【正文】 煤系統(tǒng)的啟動與停止。 圖 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 40 圖 傳感器監(jiān)測畫面的設(shè)計 傳感器監(jiān)測畫面顯示的是溫度傳感器監(jiān)測到的 甲式皮帶傳動電動機(jī) M1 的實時溫度和 壓力傳感器監(jiān)測到的一號系統(tǒng)三個皮帶輸送機(jī)所運煤的總重量。 當(dāng)一號系統(tǒng)三個皮帶輸送機(jī)所運煤的總重量超過設(shè)定值 3KG時， 報警界面自動彈出警告文字“警告！警告！稱重傳感器壓力超過設(shè)定值 3KG”同時報警指示器閃爍。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 41 圖 報警畫面的設(shè)計 報警畫面由一個報警界面和一個報警指示器組成。左下方是各個畫面之間的切換按鈕。報警管理器支持各種類型的報警，可以自定義報警類別，自帶可以改變尺寸和顏色的報警提示器。 SMART IE700 觸摸屏準(zhǔn)確提供了人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)功能， 64K 色真彩顯示，使得畫面更加清晰。 當(dāng)一號系統(tǒng)三個皮帶輸送機(jī)所運煤的總重量超過設(shè)定值 3KG 時， 斷開，給煤機(jī) 1 停止 同時定時器 T42 接通定時 15S 后， T42 的常開觸點閉合常閉觸點斷開，系統(tǒng)按逆煤流方向斷開 1號甲帶式輸送機(jī)并接通 T43。溫度傳感器用來監(jiān)測甲式皮帶傳動電動機(jī) M1 的溫度。 現(xiàn)場手動控制和遠(yuǎn)程自動控制的區(qū)別在于：一個按下的是現(xiàn)場存在的真實按 鈕，一個按下的是上位機(jī)（觸摸屏）上的虛擬按鈕。 程控輸煤系統(tǒng)停止部分控制 按下上位機(jī)（觸摸屏）上的停止按鈕，且熔斷保護(hù)一處于接通狀態(tài)， 斷開，給煤機(jī) 1 停止 同時定時器 T42 接通定時 15S 后， T42 的常開觸點閉合常閉觸點斷開，系統(tǒng)按逆煤流方向斷開 1號甲帶式輸送機(jī)并接通 T43。 T47接通定時 10S 后 被置位，系統(tǒng)按逆煤流方向起動 3號乙 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 26 帶式輸 送機(jī) 。 在設(shè)計中，首先根據(jù)輸入輸出將 PLC 的輸入輸出點確定，分配所對應(yīng)的端子，其 I/O 分配如表 所示： 輸入設(shè)備 輸入點分配 輸出設(shè)備 輸出點分配 啟動一號機(jī)按鈕 啟動二號機(jī)按鈕 停止按鈕 立即停止按鈕 熔斷保護(hù)一 熔斷保護(hù)二 溫度傳感器 壓力傳感器 啟動一號機(jī) M 啟動二號機(jī) M 停止 M 立即停止 M AIW0 AIW2 KM1 KM2 KM3 KM4 KM5 KM6 給煤機(jī) 1 給煤機(jī) 2 破碎機(jī) 1 破碎機(jī) 2 M1 運行 M2 運行 M3 運行 M4 運行 M5 運行 M6 運行 破碎 1 破碎 2 給煤 1 給煤 2 表 系統(tǒng) I/O點分配清單 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 24 程控輸煤系統(tǒng)流程圖如下：（見圖 ） 圖 否 延遲 15s 停止運行 破碎機(jī) M7 起動 是 啟動一號機(jī)按鈕 皮帶機(jī) M3 起動 初始狀態(tài) 皮帶機(jī) M2 起動 皮帶機(jī) M1 起動 給煤機(jī) 1 起動 溫度傳感器超過預(yù)定值 壓力傳感器超過預(yù)定值 給煤機(jī) 1 停止 皮帶機(jī) M1 停止 皮帶機(jī) M2 停止 皮帶機(jī) M3 停止 破碎機(jī) M7 停止 延遲 10s 延遲 10s 延遲 15s 延遲 15s 延遲 15s 延遲 10s 延遲 10s 停止 按鈕 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 程控輸煤系統(tǒng)接線圖如下：（見圖 ） 圖 程控輸煤系統(tǒng)啟動部分控制 按下上位機(jī)（觸摸屏）上的啟動一號機(jī)按鈕，且熔斷保護(hù)一處于接通狀態(tài)， 接通， 同時定時器 T37 接通定時 10S 后， T37 的常開觸點閉合常閉觸點斷開，接通破碎機(jī) 1 和 T38。當(dāng)整個系統(tǒng)遇到緊急情況或故障時，系統(tǒng)將無條件的把全部皮帶輸送機(jī)和設(shè)備停止。 卸煤部分： 先停電機(jī)振動給煤機(jī)甲（乙），然后停 1號甲（乙）帶式輸送機(jī) ，完成卸煤部分的停止過程。 上煤部分 ： 接著延時 10S 后啟動 2 號甲（乙）帶式輸送機(jī)，最后延時 10S 后啟動 1 號甲（乙）帶式輸送機(jī)。卸煤部分和上煤部分都有遠(yuǎn)程自動、現(xiàn)場手動控制兩種方式，在這兩種控制方式中主要包括起動、停止、緊急停止和故障停止四個部分。編譯完成后在信息窗口會顯示相關(guān)的結(jié)果，以便于修改。如在 指令樹 中選擇，可在 指令 中雙擊 位邏輯，從中選擇 常開觸點 符號，雙擊；再選擇 常閉觸點 符號，雙擊；再選擇 輸出線圈 符號，雙擊；將光標(biāo)移到 常開觸點 下面，單擊菜單欄中的 ←，再選擇常開觸點，左移光標(biāo)，單擊 ，完成梯形圖。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 2）打開現(xiàn)有項目 從 STEP 7Micro/WIN 中，使用文件菜單，選擇下列選項之一： 打開－允許瀏覽至一個現(xiàn)有項目，并且打開該項目。用戶可以定制每個工具條的內(nèi)容和外觀。在局部變量表中建立的變量使用暫時內(nèi)存；地址賦值由系統(tǒng)處理；變量的使用僅限于建立此變量的 POU。如果需要，用戶可以拖動分割條，擴(kuò)展程序視圖，并覆蓋局部變量表。當(dāng)您編譯程序或指令庫時，提供信息。您可以建立多個符號表。 5）狀態(tài)圖窗口 允許用戶將程序輸入、輸出或變量置入圖表中，以便追蹤其狀態(tài)。一旦打開指令文件夾，就可以拖放單個指令或雙擊，按照需要自動將所選指令插入程序編輯器窗口中的光標(biāo)位置。 注釋：當(dāng)操作欄包含的對象因為當(dāng)前窗口大小無法顯示時，操作欄顯示滾動按鈕，使您能向上或向下移動至其他對象 。模擬量轉(zhuǎn)換的實際精度是 12 位。 格式： AQW［起始字節(jié)地址］ AIW4 （ 13） 模擬量輸出 (AQ) S7200將 1個字長（ 16位）數(shù)字值按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。 位： S［字節(jié)地址］．［位地址］ S0. 6 字節(jié)、字或雙字： S［長度］［起始字節(jié)地址］ SB10 SW10 SD4 （ 12） 模擬量輸入 (A1) S7200將模擬量值（如溫度或電壓）轉(zhuǎn)換成 1個字長（ 16 位）的數(shù)字量?？梢园次弧⒆止?jié)、字或西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 雙字來存取局部變量存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)。 格式： AC[累加器號］。高速計數(shù)器是對高速事件計數(shù)，它獨立于 CPU 的掃描周期，其數(shù)據(jù)為 32位有符號的高速計算器的當(dāng)前值。 1） 當(dāng)前值尋址： 16 位有符號整數(shù)，存儲累計脈沖數(shù)。例如： T37 （ 7） 計數(shù)器區(qū)（ C） 在 S7200 CPU 中，計數(shù)器用于累計從輸入端或內(nèi)部元件送來的脈沖數(shù)。 定時器有以下兩種尋址形式。通常用來在 RUN 狀態(tài)下啟動自由口通信方式。 該位提供了一個周期為 1 S，占空比為 的時鐘。 初始化脈沖， PLC 由 STOP 轉(zhuǎn)為 RUN 時， 接通一個掃描周期。 位存儲區(qū)有 4 種尋址方式即可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取位存儲器中的數(shù)據(jù)。它有 4種尋址方式即可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取變量存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)。在每次掃描周期的結(jié)尾， CPU 將輸出映像寄存器中的數(shù)值復(fù)制到物理輸出點上，并將采樣值寫入，以驅(qū)動負(fù)載。輸入繼電器一般采用八進(jìn)制編號，一個端子占用一個點。繼電器輸出型為有觸點輸出，外加負(fù)載電源既可以是交流，也可以是直流。如果方式開關(guān)打在 RUN模式，且電源狀態(tài)發(fā)生變化，則當(dāng)電源恢復(fù)時， CPU 會進(jìn)入 RUN模式 。在運行模式下，S7200將運行程序。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 （ 5） 寫輸出：在程序結(jié)束時， S7200將數(shù)據(jù)從輸出映像寄存器中寫入把輸出鎖存器，最后復(fù)制到物理輸出點，驅(qū)動外部負(fù)載。 （ 2） 執(zhí)行程序： CPU根據(jù)這些輸入信號控制相應(yīng)邏輯，當(dāng)程序執(zhí)行時刷新相關(guān)數(shù)據(jù)。在下 載 了程 序之 后，S7200將保 留 所 需 的 邏輯 ，用于 監(jiān) 控應(yīng)用程 序 中的輸入輸出設(shè)備。電動機(jī)的額定電壓為 110V，額定頻率為 50HZ，額定功率分別為： M1：上煤部分甲式皮帶傳動電動機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M2：上煤部分甲式皮帶傳動電動機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M3：卸煤部分甲式皮帶傳動電動機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M4： 上煤部分乙式皮帶傳動電動機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M5：上煤部分乙 式皮帶傳動電動機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M6：卸煤部分乙式皮帶傳動電動機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M7：破碎機(jī)甲電動機(jī) 60KTYZ03（ 11W） 20 r/min M8：破碎機(jī)乙電動機(jī) 60KTYZ03（ 11W） 20 r/min 選用元件如下表 所示 表 元件列表 序號 元件名稱 型號 數(shù)量 1 開關(guān)電源 S20024 2 2 按鈕開關(guān) Y09011BN 6 3 壓力傳感器 廣測 YZC1B 1 4 溫度傳感器 DS18B20 1 5 中間繼電器 MY4NJ 4 6 熔斷保護(hù)器 NGT00 2 7 稱重放大器 RWST01 1 8 觸摸屏 SMART700IE 1 9 LED信號燈 AD1622DS 6 西安 工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 電機(jī)主電路圖設(shè)計 由于所有的皮帶傳動電動機(jī)和破碎機(jī)的工作方式和工作環(huán)境是一樣的，只是功率有所不同，所以主電路的接線方式是類似的，其主電路的接線圖如圖 所示。 2） 輸出點： M1～ M6 皮帶傳動電動機(jī)需要 6 個輸出點；破碎機(jī)甲、破碎機(jī)乙需要 2個輸出點；給煤機(jī)甲、給煤機(jī)乙需要 2個輸出點，共需要 10個輸出點。 4）故障停止 。 上煤部分： 接著延時 15S 后 停 2號甲（乙）帶式輸送機(jī)，最后延時 15S 后停 3 號甲（乙）帶式輸送機(jī)。當(dāng)輸煤系 統(tǒng)全部啟動正常 10S 后，啟動電機(jī)振動給煤機(jī)甲（乙）上煤料 ，完成上煤部分的起動過程。 系統(tǒng)的自動控制如下： 1）起動 。 S7200 是西門子微型可編程序控制器中的代表，完全符合此設(shè)計的要求。 PLC品種 繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、 I/O 點數(shù)、用戶程序存儲器容量、運算速度、指令系統(tǒng)、編程方法和價格等各有不同，使用場合也各有側(cè)重。 （ 3） 疊裝式可編程序控制器 西門子公司 C7系列可編程序控制器吸取了整體式和模塊式可編程序控制器的優(yōu)點，它的基本單元、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的高度和深度相同，但是寬度不同。模塊式可編程序控制器用搭積木的方式組成系統(tǒng)，它由框架和模塊組成。 可編程序控制器的物理結(jié)構(gòu) 根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將可編程序控制器分為整體式、模塊式和疊裝式。 （ 3） 編程器 編程器除了用來輸入和編輯用戶程序外，還可以用來監(jiān)視可編程序控制器運行時各種編程元件的工作狀態(tài)。 圖 PLC控制系統(tǒng)示意圖 （ 1） CPU 模塊 CPU 模塊主要由微處理器（ CPU 芯片）和存 儲器組成。 70年代初期出現(xiàn)了微處理器，它的體積小、功能強(qiáng)、價格便宜，很快被用于可編程序控制器，使它的功能增強(qiáng)、工作速度加快、體積減小、可靠性提高、成本下降。繼電器已有上百年的歷史，它是一種用弱電信號控制強(qiáng)電信號的電磁開關(guān)。減輕了檢修及運行人員的勞動強(qiáng)度，強(qiáng)化了輸煤過程的運行管理和節(jié)能管理。