【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 現(xiàn)整個(gè)煤流系統(tǒng)的智能聯(lián)動(dòng)。火車自動(dòng)裝載及計(jì)量，與火車牽引系統(tǒng)、煤倉(cāng)給煤機(jī)及輸送皮帶、位置檢測(cè)、軌道衡等進(jìn)行配合，完成火車的自動(dòng)裝載和計(jì)量。遠(yuǎn)程監(jiān)控，能通過(guò)控制決策中心的地面生產(chǎn)系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視和遠(yuǎn)程控制，遠(yuǎn)程控制既能實(shí)現(xiàn)對(duì)全系統(tǒng)的一鍵啟停，也能在應(yīng)急情況下，單獨(dú)啟動(dòng)某一環(huán)節(jié)的設(shè)備，如各段皮帶、動(dòng)篩等。第三章 地面生產(chǎn)控制系統(tǒng)的電路部分設(shè)計(jì)地面控制系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，其操作方式分：控制室集中聯(lián)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)、控制室集中單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)、機(jī)旁手動(dòng)(僅用于機(jī)旁檢修和調(diào)試)。輸送線的運(yùn)轉(zhuǎn)方式包括：?jiǎn)?dòng)、停機(jī)、緊急停機(jī)和故障。其中需要對(duì)電路部分進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并且和plc緊密的聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)plc和工業(yè)計(jì)算機(jī)聯(lián)合控制，以達(dá)到集中控制的要求，所以就需要對(duì)控制系統(tǒng)的集中控制聯(lián)動(dòng)要求作詳細(xì)的設(shè)計(jì) 集中聯(lián)動(dòng)要求：設(shè)備啟動(dòng)時(shí)自系統(tǒng)的始端設(shè)備開(kāi)始，按逆物料輸送方向順序依次開(kāi)始啟動(dòng)。：設(shè)備停機(jī)時(shí)，自系統(tǒng)始端的供料設(shè)備開(kāi)始，按順物料輸送方向順序待料運(yùn)完后依次停車。，其來(lái)料方向所有設(shè)備同時(shí)停機(jī)，后面的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)至物料全部排空即停機(jī)。，可使聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)所有設(shè)備一起停機(jī)。 操作過(guò)程：1) 啟動(dòng)：操作人員在控制室發(fā)出啟動(dòng)指令，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)沿線發(fā)出啟動(dòng)預(yù)告信號(hào)，接著沿線設(shè)備按逆流程依次開(kāi)始啟動(dòng)。2) 停車：操作人員在控制室發(fā)出停車指令，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)按順流程待料運(yùn)完后依次停車。3) 緊急停車：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生事故時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)可拉動(dòng)按動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)操作箱上的急停按鈕，料線全線停車。4) 故障：系統(tǒng)中某一帶式輸送機(jī)故障停機(jī)時(shí)，其來(lái)料方向所有設(shè)備同時(shí)停機(jī)，后面的設(shè)備繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，至物料全部排空立即停車。：所有集中控制設(shè)備都應(yīng)能在控制室進(jìn)行單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)操作。：所有設(shè)備都可以通過(guò)設(shè)置在機(jī)旁的單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)。這種運(yùn)轉(zhuǎn)方式通常在設(shè)備檢修或試車時(shí)使用，機(jī)旁開(kāi)關(guān)設(shè)在設(shè)備操作箱上。 設(shè)備保護(hù)和操作信號(hào)：帶式輸送機(jī)的保護(hù)裝置有：：所有作業(yè)設(shè)備的近旁都必須設(shè)有明顯的事故緊急停車開(kāi)關(guān)。：聯(lián)鎖系統(tǒng)開(kāi)始作業(yè)時(shí)，需發(fā)出啟動(dòng)預(yù)告信號(hào)，通知沿線工作人員離開(kāi)設(shè)備，然后再啟動(dòng)設(shè)備。：各種事故引起的緊急停車，均需在控制室內(nèi)發(fā)出音響信號(hào)，并顯示出事故所在的設(shè)備。 防爆及瓦斯斷電要求：煤塵比較集中的地點(diǎn)的電氣設(shè)備必須防爆或采取防爆措施。，%時(shí)，附近20m范圍內(nèi)的電氣設(shè)備立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。%時(shí)，立即切斷全部非本質(zhì)安全型電源(含照明電源)。，對(duì)瓦斯量大的煤倉(cāng)、與煤倉(cāng)相通的房間和走廊以及其他煤塵比較集中的地方進(jìn)行定期檢測(cè)，以確保安全生產(chǎn)。 控制系統(tǒng)的電路組成以下對(duì)地面生產(chǎn)系統(tǒng)的皮帶運(yùn)輸部分的電路圖進(jìn)行分析，戊組煤的皮帶運(yùn)輸主要包括有20戊組煤轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)，1戊組煤原煤上篩分樓帶式輸送機(jī)，4戊組煤手選帶式輸送機(jī)，6戊組煤篩分樓內(nèi)轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)，8戊組煤上轉(zhuǎn)載樓帶式輸送機(jī)，9戊組煤上倉(cāng)帶式輸送機(jī)，而已組煤的皮帶運(yùn)輸主要有13已組煤原煤上篩分樓帶式輸送機(jī)，15已組煤手選帶式輸送機(jī)，16已組煤篩分樓內(nèi)轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)，17已組煤上轉(zhuǎn)載樓帶式輸送機(jī)，18已組煤上倉(cāng)帶式輸送機(jī)。還有給煤機(jī)和雙齒輥破碎機(jī)等設(shè)備的集中控制，其中4戊組煤手選帶式輸送機(jī)，6戊組煤篩分樓內(nèi)轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)，15已組煤手選帶式輸送機(jī)，16已組煤篩分樓內(nèi)轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)，20戊組煤轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)共用一個(gè)電路圖；1戊組煤原煤上篩分樓帶式輸送機(jī)，9戊組煤上倉(cāng)帶式輸送機(jī)，13已組煤原煤上篩分樓帶式輸送機(jī)，18已組煤上倉(cāng)帶式輸送機(jī)共用一個(gè)電路圖；8戊組煤上轉(zhuǎn)載樓帶式輸送機(jī)和17已組煤上轉(zhuǎn)載樓帶式輸送機(jī)共用一個(gè)電路圖。1．控制系統(tǒng)的電路組成圖如圖32即為甲帶給料機(jī)的電路圖如圖32中所示：主電路由380交流電源供電，由接觸器控制，接觸器閉合，電路通電，并且其中串接熱繼電器，當(dāng)電路過(guò)電流時(shí)，熱繼電器動(dòng)作，熱繼電器的作用是短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)，控制回路控制接觸器斷開(kāi)和閉合控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止。電機(jī)的外殼接地?？刂苹芈酚?20V電源供電，其中包括集中控制和機(jī)旁控制，集中控制由plc及其上位機(jī)自動(dòng)控制，而機(jī)旁手動(dòng)控制則是由機(jī)旁操作工人操作；也包括有急停開(kāi)關(guān)和保護(hù)。運(yùn)行時(shí)有正常運(yùn)行指示燈和故障指示燈，控制回路設(shè)有保護(hù)。集中控制和機(jī)旁控制由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)如圖31圖31轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)圖32　甲帶給料機(jī)電路圖圖33　雙齒輥破碎機(jī)雙齒輥破碎機(jī)是把大塊的煤破碎成符合標(biāo)準(zhǔn)的煤，為下一步的篩分做準(zhǔn)備，其電路圖如圖33主電路有380V電源供電，由接觸器控制主電路的通斷，也串聯(lián)有熱繼電器，能對(duì)電機(jī)實(shí)施短路保護(hù)和過(guò)載保護(hù)，其控制類型也是繼電器接觸器控制，電機(jī)的外殼接地?？刂苹芈酚?20V電源供電，由繼電接觸器控制，同時(shí)也設(shè)有集中控制和機(jī)旁控制，接有plc，能實(shí)施遠(yuǎn)程控制，設(shè)有事故急停開(kāi)關(guān)，便于事故時(shí)及時(shí)停車?？刂苹芈分杏兄甘緹?，能隨時(shí)的顯示正常和故障的情況。保護(hù)為熱繼電器保護(hù)。圖34為皮帶機(jī)的電路圖，1戊組煤原煤上篩分樓帶式輸送機(jī)、9戊組煤上倉(cāng)帶式輸送機(jī)、13己組煤原煤上篩分樓帶式輸送機(jī)和18己組煤上倉(cāng)帶式輸送機(jī)、設(shè)有啟動(dòng)信號(hào)預(yù)告，其保護(hù)用的是限位開(kāi)關(guān)。圖34　1戊組煤原煤上篩分樓帶式輸送機(jī)圖35　20戊組煤轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)的電路圖圖35為4戊組煤手選帶式輸送機(jī)、6戊組煤篩分樓內(nèi)轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)、15已組煤手選帶式輸送機(jī)、16已組煤篩分樓內(nèi)轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)、20戊組煤轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)的電路圖，其控制也是為繼電器接觸器控制，設(shè)計(jì)有集中控制和機(jī)旁控制，事故急停開(kāi)關(guān)為拉線開(kāi)關(guān)，當(dāng)有緊急情況時(shí)有機(jī)器旁邊的工作人員拉動(dòng)拉線，即可實(shí)施急?？刂?，也設(shè)有遠(yuǎn)程急停，引到plc控制中，也能實(shí)施遠(yuǎn)程急停。另也設(shè)有啟動(dòng)信號(hào)預(yù)告。在皮帶運(yùn)輸機(jī)所有設(shè)備的運(yùn)行中均采用定時(shí)器和外部動(dòng)作信號(hào)連鎖的動(dòng)作方式，控制設(shè)備的運(yùn)作，并且設(shè)有故障報(bào)警，當(dāng)故障情況下，除過(guò)有備用的設(shè)備，可以使系統(tǒng)皮帶運(yùn)輸機(jī)繼續(xù)工作，若無(wú)備用的設(shè)備一旦發(fā)生故障，則均不能運(yùn)行，只有當(dāng)該設(shè)備的故障解除后，才可正常運(yùn)行。該皮帶已設(shè)計(jì)了比較可靠的運(yùn)作保護(hù)系統(tǒng)，提高了皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性?？刂齐娐穲D如上圖圖36為8戊組煤上轉(zhuǎn)載樓帶式輸送機(jī)和17已組煤上轉(zhuǎn)載樓帶式輸送機(jī)的電路圖。它的控制和上圖35的控制基本相同，就不再贅述圖36　8戊組煤上轉(zhuǎn)載樓帶式輸送機(jī)電路圖由于四礦的地面集中控制是一個(gè)非常復(fù)雜的地面控制系統(tǒng)，所以其中的電路部分非常的冗雜，上面的電路圖只給出了集中控制的部分的電路控制圖，簡(jiǎn)單的對(duì)其電路部分作出說(shuō)明，現(xiàn)在的控制系統(tǒng)已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的繼電器接觸器控制了，隨著工控技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的控制系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越現(xiàn)代化，越來(lái)越自動(dòng)化，所以集中控制加入了plc技術(shù)，用于遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，以達(dá)到現(xiàn)代化的控制要求。不過(guò)現(xiàn)代的自動(dòng)控制還少不了原始的控制器件，包括有繼電器、接觸器、開(kāi)關(guān)等等。上面的電路連接，就需要在機(jī)器旁安裝配電柜，用于控制皮帶和給煤機(jī)的控制，設(shè)備的用料如圖37所示圖37　設(shè)備的用料圖上面的設(shè)備材料表僅為上煤皮帶的配電箱的材料，其余的材料用表就不一一列表了，基本上都是有繼電器接觸器和開(kāi)關(guān)等組成。2．線路敷設(shè)：1）控制線路與動(dòng)力線路，同路徑敷設(shè)。2）控制電纜沿電纜溝和橋架敷設(shè)，當(dāng)采用電纜橋架敷設(shè)時(shí)，控制電纜橋架與動(dòng)力電纜橋架統(tǒng)一考慮，控制電纜橋架應(yīng)安裝在動(dòng)力電纜橋架的上層。3）線路引至設(shè)備處時(shí)，應(yīng)穿鋼管保護(hù)。4）。第四章 控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì) PlC的選型在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算1）.運(yùn)算功能 2）.控制功能 3）.通信功能 4）.編程功能 5）.診斷功能 6）.處理速度1）.PLC的類型2）.輸入輸出模塊的選擇 3）.電源的選擇 4）.存儲(chǔ)器的選擇 5）.冗余功能的選擇 （1）.控制單元的冗余 （2）.I/O接口單元的冗余 S7300的基本結(jié)構(gòu)S7300 屬于模塊式PLC，主要由機(jī)架、CPU 模塊、信號(hào)模塊、功能模塊、接口模塊、通信處理器、電源模塊和編程設(shè)備組成。圖41 PLC控制系統(tǒng)示意圖PLC 采用循環(huán)執(zhí)行用戶程序的方式。OB1 是用于循環(huán)處理的組織塊（主程序），它可以調(diào)用別的邏輯塊，或被中斷程序（組織塊）中斷。在起動(dòng)完成后，不斷地循環(huán)調(diào)用OB1，在OB1 中可以調(diào)用其它邏輯塊(FB, SFB, FC 或SFC)。循環(huán)程序處理過(guò)程可以被某些事件中斷。在循環(huán)程序處理過(guò)程中，CPU 并不直接訪問(wèn)I/O 模塊中的輸入地址區(qū)和輸出地址區(qū)，而是訪問(wèn)CPU 內(nèi)部的輸入/輸出過(guò)程映像區(qū)。批量輸入、批量輸出。圖42 掃描過(guò)程 的線圈“通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出過(guò)程映像位為1 狀態(tài)。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作。外部輸入電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入過(guò)程映像位()為1 狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入位的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。某一編程元件對(duì)應(yīng)的過(guò)程映像位為1 狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為ON，過(guò)程映像位為0 狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為OFF。循環(huán)時(shí)間（Cycle time）是指操作系統(tǒng)執(zhí)行一次圖42 所示的循環(huán)操作所需的時(shí)間，又稱為掃描循環(huán)時(shí)間（Scan Cycle Time）或掃描周期。