【正文】 和時(shí)間了也知道步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和脈沖周期的關(guān)系。 2） 靜力矩的選擇 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往往先確定電機(jī)的靜力矩。 步進(jìn)電機(jī)的選擇 步進(jìn)電機(jī)簡介 步進(jìn)電機(jī)是將電 脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。 （ 4） 響應(yīng)速度要求 PLC 是為工業(yè)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的通用控制器 ,不同檔次 PLC 的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。 （ 1） 合理的結(jié)構(gòu)型式 PLC 主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (A/D)是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的系統(tǒng)，是一個(gè)濾波、采樣保持和編碼的過程。 例如： 熱電偶在工作時(shí)輸出的電壓信號(hào)就屬于模擬信 號(hào)，因?yàn)樵谌魏吻闆r下被測(cè)溫度都不可能發(fā)生突跳，所以測(cè)得的電壓信號(hào)無論在時(shí)間上還是在數(shù)量上都是連續(xù)的。把表示數(shù)字量的信號(hào)叫數(shù)字信號(hào)。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來替代。 PLC 的選型 選型規(guī)則 在可編程邏輯控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是可編程邏輯控制器工程設(shè)計(jì)選型。 （ 2） 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描 用戶程序 (梯形圖 )。 （ 5） 功能模塊 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。當(dāng)可編程邏輯控制器投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送 入 I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。另一個(gè)原因是，各種控制模塊的集成沒有兼容性問題，降低了啟動(dòng)和系統(tǒng)確認(rèn)的成本，提供了一個(gè)經(jīng)測(cè)試的高穩(wěn)定性的良好控制環(huán)境。 ARC 報(bào)告中還提到，另一發(fā)展趨勢(shì)是精密運(yùn)動(dòng)和位移控制軟件以及網(wǎng)絡(luò)化（ webenabled）功能，如基于網(wǎng)絡(luò)的 HMI、在線升級(jí)和遠(yuǎn)程故障判斷及排除。不同于硬聯(lián)線系統(tǒng)（ hardwired），它具有更強(qiáng)的簡易性。 基于 PLC 的種種優(yōu)勢(shì)，本系統(tǒng)運(yùn)用 PLC 實(shí)現(xiàn)這一復(fù)雜的開環(huán)控制的高爐上料控制。 高爐生產(chǎn)對(duì)可靠性要求極高，當(dāng)上料系統(tǒng)故障或物流不暢通時(shí)，高爐不能長時(shí)間停止生產(chǎn)，必須及時(shí)排除故障，使生產(chǎn)得以進(jìn)行。 (2)手動(dòng)操作 手動(dòng)操作方式下，操作人員每一次操作按鈕，系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作，這種方式可以用于設(shè)備的調(diào)試，最主要的還是用于排除故障時(shí)的操作。 缺點(diǎn)是無法消除干擾所帶來的誤差。 6）高爐內(nèi)的還原反應(yīng)和分布：按不同溫度分布區(qū)間和還原 的主要反應(yīng)劃分，≦800℃為間接還原區(qū)；≧ 1000℃為直接還原區(qū)； 800～ 1000℃為兩種還原共存區(qū)。 1）塊狀帶：爐料軟融前的區(qū)域，主要進(jìn)行氧化物的熱分解和氣體還原劑的間接還原反應(yīng)。 高爐冶煉的熱源主要來自于焦炭燃燒。 高爐 冶煉用的焦炭、礦石、燒結(jié)礦、球團(tuán)在原料場(chǎng)加工處理合格后，用皮帶機(jī)運(yùn)至高爐料倉貯存使用；各種原料在槽下經(jīng)篩分、計(jì)量后，按程序用皮帶機(jī)輸送到高爐料車中，再由料車?yán)綘t頂加入爐內(nèi)；從高爐下部風(fēng)口鼓入熱風(fēng) (1150－ 1200℃ )，高爐中的物料中的炭素在熱風(fēng)中發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生具有高溫的還原性氣體 (CO、 H2)。 4） 編程語言和編程工具的多樣化和標(biāo)準(zhǔn)化 多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是 PLC 軟件進(jìn)步的一種趨勢(shì)。另一方面，向高速度、大容量、技術(shù)完善的大型 PLC方向發(fā)展。 PLC 的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開關(guān)來模擬，通過PLC 上的發(fā)光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。 PLC 控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 1） 使用方便，編程簡單 采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而無需計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此系統(tǒng)開發(fā)周期短，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。其中 ，美國是 PLC 生產(chǎn)大國，有 100 多家 PLC 廠商，著名的有 AB 公司、通用電氣（ GE）公司、莫迪康（ MODICON）公司。早期的傳動(dòng)調(diào)速控制方法多采用串極、直流或轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制方式，設(shè)備簡單，造價(jià)低，維護(hù)方便等特點(diǎn)。 On the electrical design to ensure that the system has a certain number of check points, to ensure that the ining signal to the controller to be able to make an accurate processing and external control。 本系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： 用 STEP7 編程軟件對(duì) S7200 PLC 進(jìn)行編程、下載。 XXIII 料位傳感器 — 高爐探尺 XIV PLC 的簡介 XII PLC 的控制方式 XII 傳統(tǒng)控制方式 XXIV 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 XXXV 系統(tǒng)梯形圖 高爐上料是煉鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，可靠完美的上料自動(dòng)控制及數(shù)據(jù)采集對(duì)于高爐的順利穩(wěn)產(chǎn)、降低焦化、提高產(chǎn)量質(zhì)量起著重要的作用。 關(guān)鍵詞 ： 高爐上料 ； PLC 控制； PLC 編程； 自動(dòng)控制 Abstract: Iron and steel industry is one of China39。該系統(tǒng)用 PLC 完成所有的過程控制、數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)調(diào)節(jié)、事故處理及報(bào)警等工作。中小型高爐上料主要是卷揚(yáng)料車上料，由于料車上料占地面積小，在中小高爐中得到廣泛的應(yīng)用，如中型高爐卷揚(yáng)系統(tǒng)采用雙電機(jī)控制，小高爐采用單電機(jī)控制。 經(jīng)過多年的發(fā)展，國內(nèi) PLC 生產(chǎn)廠家約有三十家，國內(nèi) PLC 應(yīng)用市場(chǎng)仍然以國外產(chǎn)品為主。它與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能 價(jià)格比。 PLC 采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，具有很強(qiáng)的抗干擾能力，平均無故障時(shí)間達(dá)到數(shù)萬小時(shí)以上，可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)， PLC已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。 PLC 或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù) PLC 上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速地查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速地排除故 。 PLC 與 PLC 之間的聯(lián)網(wǎng)通信、 PLC 與上位計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)通信已得到廣泛應(yīng)用。但是這將會(huì)耗費(fèi)數(shù)以萬計(jì)的高端知識(shí)人才的畢生努力。還原出來的還原鐵進(jìn)一步熔化和滲碳，最后形成鐵水。高爐冶煉主產(chǎn)品為鐵水，副產(chǎn)品為煤氣、爐渣等；高爐鐵水用鐵水罐運(yùn)往煉鋼廠，煉鋼停減產(chǎn)時(shí)富余的鐵水由鑄鐵機(jī)澆鑄成面包鐵。渣鐵液滴在焦炭空隙間滴落的同時(shí)，繼續(xù)進(jìn)行還原、滲碳等高溫物料化學(xué)反應(yīng)，特別是非鐵元素的還原反應(yīng)。 閉環(huán)控制系統(tǒng)是基于反饋原理建立的自動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，它具有抑制干擾的能力，對(duì)元件特性變化不敏感，并能改善系統(tǒng)的響應(yīng)特性。 (4)全自動(dòng)操作 當(dāng)檢測(cè)到爐內(nèi)缺料時(shí)，操作臺(tái)通過按鈕實(shí)現(xiàn)上料、開門、小車上下行的全部自動(dòng)控制。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或物流不暢時(shí)，上料系統(tǒng)轉(zhuǎn)入手動(dòng)生產(chǎn)，直到排除故障，再切換到自動(dòng)生產(chǎn)。 用 PLC 控制 高爐上料系統(tǒng) 的動(dòng)作程序及過程參數(shù)，采用數(shù)字定時(shí)器代替 時(shí)間繼電器、中間繼電器。 PLC 技術(shù)之所以盛行了 30多年，特點(diǎn)包括：過程執(zhí)行的實(shí)時(shí)性；讀、寫輸入輸出（ I/O）值的實(shí)時(shí)性；能保證執(zhí)行和繼續(xù)操作的魯棒性和可靠性；保護(hù)控制代碼和執(zhí)行不受外來影響；功能獨(dú)立，保證控制響應(yīng)的專一性。另外，高速的科技發(fā)展迫使廠家希望對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)。 基于 PLC 的各方面優(yōu)勢(shì)，本系統(tǒng)選擇 PLC 控制器 來實(shí)現(xiàn)這一開環(huán)的高爐上料控制 。這樣，即使某個(gè) CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。在整個(gè)運(yùn)行期間，可編程邏輯控制器的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即 I/O 指令則可以直接存取 I/O 點(diǎn)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時(shí)間， 因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定可編程邏輯控制器 的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的可編程邏輯控制器和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。 (4)可編程邏輯控制器的類型 可編程邏輯控制器按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類；按 CPU 字長分為 1 位、 4 位、 8 位、 16 位、 32 位、 64 位等?？梢?，零件數(shù)目這個(gè)信號(hào)無論在時(shí)間上還是在數(shù)量上都是不連續(xù)的，因此他是一個(gè)數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)先進(jìn)行解碼，即把數(shù)字碼轉(zhuǎn)換成與之對(duì)應(yīng)的電平，形成階梯狀信號(hào)，然后進(jìn)行低通濾波。 PLC 的型號(hào)不同 ,對(duì)應(yīng)著其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等均各不相同 ,適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。 集中式不需要設(shè)置驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程 I/O 硬件 ,系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程 I/O 式適用于大型系統(tǒng) ,系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣 ,遠(yuǎn)程 I/O 可以分散安裝在現(xiàn)場(chǎng)裝置附近 ,連線短 ,但需要增設(shè)驅(qū)動(dòng)器和遠(yuǎn)程 I/O 電源；多臺(tái) PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺(tái)設(shè)備分別獨(dú)立控制 ,又要相互聯(lián)系的場(chǎng)合 ,可以選用小型 PLC,但必須要附加通訊模塊。對(duì)可靠性要求很高的系統(tǒng) ,應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。 步進(jìn)電機(jī)選型規(guī)則 步進(jìn)電機(jī)有步距角（涉及到相數(shù)）、靜轉(zhuǎn)矩、及電流三大要素組成。直接起動(dòng)時(shí)（一般由低速）時(shí)二種負(fù)載均要考慮，加速起動(dòng)時(shí)主要考慮慣性負(fù)載，恒速運(yùn)行進(jìn)只要考慮摩擦負(fù)載。脈沖控制方式采用 PWM。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中要求手動(dòng)盤車功能 , 在驅(qū)動(dòng)器不斷電的情況下要求直接轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)軸 , 這時(shí)要利用驅(qū)動(dòng)器的脫機(jī)信號(hào)功能 , 使 電機(jī)脫機(jī) , 進(jìn)行手動(dòng)操作或調(diào)節(jié) 。 (1) 放尺：高爐加料后 ,需要放尺以對(duì)料位進(jìn)行測(cè)量 .這一過程稱為放尺操作 .放尺時(shí)是重錘處于自由下落狀態(tài) ,同時(shí)抱閘保持松閘狀態(tài) .此時(shí)電機(jī)產(chǎn)生的提尺力矩小于重錘的重力力矩 ,使重錘勻速下落，從而保證重錘到達(dá)料面時(shí) ,不僅無倒尺現(xiàn)象發(fā)生 ,而且鋼絲繩一直保持有一定的張力而張緊 . (2) 扶尺：當(dāng)探尺到料面后，由于料面的支撐和電機(jī)弱矩收取的共同作用，使重錘只能隨著料面的下行而下移，這即為扶尺操作。 根據(jù)設(shè)計(jì)中各設(shè)備在正常工作條件下的電流的計(jì)算（電路的計(jì)算不應(yīng)超過刀開關(guān)的額定電流）和實(shí)際情況、刀開關(guān)的級(jí)數(shù)、操作方式，選用的刀開關(guān)有： HD13BX400/31 HD13BX200/31 HD13BX600/31 HS11400/31。 根據(jù)正常運(yùn)行情況下，熔斷體額定電流不應(yīng)小于計(jì)算電流，但應(yīng)盡力接近計(jì)算電流，熔斷器的額定電壓不應(yīng)低于線路額定電壓，最大分?jǐn)嚯娏鲬?yīng)大于線路中可能出現(xiàn)的峰值電流有效值的原則。 繼電器：根據(jù)熱繼電器的整定電流等于或大于被保護(hù)電動(dòng)機(jī)額定電流，選擇設(shè)計(jì)中用到的適用的熱繼電器有： GT H22/L GT H22/L GT H22/L 11A GT H22/L 30A。 現(xiàn)將其制成框圖：程序設(shè)計(jì)步驟如圖 3 圖 3 程序設(shè)計(jì)步驟 確定控 制對(duì)象及其控制范圍 PLC 型號(hào)選定 I/O 點(diǎn)數(shù)及內(nèi)存估計(jì) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 投入運(yùn)行 外部電路設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) PLC 安裝布線 硬件設(shè)計(jì) 軟件設(shè)計(jì) 程序初調(diào)正確？ 是否符合設(shè)計(jì)要求 ？ 軟件 調(diào)整 硬件 調(diào)整 N Y N N 編程環(huán)境 7 簡介 西門子 STEP7 是用于 SIMATIC S7300/400 站創(chuàng)建可編程邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件，可使用梯形圖邏輯、功能塊圖和語句表進(jìn)行編程操作。實(shí)現(xiàn) STEP 7 各種功能所需的 SIMATIC 軟件工具都集成在 STEP 7 中。 西門子 STEP7 中的該編程語言是 S7 Graph。 3） 語句表（ STL－ Statement List） 是一種類似于微機(jī)匯編語言的一種文本編程語言，由多條語句組成一個(gè)程序