【正文】 在此論文撰寫(xiě)過(guò)程中，要特別感謝我的導(dǎo)師 劉 一帆 的指導(dǎo)與督促。從而選擇室內(nèi)供料。 ERR 為 1 或者 STP 為 1，使 SR 鎖存器復(fù)位。 皮帶機(jī) 啟動(dòng)順序?yàn)?RM9 到 RM1,而膠帶的停車(chē)順序?yàn)镽M1 到 RM9。128 個(gè)系統(tǒng)功能 (SFC0SFB127)。要將有關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 ? 硬件診斷：用于提供 PLC 的工作狀態(tài)概況，快速瀏覽 CPU 數(shù)據(jù)和用戶(hù)程序在運(yùn)行中的故障原因。其中核心工具 SIMATIC Manager 用于管理所有生成的自動(dòng)化數(shù)據(jù)以及處理這些數(shù)據(jù)所需的必備工具。 共 40 頁(yè) 第 7 頁(yè) 模擬量輸出模塊的作用將 PLC 輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量信號(hào) (電壓、電流 )區(qū)別控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其主要組成部分是 D/A 轉(zhuǎn)換器。用電容隔離掉輸入信號(hào)中的直流成分，交流信號(hào)經(jīng)橋式整流電路轉(zhuǎn)換成直 流電流。 2． 標(biāo)準(zhǔn)型 CPU： CPU 312， CPU 313， 314， 315， 3152DP 和 3162DP。 第二階段和第三階段即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 印象區(qū)中對(duì)應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)改變。流程圖詳見(jiàn)下 圖： 圖 球團(tuán)生產(chǎn)工藝 流程圖 本課題主要內(nèi)容 本文共分為 四 章，主要介紹球團(tuán)生產(chǎn)線(xiàn) 中上料供料系統(tǒng) 的 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 球團(tuán)工藝簡(jiǎn)介 球團(tuán)基礎(chǔ)知識(shí) 球團(tuán)法是將細(xì)磨精礦制成能滿(mǎn)足冶煉要求的塊狀物料的一個(gè)加工過(guò)程。綜上所述原因，球團(tuán)生產(chǎn)工藝在進(jìn)入 21 世紀(jì)后得到全面發(fā)展與推廣 如今球團(tuán)工藝的發(fā)展從單一處理鐵精礦粉擴(kuò)展到多種含鐵原料。目前采用最多的是帶式焙燒機(jī)法， 60％以上的球團(tuán)礦是用帶式焙燒機(jī)法 焙燒的。按照球團(tuán)礦的堿度一般分為酸性和自熔性?xún)煞N。 3． 輸入 /輸出模塊 I/O 模塊是 PLC 與外部電器回路的接口， I/O 模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入寄存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。 S7300 的 CPU 具有智能化的診斷系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)是否正常，記錄故障和系統(tǒng)事件。 所有的 CPU 模塊都有一個(gè)多點(diǎn)接口 MPI，有的 CPU 模塊有一個(gè) MPI 和一個(gè)PROFIBUSDP 接口。按輸出量開(kāi)關(guān)器件的種類(lèi)又可分為：晶體管輸出方式、雙向晶閘管輸出方式和繼電器輸出方式。設(shè)計(jì)使用當(dāng)前國(guó)內(nèi)流行的操作站 +控制站 +分布式現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，PLC 采用西門(mén)子 S7400 系列可編程控制器，使用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)分布式控制，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置從站 I/O，變頻器亦屬于從站并用 Profibus 現(xiàn)場(chǎng) 總線(xiàn)相接，上級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為工業(yè)局域網(wǎng)，使用標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP Ether 協(xié)議，速率 10M/100M bps。使用 STEP7 Lite 創(chuàng)建的用戶(hù)程序還可以在 STEP7 下作進(jìn)一步管理。 對(duì)數(shù)據(jù)塊必須遵循先定義后使用的原則，否則將造成系統(tǒng)錯(cuò)誤。不同的 OB 由不同的事件起動(dòng)，執(zhí)行不同的功能，且具有不同的優(yōu)先級(jí)，可用于控制循環(huán)執(zhí)行或中斷執(zhí)行及 PLC 的啟動(dòng)方式等。DP (distributed peripherals, or remote I/O)表示總 線(xiàn)或遠(yuǎn)程模塊報(bào)警 。 PLC 系統(tǒng)的主要功能有： （各個(gè) 皮帶機(jī) 均需有啟動(dòng)預(yù)告鈴）。 是上料、供料系統(tǒng)連鎖啟動(dòng)和停止的信號(hào)，當(dāng) 為 1 時(shí)，對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行連鎖啟動(dòng)設(shè)計(jì)；當(dāng) 為 0 時(shí)，對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行連鎖停止設(shè)計(jì)。 共 40 頁(yè) 第 26 頁(yè) 總 結(jié) 本文主要是球團(tuán)工藝的了解以及其中的上料、供料系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，然后是對(duì)其設(shè)計(jì)PLC 控制程序，最后進(jìn)行仿真和調(diào)試。 感謝 其他任課 老師們， 你 們不但在大學(xué)四年中指導(dǎo)我們 的 學(xué)習(xí)和生活，而且在完成論文期間給我許多幫助和建議， 你 們兢兢業(yè)業(yè)、對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度為我做出了很 好的表率，時(shí)刻鞭策著我向 你 們學(xué)習(xí)。并利用 S7PLCSIM 進(jìn)行仿真。 共 40 頁(yè) 第 22 頁(yè) 圖 仿真反饋程序 程序調(diào)試 程序編制好以后，在 SIMATIC 管理器中點(diǎn)擊 Options 中的 Simulate Modules,或者直接點(diǎn)擊 Simulation On 按鈕，表示選擇仿真調(diào)試； 共 40 頁(yè) 第 23 頁(yè) 在打開(kāi)的 PLCSIM 窗口中選擇菜單命令 PLCPower On 打開(kāi)仿真 PLC 的電源，再 選擇菜單命令 ExecuteScan modeScan continous 表示選擇連續(xù)掃描方式； 在 SIMATIC 管理器中選擇菜單命令 PLCDownload，把程序下載到仿真 PLC 中，然后開(kāi)始調(diào)試程序； ? 打開(kāi)連鎖控制塊 FC20， 點(diǎn)擊“監(jiān)視”按鈕，程序進(jìn)入監(jiān)視狀態(tài)，在 PLCSIM 中添加 IB 輸入點(diǎn)，將所有的設(shè)備設(shè)成集中操作模式 。 當(dāng)所有設(shè)備故障排除之后， （故障復(fù)位 RM1）為 1， RST 為 1，重啟膠帶機(jī) RM1。用菜單命令 Insertinput variable 監(jiān)控輸入變量 ?？梢阅M 131072位 I/O寄存器 。它帶有一個(gè)附屬的背景數(shù)據(jù)塊。在 SIMATIC 管理器環(huán)境中進(jìn)行項(xiàng)目的編程和組態(tài)，每一個(gè)操作所需要的工具均由 SIMATIC 管理器自動(dòng)運(yùn)行，因此用戶(hù)無(wú)需分別啟動(dòng)各個(gè)不同的工具。它是 SIMATIC 工業(yè)軟件的組成部分，可提供下列 STEP7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包 。如溫度、壓力、流量、液位及頻率等非電量；電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率等電量。 S7300 的輸入 /輸出模塊 輸入 /輸出模塊系統(tǒng)稱(chēng)為信號(hào)模塊 (SM)，包括數(shù)字量 (或稱(chēng)開(kāi)關(guān)量 )輸入 /輸出模塊，模擬量輸入 /輸出模塊。如果模塊數(shù)量超過(guò) 8 個(gè)，則可以擴(kuò)展機(jī)架，用本地?cái)U(kuò)展模塊 IM 來(lái)實(shí)現(xiàn)。 6． 可編程控制器系統(tǒng)的其它設(shè)備。 根據(jù)高爐生產(chǎn)的理論和實(shí)踐，對(duì)入爐原料的基本要求有如下幾點(diǎn)： ? 品位高、雜質(zhì)少、化學(xué)成分穩(wěn)定 ? 強(qiáng)度好、粉末少、粒度均勻 ? 易還原、粉化少、高溫性能好 球團(tuán)礦是一種理想的高爐精料，主要表現(xiàn)在： ? 鐵品位高、有害元素少 ? 生產(chǎn)球團(tuán) 礦能擴(kuò)大冶煉含鐵原料的來(lái)源 ? 生產(chǎn)球團(tuán)礦能擴(kuò)大冶煉燃料的來(lái)源 總之，生產(chǎn)球團(tuán)礦可以根據(jù)各種礦石原料的性質(zhì)，采用不同的球團(tuán)法和各種技術(shù)措施，人為地改善入爐原料的各種性質(zhì)，為高爐冶煉提供粒度均勻、成份穩(wěn)定、物理化學(xué)特性以及冶金性能良好的精料，使其最大限度地滿(mǎn)足冶煉的要求，大大地強(qiáng)化冶煉過(guò)程。另外我國(guó)目前鋼鐵生產(chǎn)所需鐵礦粉大部分需要進(jìn)口，其中細(xì)精礦的比例越來(lái)越高，這些細(xì)精礦都應(yīng)采用球團(tuán)法加工成爐料。 共 2 頁(yè) 第 1 頁(yè) 摘 要 球團(tuán)生產(chǎn) 主要 是提煉球團(tuán)礦，球團(tuán)與燒結(jié)是鋼鐵冶煉行業(yè)中作為提煉鐵礦石的兩種常用工藝。我國(guó)所產(chǎn)的煉鐵原料幾乎都是細(xì)精礦，用于生產(chǎn)燒結(jié)礦已是不合時(shí)宜的 、不合理的加工方法，應(yīng)將其用來(lái)生產(chǎn)球團(tuán)礦才是一種先進(jìn)的爐料加工方法。其主要優(yōu)點(diǎn)如下： ? 適于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)； ? 球團(tuán)礦呈球形，粒度均勻，從而保證了在高爐中料柱的良好透氣性； ? 球團(tuán)礦的還原性好； ? 球團(tuán)礦在運(yùn)輸和多次轉(zhuǎn)運(yùn)和條件下破碎很少，可以露天存放。 5． 底板或機(jī)架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)個(gè)模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪(fǎng)問(wèn)底板上的所有模塊；機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。信號(hào)模塊、功能模塊和通信處理器使用機(jī)架的 4 至 11 號(hào)槽，可任意插放。 PROFIBUSDP 是自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)控制設(shè)備與分布式 I/O 的通信協(xié)議，最高傳輸速率為 12Mbit/s，通過(guò) CPU 上 PROFIBUSDP 接口，可實(shí)現(xiàn)與其它帶 DP 接口的PLC、 PG/PC、 OP 及其它 DP 主站和從站的通信。 模擬量輸入模塊用于接受來(lái)自生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)變化的模擬量信號(hào)。 DI 典型連接圖如圖 所示： 圖 DI 連接圖 DO 典型連接圖如圖 所示： 共 40 頁(yè) 第 9 頁(yè) 圖 DO 連接圖 共 40 頁(yè) 第 10 頁(yè) 3 西門(mén)子 STEP7 編程軟 件 西門(mén)子 STEP7 編程軟件簡(jiǎn)介 STEP7 編程軟件是用于 SIMATIC S M C7 和基于 PC 的 WinAC 編程、監(jiān)控、參數(shù)設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)軟件包。其主要應(yīng)用工具如下： ? SIMATIC 管理器：用于集中管理一個(gè)自動(dòng)化控制項(xiàng)目，提供 STEP 7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包的集成、統(tǒng)一界面。 （ 1）功能塊 FB 屬于用戶(hù)自己編程的塊，相當(dāng)于“子程序”。可以模擬 131072 位 (二進(jìn)制 )M寄存器 。 圖 PLCSIM 仿真軟件中的 CPU ? 對(duì)變量進(jìn)行監(jiān)控。 （膠帶機(jī)電源正常）、 （膠帶機(jī)過(guò)負(fù)荷 RM1）、 （膠帶機(jī)事故 RM1） 開(kāi)關(guān)常閉都會(huì)使 ERR_W 為 1，從而 ERR 為 1，輸出 （外部故障 RM1）為 1.膠帶機(jī)不能自動(dòng)運(yùn)行。程序設(shè)計(jì)方式與此相同。 在了解了這些知識(shí)之后，我將這些已學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于畢業(yè)設(shè)計(jì)中，掌握 PLC 的梯形圖編程方法，在老師的指導(dǎo)下，不斷編寫(xiě)，修改程序。 非常感謝我的同學(xué)們，在與他們共同的學(xué)習(xí)、工作、生活過(guò)程中，他們給予了我及時(shí)的幫助和建議，開(kāi)拓了我的思路。 在這個(gè)基礎(chǔ)上，該文首先闡述了球團(tuán)工藝的發(fā) 展現(xiàn)狀及遠(yuǎn)景展望，對(duì)可編程控制器的概念和可編程控制器的發(fā)展背景、研究現(xiàn)狀也有介紹。 整個(gè)連鎖程序?qū)⑸狭?、供料系統(tǒng)中所有的設(shè)備全部加入進(jìn)去，程序比較龐大，程序設(shè)計(jì)思路與皮帶機(jī) RM1 自動(dòng)運(yùn)行大致相同，在此不再一一介紹。 ，順料流停車(chē)。DC(power supply) 表示 CPU 有直流 24 伏供給 。 組織塊類(lèi)型包括： 起動(dòng)特性組織塊： OB100、 OB10 OB102 共 40 頁(yè) 第 12 頁(yè) 主程序循環(huán)塊： OB1 定期的時(shí)間中斷組織塊： OB10—— OB17（日時(shí)鐘中斷）、 OB20—— OB23(延時(shí)中斷 )、 OB30—— OB37（ 循環(huán)中斷 ） 、 事件驅(qū)動(dòng)的中斷組織塊： OB40—— OB47（硬件中斷）、 OB80—— OB87（異步錯(cuò)誤中斷）、 OB121—— OB122（同步錯(cuò)誤中斷 ） 。數(shù)據(jù)塊可分為共享數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊兩類(lèi)。 ? STEP Professional，它是由 STEP7 Basic 版本中的標(biāo)準(zhǔn)組件 和可選軟件包S7Graph、 S7SCL、 S7PLCSIM 組成。上位機(jī)監(jiān)控組態(tài)軟件使用 WINCC。晶體管方式的模塊，只能帶直流負(fù)載，屬于直流輸出模塊；雙向晶閘管輸出模塊屬于交流輸出模塊；繼電器觸點(diǎn)輸出模塊屬于交直流輸出模塊。 MPI 用于 PLC 與 PLC 之間、 PLC 與 PG/PC（編程器或個(gè)人計(jì)算機(jī)）之間、 PLC 與 OP（操作員接口）之間的 MPI 網(wǎng)絡(luò)通行。 S7300 有看門(mén)狗中斷、過(guò)程報(bào)警、定時(shí)中斷等功能。 PLC 輸入接口的輸入設(shè)備一般是各種開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器觸點(diǎn)等； PLC 的輸出接口與被控對(duì)象相連，一般是接觸器、電磁閥、指示燈等。 酸性球團(tuán)礦與自熔性球團(tuán)礦相比，前者在生產(chǎn)上不會(huì)引起操作上的困難，而且其品位高、強(qiáng)度好，便于長(zhǎng)途運(yùn)輸。鏈箅機(jī) —— 回轉(zhuǎn)窯法出現(xiàn)較晚，但由于它具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，所以發(fā)展較快，今后很可能成為主要的球團(tuán)礦焙燒法。 關(guān)鍵詞 ： 球團(tuán)生產(chǎn)工藝、 PLC、編程 共 2 頁(yè) 第 2 頁(yè) Abstract Pellet production main refine pellets, pellets and sintering are the two monly used technologies for re