【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 先起動(dòng)該段的最后一臺(tái)皮帶輸送機(jī)或設(shè)備，經(jīng)過 10S 延時(shí)后，再依次延時(shí)起動(dòng)該段的其它皮帶輸送機(jī)和設(shè)備。西安 工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 卸煤部分： 先啟動(dòng)破碎機(jī)，然后啟動(dòng) 3 號(hào)甲（乙）帶式輸送機(jī) 完成卸煤部分的起動(dòng)過程。 上煤部分 ： 接著延時(shí) 10S 后啟動(dòng) 2號(hào)甲（乙）帶式輸送機(jī)，最后延時(shí) 10S 后啟動(dòng) 1號(hào)甲（乙）帶式輸送機(jī)。當(dāng)輸煤系 統(tǒng)全部啟動(dòng)正常 10S 后，啟動(dòng)電機(jī)振動(dòng)給煤機(jī)甲（乙）上煤料 ，完成上煤部分的起動(dòng)過程。 2）停止 。停止時(shí)為了不使運(yùn)輸皮帶上因殘留煤料而造成事故，系統(tǒng)要求順煤料流動(dòng)方向按一定時(shí)間間隔順序停止，即先停止最前一臺(tái)皮帶輸送機(jī)或設(shè)備，待 15S 延時(shí)后，再依次停止其它皮帶輸送機(jī)或設(shè)備。 卸煤部分： 先停電機(jī)振動(dòng)給煤機(jī)甲（乙），然后停 1 號(hào)甲（乙）帶式輸送機(jī) ，完成卸煤部分的停止過程。 上煤部分： 接著延時(shí) 15S 后 停 2號(hào)甲（乙）帶式輸送機(jī)，最后延時(shí) 15S 后停 3 號(hào)甲（乙）帶式輸送機(jī)。 3號(hào)甲（乙）帶式輸送機(jī)停止運(yùn)行 15S 后，最后停破碎機(jī)， 完成上煤部分的停止過程。 3）緊急停止 。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)遇到緊急情況或故障時(shí)，系統(tǒng)將無條件的把全部皮帶輸送機(jī)和設(shè)備停止。 4）故障停止 。當(dāng)某臺(tái)皮帶輸送機(jī)或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)， 逆煤流前方方向的設(shè)備立即停機(jī)，后方設(shè)備運(yùn)行 15S 后，然后順序停機(jī)。 如上煤部分 2號(hào)甲（乙）帶式輸送機(jī) 遇到故障時(shí)， 1號(hào)甲（乙）帶式輸送機(jī)及 2號(hào)甲（乙）電機(jī)振動(dòng)給煤機(jī)立刻停機(jī)，后方設(shè)備運(yùn)行 15S 后，然后順序停機(jī)。 （ 2） 受 控制對(duì)象 卸煤部分： 上煤部分： 3 號(hào)甲帶式輸送機(jī) 2 號(hào)甲帶式輸送機(jī) 3 號(hào)乙?guī)捷斔蜋C(jī) 2 號(hào)乙?guī)捷斔蜋C(jī) 皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) 2臺(tái) 皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) 2臺(tái) 破碎機(jī)甲 1 號(hào)甲帶式輸送機(jī) 破碎機(jī)乙 1 號(hào)乙?guī)捷斔蜋C(jī) 皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) 2臺(tái) 電機(jī)振動(dòng)給煤機(jī)甲 電機(jī)振動(dòng)給煤機(jī)乙 （ 3） 輸入、輸出點(diǎn)數(shù)分配： 1） 輸入點(diǎn) ：?jiǎn)?dòng)一號(hào)機(jī)、啟動(dòng)二號(hào)機(jī)需要 2 個(gè)輸入點(diǎn)；停止、緊急停止需要 2 個(gè)輸入點(diǎn)；熔斷 保護(hù) 熔斷保護(hù) 2 需要 2個(gè)輸入點(diǎn)；溫度傳感器、壓力傳感器需要 2個(gè)輸入點(diǎn)，共需要 8 個(gè)輸入點(diǎn)。 2） 輸出點(diǎn)： M1～ M6 皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)需要 6 個(gè)輸出點(diǎn)；破碎機(jī)甲、破碎機(jī)乙需要 2個(gè)輸出點(diǎn)；給煤機(jī)甲、給煤機(jī)乙需要 2個(gè)輸出點(diǎn)，共需要 10個(gè)輸出點(diǎn)。 綜上所述，共需要 8個(gè)輸入點(diǎn)， 10 個(gè)輸出點(diǎn)，并考慮系統(tǒng)中有模擬量輸入和應(yīng)有一西安 工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 定的裕量，所以我最終選擇的 PLC 型號(hào)為西門子公司的 S7200CPU224XP。 電動(dòng)機(jī)的選型 電機(jī)根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇爪極式永磁同步電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的定子饒阻為△接法，采用 B級(jí)絕緣，采用全壓 啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)的額定電壓為 110V，額定頻率為 50HZ，額定功率分別為： M1：上煤部分甲式皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M2：上煤部分甲式皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M3：卸煤部分甲式皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M4： 上煤部分乙式皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M5：上煤部分乙 式皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M6：卸煤部分乙式皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī) KMS6004（ 15W） 130r/min M7：破碎機(jī)甲電動(dòng)機(jī) 60KTYZ03（ 11W） 20 r/min M8：破碎機(jī)乙電動(dòng)機(jī) 60KTYZ03（ 11W） 20 r/min 選用元件如下表 所示 表 元件列表 序號(hào) 元件名稱 型號(hào) 數(shù)量 1 開關(guān)電源 S20024 2 2 按鈕開關(guān) Y09011BN 6 3 壓力傳感器 廣測(cè) YZC1B 1 4 溫度傳感器 DS18B20 1 5 中間繼電器 MY4NJ 4 6 熔斷保護(hù)器 NGT00 2 7 稱重放大器 RWST01 1 8 觸摸屏 SMART700IE 1 9 LED信號(hào)燈 AD1622DS 6 西安 工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 電機(jī)主電路圖設(shè)計(jì) 由于所有的皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)和破碎機(jī)的工作方式和工作環(huán)境是一樣的，只是功率有所不同，所以主電路的接線方式是類似的，其主電路的接線圖如圖 所示。 圖 電機(jī)接線4 S7200PLC及其開發(fā)環(huán)境介紹 11 4 S7200PLC 及其開發(fā)環(huán)境介紹 S7系列 PLC分為 S7200小型機(jī)、 S7300中型機(jī)、 S7400大型機(jī)。 S7200系列 PLC是西門子公司 20世紀(jì) 90年代推出的整體式小型機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)，具有很高的性能價(jià)格比，在中小規(guī)模控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛 介紹 S7200 CPU將微 處 理 器 、集成電 源 、輸入電路和輸出電路集成在一個(gè)緊湊的 外殼 中， 從 而 形成了一個(gè)功能強(qiáng)大的 Micro PLC。參見 圖 。在下 載 了程 序之 后，S7200將保 留 所 需 的 邏輯 ，用于 監(jiān) 控應(yīng)用程 序 中的輸入輸出設(shè)備。 圖 S7200在掃描循環(huán)中完成一系列任務(wù)。任務(wù)循環(huán)執(zhí)行一次稱為一個(gè)掃描周期。在一個(gè)掃描周期中， S7200主要執(zhí)行下列五個(gè)部分的操作： （ 1） 讀輸入： S7200從輸入單元讀取輸入狀態(tài)，并存入輸入映像寄存器中。 （ 2） 執(zhí)行程序： CPU根據(jù)這些輸入信號(hào)控制相應(yīng)邏輯，當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)刷新相關(guān)數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行后， S7200將程序邏輯結(jié)果寫到輸出映像寄存器中。 （ 3） 處理通訊請(qǐng)求： S7200執(zhí)行通訊處 理。 （ 4） 執(zhí)行 CPU自診斷： S7200檢查固件、程序存儲(chǔ)器和擴(kuò)展模塊是否工作正常 。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 （ 5） 寫輸出：在程序結(jié)束時(shí)， S7200將數(shù)據(jù)從輸出映像寄存器中寫入把輸出鎖存器，最后復(fù)制到物理輸出點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 S7200 有兩種操作模式：停止模式和運(yùn)行模式。 CPU 面板上的 LED 狀態(tài)燈可以顯示當(dāng)前的操作模式。 在停止模式下， S7200 不執(zhí)行程序，您可以下載程序和 CPU 組態(tài)。在運(yùn)行模式下，S7200將運(yùn)行程序。 S7200提供一個(gè)方式開關(guān)來改變操作模式。您可以用方式開關(guān)（位于 S7200 前蓋下面）手動(dòng)選 擇操作模式：當(dāng)方式開關(guān)撥在停止模式，停止程序執(zhí)行；當(dāng)方式開關(guān)撥在運(yùn)行模式，啟動(dòng)程序的執(zhí)行；也可以將方式開關(guān)撥在 TERM（終端）（暫態(tài)）模式，允許通過編程軟件來切換 CPU 的工作模式，即停止模式或運(yùn)行模式。 如果方式開關(guān)打在 STOP 或者 TERM 模式，且電源狀態(tài)發(fā)生變化，則當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)，CPU 會(huì)自動(dòng)進(jìn)入 STOP 模式。如果方式開關(guān)打在 RUN模式，且電源狀態(tài)發(fā)生變化，則當(dāng)電源恢復(fù)時(shí)， CPU 會(huì)進(jìn)入 RUN模式 。 S7200 主機(jī)配置的輸入接口是數(shù)字信號(hào)輸入接口。為了提高抗干擾能力，輸入接口均有光電隔離電路，即由發(fā)光二極管 和光電三極管組成的光電耦合器。 S7200主機(jī)配置的輸出接口通常是繼電器和晶體管輸出型。繼電器輸出型為有觸點(diǎn)輸出，外加負(fù)載電源既可以是交流，也可以是直流。 S7200系列 PLC數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)及元件功能 （ 1） 輸入繼電器 (I) 輸入繼電器用來接受外部傳感器或開關(guān)元件發(fā)來的信號(hào)，是專設(shè)的輸入過程映像寄存器。它只能由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)。在每次掃描周期的開始， CPU 總對(duì)物理輸入進(jìn)行采樣，并將采樣值寫入輸入過程映像寄存器中。輸入繼電器一般采用八進(jìn)制編號(hào)，一個(gè)端子占用一個(gè)點(diǎn)。它有 4種尋址方式即可以按位、字節(jié)、字或雙 字來存取輸入過程映像寄存器中的數(shù)據(jù)。 位： I〔字節(jié)地址］．［位地址〕 如： 字節(jié)、字或雙字： I［長(zhǎng)度］［起始字節(jié)地址］ 如： IB3 IW4 ID0 （ 2） 輸出繼電器（ Q） 輸出繼電器是用來將 PLC 的輸出信號(hào)傳遞給負(fù)載，是專設(shè)的輸出過程映像寄存器。它只能用程序指令驅(qū)動(dòng)。在每次掃描周期的結(jié)尾， CPU 將輸出映像寄存器中的數(shù)值復(fù)制到物理輸出點(diǎn)上，并將采樣值寫入，以驅(qū)動(dòng)負(fù)載。輸出繼電器一般采用八進(jìn)制編號(hào)，一個(gè)端子占用一個(gè)點(diǎn)。它有 4種尋址方式即可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取輸出過程映像寄存器中的數(shù)據(jù)。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 位： Q〔字節(jié)地址］．［位地址〕如： 字節(jié)、字或雙字： Q［長(zhǎng)度］［起始字節(jié)地址］如： QB2 QW6 QD4 （ 3） 變量存儲(chǔ)區(qū)（ V） 用戶可以用變量存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結(jié)果，也可以用它來保存與工序或任務(wù)相關(guān)的其他數(shù)據(jù)。它有 4種尋址方式即可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取變量存儲(chǔ)區(qū)中的數(shù)據(jù)。 位： V［字節(jié)地址］．［位地址］如： 字節(jié)、字或雙字： V[數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 ] [起始字節(jié)地址］如： VB 100、 VW200, VD300 （ 4） 位存儲(chǔ)區(qū)（ M） 在邏輯運(yùn)算中通常需要一些存儲(chǔ)中間操 作信息的元件，它們并不直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，只起中間狀態(tài)的暫存作用，類似于繼電器接觸系統(tǒng)中的中間繼電器。在 S7200 系列PLC 中，可以用位存儲(chǔ)器作為控制繼電器來存儲(chǔ)中間操作狀態(tài)和控制信息。一般以位為單位使用。 位存儲(chǔ)區(qū)有 4 種尋址方式即可以按位、字節(jié)、字或雙字來存取位存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。 位： M〔字節(jié)地址］．［位地址 ] 如： 字節(jié)、字或雙字： M 長(zhǎng)度］［起始字節(jié)地址］ 如： MB4 MW10 MD4 （ 5） 特殊標(biāo)志位（ SM） 特殊標(biāo)志位為用戶提供一些特殊的控制功能及系統(tǒng)信息，用戶對(duì)操作的一些特殊要求也要通過 SM 通知系統(tǒng)。特殊標(biāo)志位分為只讀區(qū)和可讀可寫區(qū)兩部分。 只讀區(qū)特殊標(biāo)志位，用戶只能使用其觸點(diǎn)，如： RUN 監(jiān)控， PLC 在 RUN 狀態(tài)時(shí)， 總為 1。 初始化脈沖， PLC 由 STOP 轉(zhuǎn)為 RUN 時(shí)， 接通一個(gè)掃描周期。 當(dāng) RAM 中保存的數(shù)據(jù)丟失時(shí)， 接通一個(gè)掃描周期。 PLC 上電進(jìn)入 RUN 時(shí)， 接通一個(gè)掃描周期。 該位提供了一個(gè)周期為 1 min，占空比為 的時(shí)鐘。 該位提供了一個(gè)周期為 1 S，占空比為 的時(shí)鐘。 該位為掃描時(shí)鐘，本次掃描置 1，下次掃描置 0，交替循環(huán)?？勺鳛閽呙栌?jì)數(shù)器的輸入。 該位指示 CPU 工作方式開關(guān)的位置， 0=TERM， 1=RUN。通常用來在 RUN 狀態(tài)下啟動(dòng)自由口通信方式。 可讀可寫特殊標(biāo)志位用于特殊控制功能，如用于自由口設(shè)置的 SMB30，用于定時(shí)中斷時(shí)間設(shè)置的 SMB34/SMB35，用于高速計(jì)數(shù)器設(shè)置的 SMB36～ SMB62，用于脈沖輸出和脈沖調(diào)制的 SMB66～ SMB85 等。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 （ 6） 定時(shí)器區(qū)（ T） 在 S7200 PLC 中，定時(shí)器作用相當(dāng)于時(shí)間繼電器，可用于時(shí)間增量的累計(jì)。其分辨率分為三種： 1ms