畢業(yè)設(shè)計(jì)--煤場(chǎng)取料機(jī)的plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書</p><p>　　學(xué)院：電氣工程學(xué)院 系級(jí)教學(xué)單位：自動(dòng)化儀表系 </p><p>　學(xué)號(hào)學(xué)生姓名專 業(yè)班 級(jí)</p><p>　題目題目名稱煤場(chǎng)取料機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><

2、p>　題目性質(zhì)1.理工類：工程設(shè)計(jì) ( )；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型( √ )；理論研究型( )；計(jì)算機(jī)軟件型( )；綜合型( )。2.文管類( )；3.外語(yǔ)類( )；4.藝術(shù)類( )。</p><p>　題目類型1.畢業(yè)設(shè)計(jì)( ) 2.論文( √ )</p><p>　題目來(lái)源科研課題(√ ) 生產(chǎn)實(shí)際( )自選題

3、目( ) </p><p>　主要內(nèi)容1、研究煤場(chǎng)取料機(jī)工藝流程2、設(shè)計(jì)煤場(chǎng)取料機(jī)電氣系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)的硬件3、編寫煤場(chǎng)取料機(jī)PLC控制系統(tǒng)軟件。</p><p>　基本要求1、方案設(shè)計(jì)合理、查閱文獻(xiàn)充分；2、理論分析正確、論證嚴(yán)密；3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠，與理論相符；4、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文符合撰寫規(guī)范、符合要求。</p><p>　參考資料1、查閱相關(guān)文獻(xiàn)2、AB公

4、司PLC的使用手冊(cè)3、《電氣控制及PLC》機(jī)械工業(yè)出版社 作者：周軍.2001年</p><p>　周 次1—4周5—8周9—12周13—16周17—18周</p><p>　應(yīng)完成的內(nèi)容查閱資料閱讀文獻(xiàn)方案論證建立模型理論分析算法設(shè)計(jì)軟件學(xué)習(xí)仿真實(shí)驗(yàn)撰寫論文準(zhǔn)備答辯</p><p>　指導(dǎo)教師： 職稱：教授 年 月 日系級(jí)教學(xué)單位審批：年 月

5、 日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　在碼頭、港口、煤場(chǎng)等大型散裝貨物現(xiàn)場(chǎng)，把散貨從一個(gè)地方連續(xù)高效地轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方的機(jī)械化設(shè)備叫做取料機(jī)。</p><p>　　取料機(jī)機(jī)械設(shè)備是現(xiàn)代化大宗散貨工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不可或缺的高效設(shè)備，目前，取料機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種大型的碼頭、港口、冶金、水泥等散料的取料作業(yè)，取料機(jī)的使用，使得

6、現(xiàn)代工業(yè)能夠高效的運(yùn)轉(zhuǎn)，大大的提高了現(xiàn)場(chǎng)工作效率。取料機(jī)的生產(chǎn)效率決定了散裝貨物的流轉(zhuǎn)速度，因此提高取料機(jī)的生產(chǎn)效率就是提高現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工作效率。PLC控制技術(shù)在取料機(jī)領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，使這一愿想得以實(shí)現(xiàn)，大大提高了工作效率，降低了勞動(dòng)成本。本次設(shè)計(jì)完全由個(gè)人進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)取料機(jī)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹和研究，尤其是應(yīng)用PLC的取料過(guò)程做了比較系統(tǒng)的分析，在設(shè)計(jì)取料的過(guò)程中，充分考慮了現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境，簡(jiǎn)單而且安全。</p&g

7、t;<p>　　首先，充分討論了取料機(jī)取料的工藝流程，設(shè)計(jì)最佳的取料方案，使得資源最優(yōu)化。然后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的控制要求選擇PLC的機(jī)型。把取料機(jī)的各個(gè)環(huán)節(jié)的動(dòng)作原理作充分的了解，確定取料機(jī)的設(shè)計(jì)方案，最后編寫控制程序并作上位機(jī)的上位仿真測(cè)試系統(tǒng)的正確性。由此開發(fā)了取料機(jī)的PLC控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性。</p><p>　　關(guān)鍵詞 煤場(chǎng)；取料機(jī)；PLC；自動(dòng)控制</p>&

8、lt;p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the dock, harbor, coal yard and other large bulk cargo scene, the bulk efficient continuous from one place to another place called reclaimer mechanized equip

9、ment. Reclaimer machinery and equipment is a modern industrial field of bulk cargo indispensable efficient equipment, at present, reclaimer has been widely used in various large pier, port, metallurgy, cement and oth

10、er bulk materials reclaiming operations reclaimer , it allows efficient operation of modern industry can greatly improve</p><p>　　Keywords　 coal field; reclaimer; PLC ;automatic control</p><p>&

11、lt;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractIII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題研究背景及意義1</p><p>　　1.2

12、 煤場(chǎng)取料機(jī)控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和成果2</p><p>　　1.3 取料機(jī)取料工藝流程3</p><p>　　1.4 主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)安排5</p><p>　　第2章 取料機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)要求7</p><p>　　2.2 取料機(jī)硬件系統(tǒng)電氣回路及技

13、術(shù)參數(shù)7</p><p>　　2.3 主要硬件電路控制設(shè)計(jì)10</p><p>　　2.4 PLC硬件配置16</p><p>　　2.4.1 PLC基本知識(shí)16</p><p>　　2.4.2 取料機(jī)控制系統(tǒng)選型指南18</p><p>　　2.4.3 PLC機(jī)型的選擇19</p>

14、<p>　　2.4.4 模塊連線圖21</p><p>　　2.5 本章小結(jié)24</p><p>　　第3章 取料機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.1 PLC輸入輸出表設(shè)計(jì)27</p><p>　　3.1.1 PLC輸入27</p><p>　　3.1.2 PLC輸出2

15、7</p><p>　　3.2 控制標(biāo)簽的設(shè)計(jì)28</p><p>　　3.3 PLC程序的設(shè)計(jì)29</p><p>　　3.4 本章小結(jié)33</p><p>　　第4章 取料機(jī)控制系統(tǒng)上位組態(tài)與測(cè)試35</p><p>　　4.1 OPC通信協(xié)議35</p><p>　　4

16、.2 上位組態(tài)設(shè)計(jì)35</p><p>　　4.2.1 節(jié)點(diǎn)的建立36</p><p>　　4.2.2 標(biāo)記數(shù)據(jù)庫(kù)的建立36</p><p>　　4.2.3 標(biāo)記監(jiān)視器38</p><p>　　4.2.4 上位組態(tài)圖形及測(cè)試40</p><p>　　4.3 本章小結(jié)41</p>&

17、lt;p><b>　　結(jié)論42</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)43</b></p><p><b>　　致謝45</b></p><p><b>　　附錄146</b></p><p><b>　　附錄253<

18、/b></p><p><b>　　附錄358</b></p><p><b>　　附錄463</b></p><p><b>　　附錄570</b></p><p><b>　　附錄679</b></p><p>&

19、lt;b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 課題研究背景及意義</p><p>　　煤是現(xiàn)代化建設(shè)和人們社會(huì)生活不可或缺的資源，隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)步伐的持續(xù)加快，城鎮(zhèn)化建設(shè)的不斷推進(jìn)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷完善，煤的生產(chǎn)量和出口量大大增加，人工勞作的成本日益上漲，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，使得單一簡(jiǎn)單的人工操作設(shè)備已經(jīng)不能滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)散貨的流轉(zhuǎn)效率，煤的

20、大量使用對(duì)煤場(chǎng)散貨的流轉(zhuǎn)速度提出了更高的要求，煤場(chǎng)的生產(chǎn)量已經(jīng)大大超出了煤料的流轉(zhuǎn)速度，大量的煤料堆在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)而不能持續(xù)高效地運(yùn)往需要它的地方，這間接的阻礙了工業(yè)的發(fā)展，而取料機(jī)這一高效設(shè)備的應(yīng)用就充分解決了這一難題，它代替了人工勞動(dòng)，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，而最重要的是取料機(jī)的工作過(guò)程是環(huán)保的，具有很強(qiáng)的可靠性和穩(wěn)定性。</p><p>　　PLC控制技術(shù)是解決大宗散貨現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備高效性的核心技

21、術(shù)，PLC技術(shù)[1]是集成自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)量學(xué)測(cè)試技術(shù)、新型傳感器應(yīng)用技術(shù)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)管理技術(shù)于一體的機(jī)電一體化技術(shù)；它充分利用了計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)備工作過(guò)程進(jìn)行集中監(jiān)視、控制管理和分散控制；充分吸收了分散式控制系統(tǒng)和集中控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，采用標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，配置靈活、組態(tài)方便。</p><p>　　所謂取料機(jī)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化，概要的講就是由操控人員在中控室選擇按啟動(dòng)按鈕，取料機(jī)按要求尋位進(jìn)行自動(dòng)取料作業(yè)。目前，先

22、進(jìn)的無(wú)人自動(dòng)控制取料機(jī)的在國(guó)外的生產(chǎn)線上已經(jīng)廣泛使用，受限于技術(shù)的瓶頸，國(guó)內(nèi)大型散裝貨物現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的取料機(jī)大部分還是引進(jìn)國(guó)外的設(shè)備，或者是購(gòu)買國(guó)外的模塊組裝而成，國(guó)內(nèi)的取料機(jī)無(wú)論是從機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上還是從完整系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念上都和國(guó)外有一定差距，很多技術(shù)都是國(guó)外壟斷的，國(guó)人無(wú)法自行設(shè)計(jì)。由于取料機(jī)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用比較廣泛，越來(lái)越向著大型化、無(wú)人化、多樣化、環(huán)?；痆11]和配置國(guó)際化的方向發(fā)展，作為大學(xué)畢業(yè)生，就業(yè)以后可能接觸到取料機(jī)，因此了解

23、取料機(jī)的工作原理以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)很有必要。取料機(jī)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用到了許多我大學(xué)專業(yè)課程的知識(shí)，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我對(duì)大學(xué)知識(shí)的一次很好的回顧和系統(tǒng)知識(shí)的整理，根據(jù)所學(xué)過(guò)的PLC、傳感器，以及其它的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)取料機(jī)的控制系統(tǒng)，能夠使我學(xué)以致用，把理論知識(shí)付諸實(shí)踐，要在以后遇到類似的系統(tǒng)，能從原理上了解它，在修理及維護(hù)時(shí)，做到隨心應(yīng)手，更好的面對(duì)工作中的挑戰(zhàn)。因此，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。</p><

24、;p>　　1.2 煤場(chǎng)取料機(jī)控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀和成果</p><p>　　取料機(jī)是煤場(chǎng)煤料流轉(zhuǎn)現(xiàn)場(chǎng)的核心高效設(shè)備，是煤料從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)往使用現(xiàn)場(chǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，這個(gè)環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性和可靠性直接影響到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的效率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此許多專家和學(xué)者對(duì)取料機(jī)的研究和改造始終沒有停止過(guò)，他們有的從取料機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，使取料機(jī)的結(jié)構(gòu)更加適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際環(huán)境；有的從取料機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造，利用多種型號(hào)的PLC

25、，諸如西門子S7-300、歐姆龍、三菱、羅克韋爾等對(duì)取料機(jī)進(jìn)行編程，繼而從中找到最優(yōu)的、相對(duì)簡(jiǎn)潔的程序?qū)θ×蠙C(jī)進(jìn)行控制，取得一定的研究成果。</p><p>　　閆軍、周志霞對(duì)取料機(jī)的工作過(guò)程和主要工藝流程進(jìn)行了分析，對(duì)整個(gè)取料機(jī)工藝及流程進(jìn)行了全方位的自動(dòng)控制，設(shè)計(jì)了功能相對(duì)齊全的監(jiān)控系統(tǒng)。該監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)取料機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。應(yīng)用西門子S7-300作為PLC控制器，組態(tài)王作為上位機(jī)的監(jiān)控軟件，有效

26、地提高了取料機(jī)的工作效率，改善了工作環(huán)境[2]。</p><p>　　張子才等人認(rèn)為料場(chǎng)無(wú)人化系統(tǒng)是散貨運(yùn)輸行業(yè)的一項(xiàng)全新技術(shù)，采用先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、測(cè)繪技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像圖形處理技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)堆取料機(jī)的自動(dòng)化堆取料作業(yè)利用激光掃描技術(shù)，對(duì)料堆進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)掃描，并進(jìn)行仿真處理，形成三維圖像及料堆信息數(shù)據(jù)庫(kù)，將取料作業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)劃自動(dòng)轉(zhuǎn)化為PLC控制指令，控制取料機(jī)自動(dòng)尋址，然后根據(jù)設(shè)定

27、的數(shù)據(jù)，如堆形、堆高、堆寬等，根據(jù)指定的料堆，自動(dòng)尋找料對(duì)切入點(diǎn)，完成自動(dòng)取料[3]。</p><p>　　張松認(rèn)為對(duì)QQL1300 42型混勻取料機(jī)的主梁結(jié)構(gòu)、取料斗、滾輪系統(tǒng)以及小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，可以使取料設(shè)備的可靠性顯著提高，故障率降低70%左右，能夠使設(shè)備的維修費(fèi)用大幅度降低，同時(shí)備品備件費(fèi)用降低[4]。</p><p>　　張鼎祥認(rèn)為一個(gè)好的總體設(shè)計(jì)決定了一臺(tái)斗輪取料機(jī)的優(yōu)劣

28、。選擇合適的機(jī)型，采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)手段，對(duì)不同的機(jī)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化組合，合理設(shè)計(jì)，就可以滿足各項(xiàng)功能的技術(shù)要求[5]。</p><p>　　劉偉峰針對(duì)斗輪堆取料機(jī)的取料能力偏低而無(wú)法適應(yīng)運(yùn)煤系統(tǒng)處理的問題，分析了斗輪取料機(jī)取料能力關(guān)聯(lián)因素提出了提升取料能力的改造方案，通過(guò)計(jì)算斗子容量與取料能力的變化關(guān)系、斗輪轉(zhuǎn)速、工進(jìn)的距離論證了斗容變化與取料能力的關(guān)系及改造實(shí)施后可以產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。研究結(jié)論為增大斗子容量是

29、提升斗輪堆取料機(jī)取料能力的經(jīng)濟(jì)易行的改造方案，具有一定的推廣價(jià)值[15]。</p><p>　　對(duì)于取料機(jī)的研究和改造許多專家和學(xué)者從模型設(shè)計(jì)和控制算法兩個(gè)方面的理論研究取得一定的進(jìn)展，已經(jīng)有部分國(guó)外的企業(yè)將理論用用到為實(shí)際的取料機(jī)設(shè)備當(dāng)中去，在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際控制中取得了不錯(cuò)的成效，國(guó)內(nèi)受限于技術(shù)開發(fā)的瓶頸，目前尚且止步于理論階段。</p><p>　　1.3 取料機(jī)取料工藝流程</p

30、><p>　　取料機(jī)主要由行走裝置、刮板、耙車、懸臂皮帶四部分構(gòu)成。行走裝置是架設(shè)在軌道上的帶有四個(gè)車輪的裝置，它的作用主要是在控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)取料設(shè)備的行走和換堆取料。刮板是緊貼著煤料低端負(fù)責(zé)把煤料運(yùn)轉(zhuǎn)到懸臂皮帶上的帶有刮槽的裝置。耙車是對(duì)煤料進(jìn)行松動(dòng)并控制煤料下滑流量的左右擺動(dòng)的輔助裝置。懸臂皮帶承接著刮板，是把刮板送來(lái)的煤料利用皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)輸送到下一站。設(shè)備主要是在耙車的擺動(dòng)下依靠煤料的重力使得煤料自動(dòng)下滑到刮

31、板上，隨著行走裝置的慢速前進(jìn)，刮板把煤料運(yùn)轉(zhuǎn)到側(cè)旁的懸臂皮帶上，依靠懸臂皮帶的滾動(dòng)把煤料運(yùn)走。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場(chǎng)為取料機(jī)的工作設(shè)計(jì)5個(gè)限位開關(guān)，開始取料機(jī)停在初始位置，即兩個(gè)料堆的中間限位開關(guān)5處，根據(jù)取料信號(hào)，取料機(jī)可以選擇去左右兩個(gè)料堆進(jìn)行取料，假如控制系統(tǒng)給取料機(jī)去左堆進(jìn)行取料，則取料機(jī)將會(huì)快速向左堆行走，并在觸及限位開關(guān)1時(shí)，向左快速行走停止并啟動(dòng)懸臂皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)5S后刮板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，5S

32、后耙車1進(jìn)行擺動(dòng)，再5S后行走裝置慢速向左驅(qū)動(dòng)，取料開始。到達(dá)限位開關(guān)2時(shí)，慢速驅(qū)動(dòng)、耙車停止工作，10S后刮板和懸臂皮帶停止工作，行走裝置快速向右驅(qū)動(dòng)，這使得刮板和皮帶上的煤料能夠充分運(yùn)走，降低能耗。行走裝置碰到限位開關(guān)5時(shí)停止驅(qū)動(dòng)，繼續(xù)等待取料信號(hào)。假如控制系統(tǒng)給取料機(jī)去右堆進(jìn)行取料，則取料機(jī)將會(huì)快速向右堆行走，并在觸及限位開關(guān)3時(shí)，向右快速行走停止并啟動(dòng)懸臂皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)5S后刮板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，5S后耙車2進(jìn)行擺動(dòng)，再5S后行走裝置慢速向右

33、驅(qū)動(dòng)，取料開始。到達(dá)限位開關(guān)4時(shí)，慢速驅(qū)動(dòng)、耙車停止工作，10S后刮板和懸臂皮帶停止工作，行走裝置快速向左驅(qū)動(dòng)，這使得刮板和皮帶上的煤料能夠充分運(yùn)走，降低能耗。行走裝置碰到限位開關(guān)5時(shí)停止驅(qū)動(dòng)，繼續(xù)等待取料信號(hào)。取料機(jī)具體的工藝流程圖如圖1-2所示。</p><p>　　取料機(jī)的工作過(guò)程只是一系列生產(chǎn)傳輸流程中的一小部分，取料機(jī)設(shè)備相當(dāng)于一個(gè)大型的機(jī)車，騎跨在煤堆兩側(cè)的軌道上在兩個(gè)軌道之間存放著大量的散煤料，這些

34、煤料堆是由堆料機(jī)堆料而成，取料機(jī)和堆料機(jī)之間有聯(lián)鎖信號(hào)，可以保證兩個(gè)設(shè)備不會(huì)同時(shí)到一個(gè)料堆進(jìn)行作業(yè)，由于我設(shè)計(jì)的是取料機(jī)的控制系統(tǒng)，在此堆料機(jī)的設(shè)計(jì)不再贅述。取料機(jī)位于兩個(gè)煤料堆之間，它的行走范圍也是有限的幾十米，在系統(tǒng)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)下工作，往返于兩個(gè)料對(duì)之間進(jìn)行取料，耙車有前后兩個(gè)，分別在左堆和右堆工作，它不僅可以把較大的煤料碎成小塊的散料，更可以控制煤料的大量下滑，減輕刮板和懸臂皮帶的負(fù)荷。現(xiàn)場(chǎng)的取料機(jī)機(jī)械設(shè)備如圖1-1所示。</

35、p><p><b>　　圖1-1 現(xiàn)場(chǎng)裝備</b></p><p>　　圖1-2 取料機(jī)工藝流程圖</p><p>　　1.4 主要研究?jī)?nèi)容及組織結(jié)構(gòu)安排</p><p>　　本文主要研究?jī)?nèi)容是取料機(jī)外部控制電路的設(shè)計(jì)、PLC控制程序設(shè)計(jì)和上位組態(tài)界面的制作，以及對(duì)控制程序的組態(tài)仿真。第二章主要介紹取料機(jī)的硬件電路設(shè)計(jì)，主要

36、包括取料機(jī)的電氣回路和控制回路設(shè)計(jì)，以及一些PLC輸入輸出與處理器之間的連線關(guān)系。第三章主要是輸入輸出標(biāo)簽的繪制以及PLC邏輯控制梯形圖的編程及調(diào)試。第四章主要是介紹上位組態(tài)界面的繪制和系統(tǒng)的通訊連接，最后完成對(duì)控制指令的測(cè)試。</p><p>　　第2章 取料機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)要求</p><p>　　(1)行走裝置電機(jī)的

37、正常運(yùn)轉(zhuǎn)控制。由于初始取料信號(hào)的不同，行走電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，因此要使左右行進(jìn)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)進(jìn)行互鎖，已確定取料機(jī)動(dòng)作的唯一性和確定性。</p><p>　　(2)耙車電機(jī)的擺速控制。耙車電機(jī)的作用是驅(qū)動(dòng)耙車在一定的范圍內(nèi)進(jìn)行擺動(dòng)，左右都有極限位開關(guān)，擺動(dòng)的速度要和慢速電機(jī)的轉(zhuǎn)速和刮板的速度進(jìn)行協(xié)調(diào)，擺動(dòng)過(guò)快或過(guò)慢都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)負(fù)荷過(guò)大而出現(xiàn)故障。</p><p>　　(3)刮板電機(jī)的控制。刮板

38、電機(jī)的轉(zhuǎn)速需和懸臂皮帶電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行協(xié)調(diào)，過(guò)多的輸出煤料可能會(huì)導(dǎo)致皮帶的斷裂。</p><p>　　(4)懸臂皮帶電機(jī)的控制。懸臂皮帶電機(jī)工作的異常直接會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的癱瘓，大量煤料的堆積會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成超大的負(fù)荷，而且會(huì)降低煤料的輸送效率。</p><p>　　2.2 取料機(jī)硬件系統(tǒng)電氣回路及技術(shù)參數(shù)</p><p>　　取料機(jī)由機(jī)械部分和電氣控制部分兩部分組成，機(jī)械部

39、分主要由車架、耙車、刮板、輪子等部分組成。與電氣傳動(dòng)有關(guān)的技術(shù)的參數(shù)如下：</p><p>　　(1)行走快速電機(jī)的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　電氣回路如圖2-1：電機(jī)型號(hào)為YA132S-4電壓AC380V的電機(jī)，功率5.5 kW。斷路器型號(hào)為DZ47-63。主回路中的低壓斷路器和熱繼電器起過(guò)熱過(guò)載保護(hù)電路的作用。當(dāng)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中電壓、電流或電機(jī)主回路的溫度出現(xiàn)異常時(shí)，主回路中的斷路器

40、和熱繼電器就會(huì)起到保護(hù)電路的作用，防止電機(jī)在異常條件下工作運(yùn)行，以免損壞電機(jī)的壽命。當(dāng)主回路中KM1閉合時(shí)，快速電機(jī)將會(huì)正轉(zhuǎn)，此時(shí)對(duì)應(yīng)取料機(jī)快速左行，取料機(jī)將在接下來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)在左堆取料。由于在控制電路中KM1和KM2的繼電器進(jìn)行了互鎖，電氣回路中的KM1、KM2不會(huì)同時(shí)閉合，這對(duì)電機(jī)也起到了一定的保護(hù)作用。</p><p>　　(2)行走慢速電機(jī)的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　電氣回路

41、如圖2-2：型號(hào)為YA801-4 額定功率0.55KW 電壓AC380V </p><p>　　圖2-1 行走快速電機(jī)電氣回路 圖2-2 行走慢速電機(jī)電氣回路</p><p>　　的電機(jī)。斷路器型號(hào)為DZ47-63。主回路中的低壓斷路器和熱繼電器起過(guò)熱過(guò)載保護(hù)電路的作用。在慢速電機(jī)的控制回路里也設(shè)置了電機(jī)正反轉(zhuǎn)互鎖，其動(dòng)作機(jī)制和快速電機(jī)一樣。</p>

42、<p>　　(3) 耙車1電機(jī)的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　電氣回路如圖2-3：額定功率18.5KW電壓 AC380V。斷路器型號(hào)為DZ47-63。主回路中的低壓斷路器和熱繼電器起過(guò)熱過(guò)載保護(hù)電路的作用。在耙車1電機(jī)的控制回路里也設(shè)置了電機(jī)正反轉(zhuǎn)互鎖，其動(dòng)作機(jī)制和快速電機(jī)一樣。</p><p>　　(4) 耙車2電機(jī)的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　電

43、氣回路如圖2-4：額定功率18.5KW電壓 AC380V。斷路器型號(hào)為DZ47-63。主回路中的低壓斷路器和熱繼電器起過(guò)熱過(guò)載保護(hù)電路的作用。在耙車2電機(jī)的控制回路里也設(shè)置了電機(jī)正反轉(zhuǎn)互鎖，其動(dòng)作機(jī)制和快速電機(jī)一樣。</p><p>　　圖2-3 耙車1電機(jī)電氣回路 圖2-4 耙車2電機(jī)電氣回路</p><p>　　(5) 刮板電機(jī)的技術(shù)參數(shù)</p>&l

44、t;p>　　電氣回路如圖2-5：電機(jī)型號(hào)YA280M-4電壓AC380V，功率為90kW。斷路器型號(hào)為CM1-225L。主回路中的低壓斷路器和熱繼電器起過(guò)熱過(guò)載保護(hù)電路的作用。</p><p>　　(6) 懸臂皮帶電機(jī)的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　電氣回路如圖2-6：電機(jī)型號(hào)YA280S-4電壓AC380V，功率為55 kW。斷路器型號(hào)為DZ47-63。主回路中的低壓斷路器和熱繼電

45、器起過(guò)熱過(guò)載保護(hù)電路的作用。</p><p>　　圖2-5 刮板電機(jī)控制回路 圖2-6 懸臂皮帶電機(jī)電氣回路</p><p>　　2.3 主要硬件電路控制設(shè)計(jì) </p><p>　　(1) 行走快速電機(jī)的電氣控制</p><p>　　電氣控制回路如圖2-7所示。快速電機(jī)采用直接啟動(dòng)方式。控制回路是一個(gè)典型的正反轉(zhuǎn)電路，當(dāng)快速電機(jī)上

46、電后，開關(guān)打到中控位，PLC會(huì)收到快速電機(jī)的備妥信號(hào)，系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)命令，它等待系統(tǒng)給它的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)系統(tǒng)的快速正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)出后，繼電器1K得電，1K得電后使得浮點(diǎn)1K閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器KM1得電，KM1的浮點(diǎn)是控制快速電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)，KM1得電使得它的浮點(diǎn)閉合，快速電機(jī)正轉(zhuǎn)，快速電機(jī)正轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)取料機(jī)向左行走。在正轉(zhuǎn)電路里加入了一個(gè)反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了正轉(zhuǎn)時(shí)不能反轉(zhuǎn)。當(dāng)系統(tǒng)的快速反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)出后，繼電器2K得電，2

47、K得電后使得浮點(diǎn)2K閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器KM2得電，KM2的浮點(diǎn)是控制快速電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)，KM2得電使得它的浮點(diǎn)閉合，快速電機(jī)反轉(zhuǎn)，快速電機(jī)反轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)取料機(jī)向右行走。在反轉(zhuǎn)電路里加入了一個(gè)正轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了反轉(zhuǎn)時(shí)不能正轉(zhuǎn)。在取料完成后，即碰到限位開關(guān)2和限位開關(guān)4后，會(huì)有定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，在保證煤料已經(jīng)徹底取完后，計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)會(huì)驅(qū)動(dòng)快速電機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，其啟動(dòng)原理和上述過(guò)程一致。</p><p>　

48、　圖2-7 行走快速電機(jī)電氣控制電路</p><p>　　(2) 行走慢速電機(jī)的電氣控制</p><p>　　電氣控制回路如圖2-8所示。慢速電機(jī)也是采用直接啟動(dòng)方式?？刂苹芈芬彩且粋€(gè)典型的正反轉(zhuǎn)電路，當(dāng)慢速電機(jī)上電后，開關(guān)打到中控位，PLC會(huì)收到慢速電機(jī)的備妥信號(hào)，進(jìn)而系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)命令，它等待系統(tǒng)給它的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)取料機(jī)碰到限位開關(guān)1，并且懸臂皮帶、刮板和耙車都啟動(dòng)后，系統(tǒng)的慢速正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)

49、信號(hào)發(fā)出，繼電器3K得電，3K得電后使得浮點(diǎn)3K閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器KM3得電，KM3的浮點(diǎn)是控制慢速電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)，KM3得電使得它的浮點(diǎn)閉合，慢速電機(jī)正轉(zhuǎn)，慢速電機(jī)正轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)取料機(jī)向左行走。在正轉(zhuǎn)電路里加入了一個(gè)反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了正轉(zhuǎn)時(shí)不能反轉(zhuǎn)。當(dāng)取料機(jī)碰到限位開關(guān)3，并且懸臂皮帶、刮板和耙車都啟動(dòng)后，系統(tǒng)的慢速反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)出，繼電器4K得電，4K得電后使得浮點(diǎn)4K閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器KM4得電，KM4的

50、浮點(diǎn)是控制慢速電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)，KM4得電使得它的浮點(diǎn)閉合，慢速電機(jī)反轉(zhuǎn)，慢速電機(jī)反轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)取料機(jī)向右行走。在反轉(zhuǎn)電路里加入了一個(gè)正轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了反轉(zhuǎn)時(shí)不能正轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖2-8 行走慢速電機(jī)電氣控制電路</p><p>　　(3) 耙車1電機(jī)的電氣控制</p><p>　　電氣控制回路如圖2-9所示。耙車1電機(jī)也是采用直接啟動(dòng)方式?？刂?/p>

51、回路還是一個(gè)典型的正反轉(zhuǎn)電路，當(dāng)耙車1電機(jī)上電后，開關(guān)打到中控位，PLC會(huì)收到耙車電機(jī)的備妥信號(hào)，進(jìn)而系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)命令，它等待系統(tǒng)給它的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)取料機(jī)碰到限位開關(guān)1，并且懸臂皮帶和刮板都啟動(dòng)后，系統(tǒng)的耙車正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)出，繼電器5K得電，5K得電后使得浮點(diǎn)5K閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器KM5得電，KM5的浮點(diǎn)是控制耙車1電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)，KM5得電使得它的浮點(diǎn)閉合，耙車1電機(jī)正轉(zhuǎn)，耙車1電機(jī)正轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)取料機(jī)耙車1向前擺動(dòng)。在正轉(zhuǎn)電路里加

52、入了一個(gè)反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了正轉(zhuǎn)時(shí)不能反轉(zhuǎn)。當(dāng)碰到耙車1前限位開關(guān)，系統(tǒng)的耙車1反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)出，繼電器6K得電，6K得電后使得浮點(diǎn)6K閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器KM6得電，KM6的浮點(diǎn)是控制慢速電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)，KM6得電使得它的浮點(diǎn)閉合，慢速電機(jī)反轉(zhuǎn)，慢速電機(jī)反轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)取料機(jī)向后擺動(dòng)。在觸碰到耙車1后限位開關(guān)時(shí)，耙車1正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，由此往復(fù)運(yùn)行，直到左料堆取料結(jié)束。在反轉(zhuǎn)電路里加入了一個(gè)正轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了反轉(zhuǎn)時(shí)

53、不能正轉(zhuǎn)。</p><p>　　圖2-9 耙車1電機(jī)電氣控制電路</p><p>　　(4) 耙車2電機(jī)的電氣控制</p><p>　　電氣控制回路如圖2-10所示。耙車2電機(jī)也是采用直接啟動(dòng)方式。控制回路還是一個(gè)典型的正反轉(zhuǎn)電路，當(dāng)耙車2電機(jī)上電后，開關(guān)打到中控位，PLC會(huì)收到耙車電機(jī)的備妥信號(hào)，進(jìn)而系統(tǒng)發(fā)出驅(qū)動(dòng)命令，它等待系統(tǒng)給它的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)取料機(jī)碰到限位開關(guān)

54、1，并且懸臂皮帶和刮板都啟動(dòng)后，系統(tǒng)的耙車正轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)出，繼電器5K得電，5K得電后使得浮點(diǎn)5K閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器KM5得電，KM5的浮點(diǎn)是控制耙車2電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)，KM5得電使得它的浮點(diǎn)閉合，耙車2電機(jī)正轉(zhuǎn)，耙車2電機(jī)正轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)取料機(jī)耙車2向前擺動(dòng)。在正轉(zhuǎn)電路里加入了一個(gè)反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了正轉(zhuǎn)時(shí)不能反轉(zhuǎn)。當(dāng)碰到耙車2前限位開關(guān)，系統(tǒng)的耙車2反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)出，繼電器6K得電，6K得電后使得浮點(diǎn)6K閉合，浮點(diǎn)閉合后

55、使得繼電器KM6得電，KM6的浮點(diǎn)是控制慢速電機(jī)正轉(zhuǎn)的開關(guān)，KM6得電使得它的浮點(diǎn)閉合，慢速電機(jī)反轉(zhuǎn)，慢速電機(jī)反轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)取料機(jī)向后擺動(dòng)。在觸碰到耙車2后限位開關(guān)時(shí)，耙車2正轉(zhuǎn)啟動(dòng)，由此往復(fù)運(yùn)行，直到右料堆取料結(jié)束。在反轉(zhuǎn)電路里加入了一個(gè)正轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了反轉(zhuǎn)時(shí)不能正轉(zhuǎn)。</p><p>　　(5) 刮板電機(jī)的電氣控制</p><p>　　電氣控制回路如圖2-11所示。刮板電機(jī)

56、采用直接啟動(dòng)的方式。其控制回路是一個(gè)典型的單向電路，刮板電機(jī)上電并打到中控位且刮板電機(jī)備妥后，等待驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)的刮板驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)出后，繼電器7K得電，7K得電后使得浮點(diǎn)7K閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器KM7得電，KM7的浮點(diǎn)是控制刮板電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的開關(guān)，KM7得電使得它的浮點(diǎn)閉合，刮板電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　(6) 懸臂皮帶電機(jī)的電氣控制 </p><p>　　電氣控制回路如圖2-12

57、所示。懸臂皮帶電機(jī)采用直接啟動(dòng)的方式。其控制回路是一個(gè)典型的單向電路，懸臂皮帶電機(jī)上電并打到中控位且刮板電機(jī)備妥后，等待驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)系統(tǒng)的懸臂皮帶驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)出后，繼電器8K得電，8K得電后使得浮點(diǎn)8K閉合，浮點(diǎn)閉合后使得繼電器KM8得電，KM8的浮點(diǎn)是控制懸臂皮帶電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的開關(guān)，KM8得電使得它的浮點(diǎn)閉合，懸臂皮帶電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。</p><p>　　圖2-10 耙車2電機(jī)電氣控制電路</p><p

58、>　　圖2-11 刮板電機(jī)電氣控制電路</p><p>　　圖2-12 懸臂皮帶電機(jī)電氣控制電路</p><p>　　2.4 PLC硬件配置</p><p>　　2.4.1 PLC基本知識(shí)</p><p>　　2.4.1.1 PLC的特點(diǎn)</p><p>　　(1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)</p>

59、;<p>　　高可靠性[7]是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的F系列PLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)30萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余CPU的PLC的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此

60、外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。</p><p>　　(2) 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)</p><p>　　PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理

61、功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。</p><p>　　(3) 易學(xué)易用，容易掌握</p><p>　　PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程

62、語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。</p><p>　　(4) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造</p><p>　　PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使

63、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。</p><p>　　(5) 體積小，重量輕，能耗低</p><p>　　以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。</p>

64、<p>　　2.4.1.2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟</p><p>　　(1) 分析被控對(duì)象，提出控制要求。</p><p>　　(2) 確定輸入、輸出設(shè)備。</p><p>　　(3) 確定PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，選擇PLC機(jī)型。</p><p>　　(4) 分配I/O點(diǎn)數(shù)，繪制PLC控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。 </p

65、><p><b>　　(5) 程序設(shè)計(jì)。</b></p><p>　　a.初始化程序；b.控制程序；c.檢測(cè)、故障診斷和顯示等程序；d.保護(hù)和聯(lián)鎖程序。</p><p>　　(6) 程序調(diào)試。先進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)機(jī)調(diào)試；先進(jìn)行局部、分段調(diào)試，再進(jìn)行整體、系統(tǒng)調(diào)試。</p><p>　　(7) 調(diào)試過(guò)程結(jié)束，整理技術(shù)資

66、料，投入使用。</p><p>　　2.4.1.3 PLC模塊的選擇</p><p>　　(1) 遠(yuǎn)程I/O模塊：輸入、輸出裝置比較分散，工作現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)離控制站。</p><p>　　(2) 高速計(jì)數(shù)器模塊：當(dāng)PLC內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)頻率不能滿足要求時(shí)，可選擇使用。</p><p>　　(3) 定位模塊：在機(jī)械設(shè)備中，保證加工精度進(jìn)行定

67、位。</p><p>　　(4) 通信聯(lián)網(wǎng)模塊：PLC與PLC之間，或PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信與聯(lián)網(wǎng)。</p><p>　　(5) 模擬輸入模塊、輸出模塊：把流量、速度、壓力、風(fēng)、力、張力等變換成數(shù)字量，及把數(shù)字量變換成模擬量，進(jìn)行輸入、輸出。</p><p>　　2.4.2 取料機(jī)控制系統(tǒng)選型指南</p><p>　　取料機(jī)控制系統(tǒng)在一個(gè)

68、成本具有競(jìng)爭(zhēng)力的小軟件包中提供順序、過(guò)程、運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)方面的控制盒通訊以及最新技術(shù)的I/O[8]。系統(tǒng)是模塊化的，因此可以高效地設(shè)計(jì)、構(gòu)建和修改系統(tǒng)。在培訓(xùn)和工程方面可節(jié)省大量的成本。一個(gè)簡(jiǎn)單的取料機(jī)控制系統(tǒng)可由單個(gè)機(jī)架的獨(dú)立控制器和I/O模塊組成。還可以將取料機(jī)控制系統(tǒng)作為網(wǎng)關(guān)。包括連接到其它的網(wǎng)絡(luò)所需的通訊模塊。這種用法不需要控制器。取料機(jī)控制網(wǎng)關(guān)集成到現(xiàn)有的基于PLC的系統(tǒng)中，以便使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)的用戶可以向它發(fā)送消息或從其它網(wǎng)絡(luò)接收

69、消息。</p><p>　　通過(guò)確定網(wǎng)絡(luò)配置和每個(gè)位置中的組件位置來(lái)布置系統(tǒng)。此時(shí)決定每個(gè)位置是否要自己的控制器。將每個(gè)控制器的I/O放置在獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)上，可最大程度天狗系統(tǒng)的性能并更易于適應(yīng)將來(lái)的網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)配置變化。如果計(jì)劃共享I/O，則要確保I/O處于每個(gè)控制器都可以訪問的網(wǎng)絡(luò)上。假設(shè)位置A 和位置B都需要控制器及其自己的I/O，兩個(gè)控制器都與時(shí)間關(guān)鍵的信息進(jìn)行交換。取料機(jī)控制系統(tǒng)選型步驟如下：</p&g

70、t;<p><b>　　選擇I/O設(shè)備</b></p><p><b>　　設(shè)備的位置</b></p><p><b>　　所需的點(diǎn)數(shù)</b></p><p><b>　　適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品目錄號(hào)</b></p><p><b>　　模塊數(shù)

71、</b></p><p>　　2、選擇運(yùn)動(dòng)控制盒傳動(dòng)要求</p><p><b>　　3、選擇通訊模塊</b></p><p><b>　　4、選擇控制器</b></p><p><b>　　所需的控制器任務(wù)</b></p><p><

72、b>　　所需要的I/O點(diǎn)數(shù)</b></p><p><b>　　所需的控制器內(nèi)存</b></p><p><b>　　5、選擇機(jī)架</b></p><p><b>　　6、選擇電源</b></p><p><b>　　7、選擇軟件</b>

73、</p><p>　　2.4.3 PLC機(jī)型的選擇</p><p>　　隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC產(chǎn)品的種類也越來(lái)越多。不同型號(hào)的PLC，其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價(jià)格等也各有不同，適用的場(chǎng)合也各有側(cè)重。因此，合理選用PLC，對(duì)于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。</p><p>　　在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工

74、作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標(biāo)準(zhǔn)的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運(yùn)業(yè)績(jī)、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所

75、需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)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(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　PLC的選擇</b></p><p>　　表2.1 PLC選型表</p><p>　　PLC機(jī)型、I/O模塊選擇。根據(jù)煤場(chǎng)取料機(jī)工藝和控制要求，列出該系統(tǒng)的輸

76、入/輸出表。從表中可得出該系統(tǒng)輸入、輸出數(shù)總和為61點(diǎn)，其中有36個(gè)數(shù)字量輸入，25個(gè)數(shù)字量輸出，屬于小型的控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)用一般的PLC均可滿足要求，選型時(shí)應(yīng)將性價(jià)比作為重點(diǎn)考慮因素。經(jīng)計(jì)算各種機(jī)型和方案的投入費(fèi)用，依經(jīng)濟(jì)性原則選擇最優(yōu)方案為1756ControlLogix系列可編程控制器，型號(hào)為1756-L55。1756ControlLogix系列可編程控制器是PLC的佼佼者，比國(guó)外著名公司的PLC價(jià)格低，但功能相似。其屬緊湊組合

77、式小型PLC，價(jià)格便宜，易于操作，結(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，適宜于點(diǎn)數(shù)較少的單機(jī)控制場(chǎng)合。在此基礎(chǔ)上，選擇數(shù)字量輸入模塊A0～A3四塊，輸出模塊A4～A6三塊。因其為組合式PLC，故還應(yīng)選擇電源框架和編程器。 綜上所述PLC選型如上表2.1所示。</p><p>　　2.4.3.2 PLC配置說(shuō)明</p><p>　　PLC模塊配置圖見圖2-13。 </p><p>　

78、　PLC的模塊配置由中央處理器CPU、電源、A0~A6七個(gè)輸入輸出模塊組成，這些模塊都會(huì)放在電氣柜的插槽里，與系統(tǒng)的其他設(shè)備連線，在下載控制程序后可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能，這是整個(gè)取料機(jī)控制系統(tǒng)的核心設(shè)備，一旦控制中心出現(xiàn)錯(cuò)誤，整個(gè)系統(tǒng)將會(huì)癱瘓。因此在連線的過(guò)程中，一定要注意布線的兩端是否一致。</p><p>　　圖2-13 PLC模塊配置圖</p><p>　　(1)1756-L61的CP

79、U模塊自帶存儲(chǔ)器，故不需另選存儲(chǔ)器。若CPU不帶存儲(chǔ)器，則應(yīng)注意組合型的PLC需另配一個(gè)存儲(chǔ)器模塊，以備永久存放調(diào)試好的最終程序。</p><p>　　(2)該系統(tǒng)對(duì)PLC輸入數(shù)的總需求為36點(diǎn)。因此本系統(tǒng)采用12點(diǎn)輸入模塊4塊，其中12點(diǎn)作為裕量，以備日后對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)充時(shí)使用。 </p><p>　　(3)本系統(tǒng)對(duì)可編程控制器輸出數(shù)的總需求為25點(diǎn)。因此本系統(tǒng)采用16點(diǎn)輸入模塊3塊，其

80、中23點(diǎn)作為裕量，以備日后對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)充時(shí)使用。</p><p>　　(4)1756ControlLogix系列系統(tǒng)配備的電源框架有2槽、3槽、5槽、8槽四種，因該系統(tǒng)選用的I/O模塊為7塊，故確定本系統(tǒng)選用8槽機(jī)件框架1756-LA7。在系統(tǒng)連線時(shí)，將各個(gè)模塊直接插入機(jī)件框架插槽中即可。</p><p>　　2.4.4 模塊連線圖</p><p>　　在做硬件

81、連接圖前，應(yīng)在PLC用戶手冊(cè)上查出所用各模塊的接線圖，嚴(yán)格按連接圖接線。</p><p>　　1、輸入模塊1756-IM16I的接線圖如圖2-14、圖2-15、圖2-16所示。</p><p>　　如圖2-14的連接圖顯示，輸入模塊1與外部電機(jī)設(shè)備信號(hào)的連接情況，主要涵蓋了快速電機(jī)、慢速電機(jī)、耙車電機(jī)、刮板電機(jī)、懸臂皮帶電機(jī)的備妥、應(yīng)答輸入點(diǎn)是如何與輸入模塊1的00~11這些點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)連接

82、的。每一個(gè)信號(hào)發(fā)出后都會(huì)觸發(fā)PLC相應(yīng)的點(diǎn)，產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)答、動(dòng)作。</p><p>　　如圖2-15的連接圖顯示，輸入模塊2與外部聯(lián)鎖信號(hào)之間的連接情況，主要包括了啟動(dòng)、停止、故障、平臺(tái)選擇這些點(diǎn)點(diǎn)是如何與輸入模塊2的00~11這些點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)連接的。這些按鈕都是點(diǎn)動(dòng)的，在控制程序里都有相應(yīng)的自鎖信號(hào)，這樣可以保證系統(tǒng)的正確運(yùn)行。</p><p>　　圖2-14 輸入模塊1</p>

83、;<p>　　圖2-15 輸入模塊2</p><p>　　圖2-16 輸入模塊3</p><p>　　如圖2-16顯示，輸入模塊3與外部限位開關(guān)信號(hào)之間的連接情況，這些開關(guān)信號(hào)有的架設(shè)在導(dǎo)軌上，有的安裝在耙車的前后極限位，通過(guò)圖2-16可以知道它們是如何與輸入模塊2的00~11這些點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)連接的。</p><p>　　2、輸出模塊1756-OM16I

84、的接線圖如圖2-17、圖2-18所示。</p><p>　　圖2-17 輸出模塊1</p><p>　　如圖2-17的連接圖顯示，輸出模塊1與外部電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和輸出控制信號(hào)之間的連接情況，主要是一系列的電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和啟動(dòng)控制信號(hào)這些點(diǎn)與輸出模塊1中00~15的一一對(duì)應(yīng)連接表。</p><p>　　圖2-18 輸出模塊2</p><p>　　

85、如圖2-18的連接圖顯示，輸入出模塊2與外部指示燈信號(hào)之間的連接情況，指示燈對(duì)與提示系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很重要的作用，主要是車位的信號(hào)和平臺(tái)選擇信號(hào)，其余剩下的點(diǎn)和模塊作為裕量，以備日后對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)充時(shí)使用。</p><p><b>　　2.5 本章小結(jié)</b></p><p>　　(1)本系統(tǒng)原理控制圖較多，各圖之間都有緊密的關(guān)系。閱讀原理圖時(shí)要用系統(tǒng)、整體的觀點(diǎn)去對(duì)

86、待，善于從中找出內(nèi)在的關(guān)聯(lián)。 </p><p>　　(2)熟悉工藝過(guò)程和控制任務(wù)是建立I/O表的基礎(chǔ)，也是關(guān)系到設(shè)計(jì)成敗的出發(fā)點(diǎn)。在操作方式選擇和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)最大限度地滿足操作方便、功能齊全的設(shè)計(jì)目標(biāo)?？傮w設(shè)計(jì)是分配各個(gè)控制系統(tǒng)和軟、硬件任務(wù)劃分及聯(lián)系的核心，要在設(shè)計(jì)初期給予充分重視。應(yīng)避免在總體設(shè)計(jì)未完成的情況下，先動(dòng)手做細(xì)節(jié)問題，最終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正確連接，成為一個(gè)個(gè)分散的小系統(tǒng)。 </p>

87、<p>　　(3)PLC的I/O模塊選好后，要進(jìn)行地址分配，這個(gè)地址應(yīng)與I/O表及功能模塊程序一一對(duì)應(yīng)，才能將整個(gè)系統(tǒng)各部分正確地聯(lián)系在一起。</p><p>　　(4)PLC的I/O模塊中有些插槽內(nèi)沒有接任何的輸入和輸出，主要是預(yù)留出一定的裕量，為以后擴(kuò)展時(shí)使用。多余的指示燈是為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)需增加設(shè)備情況下的備用燈。</p><p>　　第3章 取料機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)<

88、/p><p>　　3.1 PLC輸入輸出表設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1.1 PLC輸入</p><p>　　I1.0是系統(tǒng)上電信號(hào)，I1.1是系統(tǒng)斷電信號(hào)，I1.2是中控位啟動(dòng)信號(hào)，I1.3是操作臺(tái)選擇信號(hào)，I1.4、I3.5、I3.6分別是是快速電機(jī)備妥、快速電機(jī)左行應(yīng)答、快速電機(jī)右行應(yīng)答信號(hào)，I1.5、I3.7、I4.0分別是慢速電機(jī)備妥、慢速電機(jī)左行應(yīng)答、

89、慢速電機(jī)右行應(yīng)答信號(hào)，I1.6、I1.7、I4.1、I4.3分別是耙車1電機(jī)備妥、耙車2電機(jī)備妥、耙車1電機(jī)應(yīng)答、耙車2電機(jī)應(yīng)答信號(hào)，I2.0、I2.1、I4.5、I4.6分別是刮板電機(jī)備妥、懸臂皮帶電機(jī)備妥、刮板電機(jī)應(yīng)答、懸臂皮帶電機(jī)應(yīng)答信號(hào)，I2.2、I2.3分別是去左堆取料、去右堆取料信號(hào)，I2.4~I2.7分別是耙車1前限位開關(guān)、耙車1后限位開關(guān)、耙車2前限位開關(guān)、耙車2后限位開關(guān)，I3.0~I3.4分別是導(dǎo)軌上的限位開關(guān)1、限

90、位開關(guān)2、限位開關(guān)3、限位開關(guān)4、限位開關(guān)5，I4.7是檢查備妥信號(hào)，I5.0是故障信號(hào)，I5.1是故障排除信號(hào)，I5.2是中控位選擇信號(hào)，I5.3是中控位停止信號(hào)。</p><p>　　3.1.2 PLC輸出</p><p>　　O1.0、O1.1分別是快速電機(jī)左驅(qū)動(dòng)信號(hào)、快速電機(jī)右驅(qū)動(dòng)信號(hào)，O1.2、O1.3分別是慢速電機(jī)左驅(qū)動(dòng)信號(hào)、慢速電機(jī)右驅(qū)動(dòng)信號(hào)，O1.4、O3.1分別是刮板驅(qū)

91、動(dòng)信號(hào)、懸臂皮帶驅(qū)動(dòng)信號(hào)，O1.5、O1.6分別是耙車1驅(qū)動(dòng)信號(hào)、耙車2驅(qū)動(dòng)信號(hào)，O2.1是可啟動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)，O4.1、O4.2、O3.7、O4.0分別是耙車1向前驅(qū)動(dòng)信號(hào)、耙車1向后驅(qū)動(dòng)信號(hào)、耙車2向前驅(qū)動(dòng)信號(hào)、耙車2向后驅(qū)動(dòng)信號(hào)，O1.7、O2.0、O2.2~O2.5、O3.0、O3.3、O3.4分別是中控位燈顯信號(hào)、系統(tǒng)上電燈顯信號(hào)、操作臺(tái)選擇指示燈信號(hào)、大車向左燈顯信號(hào)、大車向右燈顯信號(hào)、緊急停車燈顯信號(hào)、維修位燈顯信號(hào)、在左堆燈

92、顯信號(hào)、在右堆燈顯信號(hào)，O2.7是啟動(dòng)鈴信號(hào)。</p><p>　　3.2 控制標(biāo)簽的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)總體設(shè)計(jì)思路和實(shí)際控制方案，做出完整的輸入標(biāo)簽如表3-1所示。 </p><p>　　表3-1 數(shù)字量輸入標(biāo)簽</p><p>　　根據(jù)總體設(shè)計(jì)思路和實(shí)際控制方案，做出的輸出標(biāo)簽如表3-2所示。</p><

93、p>　　表3-2 數(shù)字量輸出標(biāo)簽</p><p>　　3.3 PLC程序的設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求和編程規(guī)則[9]，現(xiàn)場(chǎng)為取料機(jī)的工作設(shè)計(jì)5個(gè)限位開關(guān)，開始取料機(jī)停在初始位置，即兩個(gè)料堆的中間限位開關(guān)5處，根據(jù)外部設(shè)備的取料信號(hào)，取料機(jī)可以選擇去左右兩個(gè)料堆進(jìn)行取料，系統(tǒng)上電后，進(jìn)行中控位選擇，即將開關(guān)打到中控位，檢查快速電機(jī)、慢速電機(jī)、耙車1電機(jī)、耙車2電機(jī)、刮板電

94、機(jī)、懸臂皮帶電機(jī)是否備妥，可啟動(dòng)信號(hào)指示燈是否亮。若系統(tǒng)可以啟動(dòng)，則啟動(dòng)中控位，啟動(dòng)鈴響鈴5秒鐘，鈴響結(jié)束后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)外部聯(lián)鎖的取料信號(hào)，這些信號(hào)包括需求信號(hào)和堆料機(jī)位置信號(hào)，假如控制系統(tǒng)給取料機(jī)去左堆進(jìn)行取料，則取料機(jī)將會(huì)快速向左堆行走，并在觸及限位開關(guān)1時(shí)，向左快速行走停止并啟動(dòng)懸臂皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)5S后刮板進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，5S后耙車1進(jìn)行擺動(dòng)，再5S后行走裝置慢速向左驅(qū)動(dòng)，取料開始。到達(dá)限位開關(guān)2時(shí)，慢速驅(qū)動(dòng)、耙車停止工作，10S后刮板和懸臂皮帶

95、停止工作，行走裝置快速向右驅(qū)動(dòng)，這使得刮板和皮帶上的煤料能夠充分運(yùn)走，降低能耗。在取料機(jī)快速右行的過(guò)程中會(huì)再次觸碰到限位開關(guān)1，由于本程序設(shè)計(jì)中對(duì)第二次觸碰到限位開關(guān)1響應(yīng)的動(dòng)作進(jìn)行了鎖定，故第二次觸碰到限位開關(guān)1時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)。行走裝置碰到限位開關(guān)5時(shí)停止驅(qū)動(dòng)，定時(shí)器</p><p>　　檢查備妥說(shuō)明如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 檢查備妥控制程序</p>

96、;<p>　　系統(tǒng)上電選擇中控位以后，梯形圖中O1.7得電置1通路，只有當(dāng)快速電機(jī)、慢速電機(jī)、耙車1電機(jī)、耙車2電機(jī)、刮板電機(jī)、懸臂皮帶電機(jī)都備妥后，所有備妥信號(hào)置1，且系統(tǒng)沒有故障信號(hào)時(shí)，按下檢查備妥按鈕后，可啟動(dòng)系統(tǒng)的指示燈亮，只有在這種情況(如圖3-2)下，才可以啟動(dòng)中控位。</p><p>　　圖3-2 可啟動(dòng)系統(tǒng)指令</p><p>　　快速左驅(qū)動(dòng)和快速右驅(qū)動(dòng)的動(dòng)作

97、機(jī)制是一樣的，這里詳細(xì)的解釋一下快速左驅(qū)動(dòng)的PLC程序控制原理。</p><p>　　圖3-3 快速左驅(qū)動(dòng)控制程序</p><p>　　如圖3-3所示，當(dāng)系統(tǒng)給到左堆取料的信號(hào)后，取料機(jī)只能左行取料，可啟動(dòng)信號(hào)鎖定了所有的電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序，一旦可啟動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)置零，所有的電機(jī)都不能工作，快速左驅(qū)動(dòng)和快速右驅(qū)動(dòng)進(jìn)行互鎖，這樣就可以保證取料機(jī)快速運(yùn)行工作的可靠性。如上梯形圖顯示，O2.1得電置1通路

98、，給取料機(jī)去左堆取料的信號(hào)后快速左驅(qū)動(dòng)自鎖運(yùn)行，觸碰到限位開關(guān)1后，停止運(yùn)行。在取料機(jī)左堆取完料之后快速右行驅(qū)動(dòng)時(shí)O1.1得電置1斷路，且計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到2使得C1.DN得電置1斷路，這樣就雙重保證了快速電機(jī)的單輸出。在取料機(jī)在右堆取完料定時(shí)器5定時(shí)結(jié)束之后也會(huì)快速左驅(qū)動(dòng)，取料機(jī)觸碰到限位開關(guān)5時(shí)停止驅(qū)動(dòng)，繼續(xù)等待系統(tǒng)取料信號(hào)。</p><p>　　懸臂皮帶電機(jī)驅(qū)動(dòng)說(shuō)明如圖3-4所示。</p><

99、p>　　圖3-4 懸臂皮帶電機(jī)控制程序</p><p>　　當(dāng)取料機(jī)在快速左行和快速右行的過(guò)程中會(huì)分別觸碰到限位開關(guān)1和限位開關(guān)3，觸碰到這些形成開關(guān)的時(shí)候，懸臂皮帶電機(jī)會(huì)通過(guò)自鎖運(yùn)行啟動(dòng)。而當(dāng)取料機(jī)取料結(jié)束后，為保證懸臂皮帶上的散料全部運(yùn)走，在觸碰到導(dǎo)軌極限位開關(guān)10秒鐘后，懸臂皮帶電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　刮板電機(jī)驅(qū)動(dòng)說(shuō)明如圖3-5所示。</p><

100、p>　　當(dāng)取料機(jī)觸碰到限位開關(guān)1和限位開關(guān)3的瞬間，會(huì)啟定時(shí)5秒鐘的定時(shí)器T6，而觸碰到限位開關(guān)的瞬間懸臂皮帶電機(jī)會(huì)驅(qū)動(dòng)起來(lái)，此時(shí)懸臂皮帶電機(jī)的應(yīng)答信號(hào)就會(huì)反饋給PLC，PLC控制程序中的懸臂皮帶電機(jī)應(yīng)答</p><p>　　圖3-5 刮板電機(jī)控制程序</p><p>　　信號(hào)得電置1通路，這樣定時(shí)器T6定時(shí)結(jié)束后刮板電機(jī)通過(guò)自鎖運(yùn)行起來(lái)。而當(dāng)取料機(jī)取料結(jié)束后，為保證刮板上的散料全部

101、運(yùn)走，在觸碰到導(dǎo)軌極限位開關(guān)10秒鐘后，刮板電機(jī)停止驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　耙車電機(jī)驅(qū)動(dòng)說(shuō)明如圖3-6所示。</p><p>　　圖3-6 耙車控制程序</p><p>　　耙車1電機(jī)和耙車2電機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理是相同的，這里以耙車1電機(jī)為例解釋耙車電機(jī)是如何驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)耙車1電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)得電后置1通路，耙車1電機(jī)會(huì)左行驅(qū)動(dòng)，即向前擺動(dòng)，觸碰到耙車的極限位前限位開關(guān)后，

102、第26行梯形圖中I2.4得電置1斷路，耙車1左行驅(qū)動(dòng)停止，而第27行梯形圖中的I2.4得電置1通路，耙車1右行驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)，當(dāng)觸碰到耙車1極限位后限位開關(guān)后，第27行梯形圖中I2.5得電置1斷路，耙車1右行驅(qū)動(dòng)停止，而左行驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)，由此往復(fù)循環(huán)，直到取料結(jié)束。</p><p>　　慢速電機(jī)左驅(qū)動(dòng)說(shuō)明如圖3-7所示。</p><p>　　圖3-7 慢速左驅(qū)動(dòng)控制程序</p><

103、;p>　　在慢速左驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)之前，耙車電機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)，此時(shí)應(yīng)答信號(hào)反饋給PLC后，控制程序中的耙車1電機(jī)應(yīng)答信號(hào)置1通路，定時(shí)器T9結(jié)束后慢速電機(jī)通過(guò)自鎖啟動(dòng)。當(dāng)觸碰到限位開關(guān)2后，慢速電機(jī)驅(qū)動(dòng)停止。</p><p>　　具體的程序梯形圖附錄6所示。</p><p><b>　　3.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　(1)確定現(xiàn)場(chǎng)取

104、料機(jī)的所有的輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)，這些點(diǎn)要涵蓋取料機(jī)的所有控制點(diǎn)。要保證取料機(jī)的控制程序能夠準(zhǔn)確無(wú)誤的被執(zhí)行，要使控制指令的關(guān)聯(lián)的輸入輸出和處理器與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的連線相一致。</p><p>　　(2)對(duì)于取料的PLC控制梯形圖指令的編寫，由于初始時(shí)對(duì)取料機(jī)的工藝流程不是十分的熟悉，首先編寫一些相對(duì)比較簡(jiǎn)單的流水燈控制梯形圖，來(lái)熟悉軟件的編程原則，編寫取料機(jī)部分程序后，需要很大的耐心對(duì)已經(jīng)編寫的程序細(xì)心修改，對(duì)于多重輸出的

105、地方要集中到一個(gè)輸出，這樣可以保證程序的簡(jiǎn)潔性。編寫完畢后，要進(jìn)行多次通信調(diào)試。</p><p>　　第4章 取料機(jī)控制系統(tǒng)上位組態(tài)與測(cè)試</p><p>　　4.1 OPC通信協(xié)議 </p><p>　　OPC的全稱為OLE for Process Control, 是用于過(guò)程控制的一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它的出現(xiàn)為基于Windows的應(yīng)用程序和現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程控制應(yīng)用建立了橋

106、梁。在過(guò)去，為了存取現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，每一個(gè)應(yīng)用軟件開發(fā)商都需要編寫專用的接口函數(shù)。由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的種類繁多，且產(chǎn)品的不斷升級(jí)，往往給用戶和軟件開發(fā)商帶來(lái)了巨大的工作負(fù)擔(dān)。通常這樣也不能滿足工作的實(shí)際需要，系統(tǒng)集成商和開發(fā)商急切需要一種具有高效性、可靠性、開放性、可互操作性的即插即用的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。在這種情況下，OPC標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生。OPC標(biāo)準(zhǔn)以微軟公司的OLE技術(shù)為基礎(chǔ)，它的制定是通過(guò)提供一套標(biāo)準(zhǔn)的OLE/COM接口完成的，在OPC技術(shù)

107、中使用的是OLE 2技術(shù)，OLE標(biāo)準(zhǔn)允許多臺(tái)微機(jī)之間交換文檔、圖形等對(duì)象。</p><p>　　在控制領(lǐng)域中，系統(tǒng)往往由分散的各子系統(tǒng)構(gòu)成；并且各子系統(tǒng)往往采用不同廠家的設(shè)備和方案。用戶需要，將這些子系統(tǒng)集成，并架構(gòu)統(tǒng)一的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。這樣的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)需要解決分散子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享，各子系統(tǒng)需要統(tǒng)一協(xié)調(diào)相應(yīng)控制指令。OPC是基于上位機(jī)的通訊，不同工程項(xiàng)目之間傳輸數(shù)據(jù)的端口。OPC是為了連接數(shù)據(jù)源(OPC服務(wù)器)

108、和數(shù)據(jù)的使用者(OPC應(yīng)用程序)之間的軟件接口標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)源可以是PLC，DCS，條形碼讀取器等控制設(shè)備。隨控制系統(tǒng)構(gòu)成的不同，作為數(shù)據(jù)源的OPC服務(wù)器即可以是和OPC應(yīng)用程序在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的本地OPC服務(wù)器，也可以是在另外的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的遠(yuǎn)程OPC服務(wù)器。</p><p>　　通過(guò)OPC標(biāo)準(zhǔn)，完全可以創(chuàng)建一個(gè)開放的、可互操作的控制系統(tǒng)軟件。OPC采用客戶/服務(wù)器模式，把開發(fā)訪問接口的任務(wù)放在硬件生產(chǎn)廠家或第