【文章內(nèi)容簡介】 成集中管理的分布式網(wǎng)絡系統(tǒng)。 目前各廠商都主推各自的總線標準，如西門子 Profibus、 AB ControlNet 及 DeviceNet、莫迪康 Modbus 等等。但其構成 的“集中管理、分散控制”分布 式控制方式是十分類似的。如 ROCKWELL（ AB）推出了“全方位自動化”的理念，推薦三層網(wǎng)絡結構，即 1）設備層（ DeviceNet 為代表）； 2）控制層（ ControlNet 為代表）； 3）管理層（ EtheNet）。 四級傳送帶系統(tǒng)的歷史 四級傳送帶系統(tǒng)的起源 17 世紀中，美國開始應用架空索道傳送散狀物料； 19 世紀中葉，各種現(xiàn)代 結構的傳送帶輸送機相繼出現(xiàn)。 皮帶式傳送帶設備 1868 年，在英國出現(xiàn)了皮帶式傳送帶輸送機； 1887 年，在美國出現(xiàn)了螺 旋輸送機； 1905 年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機； 1906 年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機。此后，傳送帶輸送機 受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的傳送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。 四級傳送帶系統(tǒng)的發(fā)展 未來傳送帶設備的將向著大型化發(fā)展、擴大使用范圍、物料自動分揀、降低 能量消耗、減少污染等方面發(fā)展。 大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方 面。水力輸送裝 置的長度已達 440 公里以上帶式輸送機的單機長度已近 15 公里，并已出現(xiàn)由若 干臺組成聯(lián)系甲乙兩地的“帶式輸送道”。不少國家正在探索長距離、大運量連 續(xù)輸送物料的更完善的輸送機結構。 擴大輸送機的使用范圍，是指發(fā)展能在高溫、低溫條件下有腐蝕性、放射性、 易燃性物質的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結團、粘性物料的傳送 帶設備。 4 本論文設計了一個多級皮帶傳輸系統(tǒng)，它多用于處于復雜地形的大型工業(yè)廠 礦。系統(tǒng)采用可編程控制器（ PLC）做下位機控制，上位機則采用工業(yè)通用組態(tài) 軟件 — “組態(tài)王”設計控制界面，并最終完成上下位機的通信以達到直觀方便的 控制效果。 多級皮帶傳輸系統(tǒng)憑借它自身的特點和優(yōu)勢在現(xiàn)代工業(yè)中有著重要的作用 和地位，最典型的應用就是我們常說的輸煤系統(tǒng)。輸煤系統(tǒng)的組成部分包括給煤 機、皮帶、破碎機、三通、卸料器等。我們采用 PLC 對此系統(tǒng)進行順序控制 。 5 2 S7200 的配置及組態(tài) PLC 的基本結構 PLC 實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同，基本構成為 ： 圖 21 PLC 的基本結構 電源 。 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。一般交流電壓波動在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去。 中央處理單元 (CPU)。中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。它按照 PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當 PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(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)運算的結果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。為了進一步提高 PLC的可靠性，近年來對大型 PLC 還采用雙 CPU 構成冗余系統(tǒng)，或采用三 CPU 的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個 CPU 出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。 存儲器。存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 存放應用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 輸入輸出接口電路?，F(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微 機的輸入接口電 6 路，作用是 PLC 與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道?，F(xiàn)場輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請求電路集成，作用 PLC 通過現(xiàn)場輸出接口電路向現(xiàn)場的執(zhí)行部件輸出相應的控制信號。 功能模塊。如計數(shù)、定位等功能模塊。 通信模塊。如以太網(wǎng)、 RS48 ProfibusDP 通訊模塊等。 PLC 的工作原理 當 PLC 投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃 描周期。在整個運行期間， PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。 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)中的相應得單元內(nèi)。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O 映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 用戶程序執(zhí)行階段。在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線 路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O 映象區(qū)中對應位的狀態(tài)。 輸出刷新階段。當掃描用戶程序結束后， PLC 就進入輸出刷新階段。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅動相應的外設 。 四級傳送帶系統(tǒng)的工作要求 啟動時先起動最末一條皮帶機，經(jīng)過 1 秒延時，再依次起動其它皮帶機。 停止時應先停止最前一條皮帶機，經(jīng)過 1 秒延時，再依次 停止其它皮帶機。 當某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機每隔一秒依次停止。例如 M2故障， M M2 立即停，經(jīng)過 1 秒延時后， M3 停，再過 1 秒， M4 停。 電氣原理圖與功能詳細說明 四級傳送帶的模擬實驗面板圖 ： 7 圖 22 四級傳送帶的模擬實驗 功能說明： M M M M4 表示傳送帶的運動，啟動、停止用動合按鈕來實現(xiàn)，負載或故障設置用鈕子開關來模擬，電機的停轉或運行用發(fā)光二極管來 模擬。 啟動時先按下 SB1，起動最末一條皮帶機，經(jīng)過 1 秒延時，再依次起動其它皮帶機。 停止時應先按下 SB2，停止最前一條皮帶機，經(jīng)過 1 秒延時，再依次停止其它皮帶機。 A、 B、 C、 D 表示故障設定，分別模擬 M M M M4發(fā)生故障時的情況，當某條皮帶機發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機每隔一秒依次停止。例如 M2 故障，只需按下 B按鈕即可，則 M M2立即停，經(jīng)過 1 秒延時后， M3停，再過 1 秒， M4 停。 輸入 /輸出接線列表 表 21 I/O地址分布列表 輸入 接 線 SB1 A B C D SB2 輸出 接線 M1 M2 M3 M4