【正文】 簡介 ............................................................................ 10 S7300 用戶程序的模塊化結(jié)構(gòu) ......................................................................... 11 S7PLCSIM 仿真軟件 ......................................................................................... 12 4 供料系統(tǒng)程序設計流程 ...................................................................................... 14 程序說明 ............................................................................................................... 14 供料系統(tǒng) 簡介 ............................................................................................... 14 I/O 點說明 ..................................................................................................... 16 供料程序設計 ............................................................................................... 18 程序調(diào)試 ............................................................................................................... 22 共 2 頁 第 2 頁 總 結(jié) ................................................................................................................................... 26 致謝 ..................................................................................................................................... 27 參考文獻 ............................................................................................................................. 28 附 錄 ................................................................................................................................... 29 順序控制程序 ................................................................................................................ 29 共 40 頁 第 1 頁 1 緒 論 球團工藝的發(fā)展狀況 由于天然 富礦 日趨減少，大量 貧礦 被采用；而鐵礦石經(jīng)細磨、選礦后的精礦粉，品位易于提高；過細精礦粉用于燒結(jié)生產(chǎn)會影響透氣性，降低產(chǎn)量和質(zhì)量；細磨精礦粉易于造球，粒度越細，成球率越高，球團礦強度也越高。本文介紹了 PLC 的基本結(jié)構(gòu)和工作原理 ，西門子 S7300/400 系列 PLC 的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng) 、編程方式 以及 STEP7 軟件 的使用。 共 2 頁 第 1 頁 摘 要 球團生產(chǎn) 主要 是提煉球團礦，球團與燒結(jié)是鋼鐵冶煉行業(yè)中作為提煉鐵礦石的兩種常用工藝。球團礦就是把細磨鐵精礦粉或其他含鐵粉料添加少量添加劑混合后，在加水潤濕的條件下，通過造球機滾動成球，再經(jīng)過干燥焙燒，固結(jié)成為具有一定強度和冶金性能的球型含鐵原料。通過這些知識，對球團生產(chǎn)工藝中的供料系統(tǒng)進行 PLC 控制系統(tǒng) 設計， 介紹了 PLC 硬件組態(tài)及軟件編程的過程， 最后應用仿真軟件 PLCSIM，對程序進行調(diào)試。綜上所述原因，球團生產(chǎn)工藝在進入 21 世紀后得到全面發(fā)展與推廣 如今球團工藝的發(fā)展從單一處理鐵精礦粉擴展到多種含鐵原料。球團礦具有良好的冶金性能：粒度均勻、微氣孔多、還原性好、強度高，有利于強化高爐冶煉。豎爐焙燒法采用最早，但由于這種 方法本身固有的缺點而發(fā)展緩慢。鏈箅機 —— 回轉(zhuǎn)窯法出現(xiàn)較晚，但由于它具有一系列的優(yōu)點，所以發(fā)展較快，今后很可能成為主要的球團礦焙燒法。縱觀世界采礦業(yè)，細精礦的產(chǎn)量大幅增加，富塊礦和粉礦的產(chǎn)量相應減少。我國所產(chǎn)的煉鐵原料幾乎都是細精礦，用于生產(chǎn)燒結(jié)礦已是不合時宜的 、不合理的加工方法，應將其用來生產(chǎn)球團礦才是一種先進的爐料加工方法。 我國球團礦開始較大規(guī)模生產(chǎn)的時間不長，所以球團礦僅是高爐用 自然堿度的酸性球團礦，產(chǎn)品質(zhì)量還存在很多問題，豎爐工藝和小型工廠生產(chǎn)的球團數(shù)量超過一半以上。 總之，我國的球團生產(chǎn)仍處于低水平的發(fā)展階段，但其發(fā)展前景十分廣闊。 球團工藝簡介 球團基礎知識 球團法是將細磨精礦制成能滿足冶煉要求的塊狀物料的一個加工過程。 這一過程就叫作球團過程，這種方法稱為球團法。 根據(jù)球團礦固結(jié)溫度和氣氛的差異，球團法所得到產(chǎn)品可分為氧化球團礦、冷固球團礦、金屬化球團礦等。 酸性球團礦與自熔性球團礦相比，前者在生產(chǎn)上不會引起操作上的困難，而且其品位高、強度好，便于長途運輸。所以，目前世界各國仍以生產(chǎn)酸性球團礦為主。其主要優(yōu)點如下： ? 適于進行大規(guī)模生產(chǎn)； ? 球團礦呈球形，粒度均勻，從而保證了在高爐中料柱的良好透氣性； ? 球團礦的還原性好； ? 球團礦在運輸和多次轉(zhuǎn)運和條件下破碎很少，可以露天存放。 球團生產(chǎn)工藝 原料系統(tǒng)把精礦粉和膨潤土送入配料間和膨潤土配料礦槽。具有一定強度和粒徑的生球由 皮帶機 送至生球圓輥篩分機進行篩分，小于等于 6mm、大于等于 18mm 粒徑的小球和粉末由返礦 皮帶機 送至造球機重新造球，篩上生球經(jīng)皮帶稱計量后由 皮帶機 送至豎爐間，由梭式布料小車均勻布入豎爐內(nèi)。流程圖詳見下 圖： 圖 球團生產(chǎn)工藝 流程圖 本課題主要內(nèi)容 本文共分為 四 章，主要介紹球團生產(chǎn)線 中上料供料系統(tǒng) 的 PLC 控制系統(tǒng)設計。 共 40 頁 第 4 頁 2 PLC 控制系統(tǒng)設計 可編程控制器 簡介 可編程控制器的基本結(jié)構(gòu) PLC 專為工業(yè)場合設計，采用了典型的計算機結(jié)構(gòu)，主要是由 CPU 模塊、編程器、電源、存儲 器和專門設計的輸入輸出接口電路等組成。 2． 存儲器 雖然各種 PLC 的 CPU 的最大尋址空間各不相同，但是根據(jù) PLC 的工作原理，其存儲空間一般包括以下三個區(qū)域：（ 1）系統(tǒng)程序存儲區(qū)；（ 2）系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)（包括 I/O 映像區(qū)和系統(tǒng)軟件設備等）；（ 3）用戶程 序存儲區(qū)。 PLC 輸入接口的輸入設備一般是各種開關、按鈕、傳感器觸點等； PLC 的輸出接口與被控對象相連，一般是接觸器、電磁閥、指示燈等。 4． 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作電源，同時，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。 5． 底板或機架 大多數(shù)模塊式 PLC 使用底板或機架，其作用是：電氣上，實現(xiàn)個模塊間的聯(lián)系，使 CPU 能訪問底板上的所有模塊；機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。 可編程控制器的工作原理 其工作原理主要分為三個階段：輸入采樣階段 —— 用戶程序執(zhí)行階段 —— 輸出刷新階段。在掃描每一 條梯形 共 40 頁 第 5 頁 圖時，按照先左后右、先上后下的順序?qū)刂凭€路進行邏輯運算。 第二階段和第三階段即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 印象區(qū)中對應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會改變。 S7300 的 CPU 上帶有一個編程接口，使用西門子的 MPI（ Multipoint Interface）通信協(xié)議，因此 S7300 不需要添加任何通信處理器就可以建立一個 MPI 網(wǎng)絡或一個 PROFIBUSDP 網(wǎng)絡。所有模塊和網(wǎng)絡的參數(shù)都可用 STEP 7 的軟件工具來設置。 S7300 有看門狗中斷、過程報警、定時中斷等功能。電源模塊總是安裝在機架的最左邊 1 號槽，緊靠電源的是 CPU 模塊，機架的 2 號槽。信號模塊、功能模塊和通信處理器使用機架的 4 至 11 號槽，可任意插放。除了帶 CPU 的中央機架 (CR)，最多可以擴展 3 個擴展機架（ ER），每個機架可以插 8個模塊（不包括電源、 CPU 和接口模塊 IM）， 4 個機架最多可插 32 個模塊。其中有的有集成數(shù)字量 I/O 和模擬量 I/O。 2． 標準型 CPU： CPU 312， CPU 313， 314， 315， 3152DP 和 3162DP。 4． 高端 CPU： 3172DP 和 3182DP。 CPU 有四種操作模式： STOP(停機 )、 STARTUP(啟動 )、 RUN（運行）、及 HOLD（保持）。 MPI 用于 PLC 與 PLC 之間、 PLC 與 PG/PC（編程器或個人計算機）之間、 PLC 與 OP（操作員接口）之間的 MPI 網(wǎng)絡通行。 MPI 網(wǎng)絡能 共 40 頁 第 6 頁 同時連接運 行 STEP7 的編程器、計算機、人機界面和其他的 SIMATIC S7， M7,C7，并且可以用全局通信的方式實現(xiàn)網(wǎng)上 CPU 之間少量數(shù)據(jù)的交換。 PROFIBUSDP 是自動化系統(tǒng)中單元級控制設備與分布式 I/O 的通信協(xié)議，最高傳輸速率為 12Mbit/s，通過 CPU 上 PROFIBUSDP 接口，可實現(xiàn)與其它帶 DP 接口的PLC、 PG/PC、 OP 及其它 DP 主站和從站的通信。輸入 /輸出信號線連接到前連接器上，前連接器插在 SM 前蓋后面的凹槽內(nèi)，不需要斷開前連接器的接線就可迅速更換模塊。數(shù)字量輸入模塊現(xiàn)場的開關信號的電平轉(zhuǎn)換成 PLC內(nèi)部的信號電平。用電容隔離掉輸入信號中的直流成分，交流信號經(jīng)橋式整流電路轉(zhuǎn)換成直 流電流。 數(shù)字量輸出模塊將 PLC 內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)換為控制過程所需要的外部信號電平，同時有隔離和功率放大作用。按負載回路的電源不同分為：直流輸出模塊、交流輸出模塊和交直流輸出模塊。晶體管方式的模塊，只能帶直流負載，屬于直流輸出模塊；雙向晶閘管輸出模塊屬于交流輸出模塊；繼電器觸點輸出模塊屬于交直流輸出模塊。繼電器輸出模塊的負載電壓范圍寬，承受瞬時過電壓和過電流的能力強，但開關頻率不能太快，適用于動作頻率不高 (低于 20HZ)的負載。 模擬量輸入模塊用于接受來自生產(chǎn)過程的連續(xù)變化的模擬量信號。傳感器檢測的模擬量信號通過相應的變送器轉(zhuǎn)換成標準的直流電壓和電流信號。模擬量輸入模塊 SM331 中也有直接不帶附加放大器的溫度傳感器，如熱電偶或熱電阻。 共 40 頁 第 7 頁 模擬量輸出模塊的作用將 PLC 輸