1、基于PLC的輸煤控制系統(tǒng) 摘要本文深入研究了當(dāng)代熱電廠輸煤程控系統(tǒng)具體實施方法以及效應(yīng)。作為一種應(yīng)用于工業(yè)控制的自動裝置，PLC本身具有一定抗干擾能力，比較適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。盡管如此，由于很多熱電廠輸煤系統(tǒng)運(yùn)行條件惡劣，各類干擾信號較多，使得抗干擾問題成為輸煤程控設(shè)計、調(diào)試及運(yùn)行中的一大難題。許多電廠輸煤程控系統(tǒng)不能長期穩(wěn)定運(yùn)行，抗干擾能力差是其最主要的原因。本文對實現(xiàn)燃煤程控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的深入研究，在工程上有著重要應(yīng)用價值。輸煤設(shè)備的控制系統(tǒng)可分為皮帶運(yùn)輸機(jī)(包括篩碎設(shè)備、除鐵、除木、除塵設(shè)備和計量設(shè)備)的控制、卸煤設(shè)備的控制、煤場機(jī)械的控制和給配煤系統(tǒng)設(shè)備的控制四個部分。皮帶運(yùn)輸機(jī)在火力

2、發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中，承擔(dān)了全廠來煤的運(yùn)輸、提升、分配等工作，是輸煤系統(tǒng)的主要設(shè)備。因此，皮帶運(yùn)輸及控制方式的合理選擇，直接關(guān)系到整個輸煤系統(tǒng)的安全運(yùn)行。利用PLC可以把整條運(yùn)輸線集中到一個控制系統(tǒng)中,可以方便地實現(xiàn)機(jī)旁連鎖就地控制、中控室PLC集中連鎖控制等多種控制方式,在運(yùn)輸線的終端和火電廠控制室都可以對運(yùn)輸線的各種保護(hù)傳感器等進(jìn)行有效地監(jiān)測。以某火電廠為例,介紹系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、控制系統(tǒng)具備的功能等。關(guān)鍵詞 輸煤，PLC，帶式輸送機(jī)， AbstractIn this paper the original was thoroughly researcied some kinds of anti

3、jamming steps is living that concrete implementation means of coal SPC system along with effect are beaten to dragon and phoenix heat and power plant.As one kind of auto-plant that the application is to industry Control, The PLC in itself havees the specified anti jamming capability，Comparatively ad

4、apt to the environment at industry field.Although such in this way, Since the fact the coal measures together operational condition odiously is beaten in dragon and phoenix heat and power plant，Different type is interfereed the signal more,Causing that the antijamming problem becomes is beaten the c

5、oal SPC to design、The debug reaches one a great hard nut to crack in the operation.Much electric power plants are beaten the coal SPC and systematically cannot over along period of time steady the operation,It is such the mainestreason that the antijamming capability falls short of .The original ign

6、ites coal SPC system thoroughly researching of steady operation to the realization，Being living possess significant applicatio value in the project .The control system to be beaten coal installation may be divided into the leather belt transport aircraft (Consising of shifters fragmentary installati

7、on、Except for iron ,Except for timber ,Dust exclusion installation and measure installation )Control、Unload coal installation control、Coal yard machine control and giving distributes coal the dominateeing four sections of system device.The leather belt transport aircraft is living，and the coal measu

8、res is beaten together in thermal power plant.The use of PLC can focus on the whole transportation line to a control system,can easily achieve the machine next to the chain-site control,PLC control room in the chain of control, focus on a wide range of control in the transport terminal and power pla

9、nt control room can be on the transport lines,such as the protection of sensors to monitor effectively. Of a thermal power plant as an example,the structure of the system,control system and other features. Key words coal, PLC, conveyor control目 錄1 緒 論11.1 引 言11.1.1 中控室PLC集中連鎖控制11.1.2 機(jī)旁連鎖就地控制11.2 課題

10、的背景與意義11.3系統(tǒng)的需求與分析21.3.1 目前存在的主要問題21.3.2 帶式輸煤程控系統(tǒng)分析31.4 PLC的應(yīng)用31.4.1 PLC應(yīng)用情況31.4.2 控制系統(tǒng)功能41.5 本文主要研究內(nèi)容52 PLC原理及應(yīng)用62.1 PLC的簡介62.1.1 CPU主要具有以下功能62.1.2 存儲器72.1.3 輸入、輸出接口電路72.2 PLC有哪些特點72.2.1 模塊化設(shè)計72.3 PLC的工作原理82.3.1 逐條掃描82.3.2 循環(huán)掃描82.3.4 程序執(zhí)行82.3.5 輸出刷新93 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計103.1 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)簡介103.1.1 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)概

11、述103.1.2 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的特點103.2 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)113.2.1 設(shè)備組成要求113.2.2 設(shè)備的控制方式123.3 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)153.3.1 系統(tǒng)的安全設(shè)計153.3.2 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)流程設(shè)計163.3.3 PLC程序設(shè)計173.4 生產(chǎn)管理功能要求173.5 本章小結(jié)184 PLC輸煤控制系統(tǒng)功能實現(xiàn)194.1 控制系統(tǒng)功能194.1.1 開關(guān)量輸入模塊194.1.2 配料控制模塊204.2 報警功能204.3 控制原理214.3.1 配比控制214.3.2 自動調(diào)節(jié)過程214.3.3 控制規(guī)則224.4 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能224.4.1 PLC實現(xiàn)的功

12、能224.4.2 上位機(jī)功能224.5 部分程序梯形圖22結(jié)論24致謝25參考文獻(xiàn)26第一章緒 論1.1 引 言帶式輸送機(jī)主要用與輸煤設(shè)備，輸煤設(shè)備的控制系統(tǒng)可分為皮帶運(yùn)輸機(jī)(包括篩碎設(shè)備、除鐵、除木、除塵設(shè)備和計量設(shè)備)的控制、卸煤設(shè)備的控制、煤場機(jī)械的控制和給配煤系統(tǒng)設(shè)備的控制四個部分。皮帶運(yùn)輸機(jī)在火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中，承擔(dān)了全廠來煤的運(yùn)輸、提升、分配等工作，是輸煤系統(tǒng)的主線設(shè)備，也是帶式輸送機(jī)的主要方式。因此，皮帶運(yùn)輸及控制方式的合理選擇，直接關(guān)系到整個輸煤系統(tǒng)的安全運(yùn)行。目前，在我國火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中，皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制方式有三種：就地控制、集中單獨(dú)控制、集中微機(jī)程序控制。1.1.1

13、中控室PLC集中連鎖控制PLC直接控制，這種方式便于中控室綜合操作。在中控室會安裝1個監(jiān)控顯示屏、1個用于數(shù)字操作的工控機(jī)和1個按鈕控制臺。操作員可以在工控機(jī)上通過預(yù)先裝好的組態(tài)軟件進(jìn)行系統(tǒng)啟動或停止操作，也可在操作臺上通過按啟動停止按鈕進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)行停止。1.1.2 機(jī)旁連鎖就地控制這種方式是通過安裝在帶式輸送機(jī)側(cè)的機(jī)旁操作箱來控制帶式輸送機(jī)的運(yùn)行停止，這種工作方式既可以通過手動開關(guān)控制所有帶式輸送機(jī)按照預(yù)先規(guī)定好的順序聯(lián)動，也可以只讓某條帶式輸送機(jī)單獨(dú)運(yùn)動，以檢測單條帶式輸送機(jī)是否有故障。1.2 課題的背景與意義傳統(tǒng)的發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器和人工手動方式的半自動化系統(tǒng)，現(xiàn)場環(huán)境

14、十分惡劣，工人們通過開動承前啟后的皮帶運(yùn)輸機(jī)及取煤機(jī)向鍋爐前的儲煤倉輸煤，經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂和落煤管堵塞等。但對發(fā)電廠而言，蒸汽工序的爐膛是不允許斷煤的：于是，蒸汽機(jī)前通常有一個很大的儲煤倉。輸煤系統(tǒng)工作時盡量將煤裝滿儲煤倉，不僅可以保證輸煤系統(tǒng)故障時，工人們有足夠的時間排除故障，也可以保證輸煤設(shè)備有充分的時間檢修。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)己無法滿足發(fā)電廠的需要，因此需要對傳統(tǒng)的發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)進(jìn)行改造。同時，當(dāng)今世界是一個信息技術(shù)高度發(fā)展的世界，信息貫穿社會的每個角落，現(xiàn)代化的工廠，管理部門要求能夠知道組織內(nèi)部的各個職能部門的所有信息，當(dāng)然也包括

15、車間運(yùn)行情況及設(shè)備狀況。廠級乃至各行業(yè)都應(yīng)對現(xiàn)實生產(chǎn)中的各分子結(jié)構(gòu)的情況充分掌握，以便及時調(diào)整戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)，把握工作的重點，推動部門或生產(chǎn)車間的工作；因此建立全自動化的輸煤系統(tǒng)，不僅可以讓工人從惡劣的環(huán)境中，繁重的勞動中解放出來。而且可以通過建立控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將相距較遠(yuǎn)的各輸煤機(jī)架控制器相連，實現(xiàn)信息的相互傳遞，不僅保證了控制的實時性，可靠性，同時便于未來廠級的、車間級的管理。傳統(tǒng)輸煤系統(tǒng)具有以下特點：1) 任務(wù)重：為了保證工業(yè)用煤，輸煤系統(tǒng)必須始終處于完好的狀態(tài)。日累計運(yùn)行時間達(dá)8-10小時以上。2) 運(yùn)行環(huán)境差、勞動強(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力。3

16、) 一次啟動設(shè)備多，安全聯(lián)鎖要求高:同時啟動的設(shè)備高達(dá)20-30臺以上，在啟動或停機(jī)過程中有嚴(yán)格的聯(lián)鎖要求。綜上所述，輸煤程序控制系統(tǒng)是決定輸煤系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵，該系統(tǒng)不僅有強(qiáng)大的工程應(yīng)用背景，而且有極大的市場潛力。今后所有的火力發(fā)電廠均將對輸煤系統(tǒng)進(jìn)行改造。1.3系統(tǒng)的需求與分析1.3.1 目前存在的主要問題眾所周知，火力發(fā)電廠的主要燃料是煤。隨著電力事業(yè)的發(fā)展與人們對用電量的需求不斷增加，大容量、大機(jī)組火力發(fā)電廠在我國己逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。燃料運(yùn)輸、堆卸、配給等環(huán)節(jié)，是保證機(jī)組正常運(yùn)行發(fā)電的基本條件。過去電廠輸煤系統(tǒng)的工作任務(wù)重、壓力大、困難多，己是制約電廠安全發(fā)電的一個突出問題。因此，重視輸

17、煤系統(tǒng)的工作，深化輸煤系統(tǒng)綜合治理，是火力發(fā)電廠安全、文明、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)管理的重要保證。輸煤系統(tǒng)的主要工作任務(wù)是：進(jìn)場煤的接卸、燃料的儲存、煤場整型壓實、燃料除鐵、除雜物、碎粒、將燃煤輸送到鍋爐原煤倉配煤。主要設(shè)備包括：翻車機(jī)、推煤機(jī)、抓斗起重機(jī)、碎煤機(jī)、采樣機(jī)、除鐵器、篩煤機(jī)、犁煤器、皮帶秤、輸煤皮帶機(jī)以及除塵設(shè)備等。其控制系統(tǒng)一般采用輸煤程序控制，負(fù)責(zé)輸煤系統(tǒng)所有設(shè)備的運(yùn)行和調(diào)度。正如前面所說，大型火電廠燃料輸煤系統(tǒng)設(shè)備種類繁多，分布較為分散一般都分布在幾公里范圍內(nèi)，由于其實時性要求不高，不是24小時都需要運(yùn)行，所以其在電廠的被重視程度往往不如主機(jī)系統(tǒng)，導(dǎo)致其生產(chǎn)管理及設(shè)備自動化水平相對滯后

18、，而不得不使用較多的人力物力，有的電廠甚至出現(xiàn)燃料運(yùn)行人員超過主機(jī)運(yùn)行人員的現(xiàn)象。另外，通常輸煤系統(tǒng)的設(shè)計方案，注重按裝機(jī)容量耗用額定燃料量來計算，決定輸煤系統(tǒng)的供、卸煤能力。但是理論上計算能夠滿足發(fā)電要求的燃料量，因為未把可能發(fā)生影響供、卸煤正常工作的因素考慮進(jìn)去，往往造成輸煤系統(tǒng)投產(chǎn)運(yùn)行后滿足不了發(fā)電要求。在考慮輸煤系統(tǒng)的設(shè)計中，往往缺乏對大容量電廠輸煤系統(tǒng)實際存在問題的了解，為了降低造價，把輸煤系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)壓低，認(rèn)為能具備發(fā)電供煤的條件就行，從而忽視了工作中的實際問題，而一旦一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題后，就會直接影響到整個輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行，以致影響發(fā)電廠的發(fā)電量。因此，隨著火力發(fā)電廠容量的不斷增大，仍

19、采用過去常規(guī)的繼電控制方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，新型控制方式的輸煤系統(tǒng)才能有利于火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。1.3.2 帶式輸煤程控系統(tǒng)分析火力發(fā)電廠的輸煤程控系統(tǒng)，它和相應(yīng)的發(fā)電機(jī)組配套承擔(dān)著發(fā)電廠的燃煤輸送任務(wù)，是電廠內(nèi)工作環(huán)境差，勞動強(qiáng)度大的一個系統(tǒng)，有效地提高輸煤系統(tǒng)的自動控制和管理水平是國內(nèi)眾多火電廠急待解決的問題。煤是火電廠發(fā)電的重要燃料，燃煤合理充分的利用直接決定了電廠的發(fā)電量。因此，在發(fā)電過程中，高效率的、穩(wěn)定的、合理的運(yùn)輸，堆取，配煤成為電廠控制系統(tǒng)中十分重要的部分。由于輸煤程控系統(tǒng)控制設(shè)備多，工藝流程復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)備分散，粉塵、潮濕、振動、噪音、電磁干擾等比較嚴(yán)重，如果任一

20、個現(xiàn)場元件如傳感器、防護(hù)罩、通訊電纜等選擇不當(dāng)，會直接影響整個系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。因此該系統(tǒng)必須與完善的工藝、合理可靠的控制對象、可靠準(zhǔn)確的保護(hù)監(jiān)視傳感設(shè)備以及嚴(yán)格的運(yùn)行管理等密切配合起來，整個系統(tǒng)才能正常投運(yùn)。目前，國內(nèi)輸煤程控系統(tǒng)控制器一般都以PLC為主，它有以下特點：1) 能夠承受惡劣的工業(yè)環(huán)境，具有很強(qiáng)的抗干擾性；2) 結(jié)構(gòu)模塊化，系統(tǒng)配置簡單；3) 可與工業(yè)現(xiàn)場信號直接輸入輸出連接，針對不同的現(xiàn)場信號有相應(yīng)的拍模塊；4) 編程簡單且具有在線編程功能；5) 可靠性強(qiáng)。基于以上優(yōu)點，輸煤系統(tǒng)采用PLC程控能夠方便地實現(xiàn)多種運(yùn)行方式的選擇，使整個系統(tǒng)功能更為合理、更加完備、運(yùn)行更可

21、靠、更靈活、可維護(hù)性、自檢能力、安全保障能力及通信能力等也都得到了進(jìn)一步的提高，有利于解決過去輸煤系統(tǒng)投運(yùn)后易出現(xiàn)的現(xiàn)場問題，從而大大提高了輸煤系統(tǒng)的自動化水平。1.4 PLC的應(yīng)用1.4.1 PLC應(yīng)用情況可編程序控制器(簡稱PLC)是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機(jī)技術(shù)與自動化控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制器產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械的過程控制中。被認(rèn)為是構(gòu)成機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要裝置。PLC是從早期的繼電器控制邏輯技術(shù)結(jié)合計算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展出來的產(chǎn)品。因此，初期的PLC產(chǎn)品基本上只是替代控制裝置中的中間邏輯繼電器及一些定時器、計數(shù)器的功能。表現(xiàn)在PLC的編程語言上，對每一個控制點則稱之為繼

22、電器，并用工程技術(shù)人員所熟悉的梯形圖作為首選語言來描述控制邏輯。近年來，隨著計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，用戶對PLC的控制功能要求不斷提高，PLC也得到了很快的發(fā)展。特別是進(jìn)入90年代以來，PLC機(jī)的性能價格比大幅度地提高，尤其是PLC機(jī)較過去的繼電器回路，其硬件配置靈活，組態(tài)方便，控制系統(tǒng)簡單明了，接線簡單、可靠。便于查找故障點，所以PLC機(jī)已經(jīng)成為新一代工業(yè)控制機(jī)的首選裝置，并在火電廠的輸煤控制系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用。PLC作為一種應(yīng)用在工業(yè)控制中的自動裝置，其本身具有一定抗干擾能力，也比較適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。1.4.2 控制系統(tǒng)功能控制部分是由開關(guān)量控制模塊和配料控制模塊組成，核子秤內(nèi)部控制模塊

23、之間的信號傳輸采用差分頻率信號傳輸技術(shù)，具有極強(qiáng)的抗干擾能力和遠(yuǎn)傳能力，從而保證了系統(tǒng)信道的可靠性和準(zhǔn)確性，在反饋控制上采用新型的人工智能PID調(diào)節(jié)算法，無振蕩，無超調(diào)。各模塊功能如下：1） 開關(guān)量輸入模塊該模塊能實現(xiàn)系統(tǒng)總流量、配比、水分的選擇，各種皮帶啟停信號的輸入和配料模塊啟停信號輸出，控制信號及大屏顯示接口，連鎖及配料控制和上位機(jī)的通訊，并留有備用選擇器。2） 配料控制模塊配料控制模塊能實現(xiàn)信號的采集、計算并與給定流量比較將誤差量按照控制算法進(jìn)行計算，轉(zhuǎn)換成420mA模擬量信號，發(fā)送給變頻調(diào)速器，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速從而改變當(dāng)前下料量，確保精度。從控制方案實施可見:最新配料系統(tǒng)在上位機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)

24、故障時，系統(tǒng)除打印報表功能無法實現(xiàn)外，其它控制部分均能正常工作，對整個配料系統(tǒng)無影響。由于在設(shè)計時將控制分散到控制模塊而將管理集中在工控上位機(jī)中，因此系統(tǒng)不僅保證了高可靠性的控制功能，而且又具有良好的用戶界面和管理功能，在硬件設(shè)計中考慮了配料控制模塊的可維護(hù)性，用戶只需要較少的微機(jī)及控制理論知識、維護(hù)經(jīng)驗，就能及時方便地確保整個自動配煤系統(tǒng)連續(xù)可靠的運(yùn)行。在系統(tǒng)中我們將采用PLC可編程控制器加上核子秤配料系統(tǒng)，并在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上采用主皮帶配料方式(一條龍配料方式)，這樣新的配料系統(tǒng)可不加小皮帶，使該項目投資及用戶日后的維護(hù)量達(dá)到最小、最少。該配煤系統(tǒng)可分為物料計量、微機(jī)操作、控制、變頻調(diào)速四大部分

25、。1.5 本文主要研究內(nèi)容本文主要研究了一個典型的帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)，以實例形式對程控系統(tǒng)各個部分進(jìn)行深入分析。輸送機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行條件惡劣，各種干擾信號多，是影響輸煤程控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。要使輸煤程控系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，增加其抗干擾能力是十分重要的。作為一種應(yīng)用于工業(yè)控制的自動裝置，PLC本身具有一定抗干擾能力，比較適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。盡管如此。由于輸煤系統(tǒng)運(yùn)行條件惡劣，各類干擾信號較多，使得抗干擾問題成為輸煤程控設(shè)計、調(diào)試及運(yùn)行中的一大難題。許多電廠輸煤程控系統(tǒng)不能長期穩(wěn)定運(yùn)行，抗干擾能力差是其最主要的原因。第2 章 PLC原理及應(yīng)用2.1 PLC的簡介PLC是英文(Programmable

26、Logic Controller)的縮寫，譯為可編程邏輯控制器。可編程邏輯控制器是以微處理器為核心，把自動化技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動化控制裝置。簡稱4C技術(shù)。國際電工委員會于1985年1月對可編程序控制器作了如下的定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字、模擬的輸人和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計”。l.中央處理單元(CPU)2.存

27、儲器 3.輸入、輸出接口電路繼電器線圈信號燈電磁閥(CPU)存儲器( RAM)輸入接口電路輸出接口電路中央處理器按鈕開關(guān)行程開關(guān)繼電器觸點圖2.1 PLC的基本組成框圖2.1.1 CPU主要具有以下功能1） 從存儲器中讀取指令。CPU從地址總線上給出存儲地址，從控制總線上給出讀命令，從數(shù)據(jù)總線上得到讀出的指令，并放在CPU內(nèi)的指令寄存器中去。2） 執(zhí)行指令。對存入在指令寄存器中的指令操作碼進(jìn)行譯碼，執(zhí)行指令規(guī)定的操作。例如：讀取輸入信號、讀取操作數(shù)、進(jìn)行邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算、將結(jié)果輸出等。3） 取下一條指令。CPU在執(zhí)行完一條指令后，能根據(jù)條件產(chǎn)生下一條指令的地址，取出和執(zhí)行下一條指令。在CPU

28、的控制下，程序的指令可以按順序執(zhí)行，也可以進(jìn)行分支和轉(zhuǎn)移。4) 處理中斷。CPU除了能按順序執(zhí)行程序外，還能接收輸入輸出接口發(fā)來的中斷請求，并進(jìn)行中斷處理，中斷處理完后，再返回原地，繼續(xù)順序進(jìn)行。2.1.2 存儲器存儲器是具有記憶功能的半導(dǎo)體電路，用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序以及工作數(shù)據(jù)。所謂系統(tǒng)程序是指控制和完成PLC各種功能的程序，這些程序是由制造廠家用微型計算機(jī)的指令系統(tǒng)編寫的，并固化到只讀存儲器中；所謂用戶程序是指用戶根據(jù)工程現(xiàn)場的生產(chǎn)過程和工藝要求編寫的控制程序，用戶程序由使用者通過編程器輸入到隨機(jī)存儲器(RAM)，允許修改，由用戶啟動運(yùn)行。2.1.3 輸入、輸出接口電路輸入、輸出接口

29、電路是PLC與現(xiàn)場被控設(shè)備或其他外圍設(shè)備相連接的部件，它起著PLC與外圍設(shè)備之間傳遞信息的作用。輸入接口電路：開關(guān)量輸入模塊，模擬量輸入模塊輸入PLC的各種控制信號，如按鈕開關(guān)、選擇開關(guān)、行程開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量等輸入信號，通過輸入接口電路將這些信號轉(zhuǎn)換成中央處理器能夠接受和處理的信號。 開關(guān)量 是指只有兩種對立狀態(tài)的量。如：按鈕開關(guān)，二進(jìn)制數(shù)，脈沖量等。模擬量 是指連續(xù)變化的量。如：溫度，壓力，液位，流量等。輸出接口電路：開關(guān)量輸出模塊，模擬量輸出模塊。輸出接口電路用于控制現(xiàn)場的執(zhí)行部件，如接觸器、繼電器、電磁閥、指示燈及報警裝置等。2.2 PLC有哪些特點2.2.1

30、模塊化設(shè)計體積小，重量輕，便于組裝，維護(hù)，擴(kuò)展及排除故障。模塊類型有：CPU，開關(guān)量輸入開關(guān)量輸出，模擬量輸入，模擬量輸出，電源，通信網(wǎng)卡，底板，擴(kuò)展底板等。1）可靠性高。從器件選擇到電路設(shè)計都進(jìn)行了優(yōu)化，可在惡劣環(huán)境下工作。工作溫度 055抗干擾能力 1000V 30100Hz冗余設(shè)計 雙機(jī)熱備，雙線通信，雙電源等。2）時間響應(yīng)塊，控制精度高。單條指令執(zhí)行時間1s左右。重要事件優(yōu)先處理。控制精度0.001V。3）行人員無需了解軟件知識，即可進(jìn)行操作。當(dāng)專業(yè)人員按照生產(chǎn)過程的控制要求編寫好PLC的梯形圖后，運(yùn)行人員只需操作相應(yīng)的按鈕，或上位機(jī)(操作員站)操作畫面中的虛擬按鈕，即可實現(xiàn)自動運(yùn)行。

31、2.3 PLC的工作原理2.3.1 逐條掃描最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于替代傳統(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但是這兩者的運(yùn)行方式是不一樣的：繼電器控制裝置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果一個繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器的所有觸點不論在繼電器控制線路的哪個位置上，都會立即同時動作。即如果一個輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點不會立即動作，必須等掃描到該觸點時才會動作，PLC的這種“串行”工作方式避免了繼電器控制系統(tǒng)中觸點競爭和時序失配的問題。2.3.2 循環(huán)掃描循環(huán)掃描的工作方式是在系統(tǒng)軟件控制下，順次掃描各輸入點的狀態(tài)，按用戶程序進(jìn)行運(yùn)算處理，然后順序向輸出點發(fā)出相應(yīng)的控

32、制信號。整個工作過程可分為內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入處理、程序執(zhí)行和輸出處理五個階段。2.3.4 程序執(zhí)行在程序執(zhí)行階段，PLC的CPU總是按先左后右、先上后下的順序依次掃描程序(梯形圖）。但對于跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。當(dāng)用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采人的對應(yīng)輸入狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對應(yīng)映象寄存器的當(dāng)前狀態(tài)，根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)器件的寄存器中。2.3.5 輸出刷新掃描既可按固定的順序進(jìn)行，也可按用戶程序所指定的可變順序進(jìn)行。這不僅因為有的程序不需每掃描一次就執(zhí)行一次，而且也因為在一些大系統(tǒng)中需要

33、處理的I/0點數(shù)多,通過安排不同的組織模塊，采用分時分批掃描的執(zhí)行方法，可縮短循環(huán)。第3章 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計3.1 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)簡介3.1.1 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)概述電廠發(fā)電的過程，簡單來說就是一個能量轉(zhuǎn)化的過程，即是利用燃料，如煤、石油、天然氣等所蘊(yùn)藏的化學(xué)能，通過燃燒轉(zhuǎn)化為熱能，熱能傳給鍋爐中的水，使水轉(zhuǎn)變成為具有一定壓力和溫度的蒸汽，導(dǎo)入汽輪機(jī)；在汽輪機(jī)中，蒸汽膨脹做功，將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，推動汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)：汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一起高速旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能變?yōu)殡娔芩椭岭娋W(wǎng)。其中，由于我國煤的分布面廣，分布量較大，且成本相對低廉等優(yōu)點，成為電廠的主要燃料之一。電廠的煤在燃燒前

34、需要經(jīng)過一系列處理，如粗粒篩、細(xì)粒篩等工藝，使燃煤得以充分燃燒，從而保證有最大程度的熱能能夠被轉(zhuǎn)化成電能，最大程度地陽氏供電煤耗，提高發(fā)電效率。因此輸煤系統(tǒng)是火電廠正常運(yùn)行的首要環(huán)節(jié)，它的穩(wěn)定、可靠、安全運(yùn)行是電廠安全生產(chǎn)的前提。正如本文前面所指出的那樣，火電廠輸煤系統(tǒng)設(shè)備種類繁多、分布面積廣、運(yùn)行環(huán)境差、干擾因素多等諸多不利因素，因此，如何提高燃料生產(chǎn)管理水平和生產(chǎn)效率變得越來越迫切，對安全生產(chǎn)和成本控制意義越來越重大。采用PLC程控的輸煤系統(tǒng)就是通過可編程序控制器對輸煤系統(tǒng)的生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，其外部設(shè)備與過去的繼電器強(qiáng)電集中控制基本相同，室內(nèi)設(shè)備比集中控制多了PC主機(jī)及配套設(shè)備，用于監(jiān)控和

35、組態(tài)。由于它可通過軟件對系統(tǒng)所需的不同運(yùn)行方式進(jìn)行排列組合，所以，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)集中控制的所有控制要求，還可以實現(xiàn)集中控制很難實現(xiàn)的一些較高的控制要求(如煤倉間配煤要求)。它可以設(shè)置多種閃光頻率，使同一信號顯示不同的運(yùn)行狀態(tài)，因此具有更多的控制功能和顯示功能，更能適應(yīng)輸煤系統(tǒng)復(fù)雜的工藝過程變化。它操作簡便，只要通過鍵盤或開關(guān)、按鈕即可實現(xiàn)各種控制要求，不容易引起誤操作，從而大大提高了輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。不容置疑，它是大型火電廠輸煤系統(tǒng)目前主要的控制方式之一。3.1.2 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的特點帶式輸送機(jī)憑借結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行平穩(wěn)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、能耗低和對環(huán)境污染小的特點，廣泛應(yīng)用于煤礦企業(yè)的散裝物料貨

36、物運(yùn)輸工作中。目前，以PLC為核心的控制系統(tǒng)已成為工業(yè)自動化電器控制系統(tǒng)的發(fā)展方向,將PLC技術(shù)應(yīng)用于煤礦帶式輸送機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)控制中,集設(shè)備的運(yùn)行、監(jiān)測和保護(hù)于一體，對提高煤炭生產(chǎn)自動化程度和安全生產(chǎn)具有重要意義。如：西門子公司S7-200CPU226可編程控制器，其功能特點如下：1) 控制功能。設(shè)有自動/手動2種控制方式。微機(jī)控制箱上有正常起車、正常停車、緊急停車、故障復(fù)位等按鈕。系統(tǒng)發(fā)生緊急故障時，只有當(dāng)故障排除后按下故障復(fù)位按鈕才能重新起車。2) 保護(hù)功能。 沿線故障保護(hù)。為了更及時判斷和處理故障，選用故障地址識別裝置，可將沿線閉鎖開關(guān)發(fā)來的跑偏、縱撕、閉鎖等故障及故障地址、停機(jī)信號進(jìn)行顯

37、示和處理，并將信號用無電位接點形式并行輸出，供給PLC與其他控制裝置。 電機(jī)溫度保護(hù)。主電機(jī)定子繞組裝入熱電阻，變換成電流信號輸入模擬量輸入模塊，CPU226把它換算成電機(jī)溫度，和設(shè)定溫度比較，檢測到電機(jī)超溫即停車，轉(zhuǎn)故障處理。 電機(jī)電流保護(hù)。主電機(jī)電流經(jīng)過電流變送器將電流信號輸入到數(shù)字輸入模塊，檢測出電機(jī)電流超過額定電流就立即停車，轉(zhuǎn)故障處理。3.2 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)帶式輸送機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)由驅(qū)動部分、制動部分和拉緊部分組成：1) 驅(qū)動部分 采用可控液粘傳動軟起動系統(tǒng)。2) 制動部分 采用機(jī)電液一體化盤式可控制動裝置。3) 拉緊部分 采用了液壓油缸自動拉緊裝置。3.2.1 設(shè)備組成要求1)

38、驅(qū)動部分采用可控液粘傳動軟起動系統(tǒng)。電動機(jī)在無負(fù)載的情況下達(dá)到滿速，使交流電動機(jī)與主滾筒之間實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的軟起動交流拖方式，具有改善電機(jī)起動性能、均衡負(fù)荷和保護(hù)電機(jī)的作用。由于液傳動系統(tǒng)依靠液壓站產(chǎn)生的壓力變化來推動動摩擦片，使動、靜摩擦片之間的油膜厚度產(chǎn)生可變調(diào)節(jié)。通過PLC可編程控制器可有效控制液壓站輸出油壓的變化，實現(xiàn)驅(qū)動系統(tǒng)軟起動。 2) 制動部分 采用機(jī)電液一體化盤式可控制動裝置。系統(tǒng)的制動靠制動盤與閘瓦之間的摩擦而產(chǎn)生。通過PLC可編程控制器控制液壓站向制動油缸中加壓，調(diào)節(jié)閘瓦與制動盤之間的壓力，使制動力矩可控，實現(xiàn)制動器的開、合和軟制動，達(dá)到輸送機(jī)停車平穩(wěn)可靠和降低機(jī)械沖擊的目的

39、。 3) 拉緊部分采用了液壓油缸自動拉緊裝置。在拉緊油缸的伸縮調(diào)節(jié)作用下，可拉緊鋼絲繩，使輸送帶保持預(yù)定的張緊力，自動補(bǔ)償輸送帶的彈性變形和塑性變形。通過PLC可編程控制器控制液壓站調(diào)節(jié)拉緊油缸前腔和后腔的壓力，由壓力傳感器將信號傳送給PLC可編程控制器，實現(xiàn)自動控制，達(dá)到恒定的拉緊力，保證了輸送帶與驅(qū)動滾筒之間驅(qū)動能力。3.2.2 設(shè)備的控制方式操作控制系統(tǒng)的目的是通過對帶式輸送機(jī)裝置的程序控制確保它能夠按設(shè)計的起動方式、運(yùn)行方式和停止方式速度圖運(yùn)行。1) 正常起動開車前，控制系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場情況,采集各保護(hù)傳感器信號，操作控制臺上開車信號控制開關(guān)置于開的位置，將制動器(盤閘和推桿制動器)的控制

40、開關(guān)置于工作位置，制動器泵開關(guān)停止位置撥到1#(或2#備用)泵開的位置，將電源開關(guān)和控制電源置于開的位置，加減速開關(guān)轉(zhuǎn)至繼續(xù)位置，手動調(diào)速開關(guān)置于自動位置，換向開關(guān)轉(zhuǎn)至正向位置(常時位置)或反向位置，油壓控制方式開關(guān)轉(zhuǎn)至傳感器位置。上電復(fù)位起車指令開車報告護(hù)正常制動閥送電閘開主電機(jī)啟動延時潤滑泵啟動延時制動泵啟動比例閥電流清零拒啟動延時比例閥電流受控增加I=I運(yùn)行信號輸出給煤機(jī)啟動打滑保護(hù)輸出啟車完成NYNYNY圖3.1 正常啟動圖2）緊急剎車運(yùn)行中，當(dāng)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)下列情況之一時，PLC控制系統(tǒng)將執(zhí)行正常停車程序：人為按動停車按鈕；后臺設(shè)備停車運(yùn)行(有聯(lián)鎖關(guān)系時)；液壓站控制油欠壓；出現(xiàn)

41、沿停、跑偏、堆煤、超溫、撕帶、打滑、煙霧故障之一；自動開車條件失效。急電指令主電機(jī)、控制泵斷電，比例閥電流清零潤滑泵開延時潤滑泵、制動器斷電停車結(jié)束圖3.2 緊急剎車圖 正常停車指令潤滑泵開比例閥電流受控減小盤閘開I0主電機(jī)、控制泵、潤滑泵斷電，比例閥電流清零延時制動器斷電停車結(jié)束NY 圖3.3 正常停車圖3）正常停車在系統(tǒng)出現(xiàn)下列情況之一時，PLC控制系統(tǒng)將使帶式輸送機(jī)進(jìn)入緊急停車程序，以保護(hù)人身及設(shè)備安全：遇突發(fā)事件，人為按動急停按鈕；主電機(jī)、控制油泵電機(jī)失電；潤滑油泵電機(jī)、制動器電機(jī)失電；推桿制動器突然落閘；盤閘控制油壓過低。3.3 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)3.3.1 系統(tǒng)的安全設(shè)計由于控制管理

42、系統(tǒng)僅對管理員開放權(quán)限，因此首先要對操作員的身份進(jìn)行判斷。當(dāng)操作員沒有通過身份驗證或不滿足管理員的權(quán)限要求時，而且設(shè)計超時限制，一旦登陸后30秒內(nèi)無任何操作，系統(tǒng)提示重新登陸，起到了對系統(tǒng)安全保障。然后根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的具體信息對操作人員信息進(jìn)行添加、修改、和刪除操作，并將數(shù)據(jù)更新到數(shù)據(jù)庫中。如圖3.4所示。其實現(xiàn)主要代碼如下：if request("action")="login" thenadmin name_request("admin name")admin_pass=Tequest("admin_pass")

43、set rs =server.createobject("adodb.recordset")sql="select*from admin where usemame="'&admin name&rs.open sql,conn,3,3response.write "<center><font color=red>用戶名不匹配<font>"else if admin_pass=rs("password") thensession("admin na

44、me")=rs("usentame")response.redirect"manage.asp"圖3.4 管理員流程圖表3.2 密碼管理表如表3.1密碼管理表admin，是此程序運(yùn)行所需的后臺數(shù)據(jù)庫.主要包括臺管理超級管理用戶的操作用戶名、真實姓名、密碼、權(quán)限級別、登記日期、登陸次數(shù)等主要信息內(nèi)容。3.3.2 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)流程設(shè)計響鈴標(biāo)志=1安全回路正常確認(rèn)復(fù)位成功制動閥松閘勵磁及主回路投切系統(tǒng)運(yùn)煤運(yùn)人系統(tǒng)運(yùn)行正常標(biāo)志=1？停車按鈕標(biāo)志=1？RS232通信過發(fā)送正常停機(jī)結(jié)束事故停機(jī)斷電抱閘RS232通信發(fā)送事故停機(jī)結(jié)束NYNYY圖3.5

45、系統(tǒng)控制部分的軟件流程本系統(tǒng)控制部分的軟件流程如圖3.5所示，響鈴信號觸發(fā)PLC中斷，處理器先確定安全回路是否正常工作，以避免發(fā)生危險，在確認(rèn)安全回路正常的情況下，處理器發(fā)出信號控制制動閘送閘。為啟動直流電機(jī)，需要先建立勵磁磁場，所以處理器先控制勵磁回路投切，再控制主回路電機(jī)的投切，由此直流電機(jī)開始運(yùn)煤或是運(yùn)人，在電機(jī)運(yùn)行過程中，處理器一直監(jiān)控系統(tǒng)的安全狀態(tài)和人工停車標(biāo)志。如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行不正常，如鋼絲繩脫槽、輸送帶脫槽、乘人過限、電機(jī)超速超溫、電機(jī)過壓過流。如果處理器認(rèn)為系統(tǒng)的運(yùn)行不安全，處理器將控制直流電動機(jī)停機(jī)，并通過繼電器控制主開關(guān)抱閘，并把相應(yīng)的系統(tǒng)非正常狀態(tài)通過RSZ犯總線傳送給上

46、位PC機(jī)，以實現(xiàn)整個煤礦主要電機(jī)的統(tǒng)一管理，并詳細(xì)記錄系統(tǒng)的運(yùn)行記錄和每個電機(jī)的安全記錄。3.3.3 PLC程序設(shè)計PLC可編程控制器作為控制系統(tǒng)的核心，結(jié)合若干監(jiān)測傳感器的配合應(yīng)用，構(gòu)成高可靠性的計算機(jī)控制系統(tǒng)，能夠?qū)︱?qū)動部分、制動部分和拉緊部分進(jìn)行實時監(jiān)控，實現(xiàn)自動控制運(yùn)行方式。PLC控制系統(tǒng)組成示意圖如圖3.6所示。配電柜主電機(jī)傳感器組操作控制臺液粘傳動站液控站盤閘液控站拉緊裝置液控站圖3.6 PLC控制系統(tǒng)組成示意圖3.4 生產(chǎn)管理功能要求對正常生產(chǎn)運(yùn)行定期打印記錄，其中包括交接班記錄、日報、月報、年報打印。運(yùn)行人員的操作記錄打印，對運(yùn)行人員在控制室內(nèi)進(jìn)行的所有操作項目及每次操作時間作

47、記錄，以便于事故分析。累計的設(shè)備運(yùn)行小時數(shù)將自動提醒檢修維護(hù)設(shè)備，實現(xiàn)狀態(tài)檢修。 綜上所述 ，系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)盡可能的降低能耗，實現(xiàn)功率的合理分擔(dān)和電網(wǎng)較為合理的運(yùn)行。針對發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)，很長的皮帶線應(yīng)盡量在保證正常運(yùn)行的情況下，節(jié)約能耗， 即保證無堆煤，又節(jié)約能耗。考慮分段運(yùn)行。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，各行業(yè)對能源的要求不斷增多，這就對能源工業(yè)，尤其是電力工業(yè)提出更嚴(yán)格的要求。就火電廠而言， 能否最大負(fù)荷地輸出電能的主要因素之一，就是能否保證輸煤系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。就輸煤系統(tǒng)的現(xiàn)狀看，自動化水平和工作效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電廠的要求是不相適應(yīng)的。因此，火電廠輸煤系統(tǒng)的全面改造己成為火電廠的當(dāng)務(wù)之急，輸煤程控

48、己勢在必行。為了不溢煤，應(yīng)設(shè)置煤位上限及上煤位檢測以及時停止輸煤。為了皮帶無堆煤，輸煤皮帶機(jī)應(yīng)在煤到達(dá)前，先行運(yùn)行(有煤時起動困難)。當(dāng)不需供煤時，每條皮帶應(yīng)無余煤，及當(dāng)系統(tǒng)要求停止供煤時，皮帶應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行直到皮帶上的煤送完后才停下來。一次起動設(shè)備多， 安全聯(lián)鎖要求高。同時起動的設(shè)備高達(dá)20至30臺以上，在起動或停機(jī)過程中有嚴(yán)格的聯(lián)鎖要求。 采用上述方案設(shè)計的輸煤程控系統(tǒng)現(xiàn)已正式投入使用，根據(jù)實際的運(yùn)行情況證明: 整個系統(tǒng)安全可靠，穩(wěn)定性高，控制靈活性強(qiáng)。隨著計算機(jī)和PLC技術(shù)的提高，輸煤系統(tǒng)的自動化水平也在不斷提高，目前已經(jīng)做到了把相對分散的各個設(shè)備統(tǒng)一集中到一起控制的情況，幾乎涵蓋了全部的設(shè)

49、備，這其中大部分設(shè)備可以自動順序啟停，個別設(shè)備只能夠上位機(jī)手動操作，表明了目前自動化水平的提高。相信隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展和計算機(jī)、PLC硬件及軟件水平的不斷提高，程序控制作為輸煤系統(tǒng)的主要控制方式， 在火力發(fā)電廠將得到更加廣泛的應(yīng)用。該方案實現(xiàn)了工業(yè)電視系統(tǒng)同輸煤程控系統(tǒng)的通訊，可以完成輸煤設(shè)備故障電視畫面自動切換到故障設(shè)備所在鏡頭，便于及時查找故障原因。 3.5 本章小結(jié)通過上面的介紹總體的介紹了輸煤程控的系統(tǒng)流程與設(shè)計,還有輸煤系統(tǒng)的安全設(shè)計，以及PLC的系統(tǒng)設(shè)計。隨著計算機(jī)和PLC技術(shù)的提高，輸煤系統(tǒng)的自動化水平也在不斷提高，在這些程序的健全化過程中，也逐漸推動著我國電力事業(yè)的迅速發(fā)展

50、。第4章 PLC輸煤控制系統(tǒng)功能實現(xiàn)4.1 控制系統(tǒng)功能控制部分是由開關(guān)量控制模塊和配料控制模塊組成，核子秤內(nèi)部控制模塊之間的信號傳輸采用差分頻率信號傳輸技術(shù)，具有極強(qiáng)的抗干擾能力和遠(yuǎn)傳能力，從而保證了系統(tǒng)信道的可靠性和準(zhǔn)確性，在反饋控制上采用新型的人工智能PID調(diào)節(jié)算法，無振蕩，無超調(diào)。各模塊功能如下：4.1.1 開關(guān)量輸入模塊該模塊能實現(xiàn)系統(tǒng)總流量、配比、水分的選擇，各種皮帶啟停信號的輸入和配料模塊啟停信號輸出，控制信號及大屏顯示接口，連鎖及配料控制和上位機(jī)的通訊，并留有備用選擇器。A/D DI/O工控計算機(jī)其他系統(tǒng)PLC輸入（開關(guān)）輸煤控制PLC輸出（接觸器）被控對象（輸煤設(shè)備）圖4.1

51、 系統(tǒng)關(guān)系簡圖4.1.2 配料控制模塊配料控制模塊能實現(xiàn)信號的采集、計算并與給定流量比較將誤差量按照控制算法進(jìn)行計算，轉(zhuǎn)換成420mA模擬量信號，發(fā)送給變頻調(diào)速器，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速從而改變當(dāng)前下料量，確保精度。從控制方案實施可見：最新配料系統(tǒng)在上位機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)除打印報表功能無法實現(xiàn)外，其它控制部分均能正常工作，對整個配料系統(tǒng)無影響。由于在設(shè)計時將控制分散到控制模塊而將管理集中在工控上位機(jī)中，因此系統(tǒng)不僅保證了高可靠性的控制功能，而且又具有良好的用戶界面和管理功能，在硬件設(shè)計中考慮了配料控制模塊的可維護(hù)性，用戶只需要較少的微機(jī)及控制理論知識、維護(hù)經(jīng)驗，就能及時方便地確保整個自動配煤系統(tǒng)連續(xù)

52、可靠的運(yùn)行。4.2 報警功能當(dāng)系統(tǒng)各測量單元出現(xiàn)故障時，工藝流程主畫面將以警示色提醒用戶，按下相關(guān)鍵后，可由CRT顯示故障代碼；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)空倉或圓盤給料機(jī)堵料而無法下料時，工藝流程畫面也以警示色提醒用戶，同時出現(xiàn)聲音報警，提醒用戶及時處理。圖4.2 主程序流程圖4.3 控制原理4.3.1 配比控制由于給煤量的大小取決于多種工藝參數(shù)和檢測結(jié)果，所以給煤任務(wù)來自于上位機(jī)的配比計算，計算機(jī)采用配比數(shù)學(xué)摸型，它是根據(jù)配煤總量和各種煤所占的比例，及所含有的水份等參數(shù)，結(jié)合配比專家知識和現(xiàn)場經(jīng)驗，計算各種煤的流量設(shè)定值，作為進(jìn)行指導(dǎo)和校正的手段。這里可輸入各種煤的成份，檢驗結(jié)果等信息，制定配煤方案，下達(dá)配

53、煤命令。4.3.2 自動調(diào)節(jié)過程 它是通過取消小皮帶，并在集料皮帶下直接安裝核子秤，可實時取得各種給煤流量反饋值的電壓信號(030mV)，經(jīng)變送器放大，并轉(zhuǎn)換為420mA的電流信號，送至可編程控制器的A/D轉(zhuǎn)換接口，經(jīng)采樣后，與上位機(jī)設(shè)定的各種配煤給定值進(jìn)行比較，然后進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)算，其控制量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換接口送至變頻調(diào)速器，以此來改變變頻器的輸出值，從而改變圓盤給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速，調(diào)整給煤量，使之與設(shè)定值相等，完成自動配煤過程，下煤量設(shè)定值的大小決定了圓盤轉(zhuǎn)速，圓盤轉(zhuǎn)速與下煤量成正比。4.3.3 控制規(guī)則1) 若控制誤差的絕對值太大，則增加輸出量，加強(qiáng)控制作用，實現(xiàn)快速跟蹤調(diào)節(jié)；2) 若控制誤差及其變化率均在允許范圍內(nèi)，則輸出量不變，維持原控制作用；3) 若控制誤差與其變化率的符號相反(如控制誤差為正，而其值卻在減少)，且誤差變化率相對于誤差較小，則要加強(qiáng)控制作用；4) 若控制誤差與其變化率的符號相反，且誤差變化率相對較大，則加入“微分控制”；5) 若控制誤差與其變化率符號相反，且二者絕對值相近時，維持原有控制；6) 若控制誤差與其變化率符號相同，誤差增大趨勢，則采用“比例、積分、微分”控制，增強(qiáng)