【正文】 器組出料閥開到位 DI 5 9爐飛灰發(fā)送器組管道壓力高 DI 6 手動(dòng)除灰 DI 7 系統(tǒng)復(fù)位 DI 8 開 9爐飛灰發(fā)送器組進(jìn)氣閥 DO 9 開 9爐飛灰發(fā)送器組 3進(jìn)料閥 DO 10 開 9爐飛灰發(fā)送器組 3密封氣閥 DO 11 開 9爐飛灰發(fā)送器組出料閥 DO 12 開 9爐飛灰發(fā)送器組補(bǔ)氣閥 DO 第 28 頁 13 9爐飛灰發(fā)送器組運(yùn)行 DO 14 系統(tǒng)總報(bào)警信號 DO 15 9爐飛灰發(fā)送器組密封壓力低報(bào)警 DO 16 9爐飛灰發(fā)送器組氣源壓力低報(bào)警 DO 17 9爐飛灰發(fā)送器組出料閥未到位報(bào)警 DO 18 9爐飛灰發(fā)送器組管道壓力高報(bào)警 DO 19 9爐飛灰發(fā)送器組 40 秒除灰完成指示燈 DO 鍋爐除灰系統(tǒng)硬件 構(gòu)成 由于除灰系統(tǒng)所用到的 I/O 點(diǎn)數(shù)比較少，在 S7200PLC 中 CPU226 本身 就 集成了 24 個(gè)輸入點(diǎn)和 16 個(gè)輸出點(diǎn)，共 40個(gè) I/O 點(diǎn)，完全符合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求所以不用接擴(kuò)展插槽。在工程瀏覽器、畫面運(yùn)行系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí) ,信息窗口會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)。在畫面開發(fā)系統(tǒng)中用戶可以完成圖形畫面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫連接定義等 ,畫面開發(fā)系統(tǒng)具有完善的圖形功能 ,在畫面開發(fā)系統(tǒng)中用戶可以定義 21 種動(dòng)畫連接方式。可實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)以及更高層次的廠級連網(wǎng)。還有按鈕、報(bào)警、趨勢曲線等特殊圖素。在此方式下， DDE 服務(wù)程序可以采用自己的方式與 I/O 設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換， DDE 服務(wù)程序與組態(tài)王采用標(biāo)準(zhǔn)的 DDE 協(xié)議進(jìn)行通訊。已配置的 I/O 設(shè)備在工程瀏覽器的設(shè)備節(jié)點(diǎn)中分類列出，用戶可以隨時(shí)查尋和修改。它的計(jì)算機(jī)味道很濃，使用方 便性和圖形功能不及原來 Intuch，但控制算法比較好， I/O 硬件驅(qū)動(dòng)相對比較少；德國西門子公司的產(chǎn)品新版軟件有很大的進(jìn)步但體系結(jié)構(gòu)還是老思想在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)管理方面比 Fix 差，對第三方硬件的支持也不熱衷；北京亞控公司的組態(tài)王是國內(nèi)較早出現(xiàn)得組態(tài)軟件產(chǎn)品之一至今已有 6 年左右歷史了。大多數(shù)組態(tài)軟件都可運(yùn)行在 Windows98/NT 環(huán)境下，比較理想的環(huán)境是 Windows2020 和Windows NT。否則比較觸電斷開、后面的電路不接通，比較指令相當(dāng)于一行條件的常開觸點(diǎn)，當(dāng)比較關(guān)系成立時(shí)，觸電閉合；不成立時(shí)，觸電斷開。 （ 3） 比較指令 比較指令是將兩個(gè)操作數(shù)按指定條件進(jìn)行比較。 1ms、 10ms、 100ms。在觸點(diǎn)與線圈中， 1表示啟動(dòng)或通電，0表示沒有啟動(dòng)或沒有通電。它將所有 的模板都裝入一個(gè)機(jī)體內(nèi)，構(gòu)成一個(gè)整體。當(dāng) CPU 處于 STOP 方式時(shí) ， 轉(zhuǎn)入執(zhí)行自診斷檢查。每一次掃描所用的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期或工作周期。有的電源單元還向外提供 24V 隔離直流電源，可供 第 16 頁 開關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場無源開關(guān)等使用。所有輸入、輸出單元均帶有光耦合電路，其目的是把 PLC 與外部電路隔離開來，以提高 PLC 的抗干擾能力 。 系統(tǒng)程序存儲器 ： 系統(tǒng)程序存儲器用于存放 PLC 生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在 PROM 或 EPROM 存儲器中，用戶不可訪問或修改。（ 6）網(wǎng)絡(luò)化。它既可以進(jìn)行 遠(yuǎn)程 控制，又能實(shí)現(xiàn) PLC 和 PLC、 PLC 和計(jì)算機(jī)之間的通信。在新一代的 PLC 中，還可以采用 IEC 規(guī)定的用于順序控制的標(biāo)準(zhǔn)化語言―― 順序功能圖編制用戶程序，使得 PLC 在實(shí)現(xiàn)按照事件或輸入狀態(tài)的順序控制相應(yīng)輸出的場合顯得更簡便。它為用戶提供幾十個(gè)甚至上千個(gè)計(jì)時(shí)器，其計(jì)時(shí)時(shí) 間設(shè)定值既可以由用戶在編制用戶程序時(shí)設(shè)定，也可以由操作人員在工業(yè)現(xiàn)場通過人一機(jī)對話裝置實(shí)時(shí)地設(shè)定，完成定時(shí)或延時(shí)控制。而 可編程邏輯控制器 的發(fā)展又對這些高新技術(shù)提出了更高、更新的要求，促進(jìn)了它們的發(fā)展。模塊式 PLC 配置靈活，裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。 (1)整體式 PLC：整體式 PLC 是將電源、 CPU、 I/O部件都集中在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。 I/O 的處理方式除了采用一般 PLC 通用的掃描處理方式外，還能采用直接處理方式，即在掃描用戶程序的過程中，直接讀輸入，刷新輸出?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 (7)輸入可以是交流 115v。當(dāng)時(shí)汽車的每一次改型都直接導(dǎo)致繼電 器控制裝置的重新設(shè)計(jì)和安裝。三通分料器 S1（ S2），只有在 M5B（ M6B）運(yùn)行時(shí)才打向 B 側(cè)，其余時(shí)刻均打向 A側(cè)。 鍋爐的排渣系統(tǒng)由底渣冷卻、底渣輸送、渣倉及配套卸渣設(shè)備組成。 ④ 對密封壓力信號進(jìn)行檢測，如果密封壓力信號在 5 秒種之內(nèi)仍然為低信號時(shí)，則發(fā)送過程停止，并進(jìn) 行密封壓力低報(bào)警。除了料位信號外，還設(shè)有時(shí)間信號，當(dāng)時(shí)間信號到時(shí)也自動(dòng)進(jìn)行一次氣力除灰過程。 布置靈活、輸送距離長 第 3 頁 1 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)概述 本次設(shè)計(jì)以鍋爐輔助系統(tǒng) PLC（包括氣力除灰控制系統(tǒng)和除渣控制系統(tǒng)）為背景，西門子 S7200CPU226 作為控制器， 用工業(yè)組態(tài)軟件組態(tài)王 軟件進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控。用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場（包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）或用戶需求發(fā)生改變 時(shí)，不需作很多修改而方便地完成軟件的更新和升級；（ 2）封裝性（易學(xué)易用），通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來，對于用戶，不需掌握太多的編程語言技術(shù)（甚至不需要編程技術(shù)），就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能；（ 3）通用性，每個(gè)用戶根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（ PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的 I/O Driver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，就能完成一個(gè)具有動(dòng)畫效果、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)和曲線并存、具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程，不受行業(yè)限 制。組態(tài)軟件的出現(xiàn)使得自動(dòng)化領(lǐng)域又發(fā)生了一次深刻的變革。生產(chǎn)過程自動(dòng)化的程度已成為衡量工業(yè)企業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。我在設(shè)計(jì)過程中 利用 SIEMENS PPI通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的關(guān)聯(lián)， 構(gòu)建了 完整的工業(yè)過程組態(tài)模擬控制系統(tǒng)。在 PC 技術(shù)向工業(yè)控制領(lǐng)域的滲透中，監(jiān)控組態(tài)軟件起到了越來越重要的作用。 PLC 控制技術(shù)代表著當(dāng)前程序控制的先進(jìn)水平， PLC裝置已成為自動(dòng)化系統(tǒng)的基本裝置。 鍋爐除塵器經(jīng)歷過從干式旋風(fēng)除塵 多管旋風(fēng)除塵 麻石水膜除塵 靜電除塵的過程。氣力 除灰 技術(shù)于是 也 得到了逐步的推廣。 圖 除灰裝置示意圖 第 5 頁 (3)飛灰發(fā)送過程： 復(fù)合斜多管飛灰發(fā)送過程與空預(yù)器飛灰發(fā)送過程相同，現(xiàn)以復(fù)合斜多管飛灰發(fā)送過程為例， 作如下說明 ： ① 當(dāng)任意料位高信號或時(shí)間信號到時(shí)，該系統(tǒng)將進(jìn)行飛灰發(fā)送過程。 ⑦ 當(dāng)灰被吹掉之后，表明除灰的目的已經(jīng)達(dá)到，之后應(yīng)該依次關(guān)掉進(jìn)氣閥 、補(bǔ)氣閥 以及密封閥，最后打開三個(gè)灰斗的進(jìn)料閥，除灰 過程結(jié)束。 在啟動(dòng)過程中如果某設(shè)備有故障發(fā)生 ,選擇 A系統(tǒng)為例，則按啟動(dòng)順序，除 第 8 頁 進(jìn)行報(bào)警外，其 對 應(yīng)的 B 系統(tǒng)的設(shè)備將自動(dòng)啟動(dòng)，而在其之后的設(shè)備仍按照原來的 A系統(tǒng)進(jìn)行啟動(dòng)。 同時(shí)系統(tǒng)中還設(shè)有急停按鈕， 如果 系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)生人為事故或是需要所有設(shè)備立刻停止時(shí)，按動(dòng)此按鈕即可讓所有設(shè)備立刻停止。 (4)體積小于繼電器控制裝置。 PLC 問世以來，盡管時(shí)間不長，但是它的發(fā)展十分迅速。 (1)小型 PLC 小型 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)一般在 128 點(diǎn)以下，其特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，整個(gè)硬件融為一體，除了開關(guān)量 I/O 以外，還可以連接模擬量 I/O 以及其他各種特殊功能模塊。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動(dòng)化。擴(kuò)展單元內(nèi)只有 I/O 和電源。 隨 著 PLC 功能的不斷完善，性能價(jià)格比的不斷提高， PLC 的應(yīng)用面也越來越廣 。 可編程邏輯控制器的主要功能和特點(diǎn)： 隨著 PLC 的不斷發(fā)展， 可編程邏輯控制器 已從小規(guī)模的單機(jī)順序控制發(fā)展到包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領(lǐng)域，能組成工廠自動(dòng)化的 可編程邏輯控制器 綜合控制系統(tǒng)?；蛘哌x用具有內(nèi)部高速計(jì)數(shù)器的 PLC，例如日本三菱公司的 FX 系列 PLC 可以提供計(jì)數(shù)頻率最高達(dá) 1OkHz 的內(nèi)部高速計(jì)數(shù)器。它能進(jìn)行這種算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)制轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示和打印、數(shù)據(jù)通信等功能。（ 3）編程方便，易于使用。它的運(yùn)行是按照系統(tǒng)程序所賦予的任務(wù)進(jìn)行的。為了調(diào)試和修改方便，總是先把用戶程序存放在隨機(jī)讀寫存儲器 RAM 中，經(jīng)過運(yùn)行考核，修改完善，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再把它固化到 EPROM 中，替代 RAM 使用。智能編程器由程圖形編程器，它可以聯(lián)機(jī)，也可 以脫機(jī)編程，具有 LCD（液晶顯示器）或（ CRT）圖形顯示功能，可直接輸入梯形圖和通過屏幕對話。所以程序的執(zhí)行是按程序順序依次完成相應(yīng)各電器的動(dòng)作，便成為時(shí)間上的串行 ，由于計(jì)算速度極高。 第二部分是掃描過程。 S7200 可編程控制器介紹 ： S7－ 200 PLC 的特點(diǎn) 西門子公司的 S7200可編程控制器是西門子公司研發(fā)的一種小型可編程序控制器，可用于代替繼電器的簡單控制場合，也可以用于復(fù)雜的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。 S7200 可編程控制器內(nèi)置有高速計(jì)數(shù)器、高速輸出、 PID 控制器、 RS485 編程接口、 PPI 通信協(xié)議、 MPI 通信協(xié)議和自由方式通信功能， I/O 端子排可以很容易地拆卸。該指令用于網(wǎng)絡(luò)塊邏輯運(yùn)算開始的常閉觸點(diǎn)與母線的連接。 加計(jì)數(shù)器由加計(jì)數(shù)器標(biāo)志符 CTU，計(jì)數(shù)脈沖輸入端 CU，加計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號輸入端 R，加計(jì)數(shù)器的設(shè)定值 PV 和計(jì)數(shù)器編號 Cn 組成。字節(jié)比較時(shí)無符號的，其他類型為有符號的。組態(tài)軟件的出現(xiàn)是伴隨著當(dāng)今控制界主流產(chǎn)品 DCS 而出現(xiàn)。 美國 Intellution 公司的 Fix 系列全，但實(shí)時(shí)性欠缺。組態(tài)王的驅(qū)動(dòng)程序采用 ActiveX技術(shù)，使 通訊程序和組態(tài)王能夠構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)，保證運(yùn)行系統(tǒng)的高效率。組態(tài)王最多可與 32 個(gè)設(shè)備相連。 （ 5）人機(jī)接口卡方式 某些廠家的可編程控制器在與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，要求在計(jì)算機(jī)中安裝一個(gè)特殊的人機(jī)接口板卡，板卡與可編程控制器之間采用專門的通訊協(xié)議進(jìn)行通訊。 (4)易學(xué)易用 組態(tài)王提供了一種類似 C 語言的命令語言，使用戶可以根據(jù)自己的特殊需要編寫一段程序（即命令語言連接和應(yīng)用程序命令語言），在運(yùn)行時(shí)定時(shí)或不定時(shí)地執(zhí)行。 工程管理器 工程管理器主要用于組態(tài)王工程的管理 ,比如新建工程、搜索工程、工程的備份、工程的恢復(fù)、變量的導(dǎo)入導(dǎo)出、定義工程的屬性等。 畫 面運(yùn)行系統(tǒng)用于顯示在畫面開發(fā)系統(tǒng)中創(chuàng)建的動(dòng)態(tài)畫面 ,并負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫于通訊程序的數(shù)據(jù)交換 ,把數(shù)據(jù)死亡變化以動(dòng)畫的形式顯示出來 ,同時(shí)可以完成報(bào) 警、歷史記錄、趨勢曲線等監(jiān)控功能 ,還可以生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)文件。 在下一章里將會(huì)詳細(xì)介紹此次設(shè)計(jì)的每一步，以及如何將 PLC 和組態(tài)王相關(guān)聯(lián)。 和 分別代表系統(tǒng)啟動(dòng)信號和料位 高。 如下圖： 圖 新建工程向?qū)е? 點(diǎn)擊“完成”即可完成工程的新建。 圖 組態(tài)王工具箱 下圖即為 我 繪制的鍋爐除灰系統(tǒng)組態(tài)畫面圖： 第 36 頁 圖 鍋爐除灰系統(tǒng)組態(tài)畫面圖 （ 3） 創(chuàng)建 I/O 配置 首先打開工程瀏覽器，在界面的左側(cè)選中設(shè)備欄中的 COM1， 雙擊右欄的新建圖標(biāo)，出現(xiàn)設(shè)備配置向?qū)?— 生產(chǎn)廠家、設(shè)備名稱和通信方式的用戶對話框 。 圖 設(shè)置工程為當(dāng)前工程 點(diǎn)擊“是” 即可 將剛新建的 鍋爐除灰系統(tǒng) 工程設(shè)置為當(dāng)前工程。 在網(wǎng)絡(luò)就 16 里將 置位，也就是給密封閥加壓， 同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器， 之后就要對密封壓力進(jìn)行檢測，如果在 5 秒鐘內(nèi)檢測到的密封壓力為低信號也就是代表此時(shí)的密封壓力低，系統(tǒng)不能繼續(xù)運(yùn)行，就要進(jìn)行報(bào)警