【文章內(nèi)容簡介】 型的輸入/輸出點模塊在鏈中按與主機的位置而遞增，其他類型模塊的有無以及所處的位置不影響本類型模塊的編號。S7200系統(tǒng)模塊擴展面對輸入、輸出的組態(tài)一般規(guī)則為：同類型的輸入/輸出點模塊按照一定順序進行編址。對于模擬量，輸入/輸出以2個字遞增方式來分配空間。對于所用數(shù)字量，輸入/輸出映像寄存器的單位長度為8位。此模塊高位真實位數(shù)如果未滿8位，未用位也不能分配給后續(xù)的I/O鏈模塊。 S7200系列PLC編程元件 1. 軟元件的功能在編程過程中，用戶使用的每一個輸入/輸出單元、定時器和計數(shù)器、內(nèi)部存儲單元等都稱為軟元件。各個元件都有固定的地址，有其不同的功能，軟元件的個數(shù)決定了PLC的數(shù)據(jù)處理能力和規(guī)模。每一種可編程控制器的軟元件功能是有限的。軟元件實際上是可編程控制器內(nèi)部的具有特定功能的器件，它們是由寄存器、存儲器單元和電子電路等組成的。例如，輸入繼電器是由輸入法電路和輸入法存儲映像寄存器構(gòu)成；輸出繼電器是由輸出電路和輸出映像寄存器構(gòu)成；定時器和計數(shù)器也都是由特定功能的寄存器構(gòu)成。為了把這種繼電器與傳統(tǒng)電氣控制電路中的繼電器區(qū)別開來，有時也稱之為軟繼電器，這些軟繼電器的最大特點是觸點可以無限次使用。編程時，用戶只需要雇軟元件的地址即可。每一軟元件都有一個地址與之對應(yīng)，軟元件的地址編排采用區(qū)域號加區(qū)域內(nèi)編號的方式，即PLC內(nèi)部根據(jù)軟元件的功能不同。分成了許多區(qū)域，如輸入/輸出繼電器區(qū)、定時器區(qū)、計數(shù)器區(qū)、特殊標志繼電器區(qū)等，分別用I、Q、T、C、SM等表示[18]。2. 各元件介紹(1) 輸入繼電器（I）每個輸入繼電器都有一個PLC的輸入與之對應(yīng)，它用于接收外部的開關(guān)量信號。外部的開關(guān)量信號閉合時，對應(yīng)的輸入繼電器的線圈立即得電，在程序中其常閉觸點斷開，常開觸點閉合。這些觸點可以在編程時任意使用，使用次數(shù)不受限制。(2) 輸出繼電器（Q）每個輸出繼電器都有一個PLC上的輸出瘋子對應(yīng)。當(dāng)通過程序使得輸出繼電器線圈得電時，PLC上的輸出端開關(guān)閉合，它可以作為控制外部負載的開關(guān)信號。同時在程序中其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。這類觸點在編程時可以任意使用，使用次數(shù)不會受到任何限制。(3) 通用輔助繼電器（M）通用輔助繼電器如同繼電控制接觸系統(tǒng)中的中間繼電器，在PLC中沒有輸入輸出端與之對應(yīng)，因此通用輔助繼電器的線圈不直接受輸入信號的控制，其觸點不能驅(qū)動外部負載。(4) 特殊標志繼電器（SM）有些輔助繼電器用來存儲系統(tǒng)的有關(guān)的控制參數(shù)、狀態(tài)變量和信息或具有特殊功能，我們稱之為特殊標志繼電器。用戶可通過特殊標志來提取被控對象與PLC之間的信息。例如可以直接讀取程序運行過程中的運算結(jié)果和設(shè)備狀態(tài)的信息，利用這此信息用程序?qū)崿F(xiàn)一定的控制動作，用戶也可通過直接設(shè)置某些特殊標志繼電器位來使設(shè)備實現(xiàn)某種功能。(5) 變量存儲器（V）變量存儲器用來存儲變量。它可以存放程序執(zhí)行過程中控制邏輯操作的中間結(jié)果，也可以使用變量存儲器來保存與工序或任務(wù)相關(guān)的其他數(shù)據(jù)。(6) 局部變量存儲器（L）局部就是存儲器用來存放局部變量。局部變量與變量存儲器所存儲的全局變量十分相似，主要區(qū)別是全局服務(wù)是全局有效的，而局部服務(wù)是局部有效的，全局有效是指同一個變量可以被任何和諧（包括主程序、子程序和中斷程序）訪問：而局部有效是指變量只和特定的程序相關(guān)聯(lián)。(7) 順序控制繼電器（S）順序控制繼電器用在順序控制和步進控制中，它是特殊的繼電器。(8) 定時器（T）定時器是PLC中重要的編程元件，是累計時間增量的內(nèi)部器件。自動控制的大部分領(lǐng)域都需要定時器進行延時控制，靈活地使用定時器可以編制出動作要求復(fù)雜的控制程序。(9) 計數(shù)器（C）計數(shù)器用來累計輸入脈沖的次數(shù)。它是應(yīng)用非常廣泛的編程元件，經(jīng)常用來對產(chǎn)器進行計數(shù)或進行特定功能的編程。使用時要提前輸入它的設(shè)定值（計數(shù)個數(shù)）當(dāng)輸入觸發(fā)條件滿足時，計數(shù)器開始累計它的輸入端脈沖電位上升沿（正跳變）的次數(shù)。當(dāng)計數(shù)器計數(shù)達到預(yù)定的設(shè)定值時，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。(10) 模擬量輸入映像寄存器（AI）、模擬量輸出映像寄存器(AQ)模擬量輸入電路用以實現(xiàn)模擬量/數(shù)字量(A/D)之間的轉(zhuǎn)換，而模擬量輸出電路用以實現(xiàn)數(shù)字量/模擬量(D/A)之間的轉(zhuǎn)換，PLC處理的是其中的數(shù)字量。(11) 計數(shù)器（HC）高速計數(shù)器的工作原理與普通計數(shù)器基本相同，它用來累計比主機掃描速度更快的高速脈沖。高速計數(shù)器的當(dāng)前值為雙字長（32位）的整數(shù)，且為只讀值。(12)累加器（AC）S7200 PLC提供4個32位累加器，分別為AC0、ACACAC3，累加器（AC）是用來暫存數(shù)據(jù)的寄存器，它可以用來存放數(shù)據(jù)如運算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)和結(jié)果數(shù)據(jù)，也可用來向子程序傳遞參數(shù)，或從子程序返回參數(shù)。使用時只表示出累加器的地址編號。數(shù)據(jù)長度可以是字節(jié)、字和雙字[22]。第四章 基于PLC的煤粉電除塵器控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域中PLC具有很大的實用性和更多的優(yōu)點,因此它得到了廣泛的應(yīng)用，本設(shè)計選擇PLC作為電除塵器自動控制的控制器，通過PLC過程自動化控制來實現(xiàn)電除塵器除塵控制，根據(jù)電除塵器的除塵工藝設(shè)計要求,本設(shè)計從電除塵器本體中的振打系統(tǒng)的控制,風(fēng)機的控制對進出口濃度的控制, 輸卸灰系統(tǒng)控制,灰斗加熱系統(tǒng)、卸灰系統(tǒng)的控制,消防報警的控制等方面對其進行介紹，進而實現(xiàn)煤粉電除塵器控制系統(tǒng)。 總控制系統(tǒng)方案PLC 控制系統(tǒng)是以PC機為基礎(chǔ)的多任務(wù)操作平臺，通過上位機組態(tài)控制畫面對電除塵器的高壓整流供電設(shè)備和低壓整流設(shè)備總體控制。本設(shè)計重點研究低壓控制方面，通過上下位機遠程通信，實現(xiàn)電除塵器本體中的進出口濃度、風(fēng)機起停、灰斗溫度、振打及卸灰等控制，PLC可以通過監(jiān)控畫面自動顯示，記錄生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài)與運行參數(shù)，因此以PLC 為中心制定了控制煤粉電除塵器系統(tǒng)，其框圖如圖 所示。低壓自控裝置和高壓供電裝置為煤粉電除塵器的兩部分主要供電裝置。低壓自控裝置其主要功能是用來作為電除塵控制設(shè)備的配套供電作用，包括電除塵器本體的風(fēng)機運行的供電、閥門電機的供電、灰斗卸灰、除塵振打裝置的供電以及安全報警等連鎖控制裝置的供電。作為除塵工藝的要求在電除塵器中設(shè)置了數(shù)據(jù)檢測裝置，為溫度傳感器、濃度傳感器以及壓力傳感器，其數(shù)據(jù)檢測裝置是用來檢測電除塵器本體的煙氣箱內(nèi)的溫度，灰斗內(nèi)部壓力、煙氣進出口的濃度。通過電暈放電實現(xiàn)粉塵荷電，通過收塵極極板實現(xiàn)煤塵收集、通過灰斗壓力檢測實現(xiàn)自動卸灰等功能是電除塵器本體的主要功能[19]。電除塵器的高壓供電裝置包括變壓和升壓器、高壓整流器、主題控制器以及控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢測裝置等。為了實現(xiàn)穩(wěn)定的電暈放電，通高壓硅整流控制把電除塵器中低壓控制回路的低壓制電路低壓供電轉(zhuǎn)換成40kv以上的高壓電是高壓供電裝置的主要功能。根據(jù)順序功能圖制定了本設(shè)計的總制梯形圖。、。Always_On始終接通為NO、。 I/0分配表輸入信號啟動按鈕停止按鈕高溫開關(guān)高壓開關(guān)自動開關(guān)手動開關(guān)遠程開關(guān)風(fēng)機開始風(fēng)機停止振打開始振打停止報警開始報警停止卸灰開始卸灰停止輸出信號主機吸合電機接主機電源電機星形接通電機三角形接通電機電動執(zhí)行器振打報警測溫斷電裝置噴水卸灰 風(fēng)機控制在靜電除器塵過程中，為了避免火電廠生產(chǎn)時和運煤車倒煤時揚起煤塵造成環(huán)境污染以及能源的浪費，在工業(yè)中通過風(fēng)機的運行對含煤塵的煙氣進行回收。較多使用的為高壓離心風(fēng)機，驅(qū)使風(fēng)機運行的動力設(shè)施為電動機，此外也用電動機來控制風(fēng)機風(fēng)閥位置上的手或自動動執(zhí)行器一些部件。通過手動或繼電器控制是，動力設(shè)備風(fēng)機的傳統(tǒng)控制方法，但是這種控制方法存在靈活性和可靠性較差的問題，尤其是在啟動一瞬間電流很大容易引起嚴重事故，為了解決這個問題，必須采取在啟動風(fēng)機時減少啟動其他負荷，實現(xiàn)較的小電流啟動，所以本設(shè)計應(yīng)用Y—△啟動電機來降低啟動電流[22]。降壓啟動是為了降低電機啟動電流，減少電機啟動時對供電電源、機械設(shè)備的沖擊。啟動時間間隔通常為815s，用時間繼電器延時完成。異步電動機Y—△啟動的繼電器控制電路圖和主回路如圖 。如圖可知，當(dāng)接觸器KMKM2主觸頭閉合，KM3主觸頭段開時，電動機三相定子繞組作Y連接；當(dāng)接觸器KMKM3住觸頭閉合，KM2主觸頭斷開時，電動機三相定子繞組作△連接。所設(shè)計的控制線路能先使KM1和KM2得電閉合，經(jīng)過一定時間延時，使KM2失電斷開，而后使KM3得電閉合。因此電動機就能實現(xiàn)降壓啟動后自動轉(zhuǎn)換到正常工作運轉(zhuǎn)。 Y—△啟動電路圖 振打過程控制電極振打控制是電除塵器除塵過濾裝置的基本控制。電除塵器除塵設(shè)備供電分高壓和低壓兩部分，低壓供電部分主要控制電除塵器集塵板和電暈極的振打。電除塵器控制系統(tǒng)的低壓控制線路包括陽極振打也就是集塵極電機部分、陰極振打電機也就是電暈極部分，報警器輸出部分與進出口濃度、除塵溫度顯示風(fēng)機和閥門電機控制等。由于電暈線吸附煤粉塵較少，因此本設(shè)計對陽極振打作為主要除塵方式，通過控制電機帶動振打錘周期性的振打陽極集塵板，使吸附在集塵板的粉塵得以清除，通過人工回收，進而實現(xiàn)除塵效率[24]。 對除塵振打的工藝要求（1）煤粉電除塵器根據(jù)其運行情況不同，因此應(yīng)采用的工作時序和振打周期應(yīng)該與之生產(chǎn)工藝相協(xié)調(diào)。在相同時間點內(nèi)，為防止已經(jīng)吸附在集塵機的煤塵因同一電場的振打錘的同時振打而二次揚起粉塵，因此絕對不允許同一電場的電極同時振打，且相鄰電場中的兩套振打錘也不能同時振打。（2）為了避免不必要的意外發(fā)生，因此要集中監(jiān)測進行、管理并報警顯示電除塵器工作情況。如圖 ，該圖為煙氣經(jīng)過三電場除塵設(shè)備后經(jīng)過YMYM2兩個閥門的電機的煙氣流經(jīng)圖。經(jīng)過風(fēng)機工作煤粉塵被吸收進入高壓電場，凈化后的氣體經(jīng)由由褲衩煙道排入大氣。為了大大提高除塵效率，作為陽極主要除塵的集塵板，因此設(shè)計兩個陽極振打錘。圖中 MMMMMM8 是六個陽極振打電動機，其余MMM9 是三個陰極振打電動機。對于褲衩煙道的設(shè)計是為了防止臨近凈化氣體出口的振打錘振打時揚起灰塵被帶出除塵器而達不到除塵目的，因此當(dāng)M7電機振打時YM1閥門關(guān)閉，YM2閥門開啟；當(dāng)M8振打時候，YM1閥門開啟，YM2閥門關(guān)閉。 各電場時序控制由于陰極是電暈線，電暈線集塵所占的比例少之又少，陽極是集塵板，大部分灰塵都匯集在集塵板上，所以設(shè)計中在振打時重點考慮陽極振打。為了使除塵效果提高，因此設(shè)計了各電場的時序控制。第一電場振打程序設(shè)計：M MM3為第一電場三個振打電機，電機 M1 的第一次啟動振打，程序啟動信號到達后開始工作，振1min后停止9min