旦丟失運行信號，便會觸發(fā)定時器和報警輸出 ()。 編寫程序時用了類 似三通選擇的列舉的方法，將每一級設備出現(xiàn)故障的情況一一列出， 在選擇子程序 的設計思想 中提到過每級設備的啟動程序中有連鎖下級設備的運行信號。實現(xiàn)這個目 的需要在每個設備的啟動程序中的停止位都串上故障信號。故障停止又分兩種情況。 3．破碎機、犁式卸料器的 選擇 本設計中破碎機，卸料器的選擇比較簡單。因為每級設備都有 A、 B 兩套系統(tǒng)，那么三通其實就是連接了四個設備中的任意兩部，也就是說每兩級設備之間都有四種連接可能。如果在固定時間內沒有檢測到運行信號，則故障信號會被置 1。根據系統(tǒng)的工藝要求，采用下一級的運行信號來連鎖本級。 圖 啟動所選設備通用程序 其中選通位表示此設備在順序啟動中的位置，只有到合適的時 間時，定時器才會觸發(fā)相應級的設備順啟信號。如果啟動時設備并無故障，則按照轉換開關的位置正常啟動。 A 設備向 B設備切換需要兩個條件，一個是系統(tǒng)轉換開關打到 A 側。 第 22 頁 圖 順序停止相關程序 選擇子程序設 計 這一部分子程序是整個系統(tǒng)中相對最復雜也是最重要的一部分，皮帶、給煤機、三通、破碎機等設備的兩套冗余之間的選擇和轉換是多級皮帶傳輸系統(tǒng)的精華部分，也是最能體現(xiàn)本設計特點的一環(huán)。梯形圖如下 圖 所示。這些選通信號可以用來實現(xiàn)系統(tǒng)的順序啟動。設備由下級逐次向上級啟動，每級設備啟動間間隔一定時間。具體程序如下： 圖 主程序 如上圖所示為主程序部分，當 PLC 運行后， 位一直成得電狀態(tài)，四個子程序同時被調用，完成各自的功能。而此 CPU 只為我們提供了 14 輸入 /10 輸出的 I/O 點數，遠達不到實際控制要求。同一子程序可以在不同的地方被多次調用，使用子程序可以簡化程序代碼和減少掃描時間。 主程序 主程序 (OB1)是程序的主體，每一個項目都必須并且只能有一個主程序。每個子程序都可以完成相關的一部分功能。 I/O 端子排可很容易地整 體拆卸?？蛇B接 7 個擴展模塊，最大擴展至 168 路數字量 I/O 點或 35 路模擬量 I/O 點。本機數字量輸入 /輸出點 CPU 221 具有 6個輸入點和 4 個輸出點， CPU 222 具 有 8 個輸入點和 6個輸出點， CPU 224 具有 14 個輸入點和 10 個輸出點。 S7200系列 PLC 可提供 4 個不同的基本型號的 8 種 CPU 供您使用。 [6] S7200 系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。 SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。 [1] (2)開關量輸出模塊的選擇 ① 輸出方式的選擇 ： 開關量輸出模塊有三中輸出方式 ：繼電器輸出、晶體 第 15 頁 管輸出和晶閘管輸出。 (5)系統(tǒng)可靠性的要求 對于一般 PLC 的可靠性均能滿足，對可靠性要求很高的系統(tǒng)，應考慮是否采用冗余控制系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。大型系統(tǒng)因為它們的裝置分布范圍廣，經常采用遠程 I/O 式。 [2] PLC 主機選定后，如果控制系統(tǒng)需要，則相應的配套模塊也就選定了。這樣有可能造成輸出電數的浪費，增加成本。 I/O 點的性質主要指它們是直流信號還是 交流信號，它們的電源電壓，以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型。另外，采用 PLC 還可以大大縮短設計、編程和投產周期，使總價格進一步降低。然后再對故障模件進行修復，這對大規(guī)模生產場合尤為適宜。 (5)適應工業(yè)環(huán)境 ： PLC 的技術條件能在一般高溫、振動、沖擊和粉塵等惡劣環(huán)境下工作，能在強電磁干擾環(huán)境下可靠工作。基本 型式再加上模擬 I/O、基本算術運算、通信能力等。 [12] PLC 的特點 可編程控制器的主要特點 有： (1)可靠性高 ： PLC 的 MTBF 一般在 40000～ 50000h 以上，西門子、 ABB、松下等微小型 PLC 可達 10萬 h 以上，而且均有完善的自診斷功 能，判斷故障迅速，便于維護。 [4] 一般來說， PLC 的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數據發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數據也不會改變。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。 (2)PLC 的 CPU 則采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出 第 10 頁 線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點 (包括其常開或常閉觸點 )不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。 電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。 PLC 常用的存儲器類型 有 RAM （ Random Assess Memory） 這是一種讀 /寫存儲器 (隨機存儲器 )，其存取速度最快，由鋰電池支持 ； EPROM（ Erasable Programmable Read Only Memory）這是一種可擦除的只讀存儲器。 為了進一步提高 PLC 的可靠性，近年來 對大型 PLC 還采用雙 CPU 構成冗余系統(tǒng)，或采用三 CPU 的表決式系統(tǒng)。 [2] PLC 的結構 PLC 實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同，如圖所示： 編 程 器中 央 處 理 單 元（ C P U ）輸出電路輸入電路系 統(tǒng) 程 序 存 儲 器 電 源 圖 PLC 的結構示意圖 中央處理單元 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。 1971 日本從美國引進了這項新技術，很快研制出了日本第一臺 PLC。 1969 年，美國數字設備公司（ DEC）研制出第一臺 PLC，在美國通用汽車自動裝配線上試用，獲得了成功。 PLC 的由來 :在 60 年代，汽車生產流水線的自動控制系統(tǒng)基本上都是由繼電器控制裝置構成的。 第 7 頁 3．系統(tǒng) PLC 程序設計 可編程控制器 PLC簡介 PLC 的歷史 可編程控制器（ Programmable Controller）是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。 系統(tǒng)啟動和運行時， A系統(tǒng)的三通，只有位于其前的 設備 (按啟動順序 )發(fā)生故障并切換到 B 系統(tǒng)，并且其后的 設備 仍為 A 系統(tǒng)時，才打向 B 側，否則狀態(tài)不變；而 B 系統(tǒng)的三通，只有位于其前的皮帶發(fā)生故障并切換到 A 系統(tǒng)，并且其后的皮帶仍為 B系統(tǒng)時，才打向 A 側，否則狀態(tài)不變。對這種現(xiàn)象的處理方法是 : 按照停止順序的前后，在其前的設備立即停止，其后的設備 仍然照常運行一段時間后 ，才按照停止順序依次停止。 故障顯示 系統(tǒng)啟動和系統(tǒng)運行時，若發(fā)生故障，除響鈴報警外，其相應的指示燈也呈閃爍狀態(tài)，以指示故障設備或部位，給操作人員進行檢修提供依據。如果以上條件均不滿足，則 系統(tǒng)不能正常啟動。同理，在啟動 1皮帶時若為 S21b運行，并且在此之前 2皮帶為 S22a運行，則 S32b 必須為 左 側到位；若此前 2皮帶為 S22b 運行，則 S32b 必須為 右側到位。這些情況如下所示： 在啟動 2皮帶時若為 S22a運行， 同時， 在此之前 3皮帶為 S23a運行，則S33a必須為 左 側到位，若 3皮帶為 S23b運行，則 S33a 必須為 右 側到位。此時通過各設備指示燈的顯示，可以看出系統(tǒng)的工作“路徑”。值得注意的是：該開關的選擇對系統(tǒng)的啟動過程尤為重要，建議在啟動過程中不要隨意改變開關的位置，同時，如果將開關撥至中間位置時，系統(tǒng)將不能正常 啟動 。“系統(tǒng)回路測試”按鈕的設置就是 用于 測試這兩位是否正常。為了測試各指示燈的好壞，在模擬屏上有“試燈”按鈕，當按下試燈按鈕時，各部位指示燈應亮，若有不亮的燈應更換。該系統(tǒng)與輸煤程控系統(tǒng)合為一體，可以提高輸煤設備的穩(wěn)定性，同時 大大減少職工的勞動強度。輸煤皮帶一旦發(fā)生問題，輕則減負荷，重則可能造成全廠停運的重大事故。由于輸煤系統(tǒng)所處的環(huán)境、地勢往往比較復雜，把原料運往目的地的路途曲折漫長，用一兩條傳送帶是不能達到要求的，所以我們多采用多級皮帶來處理這樣的問題，在路線的每個拐點處前后設置兩條皮帶，用特殊設備連接。我們采用 PLC對此系統(tǒng)進行順序控制。 第 i 頁 PLC 控制系統(tǒng)設計 — 多級皮帶傳輸 系統(tǒng) 摘要 本 論文設計了一個多級皮帶傳輸系統(tǒng)，它多用于處于復雜地形的大型工業(yè)廠礦。輸煤系統(tǒng)的組成部分包括給煤機、皮帶、破碎機、三通、卸料器等。 關鍵詞 ： PLC， 多級皮帶傳輸系統(tǒng)， 組態(tài)王 第 ii 頁 The Design of PLC Control System—Transport System with Multilevel Belt Abstract The author o