【正文】 LC的組成從結構上分，PLC 分為固定式和組合式（模塊式）兩種。CPU 的控制器控制 CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。I/O 分為開關量輸入（DI） ，開關量輸出（DO） ，模擬量輸入（AI） ，模擬量輸出（AO）等模塊。 4. 底板或機架 大多數模塊式 PLC使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使 CPU能訪問底板上的所有模塊，機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構成一個整體。(2)診斷電源、PLC 內部電路的工作狀態(tài)和編程的語法錯誤。它使 PLC具有基本的功能，能夠完成 PLC設計者規(guī)定的各項工作。用戶存儲器包括用戶程序存儲器（程序區(qū)）和數據存儲器（數據區(qū)）兩部分。在關斷可編程控制器的外部電源后，可用鋰電池保存 RAM中的用戶程序和某些數據。輸入/輸出單元從廣義上分包含兩部分：一是與被控設備相連接的接口電路，另一部分是輸入和輸出的映像寄存器。由于輸入和輸出端是靠光信號耦合的，在電氣上是完全隔離的，因此輸出端的信號不會反饋到輸入端，也不會產生地線干擾或其它串擾，因此PLC具有很高的可靠性和極強的抗干擾能力。在這主要介紹模擬量擴展模塊。(3)模擬量輸入/輸出擴展模塊 EM235:有 4路模擬量輸入和 1路模擬量輸出。輸入阻抗大于等于 10M 。智能型的編程器又稱圖形編程器，它可以聯(lián)機編程，也可以脫機編程，具有 LCD或 CRT圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖或通過屏幕對話。當 CPU處于 STOP方式時，轉入執(zhí)行自診斷檢查。程序執(zhí)行時，若沒有跳轉和中斷指令，CPU 從第一條開始，逐條順序的執(zhí)行，直到遇到結束指令。PLC的掃描工作過程如圖圖 輸入端子輸出鎖存器元件影像寄存器輸入影像寄存器輸出端子掃描周期輸入采樣階段 程序執(zhí)行階段 輸出刷新階段I 0 . 0Q 0 . 0Q 0 . 0I 0 . 1I 0 . 0 M 0 . 1圖 PLC的掃描工作過程 PLC編程語言和程序結構PLC為用戶提供了完整的編程語言，以適應編制用戶程序的需要。圖中，把左邊的母線假想為電源“火線” 。只要其中一個接點不接通，線圈就不會接通；而 D、E、F 接點中任何一個接通，線圈 Q就被激勵。一般來說，語句表編程適合于熟悉 PLC和有經驗的程序員使用。數據塊為可選部分，它主要存放控制程序運行所需的數據。 (3) 顯示功能系統(tǒng)總體運行畫面:通過系統(tǒng)總體運行畫面,可以顯示每一條輸送機和輔助設備的工作狀態(tài)。 1. 煤流輸送示意圖圖 原煤從料斗經過皮帶機 2（PD2） ，皮帶機 1（PD1）兩臺帶式運輸機送出，從料斗向皮帶 2供料由電磁閥 YV控制，皮帶 1和皮帶 2分別由電動機 1（M1）和電動機 2（M2）驅動。 I/O地址分配：該系統(tǒng)需要 5個輸入點和 3個輸出點，其地址分配如下：輸入設備 輸入點編號 輸出設備 輸出編號起動按扭 M1接觸點 停止按扭 M2接觸點 急停按扭 YV M1熱繼電器動斷觸點M2熱繼電器動斷觸點T37，T38 分別為 PD2，YV 接通延時定時器；T101，T101 分別為 PD2，PD1 斷開延時定時器。也可以實現(xiàn)開車前預警提示。符合煤炭安全規(guī)程對皮帶機保護的六項措施。用戶程序的結構比較簡單，一個完整的用戶控制程序應當包括一個主程序、若干子程序和若干中斷程序三大部分。所謂語句表編程，是用一個或幾個容易記憶的字符來代表 PLC的某種操作功能。 “能流”在任何時候都不會通過接點自右向左流。母線之間是觸點的邏輯連接和線圈的輸出。正常情況下，監(jiān)視定時器不會動作，當檢查出異常時，監(jiān)視定時器動作，運行停止，并顯示出來。PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中按順序排列。PLC 上電處理完成以后進入掃描工作過程。簡易型的編程器只能聯(lián)機程序，且往往需要將梯形圖轉化為機器語言助記符（語句表）后，才能輸入。A/D 轉換的時間小于 250 s，模擬量輸入的階躍響應時間 (達到穩(wěn)定值的 95%時)。S7200 有 3種模擬量擴展模塊:(l)模擬量輸入擴展模塊 EM231:它有 4路模擬量輸入。用戶可以使用主機 I/O和擴展 I/O。每種輸出電路都采用電氣隔離技術，電源由外部提供，輸出電流一般為 ～2A，輸出電流的額定值與負載的性質有關。EEPROM用來存放用戶程序和需要長期保存的重要數據。它是易失性的存儲器，它的電源中斷后，儲存的信息將會丟失。它包括許多不同功能的子程序及其調用管理程序，如完成輸入、輸出及特殊運算等的子程序。PLC的存儲器包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器兩部分。硬件系統(tǒng)簡化框圖如圖 電源微處理器 （ C P U ）運算器輸入單元輸出單元控制器存儲器E P R O M）R A M （ 用戶程序 ）外設接口（I/O）（I/O）擴展接口編程器等外設擴展機輸入設備輸出設備（ 系統(tǒng)程 序圖 CPUCPU相當人的大腦，是 PLC的核心部件，由大規(guī)模或超大規(guī)模的集成電路微處理器芯片構成。同時，有的還為輸入電路提供 24V的工作電源。I/O 模塊集成了 PLC的 I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。內存主要用于存儲程序及數據，是 PLC不可缺少的組成單元。隨著計算機控制的發(fā)展，工廠自動化網絡發(fā)展得很快，各 PLC廠商都十分重視 PLC的通信功能，紛紛推出各自的網絡系統(tǒng)。PID 調節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調節(jié)方法。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量（Analog）和數字量（Digital）之間的 A/D轉換及 D/A轉換。更重要的是使同一設備經過改變程序改變生產過程成為可能。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC大多具有完善的數據運算能力，可用于各種數字控制領域。例如三菱公司生產的 F系列 PLC平均無故障時間高達30萬小時。今天我們常用的 PLC（Programmable LogicController） 是微型電子計算機與常規(guī)控制元件如繼電器等互相結合形成的新型工業(yè)自動化控制裝置。從 1968年到現(xiàn)在，PLC 經歷了四次換代：第一代 PLC大多用一位機開發(fā)，用磁芯存儲器存儲，只有邏輯控制功能。1969 年，著名的美國數字設備公司（DEC）根據 GM的功能要求，研制出了這種新的工業(yè)控制裝置，并在 GM公司的一條汽車自動化生產線上首次運行取得成功。撕裂檢測器在正常狀態(tài)下攔索使開關的觸發(fā)機構處于正常狀態(tài)，當異物刺穿膠帶機表面并觸及到攔索時，并帶動攔索，使攔索產生位移導致觸發(fā)機構動作輸出撕裂停機信號。當立輥偏轉角達到 12176。在皮帶機中，托輥的徑向跳動引起的振動對皮帶跑偏影響最大。皮帶機在運行一段時間后，由于礦料有的具有一定的粘性，部分礦粉會粘沾在滾筒和托輥上，使得滾筒或托輥局部筒徑變大，引起皮帶兩側張緊力不均勻，造成皮帶跑偏。重則由于皮帶與機架劇烈摩擦引起皮帶軟化、燒焦甚至引起火災，中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 14 頁造成整個生產線停產，因而，正確地處理好皮帶跑偏關系到整個生產系統(tǒng)的正常運轉。當導體 A和 B的兩個接點 1和 2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢,因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應。熱電偶熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是基于賽貝克(seeback)效應,即兩種不同成分的導體兩端連接成回路，如兩連接端溫度不同，則在回路內產生熱電流的物理現(xiàn)象。溫度傳感器是最早開發(fā)，應用最廣。在外加轉矩時，彈性軸產生扭轉變形，在彈性變形范圍內，其扭角與外加轉矩成正比。振動轉矩的轉矩值是波動的，并具有一定周期。動態(tài)轉矩則是轉矩值隨時間變化很大、很迅猛的轉矩。使機器元件轉動的力偶或力矩叫做轉動力矩，簡稱轉矩。變磁阻式傳感器的三種基本類型，電感式傳感器、變壓器式傳感器和電渦流式傳感器都可制成轉速傳感器。 　　光電式轉速傳感器 　它分為投射式和反射式兩類。將摩擦滾輪安裝在下皮帶的上方，利用摩擦滾輪自重產生摩擦力使其隨皮帶的運動而旋轉，如圖 。磁阻式轉速傳感器是利用法拉第電磁感應原理將機械轉速量變換為脈沖電量的轉換器。遲滯可由傳感器內部元件存在能量的吸收造成。但靈敏度愈高，測量范圍愈窄，穩(wěn)定性也往往愈差。（4）傳感器的靈敏度 靈敏度是指傳感器在穩(wěn)態(tài)工作情況下輸出量變化△y 對輸入量變化△x的比值。（2）傳感器動態(tài)特性所謂動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。目前較為廣泛的熱電阻材料為鉑、銅、鎳等，它們具有電阻溫度系數大、線性好、性能穩(wěn)定、使用溫度范圍寬、加工容易等特點。電阻應變片主要有金屬和半導體兩類，金屬應變片有金屬絲式、箔式、薄膜式之分。）和多滾筒（用于大功率）等。）和多滾筒（用于大功率）等。向上輸送散粒料的傾角12176。中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 通用帶式輸送機由輸送帶、托輥、滾筒及驅動、制動、張緊、改向、裝載、卸載、清掃等裝置組成。，成為系統(tǒng)控制分站作為整個遠程控制系統(tǒng)的中間環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)通信正常時，作為控制分站，向上位機傳輸數據的同時，也接受上位機的指令控制，進而控制現(xiàn)場各設備，達到遠程控制功能；當就地控制部分無法與地面控制中心正常通信時，切換到就地控制狀態(tài)，從而保證對主煤流運輸系統(tǒng)的控制，待到與上位機能正常通信時，重新組成遠程控制系統(tǒng)。4）管理功能上位計算機具有圖像顯示和報表處理能力：①顯示各條輸送帶的狀態(tài)；②顯示各圖形報表等；③打印生產中所需各種圖表。順起的延時長短以保證相應輸送帶上不壓煤為原則。按運輸方式不同，煤礦主煤流運輸系統(tǒng)一般分為由輸送機組成的連續(xù)運輸方式、由軌道運輸組成的間斷運輸系統(tǒng)以及由上述兩種組成的混合方式。目前，我國煤礦主煤流遠程控制系統(tǒng)發(fā)展情況差距很大,受企業(yè)性質及煤礦生產規(guī)模的影響。 我國煤礦主煤流控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀帶式輸送機是煤礦生產中的主要運輸工具，其自動化程度及安全運行在煤礦生產中占有極其重要的地位。中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁 系統(tǒng)的組成和功能煤礦主煤流運輸系統(tǒng)為將井下采掘工作面生產的煤炭運送到井底集運站所需的巷道及其運輸設備的總稱。順起：起動前，輸送帶上無煤時，采用順煤流延時起動，以便有效地縮短帶式輸送機空運載時間，節(jié)省電能，減少輸送帶及設備的無效運行磨損。3）保護功能①帶式輸送機低速保護：監(jiān)視輸送帶是否打滑；②跑偏保護：輸送帶跑偏時先發(fā)出信號，一定時間延時后，再檢測有無跑偏信號，若有自動停機；③撕帶保護：強力輸送帶上使用；④堆煤保護：在裝煤點和機頭設置；⑤超溫保護：監(jiān)視機頭驅動輪溫度；⑥超溫自動灑水；⑦煙霧報警；⑧煤倉高、低煤位保護；⑨電機綜合保護：含過載、斷相、短路和漏電閉鎖保護。雖然 PLC能對數據進行處理，但相較于遠程控制上位機的數據處理能力還有不足之處，所以需要將數據上傳到上位機進行復雜處理，如故障信號數據庫的建立、圖形的生成及報表的生成和打印等，這樣便將此系統(tǒng)很好的納入到整個煤礦的統(tǒng)籌管理之中，實現(xiàn)集中管理，對提高生產率有極大幫助。它用于水平運輸或傾斜運輸。C。） 、雙滾筒（包角達350176。） 、雙滾筒（包角達 350176。電阻應變式傳感器傳感器中的電阻應變片具有金屬的應變效應，即在外力作用下產生機械形變，從而使電阻值隨之發(fā)生相應的變化。在溫度檢測精度要求比較高的場合，這種傳感器比較適用。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。如將零輸入和滿量程輸出點相連的理論直線作為擬合直線；或將與特性曲線上各點偏差的平方和為最小的理論直線作為擬合直線，此擬合直線稱為最小二乘法擬合直線。提高靈敏度，可得到較高的測量精度。S的百分比表示。由于磁阻式轉速傳感器具有防潮、防塵、抗干擾能力強等優(yōu)點，所以選用這種傳感器。如果皮帶所載物料屬大塊料，不適宜用這種方式。常用的轉速傳感器有光電式、電容式、變磁阻式以及測速發(fā)電機等。 變磁阻式轉速傳感器 　它屬于變磁阻式傳感器。測出電勢的大小便可測出相應轉速值。靜態(tài)轉矩是轉矩值不隨時間變化，或者隨時間變化很小，很緩慢的轉矩。動態(tài)轉矩包括振動轉矩、過渡轉矩及隨機轉矩三種。當彈性軸轉動時，由于磁鋼與齒輪間氣隙磁導的變化，在信號線圈中分別感應出兩個電勢，在外加轉矩為零時，這兩個電勢有一個恒定的初始相位差，這個初始相位差只與兩只齒輪在軸上安裝的相對位置有關。溫度的測量溫度是一個基本的物理量，自然界中的一切過程無不與溫度密切相關。對于大多數金屬材料支撐的熱電偶而言，這個數值大約在 5～40 微伏／℃之間。 2) 熱電偶測溫基本原理 將兩種不同材料的導體或半導體 A和 B焊接起來，構成一個閉合回路，中國礦業(yè)大學 2022 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 第 13 頁如圖 。 、劃傷及縱向撕裂的檢測1跑偏的檢測皮帶運輸機運行時皮帶跑偏是最常見的故障，皮帶跑偏輕則造成撤料、皮帶磨損。運行中引起的皮帶跑偏：(1)滾筒、托輥粘料引起的跑偏。皮帶機在運行時的機械振動是不可避免的，在皮帶運行速度越快時，振動越大，造成的皮帶跑偏也越大。利用帶式輸送機跑偏時的橫向位移觸碰到開關立輥，使立輥產生偏轉，然后以立輥的偏轉角確定膠帶跑