【正文】 T”) 用于讀 Profibus 從站 (MM440)的數(shù)據(jù)， SFC15(“ DPWR_DAT” )用于將數(shù)據(jù)寫(xiě)入 Profibus 從站 (MM440)，硬件組態(tài)時(shí) PZD 的起始地址： W16108(即256)。 本設(shè)計(jì) 大大簡(jiǎn)化了人員和設(shè)備配置。 本設(shè)計(jì)在應(yīng)用在礦山空氣壓縮機(jī)運(yùn)行 中 ， 可以對(duì) 系統(tǒng)內(nèi) 整體和局部的情況都進(jìn)行監(jiān)視 ， 可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 系統(tǒng) 的集中控制 ， 大大節(jié)省了時(shí)間 及人力，降低了人員現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)變量的危險(xiǎn)性， 提高了工作效率 。 最后，我要感謝我的父母及家人， 焉得諼草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。四年來(lái)， 學(xué)校的師長(zhǎng)、領(lǐng)導(dǎo)、 同學(xué) 都 給予我的關(guān)心和幫助，使我終身收益，我真心地感謝他們。它 具有的報(bào)警記錄使我們能及時(shí)得知異常情況并找出錯(cuò)原因，它所具有的變量歸檔和報(bào)表打印使我們能大量存檔并隨時(shí)打印出來(lái)，以供分析。 本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了 礦山空氣壓縮機(jī)的智能監(jiān)控 ，可以在無(wú)人值守的情況下 自動(dòng)運(yùn)行 ，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的異常情況進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警，并 在異常情況系統(tǒng)解決不了時(shí)進(jìn)行自動(dòng)停機(jī) ，確保了 空氣壓縮機(jī)運(yùn)行的安全性 ，從而全面實(shí)現(xiàn)了所需的各項(xiàng)指標(biāo)和技術(shù)要求。 注意：當(dāng)正 /反向切換時(shí)，電機(jī)一定要處于停止?fàn)顟B(tài) ，變頻器頻率設(shè)置為 0 Hz。 在本系統(tǒng)中 可以直接輸入頻率。 圖 423 選擇歸檔變量 所需要的歸檔變量如圖 424 所示。報(bào)警的運(yùn)行系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)過(guò)程值的監(jiān)控、控制報(bào)警輸出、管理報(bào)警確認(rèn)。它們將每一臨界狀態(tài)提早通知操作員，并幫助消除空閑時(shí)間。 具體做法是： ，選擇“屬性”，在事件欄中右 鍵單擊 “鼠標(biāo)動(dòng)作”，選擇“直接連接 ”，如圖 418所示。單擊右邊的黃色文件夾圖標(biāo)，在已經(jīng)建立的變量中選 擇我們所需要連接的變量；選擇更新的周期為“根據(jù)變化”，確定輸入 /輸出域。 3．加入退出系統(tǒng)按鈕，具體做法：?jiǎn)螜C(jī)動(dòng)態(tài)向?qū)е械南到y(tǒng)函數(shù) 退出 WinCC運(yùn)行系統(tǒng) 鼠標(biāo)左鍵 完成。還可以設(shè)置時(shí)間范圍。 二 、 表格控件： 表格畫(huà)面在 WinCC運(yùn)行時(shí)能直觀的顯示一些重要的參數(shù)的數(shù)值，與趨勢(shì)畫(huà)面配合可以將數(shù)據(jù)的狀態(tài)了解的更加全面，設(shè)計(jì)步驟如下： 1．選擇控件選項(xiàng)板中的“ WinCC Online Table Control”，拖放到合適的位置。 2．“曲線”欄中，輸入“ 二級(jí)排氣 壓力”作為第一條曲線的名稱，選擇趨勢(shì)顯示的顏色為 紅 色，連接變量 2 EJPQYL，顯示類(lèi)型為“ 線性 連接點(diǎn)”。 礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 24 圖 412 報(bào)警 記錄 3． 默認(rèn)情況下， WinCC項(xiàng)目在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)并不裝載“報(bào)警記錄”。通過(guò)使用報(bào)警控件，用戶在組態(tài)時(shí)就可獲得高度的靈活性，因?yàn)橄Ｍ@示的消息文本、消息行和消息塊均可在圖形編輯器中進(jìn)行組態(tài)，根據(jù)本課題的工藝要求，當(dāng)入口壓力、出口壓力、出口溫度超出一定的范圍時(shí)都會(huì)對(duì)儀器產(chǎn)生損害，如果操作人員不 及時(shí)采取措施，不僅會(huì)造成儀器的損害，而且會(huì) 增加成本。其設(shè)計(jì)步驟如下： 1． 選取標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象里的多邊形工具構(gòu)造壓縮機(jī)的大概形狀。 3． 窗口對(duì)象 ： 含有與 Windows程序連接的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 21 圖 49 WinCC 圖形編輯器 圖形編輯器包括以下元素： 繪圖欄、標(biāo)題欄、菜單欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、“對(duì)象選項(xiàng)板”、“樣式選項(xiàng)板”、“動(dòng)態(tài)向?qū)А?、“?duì)齊選項(xiàng)板”、“圖層選項(xiàng)板”、“變量選項(xiàng)板”。 圖 48 設(shè)置變量 圖形界面的設(shè)計(jì) 圖形編輯器的介紹 圖形編輯器是用于創(chuàng)建過(guò)程畫(huà)面并使其動(dòng)態(tài)化的編輯器。不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，它的長(zhǎng)度不一樣。每個(gè)系統(tǒng)變量均有明確的意義，可以提供事項(xiàng)的功能，一般用以表示運(yùn)行系統(tǒng)的狀態(tài)。 在名稱欄里輸入“ plc1”。無(wú)論是單用戶系統(tǒng)，還是冗余多服務(wù)器 \多用戶系統(tǒng)， WinCC均是較好的選擇。 4． 在“圖形運(yùn)行系統(tǒng)”選項(xiàng)卡上，應(yīng)設(shè)置 WinCC項(xiàng)目的啟動(dòng)畫(huà)面。 1． 在“常規(guī)” 選項(xiàng)卡上，檢查“計(jì)算機(jī)名稱”輸入框中是否輸入了正確的計(jì)算機(jī)名稱?？梢酝ㄟ^(guò) WinCC在趨勢(shì)和表格控件顯示過(guò)程值，并分別在趨勢(shì)和表格形式下顯示。它可以用包含在對(duì)象和樣式選項(xiàng)板中的眾多圖形對(duì)象來(lái)創(chuàng)建復(fù)雜的過(guò)程畫(huà)面。 4． 開(kāi)放體系 ： Windows支持公共接口： ODBC、 OPC、 DDE、 ActiveX、 OCX和 SQL。獨(dú)立于工藝技術(shù)和行業(yè)的基本系統(tǒng)設(shè)計(jì)，模塊化的結(jié)構(gòu)，以及靈活的擴(kuò)展方式。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型時(shí)，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)確定，這時(shí)應(yīng)用 PID控制技術(shù)最為方便。 首先 在 PLC 程序中都有 OB100 對(duì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化 ， 它的作用是啟動(dòng)系統(tǒng)的時(shí)候一次值。 在界面的左下角可以看到填入機(jī)架內(nèi)的模塊的訂貨號(hào)。 2． 鼠標(biāo)左鍵單擊“ SIMATIC 300 站點(diǎn) ”，雙擊右邊的“硬件”對(duì) SIMATIC 300 的站點(diǎn)進(jìn)行組態(tài)，在 SIMATIC 300 站點(diǎn)界面中的左上部分添加“機(jī)架”，然后在右邊選擇我們已經(jīng)選型好的硬件，選擇“ SIMATIC 300”，在 PS300 中選擇電源模塊， CPU300中選擇 CPU 模塊，在 SM300 中可以添加數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出，以及模擬量輸入 /輸出模塊。 礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 8 第 3 章 下位機(jī)程序 設(shè)計(jì) 礦山空氣壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的工藝流程 其流程圖如圖 31所示。通過(guò)配備的觸摸屏系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遠(yuǎn)程信息的現(xiàn)場(chǎng) 集中顯示。 PLC控制程序采用 SIEMENS公司提供的 。 6． 模擬量輸 出 (AO)模塊 SM332 本系統(tǒng)采用 12位模擬量輸入模塊。 3． 數(shù)字量輸出 (DO)模塊 SM322 本系統(tǒng)選擇直流 16路繼電器輸出型數(shù)字量輸出模塊，其型號(hào)為： SM332 DO 16*DC24V/ 6ES7 3228BH010AA0。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 第 2 章 硬件選型 和地址 符號(hào)表 PLC模塊的選擇 PLC通過(guò)設(shè)計(jì)程序的梯形圖邏輯以及上位機(jī)發(fā)出的指令 ， 完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)采集。它的出現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了人員和設(shè)備配置。隨著 電子 技術(shù)、軟件技術(shù)、控制技術(shù)飛速發(fā)展，可編程控制器（ PLC）發(fā)展迅猛，性能很高，價(jià)格較為合理，與繼電器搭的控制電路比具有非常大的優(yōu)勢(shì)。另外，空壓機(jī) 耗電量很大，其中有相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間是在空載或輕載狀態(tài)下運(yùn)行，導(dǎo)致能耗大、機(jī)器受 損嚴(yán)重、運(yùn)行成本較高。 40 致 謝 32 第 5 章 變頻器控制 30 報(bào)警記錄的內(nèi)容和功能 23 曲線畫(huà)面 16 驅(qū)動(dòng)的功能 6 輸出地址 5 地址和變量的配置 1 課題背景及意義 利用傳感檢測(cè)儀表和 PLC對(duì)礦山空氣壓縮機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)空氣壓縮機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而使生產(chǎn)系統(tǒng)獲取良好的經(jīng)濟(jì)效益和安全性能。 PLC的監(jiān)控軟件，及基于 WinCC(Windows Control Center)的空氣壓縮機(jī)上位機(jī)過(guò)程監(jiān)控軟件，完成了監(jiān)控系統(tǒng)的安裝與調(diào)試工作。 3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 15 創(chuàng)建步驟 39 參考文獻(xiàn) 近年來(lái)，隨著可編程控制器的日漸成熟，越來(lái)越多設(shè)備的控制都采用 PLC 控制器來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器控制，并取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。 課題背景及意義 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容是礦山空氣壓縮機(jī)的智能監(jiān)控 系統(tǒng)，主要是設(shè)計(jì)一套獨(dú)立的由可編程控制器 PLC、智能調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥及各種檢測(cè)儀表組成的機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)，以保證壓縮機(jī)組的安全可靠地運(yùn)行。此外，它還具有高度的開(kāi)放性和可擴(kuò)充性，可以連接第三方設(shè)備。在對(duì)控制對(duì)象和控制任務(wù)進(jìn)行了分析和統(tǒng)計(jì)后，采用以下 S7300系列模塊來(lái)組成本系統(tǒng) [5]。其型號(hào)為： SM321 DI16* DC24V 6ES7 3211BH010AA0。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，包括兩個(gè)部分：上位機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)。對(duì)于本系統(tǒng)，根據(jù)煤礦現(xiàn)場(chǎng)條件、傳輸距離、傳輸速率、傳輸可靠性等要求， PROFIBUS總線是最經(jīng)濟(jì)最適合本系統(tǒng)的監(jiān)控層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 W i n C C 應(yīng) 用 程 序W i n C C 數(shù) 據(jù) 管 理器通 訊 驅(qū) 動(dòng) 程 序（ W i n C C ）通 道 單 元（ W i n C C ）硬 件 驅(qū) 動(dòng) 程 序（ W i n C C ）通 訊 模 塊控 制 程 序P L C 圖 23 WinCC 與 PLC 之間的過(guò)程通訊結(jié)構(gòu) 礦山空氣壓縮機(jī)智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 6 地址和變量的配置 輸入地址 輸入地址 （ AI） 如表 21 所示： 表 21 輸入地址符號(hào)表 輸入符號(hào) 輸入地址 1風(fēng)壓模擬量輸入值 PIW2 1二級(jí)排氣模擬量輸入值 PIW4 1一級(jí)氣壓模擬量輸入值 PIW6 1缸體壓力模擬量輸入值 PIW8 1出水管溫度模擬量輸入值 PIW10 1總水管壓力模擬量輸入值 PIW12 1風(fēng)包溫度模擬量輸 入值 PIW14 1電機(jī)溫度模擬量輸入值 PIW16 1一級(jí)氣缸溫度模擬量輸入值 PIW18 1缸體溫度模擬量輸入值 PIW20 1出水管溫度模擬量輸入值 PIW22 1二級(jí)溫度模擬量輸入值 PIW24 2風(fēng)壓模擬量輸入值 PIW26 2二級(jí)排氣模擬量輸入值 PIW28 2一級(jí)氣壓模擬量輸入值 PIW30 2缸體壓力模擬量輸入值 PIW32 2出水管溫度模擬量輸入值 PIW34 2總水管壓力模擬量輸入值 PIW36 2風(fēng)包溫度模擬量輸入值 PIW38 2電 機(jī)溫度模擬量輸入值 PIW40 2一級(jí)氣缸溫度模擬量輸入值 PIW42 2缸體溫度模擬量輸入值 PIW44 2出水管溫度模擬量輸入值 PIW46 2二級(jí)溫度模擬量輸入值 PIW48 1液位模擬量輸入值 PIW50 2液位模擬量輸入值 PIW52 輸出地址 輸出地址 （ AO/DO） 如表 22 所示： 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 表 22 輸出地址符號(hào)表 輸出符號(hào) 輸出地址 1報(bào)警 2報(bào)警 1停車(chē) 2停車(chē) 1閥開(kāi)度輸出值 PQW2 2閥開(kāi) 度輸出值 PQW4 信號(hào)采集 S7300為每個(gè)本機(jī)數(shù)字量輸入提供脈沖捕捉功能。氣泵 用于 從山下輸送水。添加完成后，點(diǎn)擊“保存并編譯”。 圖 33 SIMATIC 300硬件配 置 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 S7300 程序的設(shè)計(jì) 對(duì) S7300 的硬件配置完成之后，可以進(jìn)行下一步程序的編寫(xiě)了，下面介紹一下本系統(tǒng)中的主要程序的設(shè)計(jì)。 圖 34 初始化 然后 將模擬量信號(hào)采集經(jīng)過(guò) FC105 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量存入 DB 塊中， FC105 是將 027648模擬量轉(zhuǎn)換成你所要求的數(shù)字量即 采集來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)， 再將 DB 塊中的數(shù)字量與限定模擬量值比較進(jìn)行報(bào)警及停機(jī)判斷。 是手自動(dòng)切換如圖 36 所示。 2． 多處理平臺(tái) ： WindowsNT可在一個(gè)平臺(tái)上支持 2到 32個(gè)處理器，同時(shí)， WinCC支持均衡的多處理系統(tǒng) [14]。這使我們?cè)谠O(shè)計(jì)項(xiàng)目的時(shí)候又多了一條解決問(wèn)題的途徑。