【正文】 壓力繼電器等來的開關量輸入信號；另一類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。在可編程序控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲器用來儲存和數(shù)據(jù)。 可編程序控制器的硬件及工作原理 可編程序控制器的基本結構可編程序控制器主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成（）?？删幊绦蚩刂破鞑粌H能實現(xiàn)對開關量的邏輯控制，還具有數(shù)學運算、數(shù)據(jù)處理、運動控制、模擬量PID控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。1969年，美國數(shù)字設備公司（DEC）研制出了世界上第一臺可編程序控制器。在復雜的繼電器控制系統(tǒng)中，故障的查找和排除是非常困難的，可能會花費大量時間，嚴重地影響生產(chǎn)。 可編程序控制器的歷史可編程序控制器的產(chǎn)生和發(fā)展與繼電器控制系統(tǒng)又很大的關系。1第2章 可編程序控制器的概況 PLC的概念及發(fā)展現(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需求作出迅速的反應，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設備和自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程序控制器正是順應這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎的新型工業(yè)控制裝置，已經(jīng)成為當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。（2） 運行環(huán)境差、勞動強度大 由于各種因素造成輸煤系統(tǒng)的運行環(huán)境惡劣、臟污，需要占用大量的輔助勞動力。傳統(tǒng)輸煤系統(tǒng)具有以下特點：（1）任務重 為了保證工業(yè)用煤，輸煤系統(tǒng)必須始終處于完好的狀態(tài)。輸煤系統(tǒng)工作時盡量將煤裝滿儲煤倉，不僅可以保證輸煤系統(tǒng)故障時，工人們有足夠的時間排除故障，也可以保證輸煤設備有充分的時間檢修。 基于PLC的輸煤控制系統(tǒng)的意義傳統(tǒng)的熱電廠輸煤控制系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器和人工手動方式的半自動化系統(tǒng)，現(xiàn)場環(huán)境十分惡劣，工人們通過開動承前起后的皮帶運輸機及取煤機向鍋爐前的儲煤倉輸煤，經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂及落煤管堵塞等等故障。基于PLC的熱電廠輸煤系統(tǒng)控制設計方案第1章 緒論皮帶傳輸系統(tǒng)因其結構簡單，使用方便，造價低廉被廣泛應用于工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事等方面，在采礦運輸、冶金送料、車站及碼頭的貨物運輸更是廣泛使用，同樣，發(fā)電廠的輸煤系統(tǒng)也采用皮帶傳輸。熱電廠輸煤系統(tǒng)是熱工廠中較為龐大的一個公用系統(tǒng)，其任務是卸煤、配煤、上煤以達到按時、保質(zhì)、保量的為機組提供燃煤的目的。但對熱電廠而言，蒸汽工序的爐膛是不容許斷煤的。隨著發(fā)電廠規(guī)模的迅速擴大，輸煤系統(tǒng)的作用日益突出，而傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)已無法滿足熱電廠的需要，因此需要對傳統(tǒng)的發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)進行改造。日累計運行時間達810h以上。（3）一次起動設各多，安全聯(lián)鎖要求高 同時起動的設備高達2030臺以上，在起動或停機過程中有嚴格的聯(lián)鎖要求?？删幊绦蚩刂破鳎≒rogrammable Controller）本來應簡稱PC，為了與個人計算機（Personal Computer）的簡稱PC相區(qū)別，現(xiàn)在一般將可編程序控制器簡稱為PLC（Programmable Logic Controller）。繼電器已有上百年的歷史，它是一種用弱電信號控制強電信號的電磁開關。1968年，美國最大的汽車制造廠家——通用汽車公司（GM）提出了研制可編程序控制器的基本設想，即：（1）編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；（2）維護方便，采用插件式結構；（3）可靠性高于繼電器控制柜；（4）體積小于繼電器控制柜；（5）成本可與繼電器控制柜競爭；（6）可將數(shù)據(jù)直接送入計算機；（7）可直接使用115V交流輸入電壓；（8）輸出采用115V交流電壓，能直接驅動電磁閥、交流接觸器等負載；（9）通用性強，擴展方便；（10）能存儲程序，存儲器容量可擴展到4KB。70年代初期出現(xiàn)了微處理器，它的體積小、功能強、價格便宜，很快被用于可編程序控制器，使它的功能增強、工作速度加快、體積減小、可靠性提高、成本下降。在發(fā)達的工業(yè)化國家，可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應用在所有的工業(yè)部門，其應用已擴展到樓宇自動化、家庭自動化、商業(yè)、公用事業(yè)、測試設備和農(nóng)業(yè)等領域。CPU模塊輸出模塊輸入模塊編程器~可編程序控制器接觸器電磁閥指示燈電 源按 鈕選擇開關限位開關電 源 PLC控制系統(tǒng)示意圖（1）CPU模塊CPU模塊主要由微處理器（CPU芯片）和存儲器組成。（2）I/O模塊輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊簡稱為I/O模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU模塊的橋梁。（3）編程器編程器除了用來輸入和編輯用戶程序外，還可以用來監(jiān)視可編程序控制器運行時各種編程元件的工作狀態(tài)?？删幊绦蚩刂破鲀?nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內(nèi)的電路供電。 可編程序控制器的物理結構根據(jù)硬件結構的不同，可以將可編程序控制器分為整體式、模塊式和疊裝式。它的體積小、價格低，小型可編程序控制器一般采用整體式機構。模塊式可編程序控制器用搭積木的方式組成系統(tǒng)，它由框架和模塊組成?？删幊绦蚩刂破鲝S家備有不同槽數(shù)的框架供用戶選用，如果一個框架容納不下所選用的模塊，可以增設一個或數(shù)個擴展框架，各框架之間用I/O擴展電纜相連。（3）疊裝式可編程序控制器三菱公司的FX系列可編程序控制器吸取了整體式和模塊式可編程序控制器的優(yōu)點，它的基本單元、擴展單元和擴展模塊的高度和深度相同，但是寬度不同。 4第3章 系統(tǒng)的硬件設計PLC控制系統(tǒng)的硬件設計是指硬件選型。PLC品種繁多，其結構形式、性能、I/O點數(shù)、用戶程序存儲器容量、運算速度、指令系統(tǒng)、編程方法和價格等各有不同，使用場合也各有側重。 PLC機型選擇 系統(tǒng)機型的選擇在考慮上述因素后，還要根據(jù)工程應用實際考慮其它一些因素，包括：性能價格比，毫無疑問，高性能的機型必然需要較高的價格，在考慮滿足需要的性能后，還要根據(jù)工作的投資狀況來確定機型；備品備件的統(tǒng)一考慮，無論什么樣的設備，投入生產(chǎn)以后都要具有一定數(shù)量的備品備件，在系統(tǒng)軟件設計時，對于一個工廠來說應盡量與原有設備統(tǒng)一機型們這樣就可減少備品備件的種類和資金積壓，同時還有考慮備品備件的來源，所選機型要有可靠的訂貨來源；計數(shù)支持，選定機型時還要考慮有可靠的計數(shù)支持，這些支持包括必要的技術培訓，設計指導，系統(tǒng)維修等內(nèi)容。FX2N是FX系列中功能最強、速度最高的微型可編程序控制器，完全符合此設計的要求。3輸送帶主要完成卸煤部分的工作，此部分具有自動控制和手動控制方式供選擇，并且具有緊急停止和故障報警的功能。正常停機按下停止按鈕，料斗停止下煤，經(jīng)一定延時后，各輸送帶按順煤流方向依次延時停機。0、7輸送帶主要完成上煤部分的工作，其與卸煤部分的要求一致，只是有AD、BD兩種方式選擇來運行。（2）輸出點：卸煤、上煤時的聯(lián)鎖啟動預告電鈴和故障報警電鈴需要4個輸出點；控制料斗電磁閥和1～3皮帶機需要4個輸出點；犁煤機（2臺）、4A～7A（4B~7B）和0皮帶機需要11個輸出點，共需要19個輸出點。 電動機的選型電機根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇Y系列三相異步電動機。電動機的額定電壓為380V，額定頻率為50HZ，額定功率分別為：M1：卸煤部分1輸送帶電動機 Y200L12（30KW） M2：卸煤部分2輸送帶電動機 Y160M12（11KW）M3：卸煤部分3輸送帶電動機 Y200L12（30KW） M4：上煤部分4A輸送帶電動機 Y132S12（）M5：上煤部分5A輸送帶電動機 Y200L22（37KW）M6：上煤部分6A輸送帶電動機 Y225M2（45KW）M7：上煤部分7A輸送帶電動機 Y160M22（15KW）M8：上煤部分4B輸送帶電動機 Y132S12（）M9：上煤部分5B輸送帶電動機 Y200L22（37KW）M10：上煤部分6B輸送帶電動機 Y225M2（45KW）M11：上煤部分7B輸送帶電動機 Y160M22（15KW）M12：上煤部分0輸送帶電動機 Y160M12（11KW）M13：上煤部分犁煤機電動機（AD） Y132S22（）M14：上煤部分犁煤機電動機 （BD） Y132S22（）。 電機接線圖49 第4章 系統(tǒng)的軟件設計熱電廠輸煤控制系統(tǒng)主要是通過皮帶運機完成卸煤及上煤任務，本設計采用以PLC為核心控制12臺皮帶運輸機，其中1～3皮帶機完成卸煤任務；4～7（有AD、BD兩條輸送線供選擇）皮帶機完成上煤任務。 系統(tǒng)軟件控制系統(tǒng)軟件設計分為兩部分：卸煤部分和上煤部分。系統(tǒng)的自動控制控制如下：（1）起動。起動時，先預警各設備，經(jīng)60S的延時后才起動各設備。上煤部分：先起動0皮帶機，同時要選擇上煤的路線，經(jīng)5S延時，起動7皮帶機，經(jīng)過5S延時，起動6皮帶機，經(jīng)過5S延時，起動5皮帶機，經(jīng)過5S延時，起動4皮帶機，再經(jīng)過5S延時，犁煤機起動，完成上煤部分的起動過程。停止時為了使運輸皮帶上不殘留煤料而造成事故，系統(tǒng)要求順煤料流動方向按一定時間間隔順序停止，即先停止最前一臺皮帶機或設備，待30S延時后，在依次停止其它皮帶機或設備。上煤部分：先停止犁煤機，經(jīng)過30S延時后，4A（或4B）皮帶機停止，經(jīng)過30S延時后，5A（或5B）皮帶機停止，經(jīng)過30S延時后，6A（或6B）皮帶機停止，經(jīng)過30S延時后，7A（或7B）皮帶機停止，再經(jīng)過30S延時后，0皮帶機停止，完成上煤部分的停止過程。當整個系統(tǒng)遇有緊急情況或故障時，系統(tǒng)將無條件的把全部皮帶機停止。當某臺皮帶機或設備發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機待煤料運完后才停止，如卸煤部分1皮帶機遇有故障時，1皮帶機和料斗立即停止，經(jīng)30S延時，2皮帶機停止，再經(jīng)過30S延時，3皮帶機停止。在設計中，首先將根據(jù)輸入輸出將PLC的輸入輸出點確定，分配所對應的觸點，其I/： 系統(tǒng)I/O點分配清單輸入設備輸入點分配輸出設備輸出點分配卸煤自動/手動切換按鈕卸煤啟動按鈕卸煤停止按鈕卸煤急停按鈕料斗電磁閥1皮帶傳動電機2皮帶傳動電機3皮帶傳動電機上煤自動手動/切換按鈕上煤啟動按鈕上煤停止按鈕上煤急停按鈕AD/BD運行選擇按鈕犁煤機電機（AD）犁煤機電機（BD）4A皮帶傳動電機5A皮帶傳動電機6A皮帶傳動電機7A皮帶傳動電機4B皮帶傳動電機5B皮帶傳動電機6B皮帶傳動電機7B皮帶傳動電機0皮帶傳動電機X0X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15X16X17X20X21X22X23X24