【正文】 成上述各階段處理后，返回公共處理階段，周而復(fù)始的進(jìn)行掃描。 PLC 的 I/O 滯后現(xiàn)象 PLC 的輸入輸出響應(yīng)滯后時(shí)間指的是輸出動(dòng)作的時(shí)間滯后于輸入動(dòng)作的時(shí)間，造成這一滯后的原因如下： PLC 通過(guò)它的輸入，輸出模塊與外部聯(lián)系，為了提高 PLC 工作的可靠性，所有外部的 I/O 信號(hào)都要經(jīng)過(guò)光電耦合或繼電器等隔離后才能傳入與送出 PLC。 由元件和電路原因造成 的滯后屬于物理滯后，由于 PLC 是采用掃描方式進(jìn)行工作的，所以還存在著由于掃描工作而引起的 I/O 響應(yīng)延遲。 從上面的分析，不難得知： 為了保證輸入信息可靠進(jìn)入輸入采樣階段，輸入信息的穩(wěn)定駐留時(shí)間必須大于 PLC 的掃描周期，這樣可以保證輸入信息不會(huì)丟失。 現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 集控系統(tǒng)基本配置方案 根據(jù)主廠房的布置情況，分別在一樓設(shè)置一個(gè)分 站，二樓一個(gè)分站，三四樓一個(gè)分站，原煤車間一個(gè)分站，還要設(shè)立上位機(jī)，主站。由二次設(shè)備互相連接，構(gòu)成對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路。 一次回路的組成由發(fā)電機(jī)、變壓器 、電力電纜、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電壓、電流互感器、避雷器等構(gòu)成的電路，稱為一次接線或稱為主接線。交流電流回路 由電流互感器（ TA）二次側(cè)供電給測(cè)量?jī)x表及繼電器的電流線圈等所有電流元件的全部回路。 直流回路 使用所變輸出經(jīng)變壓、整流后的直流電源。按用途區(qū)分 測(cè)量回路、繼電保護(hù)回路、開(kāi)關(guān)控制及信號(hào)回路、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的電氣閉鎖 回路、操作電源回路。 作為接口線路，二次控制回路在集中控制系統(tǒng)中有著極其重要的作用， 二次回路設(shè)計(jì)的合理性對(duì)于集控系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全有著至關(guān)重要的作用。 該控制 系 統(tǒng)用到的二次控制回路。 318 精煤磁選機(jī)， 319 精煤磁選機(jī)， 320中煤磁選機(jī)， 等設(shè)備 3. 刮板機(jī)二次控制回路 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 33 刮板機(jī)的二次控制回路圖 本次設(shè)計(jì)中用到刮板機(jī)二次控制回路的設(shè)備有： 406 精煤刮板機(jī) 4. 長(zhǎng)皮帶運(yùn)輸機(jī)二次控制回路原理 圖 34 長(zhǎng)皮帶運(yùn)輸機(jī)二次控制回路原理圖 本次設(shè)計(jì)中用到長(zhǎng)皮帶設(shè)備二次控制回路的設(shè)備有： 201 轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶， 702 中煤皮帶機(jī)， 701精煤皮帶機(jī)， 301 原煤皮帶等相關(guān)設(shè)備 4. 短皮帶運(yùn)輸機(jī)二次控制回路原理 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 35 短皮帶運(yùn)輸機(jī)二次控制回路原理圖 本次設(shè)計(jì)中用到一般集控設(shè)備二次控制回路的設(shè)備有： 204 手選皮帶 205雜物皮帶 702 精煤轉(zhuǎn)載皮帶 704 矸石運(yùn)輸皮帶 綜合以上內(nèi)容進(jìn)行 plc選型 1， cpu模塊 選型為 140cpu42402型號(hào)。離散量輸出上限為 512，輸出為 1536個(gè)。原煤車間設(shè)立一分站 .其設(shè)備及輸入輸出點(diǎn)數(shù)如下： 表 31 1 分站設(shè)備清冊(cè) 編號(hào) 設(shè)備名稱 所用回路 輸入點(diǎn) 過(guò)流點(diǎn) 輸出點(diǎn) 101 給煤機(jī) 閉鎖控制回路 3 1 1 102 給煤機(jī) 閉鎖控制回路 3 1 1 103 給煤機(jī) 閉鎖控制回路 3 1 1 104 給煤機(jī) 閉鎖控制回路 3 1 1 105 原煤輸送皮帶 長(zhǎng)皮帶控制回路 8 1 1 201 轉(zhuǎn)載皮帶 長(zhǎng)皮帶控制回路 8 1 1 203 圓振動(dòng)篩 一般集控回路 3 1 1 204 手選皮帶 短皮帶控制回路 6 1 1 205 破碎機(jī) 一般集控回路 3 1 1 206 雜物皮帶 短皮帶控制回路 6 1 1 208 原煤刮板機(jī) 刮板機(jī)控制回路 4 1 1 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 統(tǒng)計(jì)表中數(shù)據(jù)可知：輸入點(diǎn) 50個(gè)，過(guò)流保護(hù) 11個(gè)，輸出 11個(gè)，使用 16點(diǎn)的輸入輸出模塊。所以輸入模塊為 140 DAI 74000，輸出模塊為 140 DAO 840 00. 輸入模塊個(gè)數(shù) n=50/16=，選擇 4個(gè) ， 過(guò)流保護(hù)單獨(dú)使用一個(gè)模塊， 輸出模塊個(gè)數(shù) n=1，選擇一塊 根據(jù)輸入輸出模塊的電源需求，電源模塊選為 140 CPS 114 00， 通訊模塊選擇 140 CPR 932 00,下表為 1號(hào)分站的配置方案。輸入模塊個(gè)數(shù) n=40/16=，選擇 3個(gè)，過(guò)流保護(hù)單獨(dú)使用一個(gè)模塊， 輸出模塊個(gè)數(shù) n=1，選擇一塊 表 34號(hào)站配置方案表 二分站模塊配置方法 電源模塊 140CPS11400 通訊模塊 140CRA93200 輸入模塊 *4 140DAI74000 輸出模塊 140DAO84000 下圖 為 二 分站在 CONCEPT 軟件中 的配置 圖： 圖 317 2 分站在 CONCEPT 中的配置圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 主廠房三分站 在主廠房二樓樓設(shè)三分站三站設(shè)備及輸入輸出點(diǎn)數(shù)如下： 表 35 三分站設(shè)備清單 統(tǒng)計(jì)表中數(shù)據(jù)可知：輸入點(diǎn) 46 個(gè)，過(guò)流保護(hù) 14個(gè)，輸出 14個(gè)，使用 16 點(diǎn)的輸入輸出模塊。 輸入模塊個(gè)數(shù) n=50/16=30125個(gè)，選擇 4個(gè)， 過(guò)流保護(hù)單獨(dú)使用一個(gè)模塊， 輸出模塊個(gè)數(shù) n=17/16=，選擇 2塊 表 38四 號(hào)站配置方案表 四分站模塊配置方法 電源模塊 140CPS11400 通訊模塊 140CRA93200 輸入模塊 *5 140DAI74000 輸出模塊 *2 140DAO84000 下圖 為 主廠房三 分站在 CONCEPT 軟件中的配置 圖 圖 319 四分站在 CONCEPT 中的配置圖 本地主站 本地主站內(nèi)的輸入模塊部分中設(shè)有重選的集中 就地轉(zhuǎn)換信號(hào)、預(yù)告信號(hào)、啟 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 停車信號(hào)；保護(hù)解除信號(hào)； 主站的電源模塊則選擇 140 CPS 114 00， CPU 模塊選擇 140 CPU 424 02，網(wǎng)絡(luò)模塊選擇 140 NOE 771 10，通訊模塊采用 140 CRP 932 00 表 39 主站配置方案表 主站模塊配置方法 電源模塊 140CPS11400 CPU模塊 140CPU42402 通訊模塊 140CRA93200 以太網(wǎng)模塊 140NOE77110 下圖 為 主 站在 CONCEPT 軟件中的配置 ： 圖 320 本地 I/O 站在 CONCEPT 中的配置圖 可編程序控制器硬件系統(tǒng)配置圖 根據(jù)各個(gè)分站的具體情況，將 PLC 的硬件系統(tǒng)配置圖繪制出來(lái)，如下圖所示。此外，當(dāng)全部設(shè)備的全部信號(hào)都輸入到 I/O 模塊當(dāng)中去，然后再進(jìn)行接線。但過(guò)流保護(hù)的公共端是接在火線的，所以過(guò)流保護(hù)需要單獨(dú)占用一個(gè)輸入模塊。 圖為一分站部分 PLC 配置圖。下圖為一分站的輸出配置模塊圖： 圖 323 一分站 PLC 輸出模塊配置圖 一分站的過(guò)流保護(hù)信號(hào)在 PLC 中的配置： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 圖 324 一分站中過(guò)流保護(hù)模塊配置 圖 一分站的電源模塊和通信模塊如下所示： 圖 325 一分站電源模塊 接線圖 PLC控制柜里面的接線圖是用來(lái)表示控制柜和開(kāi)關(guān)柜之間的接線的，柜之間用電纜連接 圖 326 PLC 控制柜的接線圖 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 此外，二號(hào)分站 PLC 控制柜內(nèi)部接線圖如下圖： 圖 327 一分站 PLC 控制柜部分內(nèi)部接線圖 圖 328 一分站 PLC 控制柜部分內(nèi)部接線圖 本次望峰崗選煤廠集控初步設(shè)計(jì)中采用的編程軟件是 CONCEPT，本軟件是由Modicon 公司專為 PLC 控制所設(shè)計(jì)的編程軟件，本軟件是在 windowsXP 環(huán)境下運(yùn)行的。我們平時(shí)編程的時(shí)候通常采用的是梯形圖語(yǔ)言，它的主要特點(diǎn)是適應(yīng)性強(qiáng)，而且在更改的時(shí)候也是相對(duì)很容易的。在上述的步驟完成以后才可以進(jìn)行下一步的編程。 重選啟、停車程序編寫 要想編寫原煤?jiǎn)④嚦绦?，先要弄清楚各個(gè)設(shè)備的先后啟車順序。在啟車前，要將所有設(shè)備必須設(shè)置到集中控制下。本設(shè)計(jì)以警鈴響 1s,停 1s 來(lái)表示原煤預(yù)告啟車順序應(yīng)該逆著煤流的方向逐臺(tái)延時(shí)依次啟動(dòng) .選煤廠的正常停車順序是順煤流逐臺(tái)延時(shí)啟動(dòng)，延時(shí)時(shí)間一般為該臺(tái)設(shè)備上的煤全部轉(zhuǎn)運(yùn)至下臺(tái)設(shè)備上的時(shí)間。所有停車順序與啟車順序恰恰相反，同樣，原煤停車也有預(yù)告。按下 qiche按鈕 5秒后確定啟車，此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)的電鈴響起， 3秒后 dianlin1動(dòng)作，計(jì) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 時(shí)器停止計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)器二動(dòng)作 dianlin1觸點(diǎn)復(fù)位， 3秒后 dianlin再次動(dòng)作。 同樣原理。 部分程序圖如下： 圖 43 部分啟車程序截圖 圖 44 部分啟車程序截圖 如上圖，當(dāng)啟車信號(hào)到達(dá)，計(jì)時(shí)器 Ton39 在 40s后輸出一個(gè) T1 信號(hào)， T1 信號(hào)發(fā)出， T2 觸點(diǎn)動(dòng)作，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 T2 閉合后計(jì)時(shí)器 Ton49 導(dǎo)通并計(jì)時(shí) 5s， 5s 后計(jì)時(shí)器 Ton49 動(dòng)作，輸出信號(hào) T3， T3 動(dòng)作， T5 導(dǎo)通輸出脈沖信號(hào)，同時(shí)使得計(jì)時(shí)器 Ton50 動(dòng)作開(kāi)始計(jì)時(shí)， 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 5s 后輸出脈沖信號(hào) T4， 5s 后 T4觸點(diǎn)斷開(kāi)，計(jì)時(shí)器 Ton49 停止輸出信號(hào)， Ton50斷開(kāi)，使得 T4重新閉合， Ton49重新計(jì)時(shí)，每隔 5s輸出一個(gè)脈沖信號(hào)， T4和 T5脈沖交替出現(xiàn)，形成互列脈沖。 重選停車程序編寫 圖 45 停車程序部分截圖 如上圖，當(dāng)上位機(jī)發(fā)出停車指令后，車間設(shè)備開(kāi)始停車，如圖， kstc 信號(hào)發(fā)出后現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)始預(yù)告停車， 40s 后，停車指令開(kāi)始生效，第一臺(tái)設(shè)備 105 皮帶開(kāi)始停車， 105皮帶停車 5后， 105完成停車的信號(hào)作為后面 201設(shè)備的停車信號(hào)，如此連續(xù)停車，完成現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備的停車。當(dāng)設(shè)備中有其中一臺(tái)設(shè)備發(fā)生故障，此時(shí)設(shè)備的禁啟按鈕被按下，就會(huì)在在 iFIX 監(jiān)控畫面上顯示出來(lái)，此時(shí)崗位司機(jī)就不能正常啟動(dòng)相應(yīng)的設(shè)備了。以下為重選的禁啟程序如下： 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 圖 46 禁啟及禁啟解除程序部分截圖 如上圖，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備處于急停狀態(tài)時(shí)，例如觸點(diǎn) 100224處于閉合狀態(tài)， jinqixinhao觸點(diǎn)將被導(dǎo)通，此時(shí)上位機(jī)監(jiān)控畫面就會(huì)提示設(shè)備不可啟動(dòng)。 概述 iFIX 是全球最領(lǐng)先的 HMI/SCADA 自動(dòng)化監(jiān)控組態(tài)軟件 已有超過(guò) 300000 套以上的軟件在全球運(yùn)行。在包括冶金、電力、石油化工、制 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 藥、生物技術(shù)、包裝、食品飲料、石油天然氣等各種工業(yè)應(yīng)用當(dāng)中 iFIX 獨(dú)樹(shù)一幟地集強(qiáng)大功能、安全性、通用性和易用性于一身 使之成為任何生產(chǎn)環(huán)境下全面的 HMI/SCADA解決方案。 iFIX 可以幫助您精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過(guò)程并優(yōu)化生產(chǎn)設(shè) 備和企業(yè)資源管理。 iFIX 是 GE Fanuc 過(guò)程處理及監(jiān)控產(chǎn)品中的一個(gè)核心組件。 iFIX 是為過(guò)程管理度身定造的解決方案。 由于運(yùn)用了直觀的圖形工具 iFIX 的用戶可以快速上手 簡(jiǎn)單快捷地為他們的生產(chǎn)過(guò)程創(chuàng)建高性能的 過(guò)程窗口。 iFIX 靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)意味著 iFIX 不但可以滿足當(dāng)前系統(tǒng)應(yīng)用的需要 還可以在將來(lái)需要的時(shí)候隨時(shí)方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)規(guī)模。世界上許多最成功的制造商都依 靠 GE Fanuc 的 iFIX 軟件 來(lái)全面監(jiān)控和分布管理全廠范圍的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 利用 iFIX 各種領(lǐng)先的專利技 術(shù)，可以幫助企業(yè)制定出更快、更有效的商業(yè)及生產(chǎn)決策，以使企業(yè)具有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。無(wú)論是 Server 和 Client 功能運(yùn)行在單一計(jì)算機(jī) 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的單機(jī)人機(jī)界面 (HMI)還是網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的分布式多 Server和多 Client數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng) iFIX都可以保證優(yōu)異的性能。使用樹(shù)狀管理結(jié)構(gòu) 方便了用戶操作管理文檔和各種圖 形對(duì)象。另外 目錄樹(shù)中的目 錄項(xiàng)還可以完 全用戶化 包括添加和刪除。為方便用戶開(kāi)發(fā)畫面 用戶可以根據(jù) 需要放置常用工具按鈕及調(diào)整工具欄大小。除此之外還有數(shù)據(jù)連接、按鈕、圖表、報(bào)警匯總、位圖、事件等多種功能對(duì)象工具欄。這些專家能自動(dòng)生成 VBA 代碼 避免了用戶的編程工作。用戶可以象操作圖形對(duì)象一樣操作圖符。 對(duì)象組對(duì)象組可以方便地組織和重復(fù)使用圖形對(duì)象 它可以象單一對(duì)象一樣方便地實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、縮放或者復(fù)制操作 加快畫面開(kāi)發(fā)。在系統(tǒng)中添加客戶和服務(wù)器簡(jiǎn)單明了 無(wú)需更改系統(tǒng)中其他節(jié)點(diǎn)的設(shè)置。如輸入的數(shù)據(jù)塊為 100001 至 100256，輸出的數(shù)據(jù)塊地址為 000001 至 000256,并選中“Enab