【正文】 慮選用的輸出模塊類型， 通常繼電器輸出模塊具有價格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應(yīng)時間較長等特點；可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負荷場合，但價格較貴，過載能力較差?？筛鶕?jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本。 存儲器容量的估算 存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。 存儲器的選擇 由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應(yīng)用項目的正常投運，一般要求 PLC 的存儲器容量，按 256 個 I/O 點至少選 8K 存儲器選擇。 河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院 10 第 4 章 西門子 STEP7 軟件介紹 西門子 STEP7 的概述 STEP7 是用于 SIMATIC 可編程控制器組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包，其用戶接口是基于當(dāng)前最新水平的人機控制工程設(shè)計，可以輕松方便的使用。 STEP7 是一個強大的工程工具，用于整個項目流程設(shè)置。 STEP7 工程工具包含了整個羨慕流程的各種功能要求： CAD/CAE 支持、硬件組態(tài)、網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、仿真、過程診斷等。 STEP7 主要包括以下組件： SIMATIC 管理器，程序編輯器，符號編輯器，硬件組態(tài)，硬件診斷，網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。對于用戶來說， SIMATIC Manager 提供了STEP7 標(biāo)準(zhǔn)軟件包的集成，統(tǒng)一的界面。左視圖顯示整個項目的層次結(jié)構(gòu)，在右試圖中顯示左視圖當(dāng)前選中的目錄下的所包含的對象。 硬件組態(tài)：該工具為自動化項目的硬 件進行組態(tài)和參數(shù)設(shè)置。 編程工具：該工具集成了梯形圖 LAD，語句表 STL 和功能塊圖 FBD 三種編程語言的編輯，編譯和調(diào)試功能。為輸入輸出信號，位存儲和塊設(shè)定符號名和注釋。因而，一個符號的任何改變都能自動被其他工具識別。 網(wǎng) 絡(luò)組態(tài)：該工具用于組態(tài)通訊網(wǎng)絡(luò)連接，包括網(wǎng)絡(luò)連接的參數(shù)設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)中各個通訊設(shè)備的參數(shù)設(shè)置。 組織塊及其優(yōu)先級 組織塊是操作系統(tǒng)和用戶程序的接口。它們還處理對錯誤的響應(yīng)， 通過編程組織塊可指定 CPU 的反應(yīng)。一個OB的執(zhí)行可以被另一個 OB的調(diào)用而中斷。部分組織塊的功能簡要說明如下： (1)主程序循環(huán) OB1：在 S7300/400系列的 PLC中，無論哪種型號的 CPU模板都通過 OB1來組織，如果全部的用戶程序結(jié)構(gòu)只有 1個程序塊，即采用線性編程，那就是 OB1,主程序在 OB1中執(zhí)行， OB1調(diào)用功能塊 FB,系統(tǒng)功能塊 SFB或使用功能調(diào)用 FC和系統(tǒng)功能調(diào)用 SFC的功能。 河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院 12 (3)時間延時中斷 OB20OB23：如果在 STEP7參數(shù)設(shè)定時選中了延時中斷 OB項，并在用戶程序中調(diào)用 SFC32，設(shè)定延時時間，則當(dāng)延時時間到時，調(diào)用時間延時中斷。 (5)異步故障中斷 OB80OB87:異步故障中斷是由 CPU的操作系統(tǒng)檢測到一個異步錯誤時觸發(fā)的中斷，其檢測錯誤類型和調(diào)用中斷號如下： OB80:時間錯誤中斷，如設(shè)置循環(huán)間隔時間太??； OB81：診斷中斷，如診斷出電池故障； OB82:診斷中斷，如診斷出 I/O模板中某個通道短路； OB83:插入 /移走模板中斷，如 PLC系統(tǒng)運行中被移走了一個輸出模板； OB84:CPU硬件錯誤，如 MPI網(wǎng)絡(luò)接口錯誤； OB85:優(yōu)先級錯誤，如程序未安排 OBX組織塊； OB86:機架故障； OB87：通信錯誤，如在全局數(shù)據(jù)通信中有錯誤的標(biāo)識符。 功能塊 (FC) FC是“無存儲區(qū)”的邏輯塊。要將這些數(shù)據(jù) 永久存儲， FC也可以使用共享數(shù)據(jù)塊。 功能塊 (FB) 功能塊是具有“存儲功能” 的塊， 用數(shù)據(jù)塊作為功能塊的存儲器。臨時變量存在本地數(shù)據(jù)堆棧中。功能塊使得對于經(jīng)常使用的功能、復(fù)雜功能的編程變得容易。除了這個局域數(shù)據(jù)區(qū)， 邏輯塊還可以打開一個 DB形式的存儲區(qū)。每個 FB,FC或 OB可從共享 DB中讀取數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)寫入共享 DB。 系統(tǒng)功能塊 (SFB)和系統(tǒng)功能 (SFC) 在 S7中不需要每個功能都自己編程， S7CPU 為用戶提供了一些己經(jīng)編號的程序塊，這些塊可在用戶程序中進行調(diào)用。 SFB作為操作系統(tǒng)的一部分，不占用戶程序空間。用戶必須為 SFB生成背景數(shù)據(jù)塊， 并將其下載到 CPU 中作為程序的一部分?？稍诔绦蛑兄苯诱{(diào)用 SFC. SFC屬于操作系統(tǒng)的一部分，而不算做用戶程序的一部分。 MM440 由微處理器控制，采用具有現(xiàn)代先進技術(shù)水平的絕緣柵雙極晶體管（ IGBT）作為功率輸出器件。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪聲，具有全面而完善的保護功能，為變頻器和電動機提供了良好的保護。由于 MM440 變頻器具有全面而完善的控制功能，在設(shè)置相關(guān)參數(shù)以后，它也可用于更高級的電動機控制系統(tǒng)。 MM440 變頻器的安裝與接線 表 51 MM440 變頻器數(shù)字輸入端子功能說明 數(shù)字輸入 參數(shù)編號 出廠設(shè)置 功能說明 Din1 P0701 1 接通正轉(zhuǎn) /斷開停車 Din2 P0702 12 接通反轉(zhuǎn) /斷開停車 Din3 P0704 15 速度選擇 1 Din4 P0705 15 速度選擇 2 第 5 章 MM440 變頻器 15 圖 MM440 變頻器的安裝與接線 在變頻器與電動機和電源線連接時必須注意： 。 。 ，變頻器必須在 Uf特性下運行。 。 河北聯(lián)合大學(xué)電氣工程學(xué)院 16 表 52 MM440 變頻器開關(guān)量端子輸入說明 數(shù)字輸入 端子編號 參數(shù)編號 工廠設(shè)置 功能說明 DIN1 5 P0701 1 =1 接通正轉(zhuǎn) /斷開停車 =2 接通反轉(zhuǎn) /斷開停車 =3 斷開慣性自由停車 =4 斷開按第二慣性時間快速停車 =9 故障復(fù)位 =10 正向電動 =11 反向電動 =12 反轉(zhuǎn)（與正轉(zhuǎn)命令配合使用） =13 電動電位計升速 =14 電動電位計降速 =15 固定頻率直接選擇 =16 固定頻率選擇 +ON 命令 =17 固定頻率編碼選擇 +ON 命令 =25 使能直流制動 =29 外部故障信號觸發(fā)跳閘 =33 禁止附加頻率設(shè)定值 DIN2 6 P0702 12 DIN3 7 P0703 9 DIN4 8 P0704 15 DIN5 16 P0705 15 DIN6 17 P0706 15 9 9 公共端 說明： 開關(guān)量的輸入邏輯可以通過 P0725 改變 開關(guān)量輸入狀態(tài)由參數(shù) r0722 監(jiān)控，開關(guān)閉合時相應(yīng)筆畫點亮。 直接選擇 +ON 命令 在這種操作方式下，數(shù)字量輸入既選擇固定頻率，又具備啟動功能。 第 5 章 MM440 變頻器 17 MM440 變頻器的停車跟制動 停車指的 是將電機的轉(zhuǎn)速降低到零速的操作，在 MM440 變頻器支持的停車方式包括： 表 53 MM440 變頻器停車方式說明 停車方式 功能解釋 應(yīng)用場合 OFF1 變頻器按照 P1121 所設(shè)定的斜坡下降時間由全速降為 0 速 一般場合 OFF2 變頻器封鎖脈沖輸出，電機慣性滑行狀態(tài)，直至速度為 0 速 設(shè)備需要急停，配合機械抱閘 OFF3 變頻器按照 P1135 所設(shè)定的斜坡下降時間由全速降為 0 速 設(shè)備需要快速停車 為了縮短電機減速時間， MM440 支持一下兩種制動方式，可以實現(xiàn)將電機快速制動。 主要優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、輕便、工作可靠、調(diào)整破碎比較方便，無需基礎(chǔ)就能使用。 對輥式破碎機的主要結(jié)構(gòu) 對輥式破碎機主要由機架、機體、對輥部分、傳動部分、動力部分等組成。機體由優(yōu)質(zhì)的鑄鐵鑄 造而成，是一個上下分體結(jié)構(gòu)，并鑄成封閉式箱體形式，破碎 機兩對輥均安裝在箱體內(nèi)，為防止機體磨損，機蓋兩側(cè)安裝有耐磨襯板。主、附輥軸是由鏈輪和鏈條帶動，形成反向旋轉(zhuǎn) 。本控制系統(tǒng)要求不僅是能本地控制破碎機運行，而且能夠通過遠程 PLC 進行控制。 /遠程旋鈕切換到就地，系統(tǒng)進入就地手動狀態(tài)。 /遠程旋鈕切換到遠程，系統(tǒng)進入遠程自動狀態(tài)。只要在遠程控制的無源接口處保持閉合， PLC 就會啟動設(shè)備并一直保持運行直到該信號消失（即觸電斷開）。 ，停止主電機的運 行，不論在正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)。 ，在手動時，用于啟動主電機正轉(zhuǎn)運行；在自動時，用于給 PLC 發(fā)出啟動信號。 ，僅在手動時有效，用于啟動主電機反轉(zhuǎn)運行。 ，僅在手動時有效，用于啟動油泵電機運行。 ，指示系統(tǒng)的控制電源。 /遠程切換旋鈕，用于控制模式的切換。 RJ RJ RJ3 為熱繼電器，在主電路電流過高或者溫度過高時起保護作用， TA43 和 TA46為電流互感器，測試 M M2電機電流，電流大小反饋熱繼電器 RJ RJ2,起保護電路的作用， S1,S2 為電流變送器，作用是把電流信號轉(zhuǎn) 換為 4～ 20mA，傳送到 PLC 控制箱。 圖 對輥式破碎機的控制原理圖 1 圖 為對輥式破碎機兩對輥電機運行控制原理圖，圖中 KMR KMR2 和KMF KMF2 為中間繼電器， SA為集中 /就地轉(zhuǎn)換控制箱， KA1 和 KA2 在 PLC 箱內(nèi)，遠程控制對輥式破碎機兩對輥電動機的正轉(zhuǎn)跟反轉(zhuǎn)， SF1 和 SR1 為就地控制對輥式破碎機兩對輥電動機的正轉(zhuǎn)跟反轉(zhuǎn)按鈕， RJ1 和 RJ2 為熱繼電器，起保護電路作用 ,圖中 HL HF HR1 分別為就地電源、電機正轉(zhuǎn)、電機反轉(zhuǎn)指示燈， JHLJHF JHR1 分別為電源、電機正轉(zhuǎn)、電機反轉(zhuǎn)指示燈，在 PLC 控制箱上。在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關(guān)向下 45 度撥下， 1 和 2 兩端連接，此時為遠程PLC 集中控制。 圖 對輥式破碎機的控制原理圖 2 當(dāng)在集中就地轉(zhuǎn)換箱內(nèi)，開關(guān)向上 45 度撥下， 3 和 4 兩端連接，此時為就地控制對輥式破碎機的正 /反轉(zhuǎn)，按下 SF1,中間繼電器 KMF2 得電， KMF2 合上并自保，電動機正轉(zhuǎn)，同時電源指示燈 HL1 和 JHL1 滅，電機正轉(zhuǎn)指示燈 HF1 亮；當(dāng)按下 SR1,KMR2 得電并自保，電動機反轉(zhuǎn)，同時，電動機正轉(zhuǎn)指示燈 HF1 和 JHF1滅，電動機反轉(zhuǎn)指示燈 HR1 亮。 圖 對輥式破碎機的控制原理圖 3 合上電源開關(guān) QL2，主電路得電，電源指示燈 HL2 和 JHL2 亮，電源電壓正常。 第 6 章 對輥式 破碎機的硬件設(shè)計 23 P L CD i n 1D i n 2D i n 3D i n 4D i n 5D i n 6+ 2 4 V正 轉(zhuǎn) 輸 入反 轉(zhuǎn) 輸 入高 速 輸 入正 轉(zhuǎn) 按 鈕反 轉(zhuǎn) 按 鈕默 認 電 機 低 速電 機 高 速M M 4 4 0 圖 MM440 控制原理圖 為了控制對輥式破碎機的轉(zhuǎn)速，我選用 MM440 變頻器控制其速度。 硬件選擇說明 主電路電動機選擇 對輥式破碎機主電路兩破碎輥電機選擇為 Y315S8 型三相異步電動機，其額定功率為 55KW,額定電壓為 220V,額定電流為 110A,額定轉(zhuǎn)速為 740r/min，額定效率為 92%，額定頻率為 50Hz，電機的額定轉(zhuǎn)矩為 M，最小轉(zhuǎn)矩為 都是利用電磁感應(yīng)工作的 ， 只不過用途不同 。 電流互感器的作用是可以把數(shù)值較大的一次電流通過一定的變比轉(zhuǎn)換為數(shù)值較小的二次電流，用來進行保護、測量等用途。 在本電路中我選用型號為 LQJ10 電流互感器 ,額定一次電流 150～ 400A,二次側(cè)額定電流為 5A,1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)為 90，動穩(wěn)定倍數(shù) 225； 電流變送器選擇 工業(yè)上普遍需要測量 的 溫度、壓力、速度、角度等各類物理量，都 需要轉(zhuǎn)換成模擬量電信號才能傳輸?shù)綆装倜淄獾目刂剖一蝻@示設(shè)備上。 電流變送器是一種將交流電流轉(zhuǎn)換成按比例輸出的與負載無關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)直流電流的裝置，廣泛應(yīng)用于冶金、電力、石化、煤炭、給水等各個行業(yè)需要電流測控的電氣測量，自動控制以及調(diào)度系統(tǒng)。 我選用型號為 BSMI150U／ I 的電流變送器，檢測電流為 AC150／ 5A， 輸入電流： AC 05A， 變送輸出：電流 DC 420mA，負載電阻 ≤500Ω， 電壓 DC210V，負載電阻 ≥5kΩ。在主電機電路中我選擇 DZ20200J 型低壓電路器，其額定電壓 380V，額定電流 200A,脫扣器額定電流 160A,最大分斷能力電流（有效值） 42kA；在油泵電機電路中我選擇型號為 DZ20100Y 的斷路器，其觸頭額定電流 100A，額定電壓 380V，最大分斷能力電流為 18kA； 第 6 章 對輥式 破