【正文】 中的輸出繼電器得電接通后，則相應(yīng)的模塊上的功率開關(guān)閉合。PLC的內(nèi)部繼電器不能做輸出控制使用，它們只是代表一些邏輯運(yùn)算中用到的中間存儲單元的狀態(tài)，其觸點可供PLC內(nèi)部使用。可編程控制器的I／0功能模塊I／0模塊的種類繁多，大致可歸納為這樣四類：開關(guān)量I／0模塊、模擬量I／0模塊、功能模塊及接口模塊。功能模塊有電源模塊、CPU模塊、PID模塊、控制功能模塊等；接口模塊有網(wǎng)絡(luò)接口模塊、通訊模塊、轉(zhuǎn)換功能模塊、專用擴(kuò)展功能模塊等。模擬量I／0接口是用來傳輸傳感器產(chǎn)生的信號的。這些接口能測量流量、溫度和壓力等模擬量的數(shù)值，并用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。PLC的典型接口量程對于雙極性電壓為一l0～+10V、單極性電壓為0～+10V、電流為4～20mA或l0～50mA。本設(shè)計采用GE9030系列PLC。GE90—30系列PLC是GE Fanuc系列90PLC家族的一員，提供最先進(jìn)的編程特性，易于組態(tài)，便于安裝，因此常用于工業(yè)系統(tǒng)控制當(dāng)中其獨有的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)開辟了一條最經(jīng)濟(jì)的工業(yè)控制途徑，并且其設(shè)計與系列90PLC的其它可編程邏輯控制器相兼容，提供小型、易于使用的可編程邏輯控制器在提供最新技術(shù)和增強(qiáng)便利用戶支持的PIZ；特性的同時，提高了性能／價格比。系列9030PLC成本低，性能高，能方便地取代從簡便的繼電器到復(fù)雜的中型自動化應(yīng)用系統(tǒng)場合。系列90—30PLC的布局如下圖所示。系列9030系統(tǒng)由一下組成：按基板不同可以分為：311型號，313型號，323型號， 一個內(nèi)含CPU的簡單基板 型號331，340，341系統(tǒng)一個CPU 基板，可以擁有4個擴(kuò)展或遠(yuǎn)程基板。按擴(kuò)展口的不同可以分為：350，351，352，360，363，364系統(tǒng)一個CPU 基板，可以擁有7個擴(kuò)展或遠(yuǎn)程基板。個人計算機(jī)控制的系列 9030 I/O系統(tǒng)由一下組成： 一個安裝IC693PIF301 卡的PC可以擁有4個擴(kuò)展或遠(yuǎn)程基板，一個安裝 IC693PIF400 卡的PC可以擁有7 個擴(kuò)展或遠(yuǎn)程基板。系列 9030 I/O 模塊類型GE Fanuc 提供下來類型的系統(tǒng)9030 I/O 模塊： （1）開關(guān)量輸入模塊有8，16，32點。 （2）開關(guān)量輸出模塊有5到32點。（3）開關(guān)量混合模塊有輸入和輸出點。（4）模擬量輸入模塊有4和16通道。（5）模擬量輸出模塊有2和8通道。綜上所述，因為洗煤廠中的設(shè)備較多，并且控制的設(shè)備較為復(fù)雜，要求水平也比較高，為了以后的方便擴(kuò)展以及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠所以本設(shè)計中選用90—30系列364型號的PLC控制器最為合適。第四章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計用可編程控制器實施控制，其實質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換，并將這個變換予以物理實現(xiàn)。輸入輸出變換和物理實現(xiàn)可以說是PLC實現(xiàn)控制的兩個基本點，而輸入輸出變換實際上就是信息處理。物理實現(xiàn)要求PLC的輸入應(yīng)當(dāng)排除干擾信號適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場，而輸出應(yīng)放大到工業(yè)控制的水平，能為實際控制系統(tǒng)方便使用。一個完整的PLC應(yīng)用系統(tǒng)包含兩方面的內(nèi)容：PLC控制系統(tǒng)和人機(jī)界面兩種。PLC控制系統(tǒng)對現(xiàn)場進(jìn)行參數(shù)采集并完成控制功能；人機(jī)界面是人與控制系統(tǒng)進(jìn)行信息及數(shù)據(jù)交流的一個窗。設(shè)計時，不但要熟悉PLC的硬件，還要熟悉PLC的軟件，以及人機(jī)界面軟件的編制方法和遵循的原則。如下面41圖表所示IC693PWR321標(biāo)準(zhǔn)電源。120/240 VAC或 125 VDC輸入IC693PWR321是30W電源，可以在輸入電壓源范圍85264 VAC 或100300VDC下工作。 電源提供三種輸出：+5 VDC輸出。+24VDC“繼電器”電源輸出為系列9030輸出繼電器模塊的電路提供電量。 “隔離”+24 VDC,為內(nèi)部一些模塊使用，也可以為24 VDC輸入模塊提供外部電源。所有輸出組合的總和不能超過30 W。圖4 1 PLC電源接線圖PLC的AC 電源連接 AC 輸入配線到AC/DC電源注意如果同一AC電源用來提供AC電量到一個系列9030PLC系統(tǒng)其它基板，確認(rèn)在每個機(jī)架的所有AC輸入連接是同一個．不要交叉線1(L1)和線2(L2)．潛在不同的結(jié)果可能傷害人員或?qū)е聯(lián)p壞設(shè)備．每個基板必須連接到公共地． 確認(rèn)保護(hù)外殼安裝在所有端子面板上方．在普通操作中使用120VAC或240VAC交流電源．外殼防止意味沖擊危險造成的對操作員嚴(yán)重致命傷害或保護(hù)人員． 標(biāo)準(zhǔn)(IC693PWR321)和高容量(IC693PWR330) AC/DC 電源通常有6個端子供用戶連接．一些系列9030早期版本的電源有5個端子．5端子和6端子類型配線方法類似，除了下 面的第3步不適應(yīng)5端子類型．電源端子面板接受一個AWG 14 ( mm2)或兩個AWG 16 ( mm2) 銅線在75℃ (167℉).每個端子可以接受固定或懸掛電線，但是進(jìn)入任何給定端子的金屬線必須是用統(tǒng)一類型的．建議扭轉(zhuǎn)電源端子面板用12 inlbs ()打開保護(hù)端子面板的蓋，從AC 電源作一下連接和接地連接。 （1） AC電源有寬范圍的電源提供操作，標(biāo)準(zhǔn)范圍是100VAC到240VAC在50/60 –15%到+10%整體的最大范圍是85VAC到264VAC。對于選擇的電源電壓可以自動修正供給不需要跳線和開關(guān)設(shè)置。（2）連接到火線和零線或者線L1和L2到端子面板最上的兩個端子。連接安全接地先到接地端子，從上面數(shù)它是第三個端子，標(biāo)記這接地符號。（3） 對于6端子電源，工廠跳線在第３和第４端子之間,正常安裝應(yīng)該在左邊位置。然而，這個跳線必須拆除，外部涌動抑制安裝在＂浮動中立＂輸入位置。（4）當(dāng)所有到電源端子面板到連線連接完畢后，保護(hù)外殼應(yīng)該小心的重新安裝。（5）PLC的DC電源連接 所有系列9030電源都有DC輸入性能。從電源的+線連接到端子面板的頂部端子，連接線到第2個端子(從頂部計數(shù))。連接第3個端子（從頂部計數(shù)）到系統(tǒng)地。+24 VDC 輸出 ( 所有電源) 底部的兩個端子連接到隔離的24VDC輸出，可以用于提供給輸入/輸出電路電量。如下圖42所示，I/O 總線擴(kuò)展電纜來自GE Fanuc的5種已配線I/O總線擴(kuò)展電纜是可用。這些電纜的目錄號和長度如表41所示。 圖4 2 擴(kuò)展接口表41 電纜的選擇可編程控制器I/O口的分配標(biāo)準(zhǔn)密度模塊：每個標(biāo)準(zhǔn)密度模塊有高達(dá)16個電路(也稱為“點”)。這些模塊配置可拆除端子面板如圖43。 圖43 I/O分配模塊高密度模塊：每個高密度模塊有32個電路。這些模塊也有50 針連接器，或兩個24針連接器安裝在模塊面板。洗煤車間精煤控制系統(tǒng)對設(shè)備的基本技術(shù)要求是：通過可編程控制器PLC來進(jìn)行現(xiàn)場的煤流選擇、洗煤脫水、停止運(yùn)行、污水處理、煤渣卸載等，下面對PLC的I/O口進(jìn)行簡單的局部分配，305設(shè)備停車時，剛停車時有很大的管電流同時剛啟動也電流所以用于電流的保護(hù)，在有很大的啟動是也有很大的去運(yùn)動305點動推桿要閉合：2205開車時，2205與331331309和310閉鎖：2205反轉(zhuǎn)時洗矸配倉，正轉(zhuǎn)時洗矸落地；同時504控制狀態(tài)的選擇使精煤進(jìn)入脫水狀態(tài)。主站發(fā)出的信號有：啟動預(yù)告信號鈴，故障信號鈴，過流預(yù)警，過壓預(yù)警，其中M362和M363分別為過壓和過流預(yù)警，分站發(fā)出的預(yù)警信號有：30522205預(yù)啟車電鈴；M365和M366為開停標(biāo)志；進(jìn)行控制精煤脫水系統(tǒng)的開停，M364為狀態(tài)控制MAIN(主)，SUBO(初始)，SUBI(啟動)，JDJK(就地集控)，JKQL(集控清零)，QDXJ](啟動信號)，OUTI(輸出)，STOPl(停)，STOP(停)。其I/O口分配表如下所示：表42 可編程I/O口分配表設(shè)備作用流程I/O點分配變量Y002冷卻12Q24M368Y001排水12Q23M367Y000啟動脫水12Q22M3663318停止脫水123Q21M365316狀態(tài)控制123Q26M364315過流保護(hù)（預(yù)警）123Q27M363314過壓保護(hù)（預(yù)警）12Q29M362313快速控制12Q25M361312中速控制12Q28M359313慢速控制12Q12M358可編程控制器的接線如圖44所示高密度模塊有兩種類型，一種類型是面板上單一50針連接器，另一種類型是面板上有一對24 針連接器。 雙重24 針類型有LED 狀態(tài)指示器。50 針類型沒有。LED 狀態(tài)指示器排列四組每組8個，標(biāo)記為A,B,C, 和D。它們位于模塊的頂部（看下圖）。32點模塊僅在5,12 和24VDC范圍有效。32點模塊沒有熔斷器。 這些模塊在需要大量DC I/O 點應(yīng)用時很有用。系列9030系統(tǒng)獲得最大I/O點數(shù)量，可以通過使用支持總數(shù)為8個的10 槽機(jī)架的CPU 或通過機(jī)架組裝32 點模塊。理論上I/O 點可用的最大數(shù)量是通過將在CPU 機(jī)架的9個可用槽位(CPU需要占用一個槽位)和70個槽位在7個10槽擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程機(jī)架相加計算得到總共79個槽位。79 乘以32得到最大2,528個I/O 點（僅CPU350364支持這么多I/O點）。當(dāng)然，假定每個槽位用32 點I/O 模塊組裝。需要實際應(yīng)用需要用戶使用一些槽位給選擇模塊，所以I/O模塊可用的槽位數(shù)量從而會減少。圖44 PLC接線方框圖通過模塊前面的I/O連接器，可以采用單獨調(diào)節(jié)的+5V電源（電流限制在大約150 mA)。此電源是在模塊上產(chǎn)生并與底板隔離。它的功率輸入來自PLC底板的+5V邏輯電源。在I/O連接器上的適當(dāng)插針上連接跳接線?？梢杂眠@個方法選擇這個內(nèi)部電源作為輸入供電，而不使用用戶提供的外電源。如果用此內(nèi)部電源為輸入供電，在PLC的+5V電源上將接入額外的負(fù)載?，F(xiàn)場側(cè)與邏輯側(cè)之間的底板隔離是通過模塊上的光藕合器提供的。 此模塊按照32點輸入類型配置并采用32位離散%I輸入數(shù)據(jù)。進(jìn)入一個輸入點的電流在輸入狀態(tài)表中產(chǎn)生一個邏輯1。模塊可以安裝在系列9030系統(tǒng)中5或10槽底座的任何一個I/O槽中。 輸入裝置到安裝在模塊前面的兩個公頭24針連接器（富士通FCN365P024AU)可以完成輸入電路的連接。安裝在模塊右邊的（前面看）連接器與組A和組B相接。安裝在模塊左側(cè)的連接器與組C和組D相接。模塊連接到現(xiàn)場裝置必須通過一個電纜連接，此電纜一端是母頭連接器，另一端是剝落的金屬線。IC693CBL328，或者根據(jù)用戶的應(yīng)用需要來建立自己的電纜。可編程控制器I/O 模塊的負(fù)載需求 系列9030模擬I/O模塊的DC負(fù)載需求。所有級別是毫安。輸入和輸出模塊電流級別是所有輸入和輸出接通。其它系列9030PLC安裝在底板上組件必須包含全部的負(fù)載計算。所有系列9030PLC組件的負(fù)載需求都可以在GFK0356, 系列 9030 安裝手冊中找到。三種電壓在下表列出： +5 VDC 提供操作大部分內(nèi)部電路的主要電量+24 VDC 繼電器電源提供在繼電器輸出模塊上驅(qū)動電路電量。 +24 VDC隔離提供操作許多輸入電路的電量（僅輸入模塊）。也可以作為電源輸入給一些模擬模塊提供用戶側(cè)電路的電量。圖45　模擬輸入方框圖模擬輸入是差動的；也就是說，在如圖所示的電壓IN+和IN241。的轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)是不同的。差動的輸入配置對應(yīng)噪聲和地電流是不靈敏的。兩個輸入連接到公用電壓端，參考COM。關(guān)于COM的IN端子的平均電壓參考共模電壓。不同的信號源可能有不同的共模電壓，作為V (CM1)和V (CM2)顯示。共模電壓可能被電流地位置的不同引起，或被輸入信號本身引起。提及浮動電源和限定共模電壓，COM端子應(yīng)該連接到電源本身的輸入端。沒有特定的設(shè)計考慮，共模電源的總和，連接在COM端子線路上不同的輸入電壓和噪聲限制在177。11V，否則將損壞到模塊。輸入模塊提供一些過濾來阻止一些高頻的沖擊，但是跨過的低頻信號仍然產(chǎn)生一些錯誤轉(zhuǎn)換。 系列90—30PLC的布局如圖46所示，它包括現(xiàn)場裝置連接模塊，電線管道，電機(jī)連接端子模塊，電路板，控制變壓器，熔斷分離或電路熔斷器，控制繼電器等部分組成。圖46 系列90—30PLC的布局 PLC的電源保護(hù)裝置的安裝 可編程控制器的電源過電壓保護(hù)裝置如圖47所示，在端子面板電源，過電壓保護(hù)裝置連接在內(nèi)部的端子面板的第4 針。此針通常連接到框架接地（第3針）通過提供的跳接片，這部分在工廠已安裝。如果過電壓保護(hù)不需要或提供溯流，這個特性可以通過拆除跳接片不起作用。同樣，跳接線必須拆除并且外部涌動抑制安裝在＂浮動中立＂輸入位置。如果想進(jìn)行Hipot測試此電源，在測試時通過拆除端子面板的跳接線來使過壓保護(hù)失效。 當(dāng)測試完后重新安裝跳接線恢復(fù)過壓保護(hù)。 圖47 電源保護(hù)裝置可編程控制器的電源過電流保護(hù)裝置如圖48所示，(高容量電源7 A).過負(fù)荷內(nèi)部靈敏并導(dǎo)致電源切斷，電源將串行試圖起動直到過負(fù)荷移除．在輸入行的內(nèi)部保險絲提供為備份．在保險絲熔斷前電源經(jīng)常切斷．保險絲也保護(hù)內(nèi)部電源故障．圖48 電流保護(hù)裝置 精煤脫水系統(tǒng)是由電機(jī)帶動離心脫水機(jī)旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行脫水工作的，在電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)下，帶動離心脫水機(jī)的選擇，從而實現(xiàn)精煤的脫水，電機(jī)是脫水系統(tǒng)的一個重要組成部分，因此，在主電路部分中需要加裝保護(hù)裝置，如過流過壓保護(hù)等裝置。如圖49所示：圖49 電機(jī)接線以下程序為PLC控制制洗煤廠精煤脫水系統(tǒng)離心機(jī)的梯形圖程序，該程序中03段是啟動程序，X000,M0為中間繼電器，當(dāng)啟動按鈕打開時，中間繼電器得電，M0的常開觸電閉合，同時啟動按鈕自鎖，Y000線圈得電，脫水系統(tǒng)工作。915段程序為脫水系統(tǒng)排水程序，當(dāng)精煤脫水系統(tǒng)排出的污水達(dá)到一定值時需要排到一個固定的地點進(jìn)行污水的處理，該段程序就是通過Y001線圈進(jìn)行排水的控制的，15—27段的程序為脫水系統(tǒng)的精度控制，控制其電機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制脫水機(jī)的振動速度從而達(dá)到對精煤進(jìn)行水分脫除的目的。同時控制Y002可以接通冷卻電機(jī)，當(dāng)脫水電機(jī)溫度過