【正文】 提門(mén)上限 提門(mén)下限 舉門(mén)上限 舉門(mén)下限 爐門(mén)復(fù)位 系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)根據(jù)控制要求，除上述 I/O 接點(diǎn)外，系統(tǒng)還需使用 PLC 的一些內(nèi)部輔助繼電器和定時(shí)器，程序中用作狀態(tài)的輔助繼電器為：表 32PLC 輔助繼電器定義 走行電機(jī)互鎖 走形電機(jī)定時(shí) 走形電機(jī)反轉(zhuǎn)使能 走形電機(jī)正轉(zhuǎn)使能 走形電機(jī)反轉(zhuǎn)狀態(tài) 走行電機(jī)正轉(zhuǎn)狀態(tài) 推焦電機(jī)互鎖 推焦電機(jī)定時(shí) 推焦電機(jī)反轉(zhuǎn)使能 推焦電機(jī)正轉(zhuǎn)使能 推焦電機(jī)反轉(zhuǎn)狀態(tài) 推焦電機(jī)正轉(zhuǎn)狀態(tài) 爐門(mén)運(yùn)動(dòng)互鎖程序中使用的定時(shí)器簡(jiǎn)單清晰明了，就不贅述。根據(jù)上述對(duì)系統(tǒng)輸入輸出開(kāi)關(guān)信息的分析，采用西門(mén)子 S7200 系列 PLC，系統(tǒng)的梯形圖程序見(jiàn)附錄 梯形圖主要部分說(shuō)明圖 焦化推焦車(chē)走行梯形圖這部分例程序用于控制可雙向運(yùn)轉(zhuǎn)的焦化推焦車(chē)走形電動(dòng)機(jī)。當(dāng)與輸入點(diǎn) 相連的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，當(dāng)與輸入點(diǎn) 相連的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。但這要有一個(gè)前提，即與輸入點(diǎn) 相連的電動(dòng)機(jī)電路斷路器和輸入點(diǎn) 相連的停機(jī)開(kāi)關(guān)都沒(méi)有動(dòng)作。只有按下停機(jī)開(kāi)關(guān)，并等待 5 秒鐘后，才可以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。這樣做是為了電動(dòng)機(jī)有足夠的時(shí)間剎車(chē)停轉(zhuǎn)，然后再反向起動(dòng)。如果與 和 相連的點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)同時(shí)按下，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，并且不起動(dòng)。在程序起始部分，程序檢查是否必須激活互鎖電路，互鎖電路防止電動(dòng)機(jī)誤起動(dòng)，或者按錯(cuò)方向起動(dòng)。只有當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都沒(méi)有動(dòng)作，或者等待時(shí)間溢出時(shí)，互鎖才清除即 被置成邏輯 0。如果電動(dòng)機(jī)斷路器（輸入點(diǎn) ）沒(méi)有動(dòng)作，停機(jī)點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)（輸入點(diǎn) ）也沒(méi)有動(dòng)作（這兩個(gè)觸點(diǎn)都是常閉觸點(diǎn)） ；并且狀態(tài)位 沒(méi)有被設(shè)置成走形電機(jī)正轉(zhuǎn)標(biāo)志，則使能位 被置為邏輯 1。走行電動(dòng)機(jī)才有可能逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。代表走形電機(jī)反轉(zhuǎn)的狀態(tài)位是 。用類(lèi)似方法可得到走行電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)的起動(dòng)條件。當(dāng)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，并且互鎖位和狀態(tài)位都沒(méi)有被設(shè)置成相反的旋轉(zhuǎn)方向，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。即相關(guān)的輸出位和狀態(tài)位被置位，狀態(tài)位的作用是使輸出能夠自保。電動(dòng)機(jī)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起動(dòng)器由輔助繼電器 控制。電動(dòng)機(jī)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起動(dòng)器由輸出點(diǎn) 控制。當(dāng)電動(dòng)機(jī)被停機(jī)時(shí)， “ED的下降沿將輔助存儲(chǔ)位 置為 1，進(jìn)入停機(jī)模式。當(dāng) 被置位時(shí)，限制起動(dòng)機(jī)再次起動(dòng)的定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，該定時(shí)器的預(yù)置時(shí)間是 5 秒，經(jīng)過(guò) 5 秒鐘后，內(nèi)部存儲(chǔ)器位 被復(fù)位。由于焦化推焦車(chē)的電機(jī)是由變頻器 MM440 控制，所以 PLC 的輸出端子接在變頻器 MM440 上。因?yàn)?MM440 控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)在同一個(gè)端口上，需要設(shè)定與 相連的端口。故要反轉(zhuǎn)的輸出結(jié)果由輔助繼電器 的常閉開(kāi)關(guān)連接到 ，設(shè)定當(dāng) 的端口為 0 時(shí)反轉(zhuǎn)，為 1 時(shí)正轉(zhuǎn)。圖 焦化推焦車(chē)走行調(diào)速梯形圖 這部分程序是用來(lái)實(shí)現(xiàn)走形電機(jī)速度的控制。在圖中 為走行一檔速度開(kāi)關(guān)， 為走行二檔速度開(kāi)關(guān)， 為走三檔速度開(kāi)關(guān)。當(dāng)走行一檔開(kāi)關(guān)閉合時(shí) 輸出為 1，此時(shí)電機(jī)必需處于走行即 必需為 1，二檔和三檔調(diào)速的開(kāi)關(guān)如果有一個(gè)處于閉合狀態(tài)則一檔調(diào)速無(wú)效；當(dāng)走行二檔開(kāi)關(guān)閉合時(shí) 輸出為 1，此時(shí)電機(jī)必需處于走行即 必需為 1，一檔檔和三檔調(diào)速的開(kāi)關(guān)如果有一個(gè)處于閉合狀態(tài)則二檔調(diào)速無(wú)效；當(dāng)走行三檔開(kāi)關(guān)閉合時(shí) 和 的輸出都為 0，同樣此時(shí)走行電機(jī)必需處于走行狀態(tài)即 必需為1，一檔和三檔調(diào)速的開(kāi)關(guān)都要處于閉合狀態(tài)否則三檔調(diào)速無(wú)效。將輸出的狀態(tài)由 PLC 輸出到變頻器 MM440 的 7 號(hào)和 8 號(hào)端口，再通過(guò)MM440 的編程實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度的調(diào)節(jié)。圖 爐門(mén)控制梯形圖這部分程序時(shí)用來(lái)實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t爐門(mén)的有序控制。在這里我以移門(mén)運(yùn)動(dòng)為例來(lái)解釋梯形圖，當(dāng)與輸入點(diǎn) 相連的移門(mén)前行開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)閉合并且爐門(mén)的互鎖輔助開(kāi)關(guān) 為 0 時(shí)，與輸出線圈相連的液壓閥工作，移門(mén)前行開(kāi)始。當(dāng)液壓閥控制油泵使?fàn)t門(mén)正在向前運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果閉合提門(mén)或舉門(mén)開(kāi)關(guān)則會(huì)使輔助繼電器 得電，形成互鎖，則門(mén)的運(yùn)動(dòng)停止。當(dāng)爐門(mén)運(yùn)動(dòng)到移門(mén)前限走行開(kāi)關(guān)時(shí)，移門(mén)前行運(yùn)動(dòng)停止。此時(shí)只有提門(mén)上行開(kāi)關(guān)有效，如果其他的開(kāi)關(guān)有輸入則會(huì)形成互鎖。當(dāng)形成互鎖后，只有啟動(dòng)門(mén)運(yùn)動(dòng)復(fù)位開(kāi)關(guān)才夠再次運(yùn)動(dòng)。圖 焦化推焦車(chē)推焦推焦梯形圖這部分例程序用于控制可雙向運(yùn)轉(zhuǎn)的焦化推焦車(chē)推焦電動(dòng)機(jī)。當(dāng)與輸入點(diǎn) 相連的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，當(dāng)與輸入點(diǎn) 相連的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。但這要有一個(gè)前提，即與輸入點(diǎn) 相連的電動(dòng)機(jī)電路斷路器和輸入點(diǎn) 相連的停機(jī)開(kāi)關(guān)都沒(méi)有動(dòng)作。只有按下停機(jī)開(kāi)關(guān)，并等待 5 秒鐘后，才可以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。這樣做是為了電動(dòng)機(jī)有足夠的時(shí)間剎車(chē)停轉(zhuǎn)，然后再反向起動(dòng)。如果與 和 相連的點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)同時(shí)按下，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，并且不起動(dòng)。在程序起始部分，程序檢查是否必須激活互鎖電路，互鎖電路防止電動(dòng)機(jī)誤起動(dòng)，或者按錯(cuò)方向起動(dòng)。只有當(dāng)所有開(kāi)關(guān)都沒(méi)有動(dòng)作，或者等待時(shí)間溢出時(shí)，互鎖才清除即 被置成邏輯 0。如果電動(dòng)機(jī)斷路器（輸入點(diǎn) ）沒(méi)有動(dòng)作，停機(jī)點(diǎn)動(dòng)開(kāi)關(guān)（輸入點(diǎn) ）也沒(méi)有動(dòng)作（這兩個(gè)觸點(diǎn)都是常閉觸點(diǎn)） ；并且狀態(tài)位 沒(méi)有被設(shè)置成走形電機(jī)正轉(zhuǎn)標(biāo)志，則使能位 被置為邏輯 1。走行電動(dòng)機(jī)才有可能逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。代表走形電機(jī)反轉(zhuǎn)的狀態(tài)位是 。用類(lèi)似方法可得到走行電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)的起動(dòng)條件。當(dāng)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，并且互鎖位和狀態(tài)位都沒(méi)有被設(shè)置成相反的旋轉(zhuǎn)方向，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。即相關(guān)的輸出位和狀態(tài)位被置位，狀態(tài)位的作用是使輸出能夠自保。電動(dòng)機(jī)逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起動(dòng)器由輔助繼電器 控制。電動(dòng)機(jī)順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起動(dòng)器由輸出點(diǎn) 控制。當(dāng)電動(dòng)機(jī)被停機(jī)時(shí)， “ED的下降沿將輔助存儲(chǔ)位 置為 1，進(jìn)入停機(jī)模式。當(dāng) 被置位時(shí)，限制起動(dòng)機(jī)再次起動(dòng)的定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，該定時(shí)器的預(yù)置時(shí)間是 5 秒，經(jīng)過(guò) 5 秒鐘后，內(nèi)部存儲(chǔ)器位 被復(fù)位。由于焦化推焦車(chē)的電機(jī)是由變頻器 MM440 控制，所以 PLC 的輸出端子接在變頻器 MM440 上。因?yàn)?MM440 控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)在同一個(gè)端口上，需要設(shè)定與 相連的端口。故要反轉(zhuǎn)的輸出結(jié)果由輔助繼電器 的常閉開(kāi)關(guān)連接到 ，設(shè)定當(dāng) 的端口為 0 時(shí)反轉(zhuǎn)，為 1 時(shí)正轉(zhuǎn)。圖 焦化推焦車(chē)推焦速度控制 這部分程序是用來(lái)實(shí)現(xiàn)推焦電機(jī)速度的控制。在圖中 為走行一檔速度開(kāi)關(guān)， 為走行二檔速度開(kāi)關(guān)， 為走三檔速度開(kāi)關(guān)。當(dāng)走行一檔開(kāi)關(guān)閉合時(shí) 輸出為 1，此時(shí)電機(jī)必需處于走行即 必需為 1，二檔和三檔調(diào)速的開(kāi)關(guān)如果有一個(gè)處于閉合狀態(tài)則一檔調(diào)速無(wú)效；當(dāng)走行二檔開(kāi)關(guān)閉合時(shí) 輸出為 1，此時(shí)電機(jī)必需處于走行即 必需為 1，一檔檔和三檔調(diào)速的開(kāi)關(guān)如果有一個(gè)處于閉合狀態(tài)則二檔調(diào)速無(wú)效；當(dāng)走行三檔開(kāi)關(guān)閉合時(shí) 和 的輸出都為 0，同樣此時(shí)走行電機(jī)必需處于走行狀態(tài)即 必需為1，一檔檔和三檔調(diào)速的開(kāi)關(guān)都要處于閉合狀態(tài)否則三檔調(diào)速無(wú)效。將輸出的狀態(tài)由 PLC 輸出到變頻器 MM440 的 7 號(hào)和 8 號(hào)端口，再通過(guò) MM440 的編程實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)速度的調(diào)節(jié)。結(jié) 論針對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要達(dá)到穩(wěn)定、可靠、安全、操作人性化的要求，本設(shè)計(jì)從控制主體選用西門(mén)子 S7200 系列 PLC，完成焦化推焦車(chē)的走行、推焦過(guò)程進(jìn)行和爐門(mén)的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。為了保證走行、推焦過(guò)程中電機(jī)正反運(yùn)動(dòng)的安全運(yùn)行和爐門(mén)運(yùn)動(dòng)的有序控制，使用了互鎖的設(shè)計(jì)思路，避免了由于工作人員的錯(cuò)誤操作導(dǎo)致的事故。焦?fàn)t三大車(chē)操作，如果沒(méi)有連鎖控制，在夜間和冬季很容易造成紅焦落地?cái)r焦車(chē)掉道，爐體損壞等人身設(shè)備事故，后果非常嚴(yán)重，甚至造成焦?fàn)t停產(chǎn)。因此焦?fàn)t三大車(chē)操作迫切需要三車(chē)連鎖控制系統(tǒng)，以杜絕三大車(chē)生產(chǎn)的誤 操作，從而避免焦?fàn)t三大車(chē)無(wú)連鎖造成的人身、設(shè)備傷亡事故。但由于焦?fàn)t生產(chǎn)工藝的特性及各種經(jīng)濟(jì)因素，使焦?fàn)t三大車(chē)連鎖控制難以大面積推廣。經(jīng)過(guò)我國(guó)廣大焦化自動(dòng)化工作者的不斷努力，目前，三大車(chē)連鎖控制技術(shù)日益成熟，可供選擇的方案也較多，在我國(guó)大型焦化廠采用的定位技術(shù)，及無(wú)線通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t間各種移動(dòng)設(shè)備的通訊，從而實(shí)現(xiàn)焦?fàn)t三大車(chē)連鎖及焦?fàn)t生產(chǎn)操作管理，但由于投資昂貴，在我國(guó)中小焦化廠難以推廣。致 謝結(jié)束本文之際，本人謹(jǐn)向龐科旺老師致以崇高的敬意和由衷的感謝。老師淵博的知識(shí)、平易近人的風(fēng)格和一絲不茍的工作作風(fēng)時(shí)刻影響著我。龐教授在我的整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，對(duì)我各個(gè)階段的工作都作出詳細(xì)的安排，提出了大量的寶貴意見(jiàn)，指導(dǎo)我一步一步的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。論文初稿完成后，多次審驗(yàn)，提出了很多有建設(shè)性的修改意見(jiàn)。真心感謝我們尊敬的龐教授。感謝我們專(zhuān)業(yè)的一些同學(xué)，在我們學(xué)習(xí)西門(mén)子編程 STEP7 軟件期間，互相討論研究，使我對(duì) STEP7 軟件和西門(mén)子基本編程方法有了理解更加深刻，使用更加熟練。最后再一次誠(chéng)摯地感謝所有給予我指導(dǎo)和幫助的老師和同學(xué)，感謝在百忙之中抽出時(shí)間進(jìn)行論文評(píng)審的各位老師！謝謝！參考文獻(xiàn)[1] 郝維來(lái). 可編程控制原理與應(yīng)用. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2022[2] 王芹，藤今朝可編程控制技術(shù)及應(yīng)用 西門(mén)子 S7200 系列 天津：天津大學(xué)出版社 2022[3] 高欽和. 應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計(jì)實(shí)例. 北京：人民郵電出版社， 2022[4] Siemens. 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