1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 題目： 基于plc的熱電廠輸煤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 姓名 專業(yè) 班級(jí) 指導(dǎo)老師 一、 基本任務(wù)及要求： 熱電廠輸煤系統(tǒng)分卸煤與上煤兩大部分，料斗和1#-3#皮帶負(fù)責(zé)把煤由鐵路配煤場(chǎng)輸送到發(fā)電房。煤在配煤場(chǎng)經(jīng)碾碎去渣和鐵硝后，由給煤機(jī)給煤經(jīng)4a#-7a#到0#或4b#-7b#到0#送進(jìn)鍋爐，共12條皮帶。 在我的此次設(shè)計(jì)中，綜合考慮設(shè)計(jì)的實(shí)用性和其性價(jià)比，我采用了一臺(tái)plc控制整個(gè)系統(tǒng)，有卸煤部分和上煤部分兩個(gè)獨(dú)立的部分；plc與pc機(jī)不通信。plc控制主要是輸煤系統(tǒng)的自動(dòng)控制和手動(dòng)控制部分，皮帶機(jī)和各設(shè)備的聯(lián)機(jī)控制由聯(lián)機(jī)控制面板操作。 二、 進(jìn)度安排及完成時(shí)間：（1）2月20

2、日：指導(dǎo)老師布置任務(wù)、下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書（設(shè)計(jì)任務(wù)書上傳到ftp）； （2）2月 20日3月11 日：查閱資料、撰寫文獻(xiàn)綜述和開(kāi)題報(bào)告并上傳到ftp； （3）3月12 日3月25 日：畢業(yè)實(shí)習(xí)、撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告； （4）3月26 日4月15 日：整體設(shè)計(jì)； （5）4月16日4月26日： 卸煤硬件 （6）4月27日5月10日： 卸煤軟件 （7）5月11日5月20日： 給煤硬件 （8）5月21日5月30日：給煤軟件、撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文； （9）6月1日6月16日：指導(dǎo)老師評(píng)閱、電子文檔上傳ftp； （10）6月17日6月20日：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯（公開(kāi)答辯、分組答辯）； （11）6月20日6月25日：歸檔 目 錄

3、摘要iabstracii第1章 緒論11.1 基于plc的輸煤控制系統(tǒng)的意義11.2 煤礦皮帶輸送機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展11.2.1煤礦用皮帶輸送機(jī)的現(xiàn)狀和研究目標(biāo)11.2.2國(guó)外礦用皮帶輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)21.2.3國(guó)內(nèi)煤礦用皮帶輸送機(jī)的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題31.2.4皮帶輸送機(jī)運(yùn)行中的問(wèn)題與維護(hù)3第2章 可編程序控制器的概況72.1 plc的概念及發(fā)展72.1.1 可編程序控制器的歷史72.1.2 可編程序控制器的特點(diǎn)82.2 可編程序控制器的硬件及工作原理92.2.1 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)92.1.2 可編程序控制器的物理結(jié)構(gòu)102.2.3 可編程序控制器的工作原理10第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)

4、計(jì)133.1 plc機(jī)型選擇133.1.1 plc容量選擇133.1.2 i/o模塊的選擇133.1.3 電源模塊的選擇143.1.4 系統(tǒng)機(jī)型的選擇153.2 電動(dòng)機(jī)的選型173.3 硬件裝置的選型173.4 電機(jī)主電路圖的設(shè)計(jì)21第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)224.1 系統(tǒng)軟件控制224.2 卸煤部分的控制244.3 上煤部分的控制32第5章 控制面板的設(shè)計(jì)49第6章 可編程控制器控制系統(tǒng)的可靠性措施516.1 外部干擾的來(lái)源516.2 對(duì)電源引入的干擾的處理516.3 對(duì)感性負(fù)載引入的干擾的處理526.4 對(duì)輸入輸出電路引入的干擾的處理536.5 對(duì)外部配線干擾的處理536.6 軟件抗干擾措施

5、53第7章 plc系統(tǒng)的程序調(diào)試55結(jié)束語(yǔ)59參考文獻(xiàn)60致謝61附錄62基于plc的熱電廠輸煤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱電廠輸煤傳送帶控制系統(tǒng)摘要：傳統(tǒng)的熱電廠輸煤系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器和人工手動(dòng)方式的半自動(dòng)化系統(tǒng)。由于輸煤系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境十分惡劣，不僅極大損害了工人的身體健康，而且由于輸煤系統(tǒng)范圍大，經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂及落煤管堵塞等等麻煩，大大降低了發(fā)電廠的生產(chǎn)效率。隨著發(fā)電廠規(guī)模的擴(kuò)大，對(duì)煤量的需求大大提高，傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)己無(wú)法滿足發(fā)電廠的需要。本文在充分考慮輸煤系統(tǒng)的作用和運(yùn)行可靠性基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一條兩路多段互為備用的輸煤系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)上保證了輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。根據(jù)輸煤系統(tǒng)范圍大、運(yùn)行方式多

6、，提出了基于三菱公司plc的輸煤控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，該方案不僅降低了開(kāi)發(fā)的工作量，而且降低了維護(hù)的工作量，同時(shí)也以后的升級(jí)提供了條件。關(guān)鍵詞：輸煤控制系統(tǒng) 可編程序控制器 plciithe heat and power plant loses thecontrol system of a belt of coal summaryabstract:the traditional coal transfer system of power plant is a half-automation system based on relay connect and manual work. as the

7、environment of the coal transfer system is so execrable, it not only does harms to the workers health but also has problems like belt slide,belt avulsion,and jam of the coal-falling pipe and soon for its large scope. this sharply decreases the productive eficiency of the power plant. along with the

8、development in scale,the coal requirement of power plants increases greatly.and the traditional coal transfer system cant meet the needs of these power plants any more.this paper proposed a coalt ransfers ystem after careful consideration on the function and run reliability. it involves two subways,

9、 which consist of multiple segments and backup for each other. this can ensure the systems reliability on configuration. considering the large scope and multi work mode, this paper put forward an implemental scheme of coal transfer control system based on mitsubishis plc .the scheme reduces the work

10、load of the exploitation and the maintenance. it makes future promotion feasible.keywords:coal transfer system, programmable logic controlller ,plc第1章 緒論皮帶傳輸系統(tǒng)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，造價(jià)低廉被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、軍事等方面，在采礦運(yùn)輸、冶金送料、車站及碼頭的貨物運(yùn)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(gè)公用系統(tǒng)，其任務(wù)是卸煤、配煤、上煤以達(dá)到按時(shí)、保質(zhì)、保量的為機(jī)組提供燃

11、煤的目的。1.1 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(dòng)方式的半自動(dòng)化系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境十分惡劣，工人們通過(guò)開(kāi)動(dòng)承前起后的皮帶運(yùn)輸機(jī)及取煤機(jī)向鍋爐前的儲(chǔ)煤倉(cāng)輸煤，經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂及落煤管堵塞等等故障。但對(duì)熱電廠而言，蒸汽工序的爐膛是不容許斷煤的。輸煤系統(tǒng)工作時(shí)盡量將煤裝滿儲(chǔ)煤倉(cāng)，不僅可以保證輸煤系統(tǒng)故障時(shí)，工人們有足夠的時(shí)間排除故障，也可以保證輸煤設(shè)備有充分的時(shí)間檢修。隨著發(fā)電廠規(guī)模的迅速擴(kuò)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(wú)法滿足熱電廠的需要，因此需要對(duì)傳統(tǒng)的發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)進(jìn)行改造。傳統(tǒng)輸煤系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：（1）任務(wù)重 為了保證

12、工業(yè)用煤，輸煤系統(tǒng)必須始終處于完好的狀態(tài)。日累計(jì)運(yùn)行時(shí)間達(dá)8-10h以上。（2） 運(yùn)行環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大 由于各種因素造成輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境惡劣、臟污，需要占用大量的輔助勞動(dòng)力。（3）一次起動(dòng)設(shè)各多，安全聯(lián)鎖要求高 同時(shí)起動(dòng)的設(shè)備高達(dá)20-30臺(tái)以上，在起動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中有嚴(yán)格的聯(lián)鎖要求。1.2 煤礦皮帶輸送機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展1.2.1煤礦用皮帶輸送機(jī)的現(xiàn)狀和研究目標(biāo)皮帶輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比，不僅具有長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、集中化控制，特別是對(duì)高產(chǎn)高效礦井，皮帶輸送機(jī)已成為煤炭高效開(kāi)采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備

13、。煤礦用皮帶輸送機(jī)的研究目標(biāo)：（1）大型化、提高運(yùn)輸能力。為了適應(yīng)高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要，皮帶輸送機(jī)的輸送能力要加大。長(zhǎng)距離、高帶速、大運(yùn)量、大功率是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。在今后的輸送量要提高到30004000t/h，帶速提高至46m/s，輸送長(zhǎng)度對(duì)于可伸縮帶式輸送機(jī)要加長(zhǎng)至3000m，對(duì)于鋼繩芯強(qiáng)力帶式輸送機(jī)須加長(zhǎng)至5000m以上，單機(jī)驅(qū)動(dòng)功率要達(dá)到10001500kw，輸送帶抗拉強(qiáng)度達(dá)到6000n/mm (鋼繩芯)和2100n/mm(整芯)。（2）提高元部件性能和可靠性。設(shè)備開(kāi)機(jī)率的高低主要取決于元部件的性能和可靠性。我們除了進(jìn)一步完善和提高現(xiàn)有元部件的性能和可靠性，還要不斷開(kāi)發(fā)研究新的技

14、術(shù)和元部件，如高性能可控軟起動(dòng)技術(shù)、動(dòng)態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾、高速托輥等，使皮帶輸送機(jī)的性能得到進(jìn)一步提高。（3）擴(kuò)大功能，一機(jī)多用化。皮帶輸送機(jī)是一種理想的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備,并且有不能充分發(fā)揮其效能的可能，浪費(fèi)資源。如將皮帶輸送機(jī)結(jié)構(gòu)作適當(dāng)修改，并采取一定的安全措施,就可拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ埽龅揭粰C(jī)多用,使其發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。（4）開(kāi)發(fā)專用機(jī)種。中國(guó)煤礦的地質(zhì)條件差異很大，在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角(25)直至垂直提升等。1.2.2國(guó)外礦用皮帶輸送機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)國(guó)外皮帶輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩方面：皮帶輸送機(jī)的功能多元

15、化、應(yīng)用范圍擴(kuò)大化，如高傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎皮帶輸送機(jī)等各種機(jī)型；皮帶輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高帶速等大型輸送機(jī)已成為其發(fā)展的主要方向。在煤礦井下，由于受環(huán)境條件的限制，通常使用的帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如表1.1所示，其關(guān)鍵技術(shù)與裝備有以下特點(diǎn)：（1）設(shè)備大型化,其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300500萬(wàn)噸以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要；（2）用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和機(jī)電一體化、計(jì)算機(jī)監(jiān)控等高新技術(shù),采用各種軟起動(dòng)與自動(dòng)張緊技術(shù)，對(duì)輸送機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，大大降低了輸送帶的動(dòng)張力，輸送機(jī)始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài),設(shè)備性能好,運(yùn)輸

16、效率高；（3）多機(jī)驅(qū)動(dòng)與中間驅(qū)動(dòng)及其功率平衡、輸送機(jī)變向運(yùn)行等技術(shù),使輸送機(jī)單機(jī)運(yùn)行長(zhǎng)度在理論上已不受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設(shè)備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動(dòng)的可靠性；（4）新型、高可靠性關(guān)鍵元部件技術(shù)，如包含cst等在內(nèi)的各種先進(jìn)的大功率驅(qū)動(dòng)裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速托輥、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機(jī)尾等。如英國(guó)fsw生產(chǎn)的fsw1200/（23）400（600）工作面順槽帶式輸送機(jī)就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運(yùn)輸能力達(dá)3000t/h以上，它的機(jī)尾與新型（如美國(guó)久益公司生產(chǎn)的s500e）配套，可隨工作面推移而自動(dòng)快速自移，人工作業(yè)少，生產(chǎn)效率高。表1.1 常用皮帶輸送機(jī)技術(shù)指標(biāo)

17、 主參數(shù)國(guó)外300500萬(wàn)t/a高產(chǎn)高效礦井順槽可伸縮帶式輸送機(jī)大巷、斜井固定式強(qiáng)力皮帶輸送機(jī)運(yùn)距/（m）200030003000帶速/（m/s）3.5445 （最高達(dá)8）輸送量/（t/h）2500300030004000驅(qū)動(dòng)總功率/（kw）1200200015003000 （最高達(dá)6000）1.2.3國(guó)內(nèi)煤礦用皮帶輸送機(jī)的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題80年代末期以來(lái),我國(guó)煤礦用皮帶輸送機(jī)也有了很大的發(fā)展，對(duì)皮帶輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)都取得了可喜的成果。輸送機(jī)產(chǎn)品系列不斷增多，從定型的sdj、ssj、stj、dt等系列發(fā)展到多功能、適應(yīng)特種用途的各種帶式輸送機(jī)系列，如國(guó)家“七五”、“九五”攻關(guān)項(xiàng)目

18、大傾角皮帶輸送機(jī)成套設(shè)備、高產(chǎn)高效工作面順槽可伸縮皮帶輸送機(jī)等填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)空白,開(kāi)發(fā)了大傾角、長(zhǎng)距離輸送原煤的新型皮帶輸送機(jī)系列產(chǎn)品，并對(duì)皮帶輸送機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)及其主要元部件進(jìn)行了理論研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，應(yīng)用動(dòng)態(tài)分析技術(shù)和中間驅(qū)動(dòng)與智能化控制等技術(shù)，研制成功了多種軟起動(dòng)和制動(dòng)裝置及以plc為核心的可編程電控裝置。隨著我國(guó)高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，煤礦井下皮帶輸送機(jī)目前已達(dá)到表1.2所示的主要特征指標(biāo)。表1.2 煤礦井下皮帶輸送機(jī)主要指標(biāo)主參數(shù)可伸縮帶式輸送機(jī)大巷與斜井固定式強(qiáng)離帶式輸送機(jī)運(yùn)距/(m)1000200010004000帶速/(m/s)2.532.54輸送量/(t/h)800180010002

19、000驅(qū)動(dòng)總功率/(kw)2507507501500與國(guó)外相比,其機(jī)型一般都偏小，特別是帶速通常均不超過(guò)4m/s，對(duì)高帶速輸送機(jī)及其動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)監(jiān)控等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，由于帶速普遍較低,許多設(shè)計(jì)單位仍延用以往的靜態(tài)設(shè)計(jì)法，用加大輸送帶安全系數(shù)的方法來(lái)提高設(shè)計(jì)的可靠性，其結(jié)果不僅增大了設(shè)備成本，而且降低了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。此外，我國(guó)輸送機(jī)制造企業(yè)追求小而全模式，未能象國(guó)外一樣形成大規(guī)模的元部件專業(yè)生產(chǎn)廠或加工中心，致使元部件設(shè)計(jì)與制造水平得不到有效提高。如德國(guó)dbt公司專業(yè)研制的自移機(jī)尾，設(shè)備性能好，自動(dòng)化程度高，安全可靠，在市場(chǎng)上占有率很高，我國(guó)已引進(jìn)了幾十臺(tái)，與高產(chǎn)高效工作面配套

20、使用。1.2.4皮帶輸送機(jī)運(yùn)行中的問(wèn)題與維護(hù)皮帶輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)輸送帶跑偏、斷裂、驅(qū)動(dòng)滾筒打滑等問(wèn)題，不僅影響輸送機(jī)的正常運(yùn)行，降低生產(chǎn)效率，縮短使用壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成安全事故。（1）輸送帶跑偏故障輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,由于輸送帶受力不均，使輸送帶向受力小的一方移動(dòng)，引起跑偏。輸送帶在任何位置都可能發(fā)生跑偏，造成其邊緣早期破損、撒料和托輥、滾筒、機(jī)架、設(shè)備等損壞，降低了輸送機(jī)的使用壽命，而且會(huì)出現(xiàn)輸送帶撕裂等突發(fā)性事故，使輸送帶早期失效，造成經(jīng)濟(jì)損失。皮帶輸送機(jī)跑偏和調(diào)整的規(guī)律：“跑緊不跑松”：皮帶輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，如果前、后滾筒不平行，造成輸送帶兩側(cè)的松緊程度不一致，則輸送帶向緊的一

21、邊偏移；“跑高不跑低”：支承托輥不在與輸送帶運(yùn)行方向平行的同一個(gè)水平位置上，而是一頭高，一頭低，則輸送帶向高的一端偏移；“跑后不跑前”：托輥不在與輸送帶運(yùn)行方向垂直的截面上，而是一端前，一端后，則輸送帶向后的一端偏移。根據(jù)輸送帶跑偏的具體情況，具體的調(diào)整方法有：調(diào)偏托輥法：一般適用于皮帶輸送機(jī)跑偏范圍不太大，用槽型調(diào)偏托輥?zhàn)詣?dòng)調(diào)整，利用輸送帶“跑后不跑前”規(guī)律調(diào)整，當(dāng)輸送帶跑偏時(shí)，碰到槽型調(diào)偏托輥上的小擋輥，因擋輥與輸送帶邊緣的摩擦作用而沿皮帶運(yùn)行方向向前移動(dòng)，另一側(cè)向后移動(dòng)，此時(shí)輸送帶朝后轉(zhuǎn)的擋輥側(cè)移動(dòng)，直到回到正常位置。立輥調(diào)偏法：如果輸送帶運(yùn)行時(shí)總向一邊跑偏，可在輸送帶跑偏側(cè)將托輥豎直安

22、裝。一方面由于立輥的作用力使輸送帶強(qiáng)行復(fù)位，另一方面由于立輥與輸送帶的摩擦作用，降低了輸送帶跑偏側(cè)的線速度，相對(duì)地增加了輸送帶另一側(cè)的線速度直至輸送帶復(fù)位。重力調(diào)偏法：如輸送帶重負(fù)荷運(yùn)行跑偏，可將輸送帶跑偏側(cè)的滾筒和托輥支架適當(dāng)加高，使輸送帶上的物料自重產(chǎn)生一個(gè)防止輸送帶跑偏的分力，直到輸送帶回到正常位置。墊高調(diào)偏法：如果輸送帶空轉(zhuǎn)總向某一側(cè)跑偏，利用“跑高不跑低”規(guī)律調(diào)整，可將相對(duì)跑偏的另一側(cè)的托輥支架適當(dāng)墊高，前后墊高的數(shù)值以第一個(gè)墊起的托輥為準(zhǔn)，緩慢減少墊高，輸送帶的跑偏就會(huì)自然消失。托輥清潔法：如輸送帶運(yùn)行在某一固定點(diǎn)上而且固定不變，就要求檢查該點(diǎn)的托輥是否停轉(zhuǎn)，粘泥使?jié)L筒直徑變大或異

23、徑、托輥脫落等故障，根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的措施。調(diào)整裝置法：如果輸送帶左右跑偏，無(wú)固定方向，說(shuō)明輸送帶松馳，應(yīng)調(diào)整拉緊裝置、繃緊輸送帶，跑偏現(xiàn)象自然消失。窄輸送帶調(diào)偏法：如果輸送帶運(yùn)行在機(jī)頭或機(jī)尾處跑偏，應(yīng)先調(diào)整頭、尾滾筒的平行度誤差后，在機(jī)頭或機(jī)尾跑偏的另一側(cè)，用2000200的窄輸送帶夾入滾筒并與之一起旋轉(zhuǎn)，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知，滾筒處輸送帶線速度為v=wr，公式中w為滾筒旋轉(zhuǎn)角速度，r為滾筒半徑，因此跑偏的輸送帶不僅線速度小于另一側(cè)，而且跑偏側(cè)的輸送帶松于另一側(cè)，輸送帶就會(huì)向較緊的一側(cè)偏移，直到達(dá)到正常位置，然后取出窄輸送帶，帶式輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。滾筒調(diào)偏法：如果輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)在滾筒處跑偏，

24、說(shuō)明滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)有水平竄動(dòng)，有粘料使?jié)L筒外徑變大或異徑，或存在安裝誤差，應(yīng)根據(jù)情況校正前后滾筒的水平度和平行度，跑偏就會(huì)消失。阻力消除法：如果輸送帶跑偏不太嚴(yán)重，應(yīng)把輸送帶跑偏側(cè)的托輥清掃干凈，并在托輥軸承上滴幾滴機(jī)械油，減少托輥轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦阻力，使托輥轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度加快，即可消除跑偏。料流校正法：如果輸送帶空載不跑偏，重負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)跑偏，說(shuō)明物料在輸送帶上分布不均勻，進(jìn)料溜子不正，應(yīng)校正進(jìn)料溜子或安裝導(dǎo)料板，改變落料位置，以達(dá)到調(diào)整料流方向，使輸送帶兩邊的物料分布均勻一致。接頭校正法：如果輸送帶運(yùn)行總是向一邊跑偏、最大跑偏恰在接頭處，而且跑偏位置不定。說(shuō)明輸送帶接頭不正，應(yīng)重新校正接頭或膠接新接頭。支架

25、校正法：如輸送帶運(yùn)行時(shí)向同一側(cè)跑偏、并在同一位置較嚴(yán)重、說(shuō)明托輥支架或機(jī)架扭曲不正，應(yīng)校正支架或機(jī)架的水平度和垂直度，更換扭曲嚴(yán)重的支架或機(jī)架。輸送帶修補(bǔ)法：如果輸送帶邊緣嚴(yán)重磨損，使輸送帶兩邊拉力不一致，輸送帶跑偏位置不固定，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)修補(bǔ)或更新。托輥調(diào)偏法：如輸送帶空載總向一邊跑偏，可在輸送帶跑偏側(cè)中心位置將一組托輥支架與機(jī)架聯(lián)接的四個(gè)固定螺栓卸掉三個(gè)，留下一個(gè)當(dāng)軸，當(dāng)輸送帶向人所站立的一側(cè)跑偏時(shí)，可將支架沿輸送帶運(yùn)行方向向前移動(dòng)適當(dāng)角度再固定。反之，當(dāng)輸送帶朝另一側(cè)跑偏時(shí)，可將支架送輸送帶運(yùn)行方向移動(dòng)適當(dāng)角度再固定，輸送帶跑偏現(xiàn)象就會(huì)自然消失。拉緊裝置法：如果輸送帶空載或重載運(yùn)行

26、時(shí)，都向同一側(cè)跑偏，說(shuō)明輸送帶兩側(cè)松緊程度不一致，根據(jù)“跑緊不跑松”的規(guī)律調(diào)整前后滾筒處的絲桿或配重等拉緊裝置，輸送帶將會(huì)復(fù)位正常運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）輸送帶的斷裂問(wèn)題當(dāng)輸送帶受到尖物劃傷、接口處強(qiáng)度不夠或被掀開(kāi)、輸送機(jī)被卡住、過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,都會(huì)出現(xiàn)輸送帶斷裂，主要有如下一些情況：輸送帶本身存在的問(wèn)題選型設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算錯(cuò)誤或選型錯(cuò)誤，使所選輸送帶不能滿足正常運(yùn)行時(shí)的工作張力；輸送帶質(zhì)量未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，許用荷載低于選型的數(shù)值；輸送帶太松。解決辦法是在設(shè)計(jì)和使用時(shí)，保證輸送帶的強(qiáng)度和可靠性，并留有一定的富裕量；防止超載或受到大的沖擊;保證帶的下垂度，防止卡殼。鋼絲繩輸送帶縱向割裂鋼繩芯輸送帶在運(yùn)行中，如被尖刃物卡

27、住后繼續(xù)運(yùn)行，輸送帶將被縱向割裂(目前鋼繩芯輸送帶，芯體兩鋼繩之間的強(qiáng)度較弱)。解決辦法是，在裝料點(diǎn)裝設(shè)縱向割裂保護(hù)裝置。輸送帶接頭質(zhì)量輸送帶接頭質(zhì)量不好也容易造成斷帶,如機(jī)械法連接，操作時(shí)輸送帶的切口與帶中心線不垂直,使接件歪斜，造成沿寬度方向受力不勻,運(yùn)行時(shí)拉豁輸送帶;硫化法連接時(shí)，階梯接頭搭接的方向不正確，在運(yùn)行時(shí)清掃刮板或犁式卸料器刮碰接頭茬口，將接口掀開(kāi)；接頭所用材料性能不能滿足要求等。解決這類斷裂有效的方法是采用正確的接頭方式,選用質(zhì)量好的材料，保證輸送帶接頭的質(zhì)量，并經(jīng)常檢查輸送帶接頭部位，發(fā)現(xiàn)有異常情況及時(shí)修補(bǔ)或更換輸送帶。（3）驅(qū)動(dòng)滾筒打滑現(xiàn)象的處理驅(qū)動(dòng)滾筒打滑在輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)

28、程中，由于滾筒摩擦牽引力降低、超載或帶子被卡死,經(jīng)常出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)滾筒打滑的現(xiàn)象，滾筒打滑如持續(xù)得不到糾正，不僅會(huì)降低運(yùn)輸能力，影響生產(chǎn)，還可能因摩擦生熱造成輸送帶著火，引發(fā)重大安全事故。即使采用阻燃帶，驅(qū)動(dòng)滾筒持續(xù)打滑也要冒煙污染空氣。對(duì)輸送帶與滾筒在相遇點(diǎn)上需要的張力超過(guò)該點(diǎn)處最大張力，滾筒上的摩擦力不夠造成的打滑。解決方法是采用增大分離點(diǎn)張力、增大摩擦系數(shù)、增加圍包角來(lái)達(dá)到增加摩擦力。增大摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)對(duì)所能傳遞的牽引力有很大影響，有效控制影響摩擦系數(shù)的因素，對(duì)于防止打滑有明顯效果。決定摩擦系數(shù)的因素主要有輸送帶與滾筒接觸面的材料、表面狀態(tài)以及工作條件，對(duì)于功率大的帶式輸送機(jī),還要考慮比壓、

29、輸送帶覆蓋膠和滾筒包覆層的硬度、滑動(dòng)速度、接觸面溫度等。增加圍包角對(duì)單滾筒驅(qū)動(dòng)，圍包角只能取2000-2300，雙滾筒驅(qū)動(dòng)可達(dá)4500-4800，增加圍包角的方式主要有五種。增大分離點(diǎn)張力輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生由于輸送帶太松,張力不夠而引起打滑。解決辦法是選擇合適的拉緊裝置，加大輸送帶的拉緊力，以增加輸送帶在驅(qū)動(dòng)滾筒分離點(diǎn)的張力。在輸送機(jī)運(yùn)行中，克服了跑偏、斷裂和打滑這幾種情況，就能更充分地發(fā)揮輸送機(jī)的優(yōu)越性，這不但有利于安全生產(chǎn)，而且能夠取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。7第2章 可編程序控制器的概況2.1 plc的概念及發(fā)展現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成

30、本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)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(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要支柱之一。可編程序控制器（programmable controller）本來(lái)應(yīng)簡(jiǎn)稱pc，為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)（personal computer）的簡(jiǎn)稱pc相區(qū)別，現(xiàn)在一般將可編程序控制器簡(jiǎn)稱為plc（programmable logic controller）。2.1.1 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(guān)系。繼電器已有上百年的歷史，它是一種用弱電信號(hào)控制強(qiáng)

31、電信號(hào)的電磁開(kāi)關(guān)。在復(fù)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(huì)花費(fèi)大量時(shí)間，嚴(yán)重地影響生產(chǎn)。1968年，美國(guó)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(shè)想，即：（1）編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序；（2）維護(hù)方便，采用插件式結(jié)構(gòu)；（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(jìng)爭(zhēng)；（6）可將數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)；（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(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等負(fù)載；（9）通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便；（10）能存儲(chǔ)程序，存儲(chǔ)器容量可擴(kuò)展到4kb。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（d

32、ec）研制出了世界上第一臺(tái)可編程序控制器。70年代初期出現(xiàn)了微處理器，它的體積小、功能強(qiáng)、價(jià)格便宜，很快被用于可編程序控制器，使它的功能增強(qiáng)、工作速度加快、體積減小、可靠性提高、成本下降。可編程序控制器不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)量的邏輯控制，還具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、運(yùn)動(dòng)控制、模擬量pid控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。在發(fā)達(dá)的工業(yè)化國(guó)家，可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在所有的工業(yè)部門，其應(yīng)用已擴(kuò)展到樓宇自動(dòng)化、家庭自動(dòng)化、商業(yè)、公用事業(yè)、測(cè)試設(shè)備和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。2.1.2 可編程序控制器的特點(diǎn)（1）編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)言形

33、象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編程用戶程序。（2）功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高一臺(tái)小型可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)內(nèi)部繼電器、幾十到幾百個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器、幾十個(gè)特殊用途繼電器，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。一臺(tái)可編程序控制器可以同時(shí)控制幾臺(tái)設(shè)備，也可以通過(guò)聯(lián)網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。（3）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)可編程程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。可編程程序控制器的安裝接線也很方便，一般有接線端子連接外

34、部接線。可編程序控制器有較強(qiáng)的待負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和接觸器。（4）無(wú)接觸點(diǎn)免配線，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可編程序控制器用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下和與輸入和輸出有關(guān)的少量接線，一般為繼電器控制系統(tǒng)接線的十分之一到百分之一，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障減少了許多。可編程序控制器采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，如濾波、隔離、屏蔽、自診斷、自恢復(fù)等，使之具有很強(qiáng)的抗干擾能力。（5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少可編程序控制器用軟件功能代替了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線的工作量大大減少。可編程序控制器的用戶程序可

35、以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，輸出信號(hào)的狀態(tài)可以觀察可編程序控制器上有關(guān)的發(fā)光二極管，調(diào)試好后再將可編程序控制器安裝在現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)調(diào)。（6）維修工作量小，維修方便可編程序控制器的故障率很低，并且有完善的自診斷和顯示功能。可編程序控制器或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)可編程序控制器上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速的排除故障。（7）體積小，能耗低對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用可編程序控制器后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，而可編程序控制器的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可將開(kāi)關(guān)柜的體積縮小到原來(lái)的1/21/10。2.2 可編

36、程序控制器的硬件及工作原理2.2.1 可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)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（見(jiàn)圖2.1）。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(kāi)關(guān)限位開(kāi)關(guān)電 源圖2.1 plc控制系統(tǒng)示意圖2（1）cpu模塊cpu模塊主要由微處理器（cpu芯片）和存儲(chǔ)器組成。在可編程序控制系統(tǒng)中，cpu模塊相當(dāng)于人的大腦和心臟，它不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出；存儲(chǔ)器用來(lái)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)。（2）i/o模塊輸入（input）模塊和輸出（output）模塊簡(jiǎn)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(chǎng)和cpu模

37、塊的橋梁。輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)，輸入信號(hào)有兩類：一類是從按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、數(shù)字撥碼開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、壓力繼電器等來(lái)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是由電位器、熱電偶、測(cè)速發(fā)電機(jī)、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)。（3）編程器編程器除了用來(lái)輸入和編輯用戶程序外，還可以用來(lái)監(jiān)視可編程序控制器運(yùn)行時(shí)各種編程元件的工作狀態(tài)。（4）電源可編程序控制器使用220v交流電源或24v直流電源。可編程序控制器內(nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內(nèi)的電路供電。某些可編程序控制器可以為輸入電路和外部電子檢測(cè)裝置（如接近開(kāi)關(guān)）提供24v直流電源，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的直流電源一般由用戶提供。2.1.2 可編程序控制

38、器的物理結(jié)構(gòu)根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)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。（1）整體式可編程序控制器整體式又叫單元式或箱體式，cpu模塊、i/o模塊和電源裝在一個(gè)箱狀機(jī)殼內(nèi)，機(jī)構(gòu)非常緊湊。它的體積小、價(jià)格低，小型可編程序控制器一般采用整體式機(jī)構(gòu)。（2）模塊式可編程序控制器大、中型可編程序控制器和部分小型可編程序控制器采用模塊式機(jī)構(gòu)。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。模塊插在模塊插座上，后者在框架中的總線連接板上。可編程序控制器廠家備有不同槽數(shù)的框架供用戶選用，如果一個(gè)框架容納不下所選用的模塊，可以增設(shè)一個(gè)或數(shù)個(gè)擴(kuò)展框架，各框架之間用i/o擴(kuò)展電纜相連。有的可

39、編程序控制器沒(méi)有框架，各種模塊安裝在基板上。（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(diǎn)，它的基本單元、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的高度和深度相同，但是寬度不同。它們不用基板，僅用扁平電纜連接，緊密拼裝后組成一個(gè)整齊的長(zhǎng)方體，輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的配置也相當(dāng)靈活，有人將這種結(jié)構(gòu)稱為疊裝式。 內(nèi)部處理通信服務(wù) 輸入處理 程序執(zhí)行 輸出處理runstop2.2.3 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（run）狀態(tài)與停止（stop）狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，可編程序控制器通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使可編程序控制器

40、的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至可編程序控制器停機(jī)或切換到stop工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過(guò)程中，可 編程序控制器還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作， 圖2.2 掃描過(guò)程2一次循環(huán)可分為5個(gè)階段（見(jiàn)圖2.2）。可編程序控制器的 這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入/輸出關(guān)系來(lái)看，處理過(guò)程似乎同時(shí)的。在內(nèi)部處理階段，可編程序控制器檢查cpu模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。在通信服務(wù)階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編

41、程器鍵入的命令，更新編程器 顯示內(nèi)容。當(dāng)可編程序控制器處于停止（stop）狀態(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作。可編程序控制器處于運(yùn)行（run）狀態(tài)時(shí)，還要完成另外三個(gè)階段的操作（見(jiàn)圖2.3），圖中僅畫出了與用戶程序執(zhí)行過(guò)程有關(guān)的三個(gè)階段。在可編程序控制器的存儲(chǔ)器總，設(shè)置了一片區(qū)域用來(lái)存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)，它們分別稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器。可編程序控制器梯形圖中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像寄存器。在輸入處理階段，可編程序控制器把所有外部輸入電路的接通/斷開(kāi)（on/off）狀態(tài)讀入映像寄存器。外接的輸入觸點(diǎn)電路接通時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“1”狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的

42、輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。外接的輸入觸點(diǎn)電路斷開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映像寄存器為“0”狀態(tài)，梯形圖中對(duì)應(yīng)的輸入繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)接通。在程序執(zhí)行階段，即使外部輸入信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生了變化，輸入映像寄存器的狀態(tài)也不會(huì)隨之而變，輸入信號(hào)變化了的狀態(tài)只能在下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段被讀入。可編程序控制器的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。在沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，cpu從第一條指令開(kāi)始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。在執(zhí)行指令時(shí)，從輸入映像寄存器或別地元件寄存器中將有關(guān)編程元件的“0”/“1”狀態(tài)讀出來(lái)，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果

43、寫入到對(duì)應(yīng)的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。在輸出處理階段，cpu將輸出映像寄存器的“0”/“1”狀態(tài)傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈“通電”時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為“1”狀態(tài)。信號(hào)經(jīng)輸出模塊隔離和功率放大后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈通電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使外部負(fù)載通電工作。若梯形圖中輸出繼電器的線圈“斷電”，對(duì)應(yīng)的輸出映像寄存器為“0”狀態(tài)，在輸出處理階段后，繼電器型輸出模塊中對(duì)應(yīng)的硬件繼電器的線圈斷電，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，輸入端子輸入映像寄存器x000x001輸入處理y000x000元件映像寄存器y

44、000m0讀出寫入寫入程序執(zhí)行用戶程序輸出鎖存器輸出端子y000y001輸出處理圖2.3 掃描過(guò)程示意圖2外部負(fù)載斷電，停止工作。某一編程元件對(duì)應(yīng)的映像寄存器為“1”狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為on，映像寄存器為“0”狀態(tài)時(shí)，稱該編程元件為off。13第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)plc控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)是指硬件選型。近十幾年來(lái)，國(guó)內(nèi)外眾多生產(chǎn)廠家提供了多種系列、功能各異的plc產(chǎn)品，已有幾十個(gè)系列、幾百種型號(hào)。plc品種繁多，其結(jié)構(gòu)形式、性能、i/o點(diǎn)數(shù)、用戶程序存儲(chǔ)器容量、運(yùn)算速度、指令系統(tǒng)、編程方法和價(jià)格等各有不同，使用場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選擇plc，對(duì)提高plc控制系統(tǒng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)起著重要

45、作用。3.1 plc機(jī)型選擇機(jī)型選擇的基本原則是在滿足控制功能要求的前提下，保證系統(tǒng)工作可靠、維護(hù)使用方便及極佳的性能價(jià)格比。具體應(yīng)考慮的因素有：結(jié)構(gòu)合理功能強(qiáng)、弱適當(dāng)機(jī)型統(tǒng)一是否在線編程plc的環(huán)境適應(yīng)性3.1.1 plc容量選擇plc容量包括兩個(gè)方面：一是i/o的點(diǎn)數(shù)；二是用戶存儲(chǔ)器的選擇（字?jǐn)?shù)）。plc容量的選擇除滿足控制要求外，還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ浚宰鰝溆谩８鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)，在選擇存儲(chǔ)容量時(shí)，一般按實(shí)際需要的1025考慮裕量。對(duì)于開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為開(kāi)關(guān)量i/o乘以8；對(duì)于模擬量控制功能的plc，所需存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)為模擬內(nèi)存單元數(shù)乘以100。通常，一條邏輯指令占用存儲(chǔ)器一個(gè)字。計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、

46、移位及算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸?shù)戎噶钫加么鎯?chǔ)器兩個(gè)字。各種指令占存儲(chǔ)器的字?jǐn)?shù)可查閱plc產(chǎn)品使用手冊(cè)。i/o點(diǎn)數(shù)也應(yīng)留有適當(dāng)裕量。由于目前i/o點(diǎn)數(shù)較多的plc價(jià)格也教高，若備用的i/o點(diǎn)的數(shù)量太多，將使成本增加。根據(jù)被控制對(duì)象的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后的調(diào)整和擴(kuò)充，通常i/o點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的1015考慮備用量。3.1.2 i/o模塊的選擇plc是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，它的控制對(duì)象是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，它的工作環(huán)境是工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。它與工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的聯(lián)系是通過(guò)i/o接口模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)i/o接口模塊可以檢測(cè)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)。同時(shí)控制器又通過(guò)i/o接口模塊將控制器的處理結(jié)果

47、送給工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的被控對(duì)象，驅(qū)動(dòng)各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。根據(jù)實(shí)際需要，plc相應(yīng)有許多i/o接口模塊，包括開(kāi)關(guān)量輸入模塊、開(kāi)關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊和模擬量輸出模塊，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇使用。（1）確定i/o點(diǎn)數(shù)i/o點(diǎn)數(shù)的確定要充分的考慮到裕量，能方便地對(duì)功能進(jìn)行擴(kuò)展。對(duì)一個(gè)控制對(duì)象，由于采用不同地控制方法或編程水平不一樣，i/o點(diǎn)數(shù)就可能有所不同。（2）開(kāi)關(guān)量i/o標(biāo)準(zhǔn)的i/o接口用于同傳感器和開(kāi)關(guān)（如按鈕、限位開(kāi)關(guān)等）及控制（開(kāi)/關(guān)）設(shè)備（如指示燈、報(bào)警器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。典型的交流i/o信號(hào)為24240v（ac），直流i/o信號(hào)為524v（dc）。選擇開(kāi)關(guān)量輸入

48、模塊主要從下面兩方面考慮：一是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)與plc輸入模塊距離的遠(yuǎn)近來(lái)選擇電平的高低。二是高密度的輸入模塊，如32點(diǎn)輸入模塊，能允許同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度。選擇開(kāi)關(guān)量輸出模塊時(shí)應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)考：一是輸出方式選擇。二是輸出電流的選擇。三是允許同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)。（3）模擬量i/o模擬量i/o接口是用來(lái)傳輸傳感器產(chǎn)生的信號(hào)的。這些接口能測(cè)量流量、溫度和壓力等模擬量的數(shù)值，并用于控制電壓或電流輸出設(shè)備。plc的典型接口量程對(duì)于雙極性電壓為1010v、單極性電壓為010v、電流為420ma或1050ma。（4）特殊功能i/o在選擇一臺(tái)plc時(shí)，用戶可能會(huì)面臨需要一些特殊類型的且

49、不能用標(biāo)準(zhǔn)i/o實(shí)現(xiàn)的情況。用戶應(yīng)當(dāng)考慮供貨廠商是否提供一些特殊的有助于最大限度減小控制作用的模塊。靈活模塊和特殊接口模塊，都應(yīng)考慮使用。（5）智能式i/o當(dāng)前，plc的生產(chǎn)廠家相繼推出了一些智能的i/o模塊。所謂智能型i/o模塊。就是模塊本身帶有處理器，對(duì)輸入/輸出信號(hào)可做預(yù)先規(guī)定的處理，再將處理結(jié)果送入cpu或直接輸出，這樣可提高plc的處理速度和節(jié)約存儲(chǔ)器的容量。3.1.3 電源模塊的選擇電源模塊的選擇一般只需要考慮 輸出電流。電源模塊的額定輸出電流必須大于處理器模塊、i/o模塊、專用模塊等消耗電流的總和。以下步驟為選擇電源的一般規(guī)則：（1）確定電源的輸入電壓；（2）將框架中每塊i/o模

50、塊所需的總背板電流相加，計(jì)算出i/o模塊所需的總背板電流值；（3）i/o模塊所需的總背板電流值再加上以下各電流：框架中帶有處理器時(shí)，則加上處理器的最大電流值；當(dāng)框架中帶有遠(yuǎn)程適配器模塊或擴(kuò)展本地i/o適配器模塊時(shí)，應(yīng)加上其最大電流值。（4）如果框架中留有空槽用來(lái)將來(lái)擴(kuò)展時(shí)，可做以下處理：列出將來(lái)要擴(kuò)展的i/o模塊所需的背板電流；將所有擴(kuò)展的i/o模塊的總背板電流值與步驟3中計(jì)算出的總背板電流值相加。（5）在框架中是否有用于電源的空槽，否則將電源裝到框架的外面。（6）根據(jù)確定好的輸入電壓要求和所需的總背板電流值，從用戶手冊(cè)中選擇合適的電源模塊。3.1.4 系統(tǒng)機(jī)型的選擇在考慮上述因素后，還要根據(jù)

51、工程應(yīng)用實(shí)際考慮其它一些因素，包括：性能價(jià)格比，毫無(wú)疑問(wèn)，高性能的機(jī)型必然需要較高的價(jià)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(lái)確定機(jī)型；備品備件的統(tǒng)一考慮，無(wú)論什么樣的設(shè)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(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于一個(gè)工廠來(lái)說(shuō)應(yīng)盡量與原有設(shè)備統(tǒng)一機(jī)型們這樣就可減少備品備件的種類和資金積壓，同時(shí)還有考慮備品備件的來(lái)源，所選機(jī)型要有可靠的訂貨來(lái)源；計(jì)數(shù)支持，選定機(jī)型時(shí)還要考慮有可靠的計(jì)數(shù)支持，這些支持包括必要的技術(shù)培訓(xùn)，設(shè)計(jì)指導(dǎo)，系統(tǒng)維修等內(nèi)容。以此為依據(jù)，我選用三菱公司的fx2n系列可編程序控制器。fx2n是fx系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程序控制器，完全

52、符合此設(shè)計(jì)的要求。整個(gè)熱電廠輸煤控制系統(tǒng)由一臺(tái)plc控制，共有0#7#等12條輸送帶，由一個(gè)控制室控制，將這一臺(tái)plc放在此控制室，對(duì)其說(shuō)明如下： （1）控制要求整個(gè)控制系統(tǒng)可以分為卸煤和上煤兩個(gè)部分，而這兩部分都包括自動(dòng)和手動(dòng)控制。1#、2#、3#輸送帶主要完成卸煤部分的工作，此部分具有自動(dòng)控制和手動(dòng)控制方式供選擇，并且具有緊急停止和故障報(bào)警的功能。當(dāng)運(yùn)行方式確定為自動(dòng)控制后，按下起動(dòng)按鈕，電鈴向各崗位發(fā)出預(yù)告信號(hào)，電鈴響60s后自動(dòng)停止，然后起動(dòng)3#輸送帶，再按逆煤流方向逐一起動(dòng)每臺(tái)聯(lián)鎖電機(jī)，最后一臺(tái)電機(jī)起動(dòng)完后，各臺(tái)設(shè)備正常運(yùn)行。正常停機(jī)按下停止按鈕，料斗停止下煤，經(jīng)一定延時(shí)后，各輸送帶

53、按順煤流方向依次延時(shí)停機(jī)。如果遇其設(shè)備故障，該設(shè)備及其前面的設(shè)備立即停機(jī)，而該輸送帶以后的皮帶待料運(yùn)完后停機(jī)。0#、4#、5#、6#、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(lái)運(yùn)行。（2）控制對(duì)象卸煤部分： 料斗電磁閥1個(gè) 拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè) 1#輸送帶皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè) 2#輸送帶皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè) 3#輸送帶皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè)上煤部分： 犁煤機(jī)2臺(tái) 拉繩開(kāi)關(guān)2個(gè) 4#a和4#b輸送帶皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)2臺(tái)拉繩開(kāi)關(guān)2個(gè) 5#a和5#b輸送帶皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)2臺(tái)拉繩開(kāi)關(guān)2個(gè) 6#a和6#b輸送帶皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)2臺(tái)拉繩開(kāi)關(guān)2個(gè) 7#a和7#b輸送帶皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)2臺(tái)拉繩開(kāi)關(guān)2個(gè) 0#輸送帶皮帶傳動(dòng)電動(dòng)機(jī)1臺(tái)拉繩開(kāi)關(guān)1個(gè)輸入、輸出點(diǎn)數(shù)分配如下：（1）輸入點(diǎn)：卸煤、上煤時(shí)自動(dòng)/手動(dòng)切換需要2個(gè)輸入點(diǎn)；卸煤、上煤時(shí)的聯(lián)鎖啟動(dòng)、停止、緊急停止需要6個(gè)輸入點(diǎn)；控制料斗、1#3#