【正文】 的CPU模塊內(nèi)的半導(dǎo)體存儲器稱內(nèi)存儲器，或者簡稱內(nèi)存。有時(shí)用磁帶和磁盤來存儲PLC的用戶程序。磁帶和磁盤稱為外存儲器。存儲在它們里面的信息可以長期保存。如果存放在PLC RAM內(nèi)的程序丟失，可以重新裝入保存在磁帶或磁盤中的程序。盒式磁帶錄音機(jī)和磁盤驅(qū)動(dòng)器可能在編程器系統(tǒng)之內(nèi)，也可能是單獨(dú)的裝置，由編程器或其它智能模塊向它們提供接口。在離線開發(fā)用戶程序可編程裝置中，外存儲器特別有用。EPROM寫入器EPROM寫入器用來把用戶程序?qū)懭氲紼PROM中去。它提供了一個(gè)非易失的用戶程序的保存方法，存放在EPROM中的程序在沒有電源的情況下也不會(huì)丟失。同一PLC系統(tǒng)的各種不同應(yīng)用場合的用戶程序可以分別寫入到幾片EPROM中，在改變系統(tǒng)的工作方式時(shí)只要更換EPROM就可以了。五、電源部件 PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源，供內(nèi)部電路使用。與普通電源相比，PLC電源穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。有些機(jī)型還向外提供24V DC的穩(wěn)壓電源，用于對外部傳感器供電，這就避免了由于電源污染或不合格電源產(chǎn)品而引起的故障。S7300系列PLC就配有專用電源模塊PS 307。 一、ET200MSIMATIC ET200M是采用模塊化的設(shè)計(jì)，方便安裝于控制柜。且與SIMATIC S7300 I/O模塊及功能模塊兼容，安全性高。支持 “熱插拔”功能，適合過程控制中危險(xiǎn)區(qū)域使用，遠(yuǎn)程擴(kuò)展使用等特殊情況。 ET200M是高密度配置的模塊化I/O站，保護(hù)等級為IP20。它可用S7300可編程序控制器的信號、功能和通訊模塊擴(kuò)展。由于模塊的種類眾多，ET200M尤其適用于復(fù)雜的自動(dòng)化任務(wù)。可插入模擬量HART的輸入和輸出模塊，意味著ET200M適用于過程工程。它也適宜于與冗余系統(tǒng)一起使用。ET200M是在PROFIBUSDP上的被動(dòng)站(從站)。最大數(shù)據(jù)傳輸速率為12M位/S。ET200M也可以在運(yùn)行過程中，在有電源情況下配置S7300 I/O模塊的有源總線模塊，其余模塊仍繼續(xù)運(yùn)行。 ET200M由以下部分組成 ： IM153接口：用于與PROFIBUSDP現(xiàn)場總線的連接 ； 各種I/O模塊：用總線連接器連接或插入在有源總線模塊內(nèi), 總線連接器設(shè)計(jì)，在運(yùn)行過程中不能更換模塊； 有源總線模塊設(shè)計(jì)，在運(yùn)行過程中能更換模塊；電源(如有必要) ； S7300自動(dòng)化單元的所有I/O模塊：都可應(yīng)用(功能和通信模塊只用于SIMATIC S7/M7主設(shè)備)； HART模塊 。 ET200M最多可擴(kuò)展8個(gè)I/O模塊，每個(gè)ET200M的最大地址區(qū)：128字節(jié)輸入和128字節(jié)輸出。ET200M通過RPOFIBUSDP與PLC控制柜連接通信。二、PROFIBUSDP總線PROFIBUS是世界上最大的開放式工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)之一。這種網(wǎng)絡(luò)能夠支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，最高運(yùn)行速度為12Mbps。與大多數(shù)現(xiàn)場總線系統(tǒng)一樣，PROFIBUS能夠減少運(yùn)營成本，提高生產(chǎn)效率，加快新品上市時(shí)間，并改善產(chǎn)品質(zhì)量。與標(biāo)準(zhǔn)4～20mA 控制不同，PROFIBUS能夠在由一根雙絞線電纜組成的單一總線網(wǎng)段上，支持32個(gè)工作站。PROFIBUSDP是PROFIBUS現(xiàn)場總線的三個(gè)兼容版本之一，它是專為自動(dòng)控制系統(tǒng)和設(shè)備分散I/O之間通信設(shè)計(jì)的，是經(jīng)過優(yōu)化的高速、廉價(jià)的通信連接。PROFIBUSDP 的特點(diǎn)：代替 PLC/PC 與 I/O 之間昂貴的電線；快速，傳輸 1 千字節(jié)的輸入數(shù)據(jù)和 1千字節(jié)的輸出數(shù)據(jù)所需時(shí)間2 ms；強(qiáng)有力的工具，減少組態(tài)和維護(hù)費(fèi)用；被所有主要的 PLC 制造商支持；有廣泛的產(chǎn)品：PLC, PC, I/O, 驅(qū)動(dòng)器, 編碼器等；允許周期性和非周期性的數(shù)據(jù)傳輸；單主和多主網(wǎng)絡(luò)；每個(gè)站的輸入和輸出數(shù)據(jù)最多可達(dá) 244 字節(jié)。第四章 礦井自動(dòng)主排水系統(tǒng)設(shè)備的選型設(shè)計(jì)礦井自動(dòng)排水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,設(shè)備類型眾多,本章將對水泵、引水設(shè)備、自動(dòng)閥門等主要設(shè)備進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。由于水泵電機(jī)的供電電源取自高壓開關(guān)柜，在設(shè)計(jì)完成后，將對高壓開關(guān)柜作簡要敘述。某礦井原始資料:1)單水平開采，豎井，井深450m2)正常涌水量550 m3/h3)最大涌水量1000 m3/h4)礦水污染較嚴(yán)重，密度1020 kg/m3由于是單水平開采，故采用直接排水系統(tǒng)。:主泵房的排水設(shè)備，必須有工作、備用和檢修水泵。其中任一臺水泵的排水能力應(yīng)能在20h排出24h的正常涌水量，兩臺水泵同時(shí)工作的總能力，應(yīng)能在20h內(nèi)排出礦井24h的最大涌水量，檢修水泵的能力應(yīng)不小于工作水泵能力的25%。正常涌水期，水泵必須的排水能力： （式21）最大涌水期，水泵必須的排水能力： （式22）式中： qz — 正常涌水量（m3/h） qvmax — 最大涌水量（m3/h）Qv1 — 工作水泵必須的排水能力（m3/h）Qv1max — 工作與備用水泵必須的排水總能力（m3/h）作為估算可認(rèn)為水泵必須產(chǎn)生的揚(yáng)程H1（m） （式23）式中：Hh－井筒深度（m）； k－揚(yáng)程損失系數(shù)，豎井，k=；斜井，k=～由于礦水污染嚴(yán)重，應(yīng)考慮選擇MD型耐磨泵，綜合上述幾點(diǎn)，可選用MD50057型號泵，其單級揚(yáng)程Hi =57。水泵級數(shù),故選級數(shù)i=9。MD型泵是目前國內(nèi)較為理想的煤礦用排水泵。其各型號見表21，型號含義如圖23所示：圖 水泵型號含義比較Qv1 ,Qv1max 和Qe可知，在正常涌水時(shí)期需要水泵臺數(shù)在最大涌水時(shí)期需要投入工作的水泵臺數(shù)除此之外，尚需一臺檢修水泵。故工作水泵n1=2,備用水泵n2=1，檢修水泵n3=1，共四臺水泵。管路趟數(shù)的選擇根據(jù)各涌水期投入工作的水泵臺數(shù)，可選用三趟管路，正常涌水期兩臺水泵同時(shí)工作，各用一趟管路排水，另一趟備用；最大涌水期三臺泵同時(shí)工作，啟用備用管路，三趟管路并聯(lián)排水。離心式水泵只有在泵殼內(nèi)充滿水的情況下允許啟動(dòng)，通常采用的方法是打開逆止閥旁通道上的截止閥（或注水電磁閥）讓排水管道中的壓力水注入泵體，泵體內(nèi)的空氣從放氣旋塞排出。這種方法要求水泵必須裝設(shè)底閥。在排水過程中，底閥產(chǎn)生一定的水力損失使水泵的電耗增加、效率降低。為了取消底閥、增加吸水高度、便于自動(dòng)控制，還可采用以下充水裝置。一、用真空泵抽真空吸水在多臺大泵集中排水的情況下，可設(shè)置兩臺真空泵專為大泵抽真空吸水。一般采用SZ型、SZB型、SZH型水環(huán)式真空泵。在本系統(tǒng)中采用的是SZ水環(huán)式真空泵。 其大致的工作原理為：在泵體中裝有適量的水作為工作液。當(dāng)葉輪順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個(gè)決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的下部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的上部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時(shí)葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個(gè)月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數(shù)目相等的若干個(gè)小腔。如果以葉輪的下部0176。為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180176。時(shí)小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時(shí)氣體被吸入，當(dāng)吸氣終了時(shí)小腔則與吸氣口隔絕；當(dāng)葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，小腔由大變小，使氣體被壓縮；當(dāng)小腔與排氣口相通時(shí)，氣體便被排出泵外。水環(huán)泵是靠泵腔容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬于變?nèi)菔秸婵毡谩?SZ水環(huán)式真空泵的性能參數(shù)如表所示。在正常情況下，為了加快充水過程兩臺真空泵同時(shí)對一臺水泵抽氣。當(dāng)一臺真空泵發(fā)生故障時(shí)，另一臺仍能擔(dān)負(fù)抽氣的任務(wù)。抽氣管經(jīng)過電磁閥與每臺水泵進(jìn)水端的放氣孔相接，管路接頭處要保證嚴(yán)密。由于真空泵在工作時(shí)會(huì)發(fā)熱，及一部分工作液（水環(huán)）隨氣體一起排走，所以應(yīng)不斷地向真空泵補(bǔ)充清水。在圖24中，啟動(dòng)真空泵時(shí)，由清水水箱經(jīng)管路6給真空泵補(bǔ)充清水。當(dāng)真空表的讀數(shù)達(dá)到要求時(shí)即可啟動(dòng)大水泵。表 SZ水環(huán)式真空泵的性能參數(shù)型號 真空最大吸氣量 壓縮機(jī)最大排氣量(m3/h) 電機(jī)功率(Kw) 轉(zhuǎn)速r/min 水耗量L/min 最大真空度% 當(dāng)真空度為 當(dāng)壓力為(Mpa) 0% 40% 60% 80% 90% 0 真空泵 壓縮機(jī) SZ11414401084SZ221114403087SZ322379807092SZ427113272620167590740100931抽氣管；2電磁閥；3真空表；4水環(huán)式真空泵；5補(bǔ)水水管；6排氣軟管圖24真空泵的安裝示意圖 二、利用射流噴管抽真空吸水目前，我國煤礦主要排水設(shè)備通常由離心式水泵、電動(dòng)機(jī)、起動(dòng)設(shè)備、儀表、管路、濾水器、底閥、閘閥、逆止閥、充水裝置等組成。離心式水泵通常只有在泵體內(nèi)充滿水的情況下才允許起動(dòng)，才能上水。經(jīng)常采用的方法是打開逆止閥旁通管上的截止閥，讓主排水管路中的壓力水注入泵體，泵體內(nèi)的空氣從放氣孔排出，這樣的方法要求水泵必須裝設(shè)底閥。但在排水過程中，底閥產(chǎn)生一定的水力損失，使水泵的電耗增加，效率降低，而且底閥易出現(xiàn)不閉合、膠墊爛等現(xiàn)象而造成漏水，無形中增加了維修量，降低了水泵排水的可靠性，于是，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際(來水管處地方窄小)，利用射流管抽真空技術(shù)制作了充水裝置，投用后效果良好。射流管的尺寸、整體安裝位置如圖25：A即為射流管充水裝置。l，2為截止閥，分別控制主管路給水和泵體內(nèi)排空氣；3為真空表，用來監(jiān)視泵體及管路內(nèi)真空度，真空度達(dá)到上水要求，即可開泵；4為主閘閥：5為逆止閥，開泵時(shí)，先開啟截止閥2再開啟截止閥l，主管路高壓水經(jīng)截止閥l射向射流管A，觀察真空表， MPa以往前運(yùn)動(dòng)，并在噴嘴口處形成一定的真空度，這樣泵體和吸水管內(nèi)的空氣被吸進(jìn)混合室，兩股合成氣水混合物，經(jīng)過噴管的頸口及擴(kuò)散管排出，再流入水倉。要注意射流管所造成的真空度的高低不僅與噴管本身的合理尺寸有關(guān)，而且也與水泵排水管內(nèi)存水的壓力有關(guān)。排水管內(nèi)存水壓力越大，水泵充水的時(shí)間就越短，壓力越小充水的時(shí)間就越長，甚至吸不上水來。l，2．截止閥 3．真空表 4．主閘閥 5．逆止閥 6．濾網(wǎng)(去底閥) 8．頸口圖25 射流噴管的尺寸及安裝位置三、真空泵與射流管的比較使用射流管抽真空吸水與使用真空泵一樣，也能省去底閥提高水泵的效率及吸水高度，而且它具有結(jié)構(gòu)簡單，不占用泵房空間，維修量小等優(yōu)點(diǎn)。它的主要缺點(diǎn)就是不能解決第一次啟動(dòng)前的充水，因?yàn)榈谝淮螁?dòng)之前，排水管中無存水，噴管無水源，除非向排水管注入足夠的水否則必須保留一臺水泵帶有底閥。 本設(shè)計(jì)中主要用到了電動(dòng)閘閥，電動(dòng)球閥兩種閥門。下面就這兩種閥門進(jìn)行簡單的介紹。電動(dòng)閘閥 電動(dòng)閘閥是安裝在水泵的出水口處主排水管上的，用于控制排水管開關(guān)的閥門。閘閥是指關(guān)閉件（閘板）沿通路中心線的垂直方向移動(dòng)的閥門。閘閥在管路中主要作切斷用。閘閥是使用很廣的一種閥門，一般口徑DN≥50mm的切斷裝置都選用它，口徑很小的切斷裝置也可選用閘閥，閘閥有以下優(yōu)點(diǎn)：①流體阻力?。? ②開閉所需外力較??； ③介質(zhì)的流向不受限制； ④全開時(shí)，密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小；⑤體形比較簡單，鑄造工藝性較好。閘閥也有不足之處：①外形尺寸和開啟高度都較大，安裝所需空間較大；②開閉過程中，密封面間有相對摩擦，容易引起擦傷現(xiàn)象；③閘閥一般都有兩個(gè)密封面，給加工、研磨和維修增加一些困難。表23 Z2410/ZTX系列電動(dòng)閘閥主要技術(shù)參數(shù)公稱直徑DN(mm)25～800公稱壓力PN（MPa）　　　　　　連接標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接　　按JB/　　JB/閥體材料代號ZG230450ZG1Cr18Ni9TiZG0Cr18Ni12M02Ti密封面材料代號H　　Y適用介質(zhì)水、蒸汽、油品等硝酸類腐蝕性介質(zhì)醋酸類腐蝕性介質(zhì)適用溫度（℃）≤425≤550≤200設(shè)計(jì)中使用了Z2410/ZTX系列電動(dòng)閘閥，它是由多回轉(zhuǎn)電動(dòng)執(zhí)行器與Z41/42閘閥組合在一起。閘板及填料外密封可靠、開關(guān)平穩(wěn)。流道通暢、流阻小。廣泛用于化工、石油、冶金、能源等行業(yè)。用來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)控操作。主要技術(shù)參數(shù)及性能如表23所示。電動(dòng)球閥 電動(dòng)球閥在系統(tǒng)中應(yīng)用較多,在圖22水泵排水系統(tǒng)中可以看出,真空泵抽真空,射流管方式抽真空都用到了電動(dòng)球閥。電動(dòng)球閥結(jié)構(gòu)比較簡單,價(jià)格也較低,應(yīng)用方便靈活,不過其口徑都較小,不能替代電動(dòng)閘閥的位置,一般只應(yīng)用于控制管徑較小的管路的開斷。 本設(shè)計(jì)中使用了Q5100/TZX系列電動(dòng)O型調(diào)節(jié)球閥。Q5100/TZX系統(tǒng)電動(dòng)O型調(diào)節(jié)球閥是一種轉(zhuǎn)角為90176。的旋轉(zhuǎn)類調(diào)節(jié)閥，密封性能優(yōu)良，流通能力大，流阻系數(shù)小，結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、使用壽命長，配用DKJⅡ、Ⅲ執(zhí)行器引配日本工裝，西德歐姆龍等高性能執(zhí)行機(jī)構(gòu)。產(chǎn)品通常用于密封要求嚴(yán)格的場合，除控制氣體、液體、蒸汽介質(zhì)外，還適宜控制污水和含有纖維性雜質(zhì)的介質(zhì)，廣泛用于石油、化工、冶金、輕工、造紙、電站、制冷等工業(yè)領(lǐng)域。 主要技術(shù)參數(shù)及性能如表所示。表24 Q5100/TZX系列電動(dòng)O型調(diào)節(jié)球閥主要技術(shù)參數(shù)公稱直徑DN(mm)1520253240506580100125150200250300350400公稱壓力PN（MPa）　　 　　　 連接標(biāo)準(zhǔn)法蘭連接　　按JB/　　JB/球芯轉(zhuǎn)角90℃閥體材料ZG230～450　　ZG1Cr18Ni9Ti ZG0Cr18Ni12M02Ti適用溫度（℃）40～180