【正文】 存器狀態(tài)置0。有的PLC內(nèi)部提供24V直流電源，這時(shí)直流輸入單元無需外界電源，用戶只需將開關(guān)接在輸入端子和公共端子之間既可，這就是所謂無源式直流單元。無源式直流輸入單元簡(jiǎn)化了輸入端的接線，方便了用戶。b) 交流輸入單元。圖中，電容C為隔直電容，對(duì)交流相當(dāng)于短路。R1和R2構(gòu)成分壓電路。這里光電耦合器是兩個(gè)反向并聯(lián)的發(fā)光二極管，任意一個(gè)二極管發(fā)光都可以使光電三級(jí)管導(dǎo)通。顯示用的兩個(gè)發(fā)光二極管LED也是反向并聯(lián)的。所以這個(gè)電路可以接收外部的交流輸入電壓，其工作原理與直流輸入電路基本相同。 交流輸入電路PLC的輸入電路有共點(diǎn)式、分組式、隔離式之別。輸入單元只有一個(gè)公共端子（COM）的稱為共點(diǎn)式，外部各輸入元件都有一個(gè)端子與COM相連；分組式是將輸入端子分為若干組，每組各共用一個(gè)公共端子；隔離式輸入單元，是具有公共端子的各組輸入點(diǎn)之間互相隔離，可各自使用獨(dú)立的電源。2) 開關(guān)量輸出單元按輸出電路所用開關(guān)器件的不同，PLC的開關(guān)量輸出單元可分為輸出單元、晶閘管輸出單元和繼電器輸出單元。a) 晶體管輸出單元 晶體管輸出電路，T1時(shí)光電耦合器，LED指示輸出點(diǎn)的狀態(tài)，T2為輸出晶體管，D為保護(hù)二極管，F(xiàn)U為熔斷器，防止負(fù)載短路時(shí)損壞PLC。工作原理為：當(dāng)對(duì)應(yīng)于晶體管T2的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為1時(shí)，通過內(nèi)部電路使光電耦合器T1導(dǎo)通，從而使晶體管T2飽和導(dǎo)通，因此負(fù)載得電。CPU是與該點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸出鎖存器為高電平，使LED點(diǎn)亮，表示該輸出點(diǎn)狀態(tài)為1；當(dāng)對(duì)應(yīng)于T2的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為0時(shí)，光電耦合器T1不導(dǎo)通，晶體管T2截止，負(fù)載失電。如果負(fù)載是感性的，則必須負(fù)載并接續(xù)流二極管，負(fù)載通過續(xù)流二極管釋放能量。此時(shí)LED不亮，表示該輸出點(diǎn)的狀態(tài)為0。b) 雙向晶閘管輸出單元在雙向晶閘管輸出單元中，輸出電路采用的開關(guān)器件是光控雙向晶閘管。圖中，T為光控雙向晶閘管（兩個(gè)晶閘管反向并聯(lián)），LED為輸出點(diǎn)狀態(tài)指示，RC構(gòu)成阻容吸收保護(hù)電路，F(xiàn)U為熔斷器。 工作原理為：當(dāng)對(duì)應(yīng)于T的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為1時(shí)，發(fā)光二極管導(dǎo)通，不論外接電源極性如何都能使雙向晶閘管T導(dǎo)通，負(fù)載得電。同時(shí)輸出指示燈LED點(diǎn)亮。表示該輸出點(diǎn)接通；當(dāng)對(duì)應(yīng)于T的內(nèi)部繼電器的狀態(tài)為0時(shí)T關(guān)斷，負(fù)載失電，指示燈LED滅。晶體管為無觸點(diǎn)開關(guān)，所以晶體管輸出單元使用壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快。雙向晶閘管輸出型PLC的負(fù)載電源，可以根據(jù)負(fù)載的需要選用直流或交流。3) 繼電器輸出單元。圖中，LED是輸出點(diǎn)狀態(tài)顯示器，J為一小型直流繼電器。其工作原理為：當(dāng)對(duì)應(yīng)于J的內(nèi)部繼電器狀態(tài)為1時(shí)，J得電吸合，其常開觸點(diǎn)閉合，負(fù)載得電。LED點(diǎn)亮，表示該輸出點(diǎn)接通。當(dāng)對(duì)應(yīng)于J的內(nèi)部繼電器狀態(tài)為0時(shí)，J失電，其常開觸點(diǎn)斷開，負(fù)載失電。指示燈LED滅，表示該輸出點(diǎn)斷開。繼電器輸出型PLC的負(fù)載電源可以根據(jù)需要選用直流或交流。繼電器觸點(diǎn)電氣壽命一般為10～30萬次，因此在需要輸出點(diǎn)頻繁通斷的場(chǎng)合（如高頻脈沖輸出），應(yīng)選用晶體管或晶閘管輸出型的PLC。另外，繼電器從線圈得電到觸點(diǎn)動(dòng)作存在延遲時(shí)間，是造成輸出滯后于輸出的原因之一。 繼電器輸出電路（7）編程工具編程工具是開發(fā)應(yīng)用和檢查維護(hù)PLC以及監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行不可缺少的外部設(shè)備。編程工具主要作用是用來編輯程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行，還可以在線測(cè)試PLC的內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話等。編程工具可以是專用編程器，也可以是配有專用編程軟件包的通用計(jì)算機(jī)。（8）智能單元PLC還有多種智能單元。智能單元本身是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲(chǔ)器以及與外界相連的接口。對(duì)組合式PLC，智能單元是PLC系統(tǒng)的一個(gè)模塊，它與CPU單元通過系統(tǒng)總線相連接，并在CPU單元的協(xié)調(diào)管理下獨(dú)立的進(jìn)行工作（不參與循環(huán)掃描）。對(duì)整體式PLC，主機(jī)通過I/O擴(kuò)展接口與智能單元連接。目前已開發(fā)的常用智能單元有A/D單元、D/A單元、高速計(jì)數(shù)單元、位置控制單元、PID控制單元、溫度控制單元和各種通信單元等。 PLC的工作方式在繼電器控制電路中，當(dāng)某些梯級(jí)同時(shí)滿足導(dǎo)通條件時(shí)，這些梯級(jí)中的繼電器線圈會(huì)同時(shí)通電，也就是說，繼電器控制電路是一種并行工作方式。PLC是采用循環(huán)掃描的工作方式，在PLC執(zhí)行用戶程序時(shí)，CPU對(duì)梯形圖自上而下、自左向右的逐次進(jìn)行掃描，程序的執(zhí)行是按語句排列的先后順序進(jìn)行的。這樣，PLC梯形圖中各線圈狀態(tài)的變化在時(shí)間上是串行的，不會(huì)出現(xiàn)多個(gè)線圈同時(shí)改變狀態(tài)的情況，這是PLC控制與繼電器控制最主要的區(qū)別。(1) PLC的循環(huán)掃描工作方式PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，它可以看成是一種由系統(tǒng)軟件支持的掃描設(shè)備，不論用戶程序運(yùn)行與否，都周而復(fù)始的進(jìn)行循環(huán)掃描，并執(zhí)行系統(tǒng)程序規(guī)定的任務(wù)。每一個(gè)循環(huán)所經(jīng)歷的時(shí)間稱為一個(gè)掃描周期。每個(gè)掃描周期又分為幾個(gè)工作階段，每個(gè)工作階段完成不同的任務(wù)。一個(gè)循環(huán)掃描過程可歸納為五個(gè)工作階段，各階段完成的任務(wù)如下：1) 公共處理階段在每一次掃描開始之前，CPU都要進(jìn)行復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器、硬件檢查、用戶內(nèi)存檢查等操作。如果有異常情況，除了故障顯示燈亮以外，還判斷并顯示故障的性質(zhì)。如果屬于一般性故障，則只報(bào)警不停機(jī)，等待處理。公共處理階段所用的時(shí)間一般是固定的，不同機(jī)型的PLC有所差異。2) 程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段，CPU對(duì)用戶程序按先左后右、先上后下的順序逐條地進(jìn)行解釋和執(zhí)行。CPU從輸入映像寄存器和元件映像寄存器中讀取各繼電器當(dāng)前的狀態(tài)，根據(jù)用戶程序給出的邏輯關(guān)系進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果在寫入元件映像寄存器中。3) 掃描周期計(jì)算處理階段若預(yù)先設(shè)定掃描周期為固定值，則進(jìn)入等待狀態(tài)，直至達(dá)到該設(shè)定值時(shí)掃描再往下進(jìn)行。若設(shè)定掃描周期為不定的，則要進(jìn)行掃描周期的計(jì)算。掃描周期計(jì)算處理所用的時(shí)間很短，可將其視為零。4) I/O刷新階段在I/O刷新階段，CPU要做兩件事情。其一，從輸入電路中讀取各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，并將此狀態(tài)寫入輸入映像寄存器中，也就是刷新輸入映像寄存器的內(nèi)容。自從輸入映像寄存器就與外界隔離，無論輸入點(diǎn)的狀態(tài)怎么變化，輸入映像寄存器的內(nèi)容都保持不變，一直到下一個(gè)掃描周期的I/O刷新階段，才會(huì)寫進(jìn)新內(nèi)容，這就是說，各輸入映像寄存器的狀態(tài)要保持一個(gè)掃描周期不變。其二，將所有輸出繼電器的元件映像寄存器的狀態(tài)傳送到相應(yīng)的輸出鎖存電路中，再經(jīng)輸出電路的隔離和功率放大部分傳送到PLC的輸出端，驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件動(dòng)作。I/O刷新階段的時(shí)間長(zhǎng)短取決于I/O點(diǎn)數(shù)的多少。5) 外設(shè)端口服務(wù)階段這個(gè)階段里，CPU完成與外設(shè)端口連接的外圍的通信處理。完成上述各階段的處理后，又返回公共處理階段，周而復(fù)始的進(jìn)行掃描。執(zhí)行用戶程序的掃描階段其特點(diǎn)是：其一，在執(zhí)行用戶程序的過程中，輸入映像寄存器的狀態(tài)不變。其二，元件映像寄存器的內(nèi)容隨程序的執(zhí)行在改變，前一步的結(jié)算結(jié)果隨即作為下一步的結(jié)算條件，這一點(diǎn)與輸入映像寄存器完全不同。其三，程序的執(zhí)行是由上而下進(jìn)行的，所以各梯級(jí)中的繼電器線圈不可能同時(shí)改變狀態(tài)。其四，執(zhí)行用戶程序的結(jié)果要保持到下一個(gè)掃描周期的用戶程序執(zhí)行階段。PLC的循環(huán)掃描工作方式也為PLC提供了一條死循環(huán)自診斷功能。在PLC內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)監(jiān)視定時(shí)器WDT，其定時(shí)時(shí)間可設(shè)置為大于用戶程序的掃描時(shí)間，在每個(gè)掃描周期的公共處理階段將監(jiān)視定時(shí)器復(fù)位。在正常情況下，監(jiān)視定時(shí)器不會(huì)動(dòng)作。如果由于CPU內(nèi)部故障使程序進(jìn)入死循環(huán)，那么掃描周期將超過監(jiān)視定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間。這時(shí)監(jiān)視定時(shí)器WDT動(dòng)作使PLC運(yùn)行停止，以提示用戶排查故障。(2) PLC的I/O滯后現(xiàn)象由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，而且對(duì)輸入和輸出信號(hào)只在每個(gè)掃描周期的I/O刷新階段集中輸入并集中輸出，所以必然會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)相對(duì)輸入信號(hào)的滯后現(xiàn)象。掃描周期越長(zhǎng)，滯后現(xiàn)象越嚴(yán)重。但是一般掃描周期只有十幾毫秒，最多幾十毫秒，因此在慢速控制系統(tǒng)中，可以認(rèn)為輸入信號(hào)一旦變化就立即能進(jìn)入輸入映像寄存器中，其對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)也可以認(rèn)為是及時(shí)地，而在要求快速響應(yīng)的控制中就成了需要解決的問題。PLC產(chǎn)生的I/O滯后現(xiàn)象，除了上述原因以外，還與下面的因素有關(guān)：1) 輸入濾波器對(duì)信號(hào)的延遲作用 由于PLC的輸入電路中設(shè)置了濾波器，濾波器的時(shí)間常數(shù)越大，對(duì)輸入信號(hào)的延遲作用越強(qiáng)。從輸入端ON到輸入濾波器輸出ON所經(jīng)歷的時(shí)間為輸入ON延時(shí)。有的PLC其輸入電路濾波器的時(shí)間常數(shù)可以調(diào)整。2) 輸出繼電器的動(dòng)作延遲 對(duì)繼電器輸出型的PLC，把從輸出鎖存器ON到輸出觸電ON所經(jīng)歷的時(shí)間稱為輸出ON延時(shí)，一般需十幾個(gè)毫秒。所以，在需要輸入/輸出有較快響應(yīng)的場(chǎng)合，最好不要使用繼電器輸出型的PLC。3) 用戶程序的語句編排。 控制裝置的功能及工作原理 帶式輸送機(jī)微機(jī)控制裝置主要由礦用本質(zhì)安全型帶式輸送機(jī)操作臺(tái)、控制箱以及各種保護(hù)傳感器等組成，主電機(jī)是是否投入可人為選擇，同時(shí)系統(tǒng)即可進(jìn)行自動(dòng)控制也可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制，并且對(duì)系統(tǒng)得主要運(yùn)行參量和設(shè)備工況采取了可視化實(shí)時(shí)監(jiān)控，力求系統(tǒng)控制柔性化、顯示數(shù)字化、操作簡(jiǎn)單化、結(jié)構(gòu)模塊化。外部設(shè)備用戶輸入設(shè)備運(yùn)算器PLC或上位計(jì)算機(jī)I/O擴(kuò)展接口用戶輸出設(shè)備I/O擴(kuò)展接口電源輸入單元微處理器(CPU) 存儲(chǔ)器RAM(用戶程序)EPROM(系統(tǒng)程序)外設(shè)I/O接口編程器盒式磁帶機(jī)圖形監(jiān)控系統(tǒng)EPROM寫入器打印機(jī) PLC結(jié)構(gòu)示意圖(1) 與機(jī)械系統(tǒng)、啟動(dòng)裝置以及變頻系統(tǒng)構(gòu)成機(jī)電一體化帶式輸送機(jī)可控起動(dòng)系統(tǒng)，使帶式輸送機(jī)在任何工況下均能平穩(wěn)的起動(dòng)開車；(2) 根據(jù)停車性質(zhì)也可實(shí)現(xiàn)軟停車控制；(3) 與帶式輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置相配合完成常規(guī)保護(hù)（如跑偏、溫度、煙霧、速度、煤位、堆煤247。斷帶保護(hù)等）；(4) 主要運(yùn)行參數(shù)與故障類別指示；(5) 前后設(shè)備連鎖控制；(1) 公用指令所謂公用指令是指這些指令不管是在自動(dòng)半自動(dòng)控制下還是在手動(dòng)控制下，對(duì)它們的操作都是有效的。其中一部分指令必須在開車前選定而在運(yùn)行中禁止操作，它們是控制方式選擇和主電機(jī)選擇；其余公用指令可隨時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行操作。控制方式選擇開關(guān)用來選定系統(tǒng)控制采用的方法或模式，它分為自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)和檢修四種方式。主電機(jī)選擇開關(guān)是在開車前選定工作電機(jī)用的主令開關(guān)。圖中1號(hào)或2號(hào)位置分別為1號(hào)或2號(hào)主電機(jī)單獨(dú)工作，而（1＋2）號(hào)則為兩臺(tái)主電機(jī)均投入工作。信號(hào)指令：在有電狀態(tài)下，只要按下信號(hào)按鈕，沿線電鈴即響；松開按鈕響聲停止。故障復(fù)位：當(dāng)出現(xiàn)故障停車時(shí)，待故障處理完畢必須按動(dòng)此按鈕才能解除故障記憶，重新開車。急停：輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下，不論是自動(dòng)半自動(dòng)控制還是手動(dòng)控制，按下該按鈕（帶鎖）時(shí)，將以最大的減速度停車。建議盡可能減少此種停車方式。跑偏、沿停選擇：該開關(guān)為在出現(xiàn)跑偏或沿停故障時(shí)作為應(yīng)急開車的解除保護(hù)轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)開關(guān)置于“關(guān)”位置，此保護(hù)被解除；在“開”位置，此保護(hù)有效。給煤機(jī)：該開關(guān)用來手動(dòng)控制給煤機(jī)的開停。(2) 手動(dòng)控制指令當(dāng)系統(tǒng)確定為手動(dòng)控制方式時(shí)，這些指令與公用指令同時(shí)有效。松閘、緊閘：用于制動(dòng)器的手動(dòng)打開與抱閘控制。主電機(jī)開、停：用于主電機(jī)的手動(dòng)開、?？刂啤?3) 自動(dòng)半自動(dòng)控制指令當(dāng)系統(tǒng)確定為自動(dòng)或半自動(dòng)控制工作方式時(shí)，這些指令與公用指令同時(shí)有效。功率平衡方式選擇：該轉(zhuǎn)換開關(guān)有3個(gè)選定位置，手動(dòng)、自動(dòng)和鎖定。在“手動(dòng)”位置時(shí)，司機(jī)根據(jù)主電機(jī)電流的大小按壓相應(yīng)的增或減按鈕來增加或減小輸出頻率以達(dá)到調(diào)節(jié)相應(yīng)主電機(jī)的輸出力；在“自動(dòng)”位置時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)各主電機(jī)輸出電流的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)相應(yīng)的供電頻率，從而達(dá)到調(diào)節(jié)功率平衡的目的；在“鎖定”位置時(shí)，功率平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)不工作，主電機(jī)在工頻下運(yùn)行。起動(dòng)過程中該開關(guān)必須置于“鎖定”位置，否則自動(dòng)、半自動(dòng)控制失效。起動(dòng)、停止指令：用于對(duì)輸送機(jī)實(shí)施開車與停車的控制。半自動(dòng)調(diào)速：用于半自動(dòng)控制方式下的手動(dòng)調(diào)速。(1) 自動(dòng)半自動(dòng)工作方式1) 啟動(dòng)：開車前，司機(jī)將操作臺(tái)上公用指令下的控制方式開關(guān)置于“自動(dòng)”（“半自動(dòng)”）位置，主電機(jī)選擇開關(guān)置于所需位置；同時(shí)將自動(dòng)、半自動(dòng)控制指令下功率平衡方式選擇開關(guān)至于“鎖定”位置，其它開關(guān)位置根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定。至此系統(tǒng)具備了自動(dòng)（半自動(dòng)）工作的條件。司機(jī)可直接按動(dòng)自動(dòng)（半自動(dòng)）工作的條件。司機(jī)可直接按動(dòng)自動(dòng)半自動(dòng)控制指令下的起動(dòng)按鈕使輸送機(jī)自動(dòng)起動(dòng)投入正常運(yùn)行。請(qǐng)注意，當(dāng)選擇半自動(dòng)工作方式時(shí)在變頻器起動(dòng)后，需通過手動(dòng)調(diào)節(jié)“半自動(dòng)調(diào)速”電位器實(shí)現(xiàn)加速起動(dòng)。自動(dòng)、。 自動(dòng)、半自動(dòng)起車程序框圖2) 正常停車：輸送機(jī)在半自動(dòng)或自動(dòng)方式下工作時(shí)，若需正常停車。準(zhǔn)備停車手調(diào)逐漸減速手動(dòng)停給煤機(jī)速度減至零停車指令制動(dòng)器斷電抱閘停車結(jié)束YNYN 半自動(dòng)停車程序框圖變頻器停止運(yùn)行停車指令變頻器按設(shè)定時(shí)間降速手動(dòng)停給煤機(jī)變頻器停止運(yùn)行AI2清零制動(dòng)器斷電抱閘停車結(jié)束束束YN 自動(dòng)停車程序框圖停車指令變頻器按設(shè)定時(shí)間降速手動(dòng)停給煤機(jī)變頻器停止運(yùn)行AI2清零制動(dòng)器斷電抱閘停車結(jié)束YN 自動(dòng)停車程序框圖3) 緊急停車當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，控制系統(tǒng)進(jìn)入緊急停車程序。a) 人為按動(dòng)急停按鈕；b) 后臺(tái)設(shè)備停止運(yùn)行（有聯(lián)鎖關(guān)系時(shí)）；c) 變頻器出現(xiàn)故障；d) 制動(dòng)閘故障；e) 出現(xiàn)沿線急停、跑偏、堆煤、超溫、煙霧、撕帶、打滑故障之一。急停指令故障急停變頻器按時(shí)快停人工停止給煤機(jī)變頻器停止工作NY延時(shí)（T611）制動(dòng)器斷電抱閘停車結(jié)束將調(diào)速給定調(diào)至零位自動(dòng)方式半自動(dòng)方式 半自動(dòng)緊急停車程序框圖