【正文】 ................................................................................... 35 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) VI 節(jié)點的建立 .................................................................................36 標(biāo)記數(shù)據(jù)庫的建立 .....................................................................36 標(biāo)記監(jiān)視器 .................................................................................38 上位組態(tài)圖形及測試 .................................................................40 本章小結(jié) ............................................................................................41 結(jié)論 .....................................................................................................................42 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................43 致謝 .....................................................................................................................45 附錄 1 ..................................................................................................................46 附錄 2 ..................................................................................................................53 附錄 3 ..................................................................................................................58 附錄 4 ..................................................................................................................63 附錄 5 ..................................................................................................................70 附錄 6 ..................................................................................................................79 第 1 章 緒論 1 第 1章 緒論 課題 研究 背景 及意義 煤是現(xiàn)代化建設(shè)和人們社會生活不可或缺的資源， 隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)步伐的 持續(xù) 加快， 城鎮(zhèn) 化建設(shè)的不斷推進(jìn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷 完善 ， 煤的生產(chǎn)量和出口量大大增加，人工勞作的成本日益上漲，企業(yè)間的競爭越來越激烈，使得單一簡單的 人工操作設(shè)備已經(jīng)不能滿足工業(yè)現(xiàn)場散貨的流轉(zhuǎn)效率， 煤的大量使用對煤場散貨的流轉(zhuǎn)速度提出了更高的要求， 煤場的生產(chǎn)量已經(jīng)大大超出了煤料的流轉(zhuǎn)速度，大量的煤料堆在工業(yè)現(xiàn)場而不能持續(xù)高效地運往需要它的地方，這間接的阻礙了工業(yè)的發(fā)展，而 取料機(jī)這一高效設(shè)備的應(yīng)用就充分解決了這一難題，它代替了人工勞動，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而最重要的是取料機(jī)的工作過程是環(huán)保的，具有很強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性。本次設(shè)計完全由個人進(jìn)行設(shè)計，對取料機(jī) PLC 控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和研究，尤其是應(yīng)用 PLC 的取料過程做了比較系統(tǒng)的分析，在設(shè)計取料的過程中，充分考慮了現(xiàn)場的實際環(huán)境，簡單而且安全。 本科畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 煤場取料機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 燕 山 大 學(xué) 2020 年 6 月 本科畢業(yè) 設(shè)計 (論文 ) 煤場取 料機(jī)的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 學(xué) 院： 電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 工 業(yè) 自動化儀表 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 答辯日期： 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 )任務(wù)書 學(xué)院：電氣工程學(xué)院 系級教學(xué)單位：自動化儀表系 學(xué) 號 學(xué)生 姓名 專 業(yè) 班 級 題 目 題目名稱 煤場取料機(jī) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計 題目性質(zhì) ：工程設(shè)計 ( )；工程技術(shù)實驗研究型 ( √ )； 理論研究型 ( )；計算機(jī)軟件型 ( )；綜合型 ( )。 PLC 控制技術(shù)在取料機(jī)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，使這一愿想得以實現(xiàn)，大大提高了工作效率，降低了勞動成本。 PLC 。 煤場取料機(jī)控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和成果 取料機(jī)是煤場煤料流轉(zhuǎn)現(xiàn)場的核心高效設(shè)備，是煤料從生產(chǎn)現(xiàn)場運往使用現(xiàn)場的關(guān)鍵設(shè)備，這個環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性和可靠性直接影響到工業(yè)現(xiàn)場的效率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此許多專家和學(xué)者對取料機(jī)的研究和改造始終沒有停止過，他們有的從取料機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，使取料機(jī)的結(jié)構(gòu)更加適合工業(yè)現(xiàn)場的實際環(huán)境；有的從取料機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計 和改造，利用多種型號的 PLC，諸如西門子 S7300、歐姆龍、三菱、羅克韋爾等對取料機(jī)進(jìn)行編程，繼而從中找到最優(yōu)的、相對簡潔的程序?qū)θ×蠙C(jī)進(jìn)行控制，取得一定的研究成果。 劉偉峰針對斗輪堆取料機(jī)的取料能力偏低而無法適應(yīng)運煤系統(tǒng)處理的問題，分析了斗輪取料機(jī)取料能力關(guān)聯(lián)因素提出了提升取料能力的改造方案，通過計算斗子容量與取料能力的變化關(guān)系、斗輪轉(zhuǎn)速、工進(jìn)的距離論證了斗容變化與取料能力的關(guān)系及改造實施后可以產(chǎn)生的經(jīng) 濟(jì)效益。設(shè)備主要是在耙車的擺動下依靠煤料的重力使得煤料自動下滑到刮板上，隨著行走裝置的慢速前進(jìn)，刮板把煤料運轉(zhuǎn)到側(cè)旁的懸臂皮帶上，依靠懸臂皮帶的滾動把煤料運走。 取料機(jī)的工作過程只是一系列生產(chǎn)傳輸流程中的一小部分，取料機(jī)設(shè)備相當(dāng)于一個大型的機(jī)車，騎跨在煤堆兩側(cè)的軌道上在兩個軌道之間存放著大量的散煤料，這些煤料堆是由堆料機(jī)堆料而成，取料機(jī)和堆 料機(jī)之間有聯(lián)鎖信號，可以保證兩個設(shè)備不會同時到一個料堆進(jìn)行作業(yè)，由于我設(shè)計的是取料機(jī)的控制系統(tǒng)，在此堆料機(jī)的設(shè)計不再贅述。由于初始取料信號的不同，行走電機(jī)的轉(zhuǎn)動方向相反，因此要使左右行進(jìn)驅(qū)動的電機(jī)進(jìn)行互鎖，已確定取料機(jī)動作的唯一性和確定性。 與電氣傳動有關(guān)的技術(shù)的參數(shù)如下： (1)行走 快速電機(jī) 的 技術(shù)參數(shù) 電氣 回路 如圖 21： 電機(jī) 型號為 YA132S4 電壓 AC380V 的電機(jī)，功率 kW。 主回路中的低壓斷路器和熱繼電器起過熱過載保護(hù)電路的作用。 主回路中的低壓斷路器和熱繼電器起過熱過載保護(hù)電路的作用。 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 L 1L 2L 34 Q FK M 7K H 4V WM~U L12L35QFKM8KH5VWM~U 圖 25 刮板電機(jī)控制回路 圖 26 懸臂皮帶電機(jī)電氣回路 主要硬件電路控制設(shè)計 (1) 行走 快速電機(jī)的 電氣 控制 電氣 控制回路如圖 27 所示 。 慢速電機(jī)也是采用直接啟動方式。在正轉(zhuǎn) 電路里加入了一個反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點，這樣就保證了正轉(zhuǎn)時不能反轉(zhuǎn) 。當(dāng)碰到耙車 2 前限位開關(guān)，系統(tǒng)的耙車 2反轉(zhuǎn)驅(qū)動信號發(fā)出，繼電器 6K 得電， 6K 得電后使得浮點 6K 閉合，浮點閉合后使得繼電器 KM6 得電， KM6 的浮點是控制慢速電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)， KM6得電使得它的浮點閉合，慢速電 機(jī)反轉(zhuǎn)，慢速電機(jī)反轉(zhuǎn)對應(yīng)取料機(jī)向后擺動。 懸臂皮帶電機(jī)采用直接啟動的方式。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警第 2章 取 料機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 17 報信息。 (3) 易學(xué)易用， 容易掌握 PLC 作為通用工業(yè)控制計算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。先進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行現(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試；先進(jìn)行局部、分段調(diào)試，再進(jìn)行整體、系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)是模塊化的，因此可以高效地設(shè)計、構(gòu)建和修改系統(tǒng)。此時決定每個位置是否要自己的控制器。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。 1756ControlLogix 系列可編程控制器是 PLC 的佼佼者，比國外著名公司的 PLC 價格低，但功能相似。 第 2章 取 料機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 21 P L CC P U電 源A 0 A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 A 6I M 1 6 I I M 1 6 II M 1 6 II M 1 6 I O M 1 6 I O M 1 6 I O M 1 6 I 圖 213 PLC 模塊配置圖 (1)1756L61 的 CPU 模塊自帶存儲器，故不需另選存儲器。 模塊連線圖 在做硬件連接圖前，應(yīng)在 PLC 用戶手冊上查出所用各模塊的接線圖，嚴(yán)格按連接圖接線。 D O 1 1 7 5 6 O M 1 6 I2 4 V中控快速正轉(zhuǎn)驅(qū)動中空快速反轉(zhuǎn)驅(qū)動中控慢速正轉(zhuǎn)驅(qū)動中控慢速反轉(zhuǎn)驅(qū)動中控耙車1正轉(zhuǎn)驅(qū)動中控耙車1反轉(zhuǎn)驅(qū)動中控刮板驅(qū)動中控懸臂皮帶驅(qū)動1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 K 7 K 8 KV A C 1 V A C 2耙車1中間繼電器耙車2中間繼電器可啟動系統(tǒng)啟動鈴中控位燈顯上電燈顯1 0 K9 K中控耙車2正轉(zhuǎn)驅(qū)動中控耙車2反轉(zhuǎn)驅(qū)動H L 3 0 H L 3 11 1 K 1 2 K 1 3 K 1 4 K 圖 217 輸出模塊 1 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 24 如 圖 217 的連接圖顯示，輸出模塊 1 與外部電機(jī)驅(qū)動信號和輸出控制信號之間的連接情況，主要是一系列的電機(jī)驅(qū)動信號和啟動控制信號這些點與輸出模塊 1 中 00~15 的一一對應(yīng)連接表。 (3)PLC 的 I/O 模塊選好后，要進(jìn)行地址分配，這個地址應(yīng)與 I/O 表及功能模塊程序一一對應(yīng)，才能將整個系統(tǒng)各部分正確地聯(lián)系在一起。 表 32 數(shù)字量輸出標(biāo)簽 對應(yīng)設(shè)備 對應(yīng)模塊 輸出 數(shù)據(jù)類型 名稱 1K DO1:00 BOOL 快速左驅(qū)動 2K DO1:01