【導讀】第二章控制系統(tǒng)結構設計····························5. 控制系統(tǒng)程序設計·······································7. PLC井下排水自動控制系統(tǒng)技術·····

　　

【正文】 。 負載電源模塊 (PS):用于將 SIMATICS7— 300連接到 120／ 230V交流電源 ,或 24／ 48／ 60／ 110V直流電源。 接口模塊 (IM):用于多機架配置時連接主機架 (CR)和擴展機架 (ER)。 S7— 300通過分布式的主機架 (CR)和 3個擴展機架 (ER),可以操作多達 32個模塊。運行時無需風扇 。 SIMATICS7— 300適用于通用領域 :高電磁兼容性和強抗振動 ,沖擊性 ,使其具有最高的工業(yè)環(huán)境適應性 。 功能 : SIMATICS7— 300的大量功能能夠支持和幫助用戶進行編程 .啟動和維護 ,其主要功能如下 : 高速的指令處理 :0． 1— 0． 6u s的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內開辟了全新的應用領域。 浮點數運算 :用此功能可以有效地實現更為復雜的算術運算。 方便用戶的參數賦值 :一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數賦值。 人機界面 (HMl):方便的人機界面服務已經集成在 S7— 300操作系統(tǒng)內 .因此人機對話的編程要求大大減少。 SIMATIC人機界面 (HMl)從 S7— 300中取得數據 ,S7300按用戶指定的刷新速度傳送這些數據。 S7300操作系統(tǒng)自動地處理數據的傳送。 診斷功能 :CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常 .記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件 (例如 :超時 .模塊更換等 )。 口令保護 :多級口令保護可以使用戶高度 .有效地保護其技術機密 ,防止未經允許的復制和修改 ,操作方式選擇開關 :操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出 ,當鑰匙拔出時 ,就不能改變操作方式。這樣就防止非法刪除或改寫用戶程序。 通訊 : 這是一個經濟 而有效的解決方案；方便用戶的 STEP7的用戶界面提供了通訊組態(tài)功能 ,這使得組態(tài)非常容易 、 簡單。 SIMATICS7— 300具有多種不同的通訊接口 :多種通訊處理器用來連接 AS— I接口和工業(yè)以太網總線系統(tǒng)；串行通訊處理器用來連接點到點的通訊系統(tǒng)；多點接口 (MPl)集成在 CPU中 ,用于同時連接編程器 、 PC機 、 人機界面系統(tǒng)及其他 SIMATICS7/M7／ C7等自動化控制系統(tǒng)。 CPU支持下列通訊類型 : 過程通訊 :通過總線 (AS— I或 Pronbus)對 I／ O模塊周期尋址 (過程映象交換 )。 山東輕工業(yè)學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 20 數據 通訊 :在自動控制系統(tǒng)之間 .人機界面 (HMl)和幾個自動化功能塊間相互調用。 S7— 300新模塊 : S1MATIC S7— 300產品系列又推出了幾種新的模塊 ,這些模塊擴大了用戶的選擇范圍 ,為更多的應用帶來了便利和可能。新推出的模塊有以下幾種 : PS305電源模塊 :24— 110V DC輸入 .24VDC／ 2A輸出 ,環(huán)境條件擴展型。 CPU3141FM 中 央 處 理 單元 新 增 一 種可 外 插 存儲 器 卡 的 模塊 .該 模塊 需STEP7V5． OSP3以上版本支持。 SM321數字量輸入模塊 :48— 125VDC,環(huán)境條件擴展型。 SM322數字量輸出模塊 :48— 125VDC／ 1． 。 SM331熱電阻／電阻輸入模塊 ,分辨率 24位。 SM331熱點偶輸入模塊 ,分辨率 24位。 SM3354人／ 4出模擬輸入／輸出模塊 ,背板總線隔離 ,診斷與中斷功能。 SM338超聲波位置解碼器 ,可連 4個超聲波位置傳感器 ,最多 8個測量點。 CM35計數器模塊 ,8通道計數 ,最大 10KHz, CP343— lIT通訊模塊 ,10／ 100Mbps工業(yè)以太網 ,Web服務 器 ,WWW網頁 ,E— mail發(fā)送功能。 煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 實例 礦井監(jiān)控系統(tǒng)是為了煤礦安全和正常生產而進行的各種有關參數或狀態(tài)的集中監(jiān)測，并對有關環(huán)節(jié)加以控制，是保 護采掘、運輸、通風、排水等主要生產環(huán)節(jié)安全運行的重 要設施。該系統(tǒng)包括礦井環(huán)境安全監(jiān)測和礦井生產 (及設備 工況等 )監(jiān)控，礦井環(huán)境安全監(jiān)測用于監(jiān)測影響生產安全和 礦工人身安全的井下環(huán)境因素，礦井生產監(jiān)控系統(tǒng)用來監(jiān) 控煤炭生產主要設備的工況。監(jiān)控系統(tǒng)一般由傳感器、數 據采集站、控制站、信號傳輸系統(tǒng)和地面中心站組成。近 年來煤礦監(jiān)測 監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展有以下幾個主要特點： 煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)結構向集散化結構發(fā)展 新推出的監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)基本上都采用集散系統(tǒng)結構，一 般在結構上由現場測控分站和控制中心主站組成。分站 (如S73152DP)可以脫離主站自動實現就地監(jiān)測和控制功能，分站一般由中小型可編程控制器 (PLC300)組成。主站一般采用 PC 機，主要負責監(jiān)測數據的收集、存儲、顯 示、報警、處理、分析、報表打印等。傳輸系統(tǒng)以現場 總線和 FSK 為主，拓撲結構多采用總線型和環(huán)型結構。 煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)開放化 國外新推出的集散監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)均采用開放 系統(tǒng)互連的 標準模型，通信協(xié)議或規(guī)程，支持多種互連標準，如 OPC、 COM/DCOM 等。這樣，任何集散測控系統(tǒng)，只 要遵循這些規(guī)程，就能夠與其它系統(tǒng)或計算機系統(tǒng)相連 , 方便地組成多節(jié)點的計算機局域網絡，實現系統(tǒng)間的通 信和數據共享。 山東輕工業(yè)學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 21 煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通用化 新推出的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)不僅能滿足煤礦的安全和生產的 需要，而且能夠完成各種不同的監(jiān)控監(jiān)測任務。 煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)智能化 首先是傳感器的智能化，如不斷推出的具有自動校正，靈 敏度自動補償，非線性自動補償等功能的智能傳感器。 煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 應用軟件發(fā)展趨勢 包括操作系統(tǒng)的實時多任務化，控制軟件的組態(tài)化、智 能化和圖形化，軟件系統(tǒng)的開放化、標準化，監(jiān)測監(jiān)控 軟件的管理軟件化，數據庫化。 煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)向綜合化方向發(fā)展 90年代以來，一些礦務局已開展監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的全局 (集 團 )連網工作，進一步提高了礦井監(jiān)測的自動化水平。 山東輕工業(yè)學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 22 第四章 結束語 井下排水技術在煤礦的開采中的重要性和井下水資源的缺乏利用以及人工控制井下排水系統(tǒng)的種種弊端決定了井下排水自動控制系統(tǒng)研究的重要性?；诳删幊炭刂萍夹g的 煤礦井下排水自動控制系統(tǒng)是利用當前優(yōu)秀的工業(yè)控制技術精心研究與開發(fā)而成的，它具有許多傳統(tǒng)控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點， PLC 控制系統(tǒng)得到了廣泛的應用和具有廣大的發(fā)展前景，但是 PLC 系統(tǒng)在井下排水自動控制系統(tǒng)中的應用還存在著一些問題需要，這需要我們做進一步的研究和實踐，并最終解決問題。 以西門子 S7300 型 PLC 為核心的水泵自動控制系統(tǒng)，通過合理的程序設計和對原排水系統(tǒng)的改進，實現了根據水倉水位的高度、水位變化速度及用電避峰填谷原則，自動啟動水泵進行排水，減輕工人勞動強度，增強井下排水的可靠性。同時也實現了水泵運行的合理調度，提高設備利用率，節(jié)能增效。 自動控制系統(tǒng)采用了技術先進的西門子 S7300 型 PLC，性能穩(wěn)定，故障率低，且具有完備的故障診斷和保護功能，保留的人工控制方式可在 PLC 控制系統(tǒng)故障時正常啟動水泵。通過西門子觸摸屏 TP270，可實現界面切換、系統(tǒng)巡查、故障復位、控制 方式轉換等功能。系統(tǒng)的通訊功能還可實現遠程監(jiān)控?？傊?，該系統(tǒng)的使用必將提高煤礦生產的自動化水平，對礦井安全生產具有重要意義。 山東輕工業(yè)學院 2020 屆本科生畢業(yè)設計（論文） 23 參考文獻 [1]胡奇蕓，于巖，于卉 . 基于帶式輸送機電控系 統(tǒng)設計及應用 [J].礦山機械， 2020(3)： 114116. 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