【正文】 隨著這篇本科畢業(yè)論文的最后落筆，我四 年的大學(xué)生活也即將劃上一個圓滿的句號。狀態(tài)字和實際值可從 , 讀出。 圖 430 變量常規(guī)設(shè)置 圖 431 歸檔值設(shè)置及變量選擇 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 35 圖 432 變量權(quán)限 總的歸檔圖變量和歸檔表如圖 433 和 434 所示。 報警記錄的內(nèi)容和功能 報警記錄有兩個系統(tǒng)組成：組態(tài)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)。這種組態(tài)用在實現(xiàn)畫面的跳轉(zhuǎn)上。 如圖 414所示 。還可以設(shè)置時間范圍。在“消息行”中設(shè)置消息行包含的元素有：日期、時間、編號、消息文本和錯誤點。 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 22 了解了這些 就可以開始圖形界面的設(shè)計了。選擇這個圖標(biāo)，右擊，選擇 “ 重命名畫面 ” ，輸入更改后的名稱，如 “ 主畫面 ” 。 2． 創(chuàng)建與編輯變量 在 WinCC項目管理器的變量管理器中，打開 “ 內(nèi)部變量 ” 目錄。 添加 SIMATIC S7 Protocol Suite 驅(qū)動程序的步驟 1． 在 WinCC項目管理器的瀏覽窗口中，右擊“變量管理” 。在缺省狀態(tài)下，將始終啟動并激活圖形運行系統(tǒng)。系統(tǒng)向?qū)Ш徒M態(tài)對話框在組態(tài)期間提供相應(yīng)的支持，為了在運行中顯示消息，可以使用包含在圖形編輯器的對象選項板中的報警控件。當(dāng)其中一臺出現(xiàn)故障時，另外一臺計算機仍然可以繼續(xù)監(jiān)控 壓縮機，從而不影響 壓縮機的正常運行。 圖 35 模擬量轉(zhuǎn)換 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 12 其次控制變頻器啟動電機，來啟動空 壓機，實時監(jiān)空壓機的各個數(shù)據(jù)參數(shù)，進行報警和停機。 圖 32 SIMATIC 300硬件配 置 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 10 下位機程序設(shè)計 S7300 硬件 的配置 SIMATIC Manager 快捷圖標(biāo)，按照“新建項目向?qū)А碧砑右粋€新的項目。而在掃描周期的開始，這些脈沖不是總能被 CPU讀到?？梢赃M行監(jiān)測報表的查詢、打印以及壓風(fēng)機多種狀態(tài)的圖形輸出。 圖 21 系統(tǒng)原理圖 1． 電源模塊 PS307將 120/230交流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)?24V直流電壓，為 S7300提供電源。以往的操作人員不得不親自到現(xiàn)場去檢測各個表的讀數(shù)，不但費時費力，而且對操作人員礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 2 的耳膜有損壞，一旦有些參數(shù)發(fā)生異常情況不能及時反映給操作 人員，就很容易損壞機器，影響機器的運行，造成成本過高。 41 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 1 第 1 章 緒論 引言 在煤礦采煤生產(chǎn)中，空氣壓縮機（簡稱：空壓機）主要負責(zé)向礦井大量的風(fēng)動機械提供動力，其工作的可靠 性和安全性直接影響著礦山的正常生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。 27 變量組態(tài) 13 WinCC 資源管理器的組成與相應(yīng)功能 在對控制系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上 ， 設(shè)計出空壓機監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) ， 給出了系統(tǒng)的軟硬件配置 ， 詳細闡述了系統(tǒng)各功能模塊的內(nèi)容及作用 ， 并對系統(tǒng)調(diào)試原理和 方法進行了說明。實際運行結(jié)果表明該控制系統(tǒng)運行良好 ， 效果達到了預(yù)期要求 。 II 第 1 章 緒論 6 輸入地址 8 礦山空氣壓縮機控制系統(tǒng)的工藝流程 10 S7300 程序的設(shè)計 27 常量組態(tài) 37 結(jié) 論 目前大部分空壓機 存在著控制方式落后、操作不方便的問題。同時，操作人員還得對某些參數(shù)進行記錄 ， 這是一項繁瑣的工作，不僅增加了工作量，還增加了運行成本?？紤]到負載模塊 不是很多 ，故選取 5A的電源。此外，本系統(tǒng)還實現(xiàn)了與企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)的鏈接， PLC采集到的信號經(jīng)過工業(yè)以太網(wǎng)傳輸?shù)竭h程調(diào)度室，使企業(yè)授權(quán)人員 能瀏覽或者控制壓風(fēng)機的運行狀況。當(dāng)一個輸入設(shè)置了脈沖捕捉功能時，輸入端的狀態(tài)變化被鎖存并一直保持到下一個掃描循環(huán)刷新。 “ SIMATIC 300 站點”，雙擊右邊的“硬件”對 SIMATIC 300 的站點進行組態(tài)，在 SIMATIC 300 站點界面中的左上部分添加“機架”，然后在右邊選擇我們已經(jīng)選型好的硬件，選擇“ SIMATIC 300”，在 PS300 中選擇電源模塊， CPU300 中選擇 CPU 模塊，在 SM300 中可以添加數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出，以及模擬量輸入 /輸出模塊。 最后是 PID 控制： 在實際的工程應(yīng)用中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡稱 PID控制，又稱 PID調(diào)節(jié)。 3． 使工業(yè)應(yīng)用更加安全 ： WindowsNT是模塊化的操作系統(tǒng)，它允許用戶關(guān)掉某些應(yīng)用而不影響其它應(yīng)用。 4． 變量記錄（歸檔及趨勢） 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 15 被用來采集、處理和歸檔工業(yè)現(xiàn)場的過程數(shù)據(jù)。為獲得更好的性能，如果項目目前沒有使用到某個組件，則不可選擇。 2． 從快捷菜單欄中 選擇“添加新的驅(qū)動程序”，打開“添加新的驅(qū)動程序”菜單項，選擇 “ SIMATIC S7 Protocol ” 如圖 44所示 。右擊 “ PROFIBUS”下的 “ kyj” 握手連接圖標(biāo)，從快捷菜單欄中選擇 “ 新建變量 ” 菜單項，打開變量屬性框，如圖 47所示。再右擊圖標(biāo)選擇 “打開畫面 ”或者雙擊該圖標(biāo)，即可進入畫面。 圖 410 控件 壓縮機主界面 礦山空氣 壓縮機 的 主界面是所有圖形界面中 顯示相關(guān) 參數(shù)最多的界面，主要顯示的參數(shù)有：入口壓力和出口壓力、出口溫度 等。 如圖 412所 示。 6.“數(shù)據(jù)軸”中將“自動”勾掉，在“接受變量屬性”中自“ 0”至“ 1”填寫好變量范圍。當(dāng)我們激活運行 WinCC時，畫面窗口缺省顯示的是設(shè)計 主界面。以導(dǎo)航畫面中的 “ 返回 ” 按鈕為例子。 報警記錄的組態(tài)系統(tǒng)為報警記錄編輯器。 圖 433 用戶歸檔變量 圖 434 檢測 數(shù)據(jù)歸檔 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 36 第 5 章 變頻器 控制 變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實現(xiàn)對交流異步電機的軟起動、變頻調(diào)速、提高運轉(zhuǎn)精度、改變功率因素、過流 /過壓 /過載保護等功能。如圖 5 54 所示 所示。回憶這四年生活的點點滴滴 ， 一切中的一切都是歷歷在目，讓人倍感留戀，倍感珍惜。四年的求學(xué)生涯在師長、親 友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。在本例中設(shè)定值和控制字可以從數(shù)據(jù)塊 DB1 中傳送， 設(shè)為 047E 再變?yōu)?047F后 中的頻率值將輸出。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 33 圖 426 新歸檔頁面 圖 427 通訊選擇 圖 428 歸檔變量名 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 34 圖 429 歸檔權(quán)限設(shè)置 將變量插入歸檔中如圖 4 43 432 所示。報警可以通知操作員在生產(chǎn)過程中，發(fā)生的故障和錯誤消息，用于及早報警臨界狀態(tài)，并避免停機或縮短停機時間。 圖 417 I/O 變量連接 常量組態(tài) 顧名思義，就是創(chuàng)建動態(tài)連接時連接的為常量 。右擊 畫面窗口，單擊“屬性”，在彈出的對話框中，把“其他”項中的“畫面 名稱”改為“主界面”， 調(diào)節(jié)縮放因子。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 25 圖 413 歷史曲線 設(shè)置 5． “時間軸”中，選擇趨勢的“時間格式”為“ hh： mm： ss： ms” 。顏色在自定義選項中選擇淡黃色；在“參數(shù)”欄的“選擇”勾選“行”；在“狀態(tài)欄”中，勾選“狀態(tài)欄”中包含的元素，選擇對齊方式。 此外，單擊菜單欄里的“查看”，選擇“工具欄”，我們可以看到還有“動態(tài)向?qū)А焙汀白兞俊眱蓚€工具欄沒有顯現(xiàn)出來，“動態(tài)向?qū)А崩镉泻芏嘤糜诮M態(tài)的動作函數(shù)，如“ Single Picture Change” ,在我們需要的時候可以隨便調(diào)用。資源管理器中，右擊圖形編輯器圖標(biāo)，選擇 “ 新建畫面 ” ，這時，在資源管理器右邊窗口就會出 現(xiàn)一個缺省名為“ ” 的畫面圖標(biāo)。 8位字符集和 16位字符集存儲空間都為 0255字節(jié)，所不同的是 8位字符集用來表示 ASCII字符集中的字符串，而 16位用來表示 Unidode字符集的文本變量。 3． 為用戶提高一個簡便接口用于外部設(shè)備或應(yīng)用的存儲器結(jié)構(gòu)加入變量標(biāo)簽并設(shè)置地址。 2． 在“啟動”選項卡上，可選擇 WinCC運行 系統(tǒng)的啟動組件，根據(jù)項目的要求進行選擇?？梢匀我獾剡x擇消息塊、消息級別、消息類型、消息顯示以及報表。也就是說我們可以用兩臺或者兩臺以上的計算機同時監(jiān)控軸流壓縮機。 如圖 35 所示。 如果添加的正確的話，編譯無誤，如果添加錯誤的話，組態(tài)的硬件無法被編譯或保存，必須組態(tài)正確 才可以保存 [17]。脈沖捕捉功能允許 PLC捕捉到持續(xù)時間很短的脈沖。上位機軟件采用德國 SIMATIC公司的 WinCC(Windows Control Center)軟件，定時采集各種儀表和監(jiān)測傳感器檢測的信號。 系統(tǒng) 原理 圖如圖 21所示。 對于空氣壓縮機的正常運行，我們主要關(guān)心各個參數(shù)（溫度，壓力 ）是否正常。 20 壓縮機主界面 7 第 3 章 下位機程序設(shè)計 該方案充分利用將空壓機與 PLC控制器相連 ， 能夠靈活方便地實現(xiàn)對空壓機的遠程監(jiān)控。 關(guān)鍵詞 ： 空氣壓縮機 ； PLC； 控制系統(tǒng) ； WinCC 礦山空氣壓縮機智能監(jiān)控 控制仿真 系統(tǒng) 設(shè)計 II Abstract The safety operation and protection of air pressor is of great importance to the production of factories and mining enterprises. Integrating the conventional relay control, puter control and munication control technologies, programmable logic control(PLC)is designed specially for industrial control. Sensing detection instruments and PLC are used to control mine air pressors, realizing the design of air pressor monitoring system so as to help the production system gain good economic benefits and safety performance. The paper describes the position, protection function, control principle, system munication, collection of system signals and design idea of the PLC system of air pressors. The thesis gives the total design plan, hardware configu