【正文】 本文重點介紹了以下幾點內(nèi)容：（1） 結(jié)合實際情況設(shè)計了集中控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和要完成的控制功能，并對其各個組成部分分別論述。PLC應(yīng)用系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。PIW270是滾筒溫度1的輸入值存儲地址，測量的實際溫度與PLC內(nèi)數(shù)字表示值成100倍關(guān)系。脈沖定時器T9開始計時。將它通過計算機的串行口和一根PC/MPI轉(zhuǎn)接電纜與PLC的MPI口相連，即可進(jìn)行相互間的通信?？刹迦肽M量HART的輸入和輸出模塊，意味著ET200M適用于過程工程。在建立一個項目系統(tǒng)的時候，應(yīng)充分考慮各個模塊的電流耗量和功率損耗。模擬量輸入模塊SM331的輸入測量范圍很寬，它可以直接輸入電壓、電流、電阻、熱電偶等信號，根據(jù)型號的不同，各模擬量輸入范圍的數(shù)字化表示以及數(shù)字量與不同的模擬輸出范圍間的對應(yīng)可以從技術(shù)手冊中查到。從響應(yīng)速度來看，晶體管響應(yīng)最快，繼電器最慢；從安全隔離效果和應(yīng)用靈活性角度來看，以繼電器觸點輸出型最佳。綜合考慮以上幾點，本次設(shè)計中選用直流32點輸入的輸入模塊SM321（6ES7 3211BL000AA0）。如果要跨范圍使用PLC，或者應(yīng)用中的某些功能或信號有特別的速度要求時，確定PLC的型號就應(yīng)特別慎重。除電源模塊、CPU模塊和接口模塊外，一個機架上最多只能安裝八個信號模塊或功能模塊。電源模塊（PS）：電源模塊用于將SIMATIC S7300連接到120/230V交流電源和24/48/60/110V直流電源。觸摸屏可以監(jiān)視帶式機速度、拉線急停和跑偏開關(guān)的動作位置等各種保護(hù)狀況以及顯示帶式輸送機的正常運行工況和各種故障狀態(tài)。此外，PLC的I/O接口可直接與控制現(xiàn)場的用戶設(shè)備聯(lián)接。在寫輸出模塊的階段，CPU將輸出過程映像區(qū)的狀態(tài)傳給輸出模塊。控制部分：等效于一個受控于內(nèi)部邏輯的一個線圈，接點可用于驅(qū)動外部輸出設(shè)備的繼電器。在本設(shè)計中，我們選擇使DJSBA1型縱撕傳感器。漏料檢測器。 煙霧傳感器 拉線急停開關(guān)KG9001AC型拉線急停開關(guān)的技術(shù)參數(shù)如下所示： 拉力　150177。KG1006系列物料探測傳感器包括KG1006A型和KG1006C型，適用于煤炭、冶金、化工、建材的功能行業(yè)惡劣環(huán)境，主要用途是監(jiān)測料倉物料高度；檢測輸送機溜槽阻塞或轉(zhuǎn)載點堆積。因此設(shè)置打滑保護(hù)裝置，自動監(jiān)視調(diào)整或停止。當(dāng)皮帶跑偏時，皮帶碰到跑偏開關(guān)的探桿，并帶動探桿軸轉(zhuǎn)動，此時與探桿固定在一軸上的凸輪也同時轉(zhuǎn)動，撥動跑偏開關(guān)的微動開關(guān)發(fā)出跑偏信號。 參數(shù)檢測及故障保護(hù)裝置為了能實時的掌握帶式輸送機的運行狀況，需要對其一些參數(shù)如速度、滾筒溫度等進(jìn)行檢測。膠帶1繞過傳動滾筒2及尾部滾筒3形成無級循環(huán)的牽引機構(gòu)，在滾筒2和3之間的機架上按一定距離安裝著托輥4和5，用來支承載有物料的膠帶段(重段)和回空的膠帶段(空段)，傳動滾筒由電動機通過減速器帶動，膠帶與滾筒之間的摩擦力使膠帶移動，這時，由給料漏斗7(裝載裝置)加到膠帶上的物料就和膠帶一起移動。8）具有聯(lián)網(wǎng)功能，能與全礦井自動化監(jiān)控系統(tǒng)可靠的聯(lián)接、實現(xiàn)全局監(jiān)控。每一條皮帶安排一人專門負(fù)責(zé)巡視，勞動量大、效率低。它可以實時顯示系統(tǒng)的運行情況和各種故障情況，進(jìn)行及時的報警顯示和記錄。從單臺控制系統(tǒng)到多臺的集中控制系統(tǒng)，有價格相對較貴的PLC構(gòu)成的系統(tǒng)和低廉的單片機應(yīng)用系統(tǒng)。往返運行式運輸設(shè)備的特點是，在運行區(qū)間，以一定的方式，作往返式周期性運行，運行中需要操作換向。由于膠帶輸送機的輸送能力變化范圍大、運輸距離長、貨載和輸送機間沒有相對運動、運轉(zhuǎn)時阻力小等，因而具有適應(yīng)性強、工作平穩(wěn)可靠、動力消耗小、機件磨損小、使用維修方便等優(yōu)點，在選煤廠中得到廣泛應(yīng)用。(2)故障檢測系統(tǒng)誤報率高。各條皮帶機都由一臺電動機驅(qū)動，正常運行速度為2m/s，其中振動篩為雙層的，每條皮帶機均設(shè)置跑偏、堆煤、煙霧、拉線急停、打滑、縱撕等保護(hù)。：信號發(fā)出后，執(zhí)行堆煤聲光報警指令和急停指令。完成一個系統(tǒng)內(nèi)多條皮帶多個設(shè)備全過程的控制、監(jiān)測，構(gòu)成一個完善的集中控制系統(tǒng)。它上下的兩股膠帶分別由上下的托輥來支承。因此，防護(hù)輸送帶跑偏是帶式運輸機運行保護(hù)中的重要問題。KG1007A－2型防跑偏開關(guān)技術(shù)參數(shù)如下所示：膠帶跑偏開關(guān)型號: KG1007A－2型 外殼防護(hù)等級: IP54 觸點容量 AC380V、DC220V，5A，煤礦井下使用時必須和本質(zhì)安全型電路連接 探桿動作轉(zhuǎn)動最大角度: 大于70176。同上，我們在此設(shè)計中沒有采用專門的超速傳感器，通過膠帶速度與設(shè)定值的比較，判定膠帶是否超速運行。煙霧檢測傳感器 由于打滑摩擦等原因，膠帶機滾筒升高到一定溫度時，會使膠帶燃著，因此我們在滾筒處設(shè)置煙霧傳感器，當(dāng)煙霧濃度大于一定值時，發(fā)出報警信號。根據(jù)課題項目的具體要求，被測對象是一直轉(zhuǎn)動的滾筒表面，接觸式溫度傳感器測量起來誤差太大，響應(yīng)時間太長，溫度變化的傳遞完全依靠空氣為介質(zhì)進(jìn)行熱交換，因而采用接觸式測量不適用于該次設(shè)計，為此，選用了RAYTEK非接觸式紅外熱敏元件作為測溫元件，溫度傳感器的輸出信號為0～10V模擬量電壓信號，測量范圍為32～535度。這就避免了上面漏料檢測器的失誤?？删幊绦蚩刂破鳎≒rogrammable Logic Controll er）正是順應(yīng)這一潮流出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。STEP7將用戶編寫的程序和程序所需的數(shù)據(jù)放置在塊中，功能塊FB和功能FC相當(dāng)于用戶編寫的子程序，系統(tǒng)功能SFC的系統(tǒng)功能塊SFB是操作系統(tǒng)提供給用戶使用的標(biāo)準(zhǔn)子程序，這些塊也通稱為邏輯塊。 PLC對輸入輸出的處理規(guī)則 PLC的特點 1)靈活、通用 在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制裝置是大量的繼電器，整個系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計好的電氣控制圖，由人工通過布線、焊接、固定等手段組裝完成的，其過程費時費力。因此，PLC既可對開關(guān)量進(jìn)行控制，又可對模擬量進(jìn)行控制。觸摸屏具有方便直觀、圖像清晰、堅固耐用和節(jié)省空間等優(yōu)點。接口模塊（IM）：接口模塊用于多機架配置時連接主機架和擴(kuò)展機架。 集控系統(tǒng)PLC的設(shè)計 CPU的選擇（1）I/O點數(shù)的確定 經(jīng)過對各輸入輸出的大略計算，本設(shè)計中需要數(shù)字量輸入164點，數(shù)字量輸出69點，模擬量輸入通道14路，其具體分配見表3. 2。滿足設(shè)計需要。每一個輸入點能接受一個來自用戶輸入設(shè)備所發(fā)出的開關(guān)信號。模塊是通過輸出端子與外部用戶輸出設(shè)備連接的。輸入模塊的循環(huán)時間是指這一通道開始轉(zhuǎn)換模擬量輸入值到下次開始轉(zhuǎn)換的時間，它是模塊中所有活動的輸入通道的轉(zhuǎn)換時間的總和。綜合考慮以上各點，本次設(shè)計選用10A的電源模塊PS 307（6ES7 3071KA000AA0）。 ET200M由以下部分組成 ： IM153接口：用于與PROFIBUSDP現(xiàn)場總線的連接 ； 各種I/O模塊：用總線連接器連接或插入在有源總線模塊內(nèi), 總線連接器設(shè)計，在運行過程中不能更換模塊； 有源總線模塊設(shè)計，在運行過程中能更換模塊；電源(如有必要) ； S7300自動化單元的所有I/O模塊：都可應(yīng)用(功能和通信模塊只用于SIMATIC S7/M7主設(shè)備)； HART模塊 。膠帶和給煤機在運行的時候，工作方式不可改變。啟動允許信號發(fā)出后，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和設(shè)備的工藝需求，在啟動運行皮帶沿線發(fā)出預(yù)警聲響，時間一般是30秒。一般的PLC控制系統(tǒng)不用采取什么特殊抗干擾措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境使用。3)在隔離變壓器和PLC之間加裝交流穩(wěn)壓器或交流低通濾波器(見圖51)，以濾除高頻脈沖，提高電源穩(wěn)定性，從而降低電網(wǎng)電壓波動對PLC電源電壓的影響。由于是初次接觸煤礦的皮帶運輸系統(tǒng)，對現(xiàn)場的具體情況了解甚微，所以設(shè)計中的很多細(xì)節(jié)部分考慮不周，在結(jié)構(gòu)上也有不完善的地方，我在以后的工作學(xué)習(xí)中會繼續(xù)努力的。由于信號電纜分布電容和輸入裝置濾波等影響，裝置之間的信號頻率一般低于1，所以PLC控制系統(tǒng)接地應(yīng)采用一點接地方式，如圖53所示，接地線應(yīng)粗一些，以減小各個電路部件之間的地電位差，從而減小地環(huán)流的干擾。 PLC系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。當(dāng)輸出為“0”時，膠帶運行正常，無故障發(fā)生；另一類為模擬量信號，傳感器輸出的模擬量信號是標(biāo)準(zhǔn)的電壓或是電流信號，通過模擬輸入模塊，將電壓或電流信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字形式，但是我們需要知道它所測的真實值，如溫度傳感器，輸出9V，我們需要得到9V對應(yīng)的溫度值，因此我們需要對輸入PLC的數(shù)值進(jìn)行處理。、起自保作用。與標(biāo)準(zhǔn)4～20mA 控制不同，PROFIBUS能夠在由一根雙絞線電纜組成的單一總線網(wǎng)段上，支持32個工作站。且與SIMATIC S7300 I/O模塊及功能模塊兼容，安全性高。 SM331的每兩個輸入通道構(gòu)成一個輸入通道組，可以按通道組任意的選擇測量方法和測量范圍。匯點式輸出接線既可以用于直流輸出模塊，也可用于交流輸出模塊。(a) (b) 匯點式輸入接線（a 直流模塊 b 交流模塊）數(shù)字量輸出模塊的選擇和外部連線SM322數(shù)字量輸出模塊的作用是將S7300的輸出信號傳給外部負(fù)載（即用戶輸出設(shè)備），并將S7300內(nèi)部低電平信號轉(zhuǎn)換成外部所需要電平的輸出信號。采樣時，信號通過背板總線進(jìn)入到輸入映像區(qū)。這種方法是以PLC處理每個信息量所需存儲器數(shù)的統(tǒng)計平均經(jīng)驗值為依據(jù)，乘以信息量數(shù)再考慮一定的裕量計算得到存儲器需要容量。通信處理器（CP）是一種智能模塊，它用于PLC間和PLC與其它裝置間連網(wǎng)以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。S7300 PLC的主要組成部分有導(dǎo)軌（RACK）、電源模塊（PS）、中央處理單元模塊（CPU）、接口模塊（IM）、信號模塊（SM）、功能模塊（FM）等。因此，PLC在機電一體化產(chǎn)品中被廣泛應(yīng)用。因此，要求在各種惡劣工作環(huán)境和條件(如電磁干擾、灰塵等)下可靠工作，將故障率降至最低。該組織塊執(zhí)行完畢后，被中斷的塊將從被中斷的地方開始繼續(xù)執(zhí)行。本次設(shè)計所采用的S7—300屬于模塊式PLC，主要由機架、CPU模塊、信號模塊、功能模塊、接口模塊、通信處理器、電源模塊和編程設(shè)備組成，各種模塊安裝到機架上。振動檢測器。因此正因為這一特點，使其容易發(fā)生縱向撕裂事故，而且一旦事故發(fā)生，就會造成非常重大的經(jīng)濟(jì)損失，即使能修補，也浪費很長的時間，給生產(chǎn)造成損失。為保證煙霧傳感器正常工作，必須對其定期打掃和清洗。堆煤傳感器 當(dāng)煤倉內(nèi)有大煤塊塞住煤倉漏口時，會使煤流阻在煤倉內(nèi)，無法向膠帶投放。 速度檢測傳感器部分電路方框圖打滑 驅(qū)動滾筒打滑的原因是滾筒的摩擦牽引力降低、超載或帶子被卡住。目前，對運輸機跑偏的解決辦法主要有兩種：(1)通過人工調(diào)整滾筒或托輥進(jìn)行調(diào)偏；(2)使用回轉(zhuǎn)式槽型調(diào)偏托輥（上膠帶裝）或平行調(diào)偏托輥（下膠帶裝）進(jìn)行自動調(diào)偏。本項目的膠帶輸送機都采用一臺電機的單滾筒驅(qū)動。膠帶輸送機集中控制系統(tǒng)主要由PLC、人機界面等組成，它主要控制膠帶輸送機、各種參數(shù)檢測和故障保護(hù)裝置，將各種信息在觸摸屏上集中顯示。：信號發(fā)出后，執(zhí)行滾筒超溫聲光報警、灑水指令和急停指令。集中控制室設(shè)在選煤樓振動篩的附近，由控制柜、操作臺和觸摸屏組成。本論文正是以此為目的，以新疆哈密煤礦主斜井與地面膠帶輸送機為背景，設(shè)計一種基于PLC的運輸皮帶和給煤機的集中控制系統(tǒng)。這不但節(jié)省了大量的司機人員，也為及時發(fā)現(xiàn)故障，縮短停產(chǎn)時間和綜合自動化創(chuàng)造了條件?；赑LC的皮帶集中控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目 錄1 緒論 1 概述 1 膠帶輸送機集中控制系統(tǒng) 1 膠帶輸送機集中控制系統(tǒng)的重要性 1 集中控制系統(tǒng)的發(fā)展及存在的問題 2 本課題研究的主要內(nèi)容 22 膠帶機集中控制系統(tǒng)的總體設(shè)計 4 課題背景介紹 4 膠帶輸送機集中控制系統(tǒng)的功能設(shè)計 5 膠帶輸送機集中控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 7 膠帶輸送機 7 參數(shù)檢測及故障保護(hù)裝置 8 PLC簡述 14 人機界面HMI 173 膠帶輸送機集控系統(tǒng)硬件設(shè)計 19 SIMATIC S7300 PLC簡介 19 SIMATIC S7300 PLC簡介 19 模塊安裝 20 集控系統(tǒng)PLC的設(shè)計 21 CPU的選擇 21 23 25 26 284 膠帶集中控制系統(tǒng)軟件設(shè)計 30 集中控制的流程圖 30 系統(tǒng)軟件實現(xiàn) 31 控制方式選擇 31 模擬量的處理 325 控制系統(tǒng)的抗干擾措施 34 34 356 總結(jié) 37參考文獻(xiàn): 38附錄 40翻譯部分 42英文原文 42中文譯文 54致 謝 64第66頁蘭州交通大學(xué)2014屆本科生畢業(yè)設(shè)計 1 緒論 概述煤炭運輸是煤炭生產(chǎn)過程中不可缺少的一部分。而集中控制方式，是在整個運輸線上新增一套集中控制裝置，在控制室內(nèi)集中操縱機構(gòu)，由一名司機來完成操作。而皮帶機集中控制系統(tǒng)可實現(xiàn)對整個皮帶機運輸系統(tǒng)的遙測、遙信、遙控，提高生產(chǎn)效率、降低事故率，減少故障處理時間、減少現(xiàn)場操作人員、提高經(jīng)濟(jì)效益。其控制方式有兩種：集中手動控制和就地控制，沒有集中自動控制，所有的控制都由人來操作。：信號發(fā)出后，執(zhí)行縱撕聲光報警和急停指令。ET200M 遠(yuǎn)程單元通過IM1532總線接口模塊連接到PROFIBUS總線上。多滾筒驅(qū)動的優(yōu)點就是能夠傳遞較大的功率，帶動較大的負(fù)載，并能降低輸送帶的張力；其缺點就是可能會出現(xiàn)功率不平衡問題，從而增加了電動機的備用功率。(4)維護(hù)質(zhì)量原因：滾筒清掃不干凈，造成直徑不等。其工作原理是：帶式輸送機運行時，速度檢測傳感器由緊貼膠帶的滾輪帶動轉(zhuǎn)盤（帶有齒槽）在光電傳感器凹槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，光電傳感器光路通斷受齒槽控制，輸出相應(yīng)的方波頻率信號，頻率信號經(jīng)整形放大后，再經(jīng)頻率/電壓、電壓/電流變換后輸出4～20mA的電流信號。在滾筒實際轉(zhuǎn)速不能確定的情況下，我們通過檢測