【正文】 在大中型的可編程序控制器系統(tǒng)中，常采用結(jié)構(gòu)化語(yǔ)句描述程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系。在梯級(jí)中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。表36 下面主要給出本系統(tǒng)中用到的電源1747P2說(shuō)明1747P2進(jìn)線電壓85132/170265Vac4763HZ典型進(jìn)線功率180VA最大上電沖擊電流20A內(nèi)部電流容量5A at 5Vdc at 24Vdc熔絲保護(hù)1747F2或等效250V3A熔絲 SANO SOC SD4或BUSSMANNAGC324Vdc用戶電源的電流容量200mA24Vdc用戶電源電壓范圍1830Vdc額定工作溫度0℃～60℃(32176。檢測(cè)回路負(fù)責(zé)對(duì)壓力罐罐體、管道壓力大小及罐體料位高低進(jìn)行判斷，按照工藝要求決定對(duì)相關(guān)的電控氣動(dòng)閥的開(kāi)啟或關(guān)閉；控制回路負(fù)責(zé)接通低壓配電柜內(nèi)對(duì)應(yīng)的MCC功能單元，使壓力繼電器、電控氣動(dòng)閥啟動(dòng)或停止，完成氧化鋁的濃相輸送。純硬件冗余的優(yōu)點(diǎn)之一，就是不需要軟件進(jìn)行專門的編程。下位機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖34所示：圖34 下位機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 AB的PLC的CPU雙冗余設(shè)計(jì)PLC是現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱之一，是可靠性高、應(yīng)用非常廣泛的工業(yè)控制產(chǎn)品。除塵器是將氧化鋁粉在輸送過(guò)程中而形成的‘灰塵’收集起來(lái)以便重新送入料倉(cāng)。對(duì)輸出模塊，考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)；可控硅輸出模塊適用于開(kāi)關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過(guò)載能力較差。PLC還具有人機(jī)對(duì)話，高速數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)程控制，通訊聯(lián)網(wǎng)等功能。SLC500系列是一個(gè)不斷充實(shí)的小型可編程控制器系列。PLC主要用于順序邏輯控制，因此，大多數(shù)場(chǎng)合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制（在本設(shè)計(jì)中沒(méi)有模擬量輸出，只有料位、壓力的模擬量輸入）。簡(jiǎn)單和價(jià)格適中的功能強(qiáng)大的處理器，建議應(yīng)用于材料處理、HVAC控制、組裝生產(chǎn)、小型過(guò)程控制和監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程終端(SCADA RUT)應(yīng)用。這些產(chǎn)品有強(qiáng)大的可靠性歷史記錄，它們覆蓋了幾十萬(wàn)個(gè)各式各樣的應(yīng)用場(chǎng)合。 氧化鋁粉輸送的控制系統(tǒng)分三階段：第一階段是卸庫(kù)到2000T上層緩沖料倉(cāng)的氧化鋁粉輸送：卸庫(kù)內(nèi)上料后，氧化鋁氣動(dòng)溜槽輸送氧化鋁到2000T上層倉(cāng)的空氣提升機(jī)使用的氣源采用MJ250C型羅茨風(fēng)機(jī)提供，空氣提升機(jī)裝置由一個(gè)電磁閥和羅茨風(fēng)機(jī)連鎖控制。同時(shí)啟動(dòng)2000T上層緩沖料倉(cāng)向2000T下層料倉(cāng)的打料過(guò)程，待2000T下層料倉(cāng)的氧化鋁粉到達(dá)高料位時(shí)停止。 (一) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)?？梢?jiàn)PLC控制系統(tǒng)在電解鋁行業(yè)中將會(huì)長(zhǎng)期占據(jù)主要控制系統(tǒng)地位。鋁電解是一個(gè)電解槽數(shù)量多、高能耗、高粉塵、強(qiáng)磁場(chǎng)、環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大的生產(chǎn)過(guò)程。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。電解鋁廠生產(chǎn)過(guò)程的控制系統(tǒng)，主要由氧化鋁輸送及電解槽的控制兩大部分組成。它的工作原理是：物料進(jìn)入壓力罐中后經(jīng)壓縮空氣加壓呈沸騰狀態(tài)，并維持這一狀態(tài)，確保物料進(jìn)入特制的濃相管中就被壓縮空氣分割成一段一段的料栓向前流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)物料的輸送。近年由于大中型預(yù)焙新型槽結(jié)構(gòu)的采用，這就要求開(kāi)發(fā)新的控制系統(tǒng)和設(shè)備與之適應(yīng)。我國(guó)鋁廠綜合自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展比國(guó)外晚，八十年代以前，國(guó)內(nèi)鋁電解槽生產(chǎn)過(guò)程主要以人工操作和經(jīng)驗(yàn)管理為主，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)條件差，工作環(huán)境惡劣。面對(duì)激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)所帶來(lái)的局面，企業(yè)只有緊緊把握市場(chǎng)運(yùn)行的脈搏，充分結(jié)合自身的特點(diǎn)，面向世界經(jīng)濟(jì)的大潮，不斷融入新技術(shù)、新方法，推陳出新。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。啟動(dòng)震動(dòng)篩的電機(jī)使震動(dòng)篩震動(dòng)，打開(kāi)2000T下層料倉(cāng)下的閥門，氧化鋁粉在離心風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)力作用下和震動(dòng)篩震動(dòng)作用下進(jìn)入壓力罐。 PLC的選型根據(jù)前一節(jié)中的工藝過(guò)程和控制方案，下面進(jìn)行PLC工程設(shè)計(jì)選型。當(dāng)您選擇一個(gè)掃描器模塊，并將其插入30個(gè)模塊插槽之中的一個(gè)槽內(nèi)，您便能將通用的遠(yuǎn)程I/O或設(shè)備網(wǎng)(DeviceNet)I/O加入您的系統(tǒng)。增加帶1747SN掃描器模塊的通用遠(yuǎn)程I/O。離線編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。但這兩種硬件結(jié)構(gòu)的編程工具和大多數(shù)的I/O模塊都是兼容的，因此在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體系統(tǒng)情況考慮低成本和系統(tǒng)的需要選擇什么樣的模塊式控制器，SLC500系列除了組態(tài)靈活之外，SLC500可編程控制器之間還可以通過(guò)內(nèi)置的DH485網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，以進(jìn)行編程和監(jiān)控。大型PLC,I/O點(diǎn)數(shù)在1024以上。（三）電源的選擇一般PLC的供電電源應(yīng)設(shè)計(jì)選用220VAC電源，與國(guó)內(nèi)電網(wǎng)電壓一致。就地控制柜主要是完成現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)并且控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。PLC控制器是系統(tǒng)控制的中心，采集系統(tǒng)的全部工況信號(hào)，實(shí)時(shí)控制相關(guān)的設(shè)備動(dòng)作；同時(shí)監(jiān)視生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)危險(xiǎn)工況出現(xiàn)時(shí)，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，當(dāng)極限工況出現(xiàn)時(shí)，聯(lián)鎖保護(hù)設(shè)備，保障生產(chǎn)過(guò)程安全。兩個(gè)CPU模塊互相監(jiān)視對(duì)方的運(yùn)行狀態(tài)和通訊情況，一旦發(fā)現(xiàn)對(duì)方故障，立即發(fā)出報(bào)警，通過(guò)ControlNet網(wǎng)，傳送給上位工控機(jī)，在操作管理臺(tái)上顯示報(bào)警。在控制室即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行與手動(dòng)運(yùn)行間的切換。框架選件：框架是安放處理器和I/O模塊之處，有四種尺寸的框架（4槽、7槽、10槽以及13槽）,本設(shè)計(jì)中的框架選用13槽的1746A13。功能模塊可以分為不同的類型，在同一種類型中，也可能因功能參數(shù)的不同而使功能或應(yīng)用范圍有所差別，例如，輸入端的數(shù)量、輸入信號(hào)的類型等的不同使它的使用范圍不同。 AB可編程控制器系統(tǒng)軟件羅克韋爾自動(dòng)化除了提供自動(dòng)化基礎(chǔ)硬件外，還提供大量的軟件工具，并在其產(chǎn)品中包含了最新的Microsoft的32位Windows NT及ActiveXTM技術(shù)。2種文本化語(yǔ)言：IL(Instruction List)指令表指令表是用布爾助記符來(lái)描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。ON=25AC,OFF=25AC斷態(tài)電流(最小值)1Ma ACamp。下面以氧化鋁濃相輸送的壓力罐進(jìn)料系統(tǒng)為例，畫出接觸器控制回路圖如下圖310所示：圖310 壓力罐系統(tǒng)接觸器控制回路 技術(shù)指標(biāo)表32 下表給出SLC500處理器系列的SLC5/03(1747L532)技術(shù)指標(biāo)：內(nèi)容程序內(nèi)存附加數(shù)據(jù)存貯最大I/O容量機(jī)架/槽數(shù)編程指令掃描時(shí)間位執(zhí)行時(shí)間技術(shù)指標(biāo)12K字多達(dá)4K字960離散點(diǎn)3/30991ms/k表33 下表給出中央處理器及框架和模塊的特性及優(yōu)點(diǎn)對(duì)照表：特性優(yōu)點(diǎn)四種中央處理單元支持各種I/O要求和功能四種不同的框架尺寸提供I/O安裝的靈活性和擴(kuò)展選擇多種1746 I/O模塊提供多于48種不同模塊來(lái)滿足用戶應(yīng)用的要求四種電源支持交流和直流電源，提供四種不同功率的電源多種通訊選擇支持DH485,RS232,和DH+通訊表34 下表是SLC500模塊式處理器的一般技術(shù)指標(biāo)：說(shuō)明技術(shù)指標(biāo)5Vdc時(shí)電源負(fù)載量SLC5/01,SLC5/02處理器 350mASLC5/03處理器 500mASLC5/04處理器 24Vdc時(shí)電源負(fù)載SLC5/01,SLC5/02處理器 105mASLC5/03處理器 175mASLC5/04處理器 200mA斷電后程序掃描時(shí)間20ms~3s(視電源負(fù)載量而定)時(shí)鐘/日歷精度（僅適合于SLC5/035/04處理器在25℃條件下 +54秒/月在60℃條件下 +81秒/月噪聲抑制NEMA標(biāo)準(zhǔn)ICS 2230