【正文】 儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。因此，合理選用PLC，對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)有著重要意義。 PLC機型選擇隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來越多。 根據(jù)要求，選取LX226型行程開關(guān)，其額定電壓為交流380V，額定電流為20A，允許最大速度為300m/min。在選用時，主要從保護特性要求（幾段保護）、分?jǐn)嗄芰?、電網(wǎng)電壓類型、電壓等級、長期工作負(fù)載的平均電流、操作頻繁程度等及方面去確定它的型號。 5）自動開關(guān) 由于自動開關(guān)具有很好的保護作用，故在電氣設(shè)計的應(yīng)用中越來越多。 4）限位開關(guān) 主要用于位置控制或有位置保護要求的場合。其選用依據(jù)是電源種類電壓等級、觸頭數(shù)量以及斷流容量。當(dāng)用刀開關(guān)來控制電動機時，其額定電流要大于電動機額定電流的3倍。 2）刀開關(guān) 又稱閘刀，主要用于接通和切斷長期工作設(shè)備的電源及不經(jīng)常啟動及制動、。例如，緊急操作一般選用蘑菇型，停止按鈕。其選用依 據(jù)主要是根據(jù)需要的觸點對數(shù)、動作要求、是否需要帶指示燈，使用場合以及顏色等要求。根據(jù)需要選取RL115型熔斷器，具體參數(shù)為：熔斷器額定電流：15A，熔斷器額定電壓：500V。 輕載及啟動時間短時，啟動負(fù)載較重及啟動時間長，啟動次數(shù)又3較多的情況。對于負(fù)載平穩(wěn)、無沖擊電流，如照明、信號、電熱電路可直接按負(fù)載額定電流選取。[12] 熔斷器的選擇 熔斷器的選擇主要內(nèi)容是其類型、額定電壓、熔斷器額定電流等級與溶體額定電流。 熱繼電器發(fā)熱元件額定電流，原則上按被控電動機的額定電流選取，并一次去選擇發(fā)熱元件編號和一定的調(diào)節(jié)范圍。對于三角形接法的電動機或電源對稱性不夠好的情況則應(yīng)選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。 熱繼電器有兩相式、三相式及三相帶斷相保護等型式。當(dāng)延時范圍大，精度要求高時，可選用電動式和和晶體管式時間繼電器。 2）時間繼電器的選用 選用時應(yīng)考慮延時方式(通電延時和斷電延時)、延時范圍、延時精度要求、外形尺寸、安裝方式、價格等因素。線圈電壓、電流應(yīng)滿足控制線路的要求。表21 接觸器型號名稱型號或代號額定電流數(shù)量行走電機接觸器CJ1060606夾軌器接觸器CJ1020204電纜卷筒接觸器CJ1020201 繼電器的選擇 1）電磁式繼電器的選用 中間繼電器、電流繼電器、電壓繼電器都屬于這一類。7） 接觸器額定操作頻率：交、直流接觸器額定操作頻率一般有600次/h、1200次/h等幾種，一般說來，額定電流越大，則操作頻率越低、可根據(jù)實際需要選擇。交流接觸器通常有三對常開主觸點和四到六對輔助觸點，直流接觸器通常用兩對常開主觸點和四對輔助觸點。6） 接觸器觸點數(shù)目的確定：在三相交流系統(tǒng)中一般選用三極接觸器，即三對常開主觸點，當(dāng)需要同時控制中性線時，則選用四極交流接觸器。對于交流電路，為保持安全，一般接觸器線圈選用110V、127V,并由控制變壓器供電。4） 接觸器額定電流的選擇：一般情況下，接觸器主觸點的額定電流應(yīng)大于等于負(fù)載或電動機的額定電流，當(dāng)接觸器用于電動機的頻繁起動、制動或正反轉(zhuǎn)場合，一般可將其額定電流降一個等級來選用。對于生產(chǎn)中的廣泛使用的中、小容量鼠籠型異步電動機來說，大多數(shù)負(fù)載是一般任務(wù)，故應(yīng)選擇AC3使用類別；對于控制機床電動機用接觸器，其負(fù)載情況較為復(fù)雜，如果負(fù)載明顯屬于重任務(wù)，則應(yīng)選擇AC4類別，如果負(fù)載為一般任務(wù)與重任務(wù)混合時，則可根據(jù)實際情況選用AC3或AC4類接觸器，如選用AC3類時，應(yīng)降級使用。2） 接觸器適用類別的選擇：接觸器按負(fù)荷種類一般分為一類、二類、三類和四類，分別記為ACAC，如白熾燈、電阻爐等；二類交流接觸器用于繞線式異步電動機的啟動和停止；三類交流接觸器典型用途是鼠籠式異步電動機的啟動和運行中分段；四類交流接觸器用于籠型異步電動機的啟動、反接制動、反轉(zhuǎn)和電動。 接觸器的選用接觸器的選用，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的類型和工作參數(shù)合理選用。目前PLC發(fā)展迅速，國內(nèi)近些年開始研究斗輪堆取料機的無人自動控制，在國外大部分斗輪堆取料機已經(jīng)實現(xiàn)了無人自動控制。在斗輪堆取料機的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計過程中主要進行了如下五個方面的工作：1）確定斗輪堆取料機對PLC控制系統(tǒng)的要求2）繪制斗輪堆取料機控制系統(tǒng)的工藝過程控制流程圖3）確定輸入、輸出點數(shù)，繪制I/O分配表4）選定PLC型號5）設(shè)計控制系統(tǒng)梯形圖并編制指令語句程序首先通過閱讀相關(guān)資料了解斗輪堆取料機工作過程，然后設(shè)計自動控制流程，最后設(shè)計控制系統(tǒng)梯形圖，實現(xiàn)對斗輪堆取料機的自動控制系統(tǒng)。3. 斜坡取料斗輪沿堆料的斜坡按照一定的進給量由上往下逐層旋轉(zhuǎn)上煤，斗輪大臂每下降一次，大車都要后退一個距離，當(dāng)取料達到要求的取料深度后，行走機構(gòu)再向前走一個斗深，同時大臂抬起，進行第二個斜坡取料。2. 分層不分段取料把斗輪置于堆料層最頂層作業(yè)點上，然后旋轉(zhuǎn)控制開始取料，每達到旋轉(zhuǎn)范圍時，行走機構(gòu)微動一個設(shè)定距離，開始反向旋轉(zhuǎn)取料，直至取到盡頭，隨后大車返回開始作業(yè)點，同時臂架下降一個吃煤深度，繼續(xù)上述過程取第二層煤。把斗輪置于第二段最頂層的作業(yè)開始點上，重復(fù)進行取料。1. 分層分段取料把斗輪置于料堆頂層作業(yè)點上，然后旋轉(zhuǎn)控制開始取料，每達到旋轉(zhuǎn)范圍時，行走機構(gòu)微動一個設(shè)定距離，按照設(shè)定的供料段長度取完第一層后，進行換層操作。取料方法分為旋轉(zhuǎn)分層取料和定點斜坡取料。3. 定點堆料第一堆分?jǐn)?shù)層進行堆積，待煤堆分?jǐn)?shù)次堆積到一定高度時，臂架高度保持不變，按預(yù)先設(shè)定的旋轉(zhuǎn)方向和角度旋轉(zhuǎn)到第二個堆料點繼續(xù)堆，達到旋轉(zhuǎn)范圍后，即開動行走機構(gòu)微動一個設(shè)定距離，這樣一直堆積到設(shè)定的堆料長度后停止作業(yè)。該工藝特點是，這樣堆放出的煤場形狀較好，便于碾壓，但所需存煤場地要求較大。該工藝特點是，可把不同煤種進行混堆，這樣堆放的煤堆，在采取回轉(zhuǎn)取料時，入爐煤基本為混煤[2]。1. 行走堆料堆料分?jǐn)?shù)層、數(shù)列進行斷續(xù)行走定點堆積。通過整機的運行，臂架的回轉(zhuǎn)、俯仰，可使斗輪將儲料堆的物料取盡如圖11。取料是通過臂架回轉(zhuǎn)和斗輪旋轉(zhuǎn)連續(xù)實現(xiàn)的。堆料由帶式輸送機運來的散料經(jīng)尾車卸至臂架上的帶式輸送機，從臂架前端拋卸至料場。PLC在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。個人計算機（簡稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。1973年西歐國家也研制出他們的第一臺可編程控制器。接著美國MODICON公司也研制出084控制，從此，這項新技術(shù)迅速在世界各國得到推廣應(yīng)用。可以預(yù)期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應(yīng)用天地。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計算機廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC的應(yīng)用。我國可編程控制器的引進、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。近10年來，隨著PLC價格的不斷降低和用戶需求的不斷擴大，越來越多的中小設(shè)備開始采用PLC進行控制，PLC在我國的應(yīng)用增長十分迅速。進入20世紀(jì)70年代，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，尤其是PLC采用通訊微處理器之后，這種控制器就不在不局限于當(dāng)初的邏輯運算了，功能得到更進一步增強。今天的PLC不再局限于邏輯控制，在運動控制、過程控制等領(lǐng)域也發(fā)揮著十分重要的作用。同時，PLC的功能也不斷完善。如韓國浦項制鐵就計劃采購該種斗輪堆取料機，印度巴西等用戶也有使用無人斗輪堆取料機的意向。堆取料機完全自動運行，設(shè)備上無人操作[1]。國外的iSAM AG和西門子公司是從事料場設(shè)備無人化集成較早的公司。各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得數(shù)據(jù)傳輸更加容易，為斗輪堆取料機無人化打下了硬件基礎(chǔ)。在國外，斗輪堆取料機作為散狀物料裝卸機械的使用是從上世紀(jì)初期開始的，它是由斗輪挖掘機演變而來的。因此提高產(chǎn)品細(xì)節(jié)方面的設(shè)計是國內(nèi)產(chǎn)品制造商需要迫切解決的問題。國內(nèi)的斗輪堆取料機不論在產(chǎn)量上還是在質(zhì)量上都有非常大的提高，這五六年里新增的斗輪堆取料機的總和幾乎達到之前所制造的斗輪堆取料機設(shè)備數(shù)量的總和。尤其受國民經(jīng)濟固定資產(chǎn)投資的影響，國內(nèi)的需求量增長比較大，是近十幾年來少有的，主要表現(xiàn)在港口、電廠、鋼鐵企業(yè)的煤炭和鐵礦石的料場增長迅速，能源、原材料行業(yè)的發(fā)展也給斗輪堆取料機的產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了十分良好的發(fā)展環(huán)境。這一階段中，國外廠商仍占據(jù)一定份額，但國內(nèi)廠家掌握了相當(dāng)?shù)募夹g(shù)、生產(chǎn)能力，并憑借服務(wù)、價格優(yōu)勢占據(jù)了國內(nèi)市場的主流地位，并逐漸走向國際市場。2000年后，國內(nèi)斗輪堆取料機發(fā)展到了一個新階段。鋼廠、電廠等新建設(shè)的散料堆場逐步采用了大型斗輪堆取料機，用于散料的堆取和轉(zhuǎn)運，例如上海寶鋼、秦皇島碼頭料場，斗輪堆取料機取料出力達到2000t/h，回轉(zhuǎn)半徑達到40m。20世紀(jì)60年代、70年代，國內(nèi)開始設(shè)計小型斗輪堆取料機，典型機型有3028030等，取料出力分別為300t/h、800t/h，回轉(zhuǎn)半徑分別為25m和30m。通過技術(shù)進步和創(chuàng)新，會有更多更好的國產(chǎn)斗輪堆取料機產(chǎn)品問世，投向國內(nèi)外市場。國際市場對斗輪堆取料機需求量大。目前斗輪堆取料機普遍采用PLC和變頻器調(diào)速、液壓驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)控制等技術(shù)。斗輪堆取料機是現(xiàn)代化工業(yè)大宗散狀物料連續(xù)裝卸的高效設(shè)備，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于港口、碼頭、冶金、水泥、鋼鐵廠、焦化廠、儲煤廠、發(fā)電廠等散料（礦石、煤、焦碳、砂石）存儲料場的堆取作業(yè)。 Automatic control目 錄摘要 IAbstract II1緒論 1 1 1 1 2 PLC發(fā)展概況 2 2 3 斗輪堆取料機工作過程 3 4 5 52斗輪堆取料機的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 6 6 接觸器的選用 6 繼電器的選擇 7 熔斷器的選擇 7 按鈕、刀開關(guān)、組合開關(guān)、限位開關(guān)及自動開關(guān)的選擇 8 PLC機型選擇 8 輸入輸出（I/O）點數(shù)的估算 9 存儲器容量的估算 9 控制功能的選擇 9 機型的選擇 11 PLC I/O節(jié)點分配 12 14 自動堆料工藝設(shè)計 14 15 PLC控制程序設(shè)計 19參考文獻 30附錄A 歐姆龍PLC型號信息 31附錄B 程序指令表 33致謝 351緒論