【正文】 S2 三通分料器 6 個 S3 破碎機 2 臺 S4 給煤機 2 臺 S5 系統(tǒng)分為 A、 B 兩路，在示意圖中分別以 a 和 b 表示， 正常工作時一路運行，另一路備用。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 25 頁 3 PLC 輸煤控制系統(tǒng)設(shè)計 輸煤系統(tǒng)簡介 系統(tǒng)組成 在 本設(shè)計中，輸煤系統(tǒng)主要由輸煤皮帶，犁式卸料器，三通分料器，破碎機，給煤機及料倉組成。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入 /輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能。 2 個 RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI 通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 13K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 24 頁 SIMATIC S7200 CPU226 集成了 24 輸入 /16 輸出共 40 個數(shù)字量 I/O 點。具有 6 個 高速計數(shù)器（ 30KHz），可編程并具有復位輸入， 2 個獨立的輸入端可同時作加、減計數(shù)，可連接兩個相位差為 90176。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調(diào)，電梯控制，運動系統(tǒng)。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的 自動化控制。因此 S7200 系列具有極高的性能 /價格比。 SIMATIC S7200 概述 SIMATIC S7200 系列 PLC 適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。通過現(xiàn)場聯(lián)調(diào)的信號的接入常常還會發(fā)現(xiàn)軟硬件中的問題，有時廠家還要對某些控制功能進行改進，這種情況下，都要進行反復測試系統(tǒng)后，才能最后交付使用 。有時 PLC 也許只有這一臺，這時就要把 PLC 安裝到控制柜的相應(yīng)的位置上?，F(xiàn)在 PLC 的主流產(chǎn)品都可在PC 上編程，并可在電腦上直接進行模擬調(diào)試。調(diào)試時，可利用上述外圍設(shè)備模擬各種現(xiàn)場開關(guān)和傳感器狀態(tài)，然后觀察 PLC 的輸出邏輯是否正確。 軟件部分的模擬調(diào)試可借助于模擬開關(guān)和 PLC 輸出端的指示燈進行。 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試分模擬調(diào)試和聯(lián)機調(diào)試。 C 如果是清晰的單順序、選擇順序或并發(fā)順序的控制任務(wù)，則最好是用功能圖來 設(shè)計程序。 在編程語言的選擇上，用梯形圖編程還是用語句表編程或使用功能圖編程，這主要取決于以下幾點： A 有些 PLC 使用梯形圖編程不是很方便（例如書寫不方便），則可用語句表編程，但梯形圖總比語句表直觀。但不管怎么說，平時多注意積累和總結(jié)是很重要的。 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的難易程度因控制任務(wù)而異，也因人而異?？刂齐娐分邪?PLC 的 I/O 接線和自動部分、手動部分的詳細連接等，有時還要在電氣原理圖中標上器件代號或另外配上安裝圖、端子接線圖等，以方便控制柜的安裝。軟件系統(tǒng)設(shè)計主要指編制 PLC 控制程序 選定 PLC 及其擴展模塊（如需要的話）和分配完 I/O 地址后，硬件設(shè)計的主要內(nèi)容是電氣控制系統(tǒng)原理土的設(shè)計，電氣控制元器件的選擇和控制柜的設(shè)計。 系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計包括硬件系統(tǒng)設(shè)計和軟件系統(tǒng)設(shè)計。分配輸出點地址時，要注意上面所說的負載類型的問題。 (3)輸出電流的選擇 D 電源模塊及其它外設(shè)的選擇 a 電源模塊的選擇 b 編程器的選擇 I/O 地址分配 輸入 /輸出信號在 PLC 接線端子上的地址分配是進行 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基礎(chǔ)。 b 開關(guān)量輸出模塊的選擇 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 21 頁 (1)輸出方式的選擇 開關(guān)量輸出模塊有三中輸出方式：繼電器輸出、晶體管輸出和晶閘管輸出。 b 用戶存儲容量 C I/O 模塊的選擇 a 開關(guān)量輸入模塊的選擇 (1)輸入信號的類型及電壓等級的選擇 常用的開關(guān)量輸入模塊的信號類型有三種：直流輸入、交流輸入和交流 /直流輸入。 e 系統(tǒng)可靠性的要求 對于一般 PLC 的可靠性均能滿足，對可靠性要求很高的系統(tǒng)，應(yīng)考慮是否采用 冗余控制系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。 c 相當?shù)墓δ芤? d 響應(yīng)速度的要求 PLC 的掃描工作方式引起的延遲可達 2~3 個掃描周期。大型系 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 20 頁 統(tǒng)因為它們的裝置分布范圍廣，經(jīng)常采用遠程 I/O 式。 A PLC 的機型選擇 a 合理的結(jié)構(gòu)型式 整體式 PLC 一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式 PLC 一般用 于較復雜系統(tǒng)和環(huán)境差（維修量大）的場合。 PLC 主機選定后，如果控制系統(tǒng)需要，則相應(yīng)的配套模塊也就選定了。一般情況下繼電器輸出的 PLC 使用最多，但對于要求高速輸出的情況，如運動控制時的高速輸出的情況，如運動控制時的高速脈沖輸出，就要使用無觸點的晶體管輸出的 PLC 了。這樣有可能造成輸出電數(shù)的浪費，增加成本。因為 PLC 的輸出點一般是幾個一組共用一個公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級。 I/O 點的性質(zhì)主要指它們是直流信號還是交流信號，它們的電源電壓，以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型。一方面是選擇多大容量的 PLC，另一方面是選擇什么公司的 PLC 及外設(shè)。另外，如緊急停車等環(huán)節(jié)，對主要控制對象還要加上手動控制功能，這就要在設(shè)計電氣系統(tǒng)原理圖與編程時統(tǒng)一考慮。控制對象及控制裝置（選定為 PLC）確定后，還要進一步確定 PLC 的控制范圍。其實，現(xiàn)在的可編程控制器不僅處理開關(guān)量，而且對模擬量的處理能力也很強。比如儀器及儀表裝置、家電的控制就 要用單片機來做；大型的過程控制系統(tǒng)大部分要用 DCS 來完成。 分析評估及控制任務(wù) 隨著 PLC 功能的不斷提高和完善， PLC 幾乎可以完成工業(yè)控制領(lǐng)域的所有任務(wù)。這包括了文本化編程 (IL、 ST)和圖形編程 (LD、 FBD)兩 個方面，而SFC 則在兩類編程語言中均可使用 。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴展；其次，針對不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深 入地了解該網(wǎng)絡(luò)標準的協(xié)議、機制的前提下進行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標準。 PLC 的通信，還未實現(xiàn)互操作性，IEC 規(guī)定了多種現(xiàn)場總線標準， PLC 各廠家均有采用。 PLC 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 PLC與 PLC 之間、 PLC 與上位計算機以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。 PLC 的通信聯(lián)網(wǎng) 依靠先進的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強，有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊，可以構(gòu)成三級通訊網(wǎng)，實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。大型 PLC 的軟、硬件功能極強。它能聯(lián)接各種特殊功能模 塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。 B 中型 PLC 中型 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，其 I/O 點數(shù)一般在 256～ 1024 點之間。 PLC 的分 類 A 小型 PLC 小型 PLC 的 I/O 點數(shù)一般在 128 點以下，其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 16 頁 湊，整個硬件融為一體，除了開關(guān)量 I/O 以外，還可以連接模擬量 I/O 以及其他各種特殊功能模塊。各種模塊上均有運行和故障指示裝置，便于用戶了解運行情況和查找故障。 e 安裝簡單，維修方便 PLC 不需要專門的機房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行。 PLC 的各個部件，包括 CPU，電源， I/O 等均采用模塊化設(shè)計，由機架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合 。 為 了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 (3) 直接連接。電磁線圈 。接近開關(guān) 。 (2) 有相應(yīng)的 I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如：按鈕 。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 15 頁 (7) 大型 PLC還可以采用由雙 CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三 CPU構(gòu)成表決系統(tǒng) ,使可靠性更進一步提高。 (5) 對采用的器件進行嚴格的篩選。 (3) 各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 B PLC 的特點 a 高可靠性 (1) 所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。 PLC 的功能及特點 A PLC 的功能 a 邏輯控制 b 定時控制 c 計數(shù)控制 d 步進 (順序 )控制 e PID 控制 f 數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)處理能力。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入 PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 13 頁 圖 PLC 的掃描工作方式 電源 ON 內(nèi)部處理 輸入處理（輸入傳輸、遠程 I/O） 通信服務(wù) CPU 的運行方式 執(zhí)行用戶程序 輸出處理 執(zhí)行自診斷 PLC 運行正常 存放自診斷錯誤結(jié)果 致命錯誤 CPU 強制為 STOP 更新時鐘、特殊寄存器 N Y Y N STOP RUN 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 14 頁 PLC 的 I/O 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。 PLC 的掃描工作方式 PLC 的 CPU 采用順序邏輯掃描用戶程序的運行方式，即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點 (包括其常開或常閉觸點 )不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作。 存儲器包括存放系統(tǒng)軟件的存儲器 —— 系統(tǒng)程序存儲器和存放應(yīng)用軟件的存儲器 —— 用戶程序存儲器。當 PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映 像 區(qū)，然后從用 戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入I/O 映 像 區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。 中央處理單元 (CPU)：中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。但是為了避免與個人計算機 (Personal 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 83 頁 第 12 頁 Computer)的 簡稱混淆，所以將可編程控制器仍簡稱為 PLC。 PLC 的基本概念 可編程邏輯控制器 —— PLC (Programmable Logic Controller)，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。由于 PLC 機聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進步，擠占了一部分 DCS 的市場 (過程控制 )并逐漸壟斷了污水處理等行業(yè)，但是由于工業(yè) PC(IPC)的出現(xiàn)，特別是近年來現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展， IPC 和 FCS也擠占了一部分 PLC 市場，所以近年來 PLC 增長速度，總的說是漸緩。由于這些控制和監(jiān)視的要求，所以 PLC 發(fā)展成了取代繼電器線路和進行順序控制為主的產(chǎn)品 。另外還有與順序、時序無關(guān)的按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制 。隨著集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已有第五代 PLC產(chǎn)品了。 本設(shè)計中主要研究的是其中的輸煤系統(tǒng)部分，即煤塊從給煤機傳輸?shù)皆簜}的過程。隨著能源供需矛盾的發(fā)展變化，輸煤系統(tǒng)的地位 顯得更加重要。燃料是 工 廠安全經(jīng)濟生產(chǎn)，全面完成任務(wù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有了燃料，一切將無從談起。為了確保安全、穩(wěn)定生產(chǎn)，鍋爐設(shè)備的控制系統(tǒng)就顯得更加重要。s start, stop and output alarm, and also say that I/O touches some matters distributing has been underway the address assignment allocation to the target in native design . 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