【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程。 CPU 主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成， CPU單元 還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。 CPU 速度和內(nèi)存容量是 PLC 的重要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， I/O 數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 （ 2） I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。 I/O 模塊集成 7 了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入 PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。 I/O 分為開關(guān)量輸入（ DI），開關(guān)量輸出（ DO），模擬量輸入（ AI），模擬 量輸出（ AO）等模塊。 常用的 I/O 分類如下： 開關(guān)量：按電壓水平分，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（ 420mA,020mA ）、 電 壓 型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit， 14bit， 16bit 等。 除了上述通用 I/O 外，還有特殊 I/O 模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。 按 I/O 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量， I/O 模塊可多可少。但其最大數(shù)受 CPU 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù) 限制。 （ 3）電源模塊： PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電 路提供 24V 的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或110VAC），直流電源（常用的為 24VDC） [4]。 PLC 外部 I/O 連接 根據(jù)系統(tǒng)的要求，選取 S72200 PLC CPU224作為控制核心， CPU224的 I/O點(diǎn)數(shù)是 14 /10。擴(kuò)展了 1個(gè) EM 231模擬量輸入模塊，它是 A /D轉(zhuǎn)換模塊，具有 4個(gè)模擬量輸入， 12位 A /D，其采樣速度 25μ s，空氣壓力傳感器、瓦斯?jié)舛葌鞲?器采集的信號(hào)經(jīng)過變送器調(diào)理和放大處理后，成為 0 ～ 5 V的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，再經(jīng)過 EM231模塊自動(dòng)完成 A /D轉(zhuǎn)換；同時(shí)擴(kuò)展了 1個(gè) EM222數(shù)字量輸出模塊，它有 8個(gè)數(shù)字量的輸出點(diǎn)，作用是提供附加的輸出點(diǎn)，這樣完全可以滿足系統(tǒng)的要求。煤礦礦井通風(fēng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要涉及 10個(gè)數(shù)字量輸入和 2個(gè)模擬量輸入， 15個(gè)數(shù)字量輸出。設(shè)置 6個(gè)操作鍵、 4個(gè)開關(guān)量傳感器和 2個(gè)模擬量。 傳感器作輸入信號(hào)，如表 1 所示。 這 6 個(gè)操作鍵分別是自動(dòng)方式開關(guān)、手動(dòng)方式開關(guān)、停機(jī)按鈕、消音按鈕及 2個(gè)在手動(dòng)控制下控制通風(fēng)機(jī)運(yùn)行的按鈕開關(guān)，4 個(gè)開關(guān)量傳 感器為拖動(dòng)通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)電機(jī)和增風(fēng)速電機(jī)發(fā)生堵轉(zhuǎn)故障時(shí)熱繼電器的控制開關(guān)，其中擴(kuò)充了 1 個(gè) EM231 的模擬量輸入模塊，主要是用于轉(zhuǎn)換氣壓信號(hào)和瓦斯?jié)舛刃盘?hào)的。 表 1 PLC I/O 接口分配表 輸入 輸出 序號(hào) 名稱 地址 序號(hào) 名稱 地址 8 I/O 接線圖 1 A風(fēng)機(jī) 1 電機(jī)狀態(tài) 1 故障顯示 2 A風(fēng)機(jī) 2 電機(jī)狀態(tài) 2 中高氣壓顯示 3 B風(fēng)機(jī) 1 電機(jī)狀態(tài) 3 低氣壓顯示 4 B風(fēng)機(jī) 2 電機(jī)狀態(tài) 4 報(bào)警 5 A風(fēng)機(jī)控制開關(guān) 5 繼電 器 KM1 6 B風(fēng)機(jī)控制開關(guān) 6 繼電器 KM2 7 消音開關(guān) 7 繼電器 KM3 8 自動(dòng)開關(guān) 8 繼電器 KM4 9 手動(dòng)開關(guān) 9 A 風(fēng)機(jī) 1 電機(jī)運(yùn)行顯示 10 停止按鈕 10 A 風(fēng)機(jī) 2 電機(jī)運(yùn)行顯示 11 氣壓信號(hào) 11 B 風(fēng)機(jī) 1 電機(jī)運(yùn)行顯示 12 瓦斯信號(hào) 12 B 風(fēng)機(jī) 2 電機(jī)運(yùn)行顯示 13 手動(dòng)狀態(tài)顯示 14 自動(dòng)狀態(tài)顯示 15 瓦斯?jié)舛戎? Speaker KM1 KM2 1L KM3 SB1 SB2 9 圖 2 I/O 接線圖 10 變頻調(diào)速的基礎(chǔ)知識(shí) 異步電動(dòng)機(jī)是電力、化工等生產(chǎn)企業(yè)最主要的動(dòng)力設(shè)備。作為高能耗設(shè)備，其輸出功率不能隨負(fù)荷按比例變化，大部分只能通過擋板或閥門的開度來(lái)調(diào)節(jié)，而電動(dòng)機(jī)消耗的能量變化不大，從而造成很大的能量損耗。近年來(lái)，隨著變頻器生產(chǎn)技術(shù)的成熟以及變頻器應(yīng)用范圍的日益廣泛，使用變頻器對(duì)電動(dòng)機(jī)電源進(jìn)行技術(shù)改造成為 各企業(yè)節(jié)能降耗、提高效率的重要手段。 n ＝ 60 f(1 － s)/p (1) 式中 n——— 異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速； f——— 異步電動(dòng)機(jī)的頻率； s——— 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差率； p——— 電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)。 由式 (11)可知，轉(zhuǎn)速 n與頻率 f成正比，只要改變頻率 f即可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，當(dāng)頻率 f在 0～ 50Hz的范圍內(nèi)變化時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍非常寬。變頻調(diào)速就是通過改變電動(dòng)機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。 變頻器主要采用交 — 直 — 交方式，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制 4個(gè)部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為 IGBT三相橋式逆變器，且輸出為 PWM波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲(chǔ)能和緩沖無(wú)功功率。 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊分為 A/D轉(zhuǎn)換模塊和 D/A轉(zhuǎn)換模塊。 PLC模擬量處理功能主要通過模擬量輸入輸出模塊及用戶程序來(lái)完成 。模擬量輸入模塊接受各種傳感器輸出的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)或電流信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)到 PLC中。 PLC根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際要求，通過用戶程序?qū)D(zhuǎn)換后的信息進(jìn)行處理并將處理結(jié)果通過模擬量輸出模塊轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓或電流信號(hào)去驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件。 11 離心風(fēng)機(jī) 我國(guó)礦井使用的離心式通風(fēng)機(jī)主要就是 。 G4 — 73 系列離心式通風(fēng)機(jī) ， G4 —73 系列離心式通風(fēng)機(jī)最初是為鍋爐通風(fēng) (引風(fēng) ) 設(shè)計(jì)的，后來(lái)被引用到礦井通風(fēng)中并擁有一定的市場(chǎng)占有量。該系列離心式通風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是特性曲線較平緩、無(wú)駝峰、運(yùn)行噪聲較小、效率高。啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉調(diào)節(jié)門 (也叫前導(dǎo)器 )，具有啟動(dòng)功率較小，啟動(dòng)容易的特點(diǎn)。運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)門可在 0176。～ 70176。范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，用以改變運(yùn)行工況，還可通過配置不同轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)來(lái)改變其運(yùn)行工況 ,適應(yīng)性較好。 G4 — 73系列通風(fēng)機(jī)的特性曲線較平緩，運(yùn)行噪聲較小，效率高，適用于通風(fēng)阻力不是太大的中小型礦井。我國(guó)地方煤礦的礦井中使用該系列通風(fēng)機(jī)較多，由于機(jī)型小，配置電動(dòng)機(jī)的容量也小 ,可配用 380V 或 660V 電壓的電動(dòng)機(jī)，特別適用于無(wú)高壓(6000V)供電的礦井使用。但對(duì)初、后期風(fēng)壓變化大的礦井，離心通風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)性能差。離心風(fēng)機(jī)的作用：離心風(fēng)機(jī)是依靠輸入 的機(jī)械能，提高氣體壓力并排送氣體的機(jī)械，它是一種從動(dòng)的流體機(jī)械。 離心風(fēng)機(jī)廣泛用于工廠、礦井、隧道、冷卻塔、車輛、船舶和建筑物的通風(fēng)、排塵和冷卻；鍋爐和工業(yè)爐窯的通風(fēng)和引風(fēng)；空氣調(diào)節(jié)設(shè)備和家用電器設(shè)備中的冷卻和通風(fēng)；谷物的烘干