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1、石家庄铁铁道大学学四方学学院毕业业设计热电厂输输煤自动动控制系系统的设设计The Dessignn off Cooal Powwer Plaant Conntrool SSysttem20133 届届 电气气工程 系专 业 电气工工程及其其自动化化 学 号 学生姓名名 指导教师师 完成成日期 20013年年5月27日毕业设计计任务书书题目热电厂输输煤自动动控制系系统的设设计学生姓名名学号班级专业电气工程程及其自自动化承担指导导任务单单位电气工程程系导师姓名导师职称讲师一、主要要内容热电厂输输煤系统统分卸煤煤与上煤煤两大部部分。料料斗和11#33#皮带带负责把把煤由铁铁路从煤煤场输送送到配煤煤场
2、。煤煤在配煤煤场经碾碾碎去渣渣和铁硝硝石，由由给煤机机给煤经经4#AA7#A到00#或者者4#BB7#B到00#送进进锅炉，共共12条条皮带，配配煤场靠靠近铁路路，与发发电房侧侧的电控控室相距距10000M。方案要要求用一一台PLLC控制制卸煤、给给煤，PPLC与与PC之之间不通通讯。二、基本本要求1.系统统启动前前各台设设备预警警；2.地面面输煤生生产线上上各设备备按逆煤煤流方向向顺序延延时起动动，按顺煤煤流方向向顺序延延时停车车； 3.输煤煤线上任任一设备备因故障障或其它它原因停停车时，来煤方方向各设设备立即即停车，顺煤方方向顺序序延时停停车，以避免免堆煤，减少皮皮带压煤煤；4.在紧紧急情
3、况况下，任一设设备都可可通过现现场急停停按钮实实现紧急急停车；5.对各各台设备备的运转转状态实实时自动动检测，并将信信息传输输给PLLC；6.各台台设备的的运转情情况及故故障报警警等信息息都可以以由显示示灯显示示出来。三、主要要技术指指标(或或研究方方法)1.设计计应贯彻彻最新国国家标准准；2.根据据控制选选择PLLC型号号，分配配I/OO端口；3.设计计I/OO电路，选选择电器器元件；4.绘制制电气控控制系统统图，梯梯形图，绘绘制用户户程序短短语表并并模拟调调试；5.编制制元件清清单；6.编写写设计、使使用说明明书。四、应收收集的资资料及参参考文献献1.小小型可编编程序控控制器原原理与实实践
4、 辽宁科科技出版版社2.可可编程控控制器应应用技术术 机械工工业出版版社3.建建筑电气气控制技技术 窦晓晓霞 高高等教育育出版社社4.现现代建筑筑电气控控制技术术应用 陈陈志新 机械工工业出版版社五、进度度计划第1-22周： 收集集资料，作作开题报报告。第3-44周： 分析析、确定定方案。第5-77周： 系统统软、硬硬件设计计；第8周： 中期期检查。第9-112周： 模拟拟调试。第13-14周周：论文文审核定定稿。第15-16周周：答辩辩。教研室主主任签字字时间 年 月月 日毕业设计计开题报报告题目热电厂输输煤的自自动控制制学生姓名名学号班级专业电气工程程及其自自动化一、课题题来源及及研究的的
5、目的和和意义随着我国国电力事事业的飞飞速发展展，火电电厂单机机容量及及生产过过程的控控制模块块不断增增大，裕裕兴参数数越来越越高，主主辅机及及其相应应的热力力设备和和系统更更加复杂杂。输煤煤系统是是电力生生产燃料料供应的的有利保保证，是是电厂辅辅助系统统的重要要组成部部分。因因此在输输煤系统统中选择择比较有有优势的的PLCC控制系系统，整整个控制制过程具具有正常常运行及及事故处处理、各各种参数数的监测测，报警警信号的的发出、装装置的调调节、控控制及设设备危险险时的保保护功能能。实践践证明PPLC系系统可以以有效的的防止事事故的扩扩大，保保证设备备和人身身的安全全。二、国内内外在该该方向的的研究
6、现现状及分分析 国外火力力发电厂厂输煤系系统大多多数以采采用PLLC+计计算机控控制方式式来实行行高效的的自动化化生产，以以国外某某火力发发电厂输输煤系统统为例，该该输煤控控制系统统采用PPLC控控制系统统，选用用的是罗罗克韦尔尔公司系系列产品品，PLLC主机机为2台(双机双双揽热备备用)，备用用装置与与工作主主机进行行在线跟跟踪，在在工作主主机故障障，退出出运行时时，备用用主机可可以进行行无惯性性的切换换，接替替主机的的工作，一一保证控控制系统统的无扰扰动运行行，。操操作员、程程师站都都配置iiFixx3.55软件，互互为冗余余。保证证输煤控控制系统统的信息息在网络络上正确确的传递递，实现现
7、本地的的监控的的需要。这这样从系系统的角角度来看看，从下下位PLLC的CPUU，通讯讯模块，交交换机，网网线到上上位的监监控计算算机和监监控原件件，消除除了单点点故障，系系统具有有很高的的可用性性和可靠靠性。国内早起起火力发发电厂输输煤系统统大多数数采用的的是就地地手动控控制方式式或集中中控制方方式，即即是一种种基于继继电接触触器和技技工手动动方式的的半自动动化系统统，一般般在每条条皮带附附近均没没有一个个就地操操作室，每每个操作作室内都都需要人人员进行行监视和和操作，并并且通过过电话，广广播等形形式实现现系统的的联动。这这种设计计不仅需需要占用用大量的的人力资资源，大大大降低低了电厂厂的生产
8、产效率，同同时，由由于现场场环境的的十分恶恶劣，对对员工的的身体也也早造成成了很大大的伤害害。目前国内内较新的的火力发发电厂中中只属于于辅机系系统之一一，从而而导致对对整个输输煤系统统往往缺缺少重视视，缺乏乏统筹考考虑及规规划，多多数仍就就采用集集中程序序控制方方式，却却并没有有采用最最先进的的微机分分级控制制方式，最最终使其其无法体体现出当当今自动动化系统统的优秀秀特性。输煤系统统是火力力发电厂厂中较为为庞大的的一个辅辅助系统统。随着着我国电电力工业业的迅速速发展，火火电厂的的装机容容量和单单机容量量的日益益增大输输煤系统统的规模模也大幅幅度的上上升，对对其控制制方式、运运行水平平的要求求也
9、越来来越高。输输煤程控控系统主主要是可可编程控控制器为为主，实实现输煤煤系统的的自动化化控制。与与强电集集中的控控制相比比，在技技术上具具有控制制功能强强，编程程简单，实实现工艺艺联锁方方便，可可省去大大量接线线，维护护方便。PLC不仅能完成复杂的继电器控制逻辑，而且也可以实现模拟量的控制实现远程通讯。目前，PLC在输煤系统的应用基本上限于设备级，各系统处于各自的PLC控制下互相间基本独立。输煤系统实现城程序控制盒工业电视系统监视对提高输煤系统的可靠性、减少岗位人员和他们的劳动强度，加强输煤过程的运行管理和节能，实现状态检修具有非常重要的意义。三、主要要研究内内容 1.系统统启动前前各台设设备
10、预警警；2.地面面输煤生生产线上上各设备备按逆煤煤流方向向顺序延延时起动动，按顺煤煤流方向向顺序延延时停车车； 3.输煤煤线上任任一设备备因故障障或其它它原因停停车时，来煤方方向各设设备立即即停车，顺煤方方向顺序序延时停停车，以避免免堆煤，减少皮皮带压煤煤；4.在紧紧急情况况下，任一设设备都可可通过现现场急停停按钮实实现紧急急停车；5.对各各台设备备的运转转状态实实时自动动检测，并将信信息传输输给PLLC；6.各台台设备的的运转情情况及故故障报警警等信息息都可以以由显示示灯显示示出来。四、研究究方案本设计主主要以传传送带输输煤为设设计对象象，采用用PLCC控制技技术，保保证输煤煤系统稳稳定可靠
11、靠运行。PLC控制系统主要包括电动机，料斗电磁阀，犁煤机，可编程控制器。本设计中有12台传送带电机，2台犁煤机，电动机选择30kw的功率。系统具有自动和手动操作功能和故障报警，根据上述设计要求，进行系统总控制的方案设计。PLC硬件设备的选型，I/O输入输出点数，系统的硬件连接图，设计梯形图的程序并且程序进行调试和仿真。五、预期期达到的的目标：设计利用用三菱的的PLCC控制皮皮带输送送机输送送过程中中的各时时间继电电器和中中间继电电器。在在上煤时时，依次次启动每每台电动动机，避避免系统统遭受过过分冲击击，稳定定启动过过程，在在停止上上煤时，使使各皮带带机反顺顺序停，保保证输煤煤的稳定定运送，避避
12、免皮带带机的积积料等问问题，从从而使得得继电器器控制系系统的硬硬件结构构简化，稳稳定性可可靠性大大为提高高。指导教师师签字时 间年 月月 日日摘要传统的热热电厂输输煤控制制系统是是一种基基于继电电接触器器的系统统,由于于输煤系系统现场场环境十十分恶劣劣，不仅仅极大损损害了工工人的身身体健康康，而且且由于输输煤系统统范围大大，经常常有皮带带跑偏、皮皮带撕裂裂及落煤煤管堵塞塞等等麻麻烦，大大大降低低了发电电厂的生生产效率率。随着着发电厂厂规模的的扩大，对对煤量的的需求大大大提高高，传统统的输煤煤系统己己无法满满足发电电厂的需需要。本设计以以PLCC控制技技术为核核心，以以传送带带输煤为为设计对对象
13、，让让传送带带依次延延时逆煤煤启动，延延时顺煤煤方向停停止，自自动进行行上煤和和卸煤功功能，并并且具有有上煤和和卸煤的的预警信信号和故故障时自自动报警警的能力力，输煤煤系统的的传送带带是由电电动机提提供动力力，利用用GX Devvelooperr来进行行仿真，可可以直接接观看各各个传送送带的运运行状态态。采用用整个控控制系统统结构简简单，维维修方便便，经济济适用。本文在充充分考虑虑输煤系系统的作作用和运运行可靠靠性基础础上，设设计了一一条两路路多段互互为备用用的输煤煤系统，从从结构上上保证了了输煤系系统的运运行可靠靠性。最最终实现现了由料料斗和11#-33#皮带带依次启启动输送送至配煤煤场，再
14、再由4#-7#皮带传传送至锅锅炉。关键词：输煤煤控制系系统传传送带PLCCAbsttracctConvventtionnal theermaal ppoweer pplannt ccoall haandllingg syysteem iis bbaseed oon rrelaay cconttactts ssysttem, beecauuse coaal hhanddlinng ssysttem envviroonmeent is verry bbad sceene, noot oonlyy grreattly dammageed tthe heaalthh off woorkeers, an
15、nd bbecaausee thhe ccoall haandllingg syysteem rrangge, oftten witth bbeltt deeviaatioon, bellt ttearr crrackk annd ccoall chhutee bllockkagee soo cuumbeersoome, grreattly redduciing thee prroduuctiivitty oof pplannts. Ass thhe pplannt ggrowws, thee deemannd ffor coaal hhas greeatlly iimprroveed tth
16、e traadittionnal coaal hhanddlinng ssysttem hass beeen unaablee too meeet thee pllantts neeeds.The dessignn off PLLC cconttroll teechnnoloogy as thee coore, cooal connveyyor dessignn obbjeccts, soo inn tuurn dellay couunteer ccoall coonveeyorr sttartt, sstopp deelayy diirecctioon aalonng tthe coaal,
17、 coaal aand coaal uunlooadiing on auttomaaticcallly, it alsso hhas thee unnloaadinng oof ccoall annd wwarnningg siignaal wwhenn thhe aautoomattic alaarm andd faaultt caapaccityy, ccoall coonveeyorr syysteem iis ppoweeredd byy ann ellecttricc mootorr, tto ssimuulatte tthe usee off GXX Deevellopeer, y
18、ouu caan ddireectlly wwatcch tthe runnninng sstattus of eacch bbeltt. UUsinng tthe enttiree coontrrol sysstemm iss siimplle, eassy mmainntennancce, affforddablle.In tthiss paaperr, ggivee fuull connsidderaatioon tto tthe rolle aand opeerattionn off cooal hanndliing sysstemm reeliaabillityy baasedd o
19、nn thhe ddesiign of a ttwo-wayy muultii-seegmeent muttuall baackuup ccoall haandllingg syysteem, froom tthe strructturee too ennsurre tthe coaal hhanddlinng ssysttem relliabbiliity. Ulltimmateely reaalizzed by thee hooppeer aand 1#-3# connverryorr beelt staartss too tuurn coaal ffielld,tthenn byy 4#
20、-7# annd ssentt too thhe bboiller bellt.Key worrds:Coall trranssferrConnveyyorPPLC目录第1章绪论111.1课题研研究的目目的意义义11.2国内外外研究现现状11.3论文研研究内容容2第2章 可编编程序控控制器的的概况332.1PLCC的概念念及发展展32.1.1可编编程序控控制器的的历史332.1.2可编编程序控控制器的的物理结结构42.1.3可编编程序控控制器的的特点及及应用442.2PPLC控控制系统统的设计计步骤55第3章 系统统的硬件件设计773.1器器件的选选择73.1.1PLLC机型型的选择择73.1
21、.2电动动机的选选型83.1.3其他他元件的的选型993.2II/O接接线图1103.3电电机主电电路图的的设计111第4章 系统统的软件件设计1124.1系统软软件控制制124.2卸煤控控制部分分144.3上煤部部分的控控制200第5章仿真226第6章结论与与展望2286.1结论2286.2展望228参考文献献29致谢300附录311附录A外文资资料311附录B上煤步步进流程程39附录C梯形图图42附录D指令表表47石家庄铁道大学四方学院毕业设计第1章绪论论皮带传输输系统因因其结构构简单，使使用方便便，造价价低廉被被广泛应应用于工工业、商商业、农农业、医医药、军军事等方方面，在在采矿运运输、
22、冶冶金送料料、车站站及码头头的货物物运输更更是广泛泛使用，同同样，发发电厂的的输煤系系统也采采用皮带带传输。热电厂输输煤系统统是热工工厂中较较为庞大大的一个个公用系系统，其其任务是是卸煤、配配煤、上上煤以达达到按时时、保质质、保量量的为机机组提供供燃煤的的目的。1.1课题研研究的目目的意义义传统的热热电厂输输煤控制制系统是是一种基基于继电电接触器器，现场场环境十十分恶劣劣，工人人们通过过开动承承前起后后的皮带带运输机机及取煤煤机向锅锅炉前的的储煤仓仓输煤，经经常有皮皮带跑偏偏、皮带带撕裂及及落煤管管堵塞等等等故障障。但对对热电厂厂而言，蒸蒸汽工序序的炉膛膛是不容容许断煤煤的。输输煤系统统工作时
23、时尽量将将煤装满满储煤仓仓，不仅仅可以保保证输煤煤系统故故障时，工工人们有有足够的的时间排排除故障障，也可可以保证证输煤设设备有充充分的时时间检修修。随着着发电厂厂规模的的迅速扩扩大，输输煤系统统的作用用日益突突出，而而传统的的输煤系系统已无无法满足足热电厂厂的需要要，因此此需要对对传统的的发电厂厂输煤系系统进行行改造。传统输煤煤系统具具有以下下特点：(1)任任务重 为了了保证工工业用煤煤，输煤煤系统必必须始终终处于完完好的状状态。日日累计运运行时间间达8-10hh以上。(2)运运行环境境差、劳劳动强度度大 由于各各种因素素造成输输煤系统统的运行行环境恶恶劣、脏脏污，需需要占用用大量的的辅助劳
24、劳动力。(3)一一次起动动设各多多，安全全联锁要要求高 同时时起动的的设备高高达200-300台以上上，在起起动或停停机过程程中有严严格的联联锁要求求1。1.2国内外外研究现现状国外火力力发电厂厂输煤系系统大多多数以采采用PLLC+计计算机控控制方式式来实行行高效的的自动化化生产，以以国外某某火力发发电厂输输煤系统统为例，该该输煤控控制系统统采用PPLC控控制系统统，选用用的是罗罗克韦尔尔公司系系列产品品，PLLC主机机为2台(双机双双揽热备备用)，备用用装置与与工作主主机进行行在线跟跟踪，在在工作主主机故障障，退出出运行时时，备用用主机可可以进行行无惯性性的切换换，接替替主机的的工作，一一保
25、证控控制系统统的无扰扰动运行行，。操操作员、程程师站都都配置iiFixx3.55软件，互互为冗余余。保证证输煤控控制系统统的信息息在网络络上正确确的传递递，实现现本地的的监控的的需要。这这样从系系统的角角度来看看，从下下位PLLC的CPUU，通讯讯模块，交交换机，网网线到上上位的监监控计算算机和监监控原件件，消除除了单点点故障，系系统具有有很高的的可用性性和可靠靠性。国内早起起火力发发电厂输输煤系统统大多数数采用的的是就地地手动控控制方式式或集中中控制方方式，即即是一种种基于继继电接触触器和技技工手动动方式的的半自动动化系统统，一般般在每条条皮带附附近均没没有一个个就地操操作室，每每个操作作室
26、内都都需要人人员进行行监视和和操作，并并且通过过电话，广广播等形形式实现现系统的的联动。这这种设计计不仅需需要占用用大量的的人力资资源，大大大降低低了电厂厂的生产产效率，同同时，由由于现场场环境的的十分恶恶劣，对对员工的的身体也也早造成成了很大大的伤害害。目前国内内较新的的火力发发电厂中中只属于于辅机系系统之一一，从而而导致对对整个输输煤系统统往往缺缺少重视视，缺乏乏统筹考考虑及规规划，多多数仍就就采用集集中程序序控制方方式，却却并没有有采用最最先进的的微机分分级控制制方式，最最终使其其无法体体现出当当今自动动化系统统的优秀秀特性2。1.3论文研研究内容容本文主要要是利用用PLCC控制传传送带
27、一一次启动动，系统统启动前前各台设设备预警警。在正正常情况况下，地地面输煤煤生产线线上各设设备按逆逆煤流方方向顺序序延时起起动，按顺煤煤流方向向顺序延延时停车车。输煤线线上任一一设备因因故障或或其它原原因停车车时，来煤方方向各设设备立即即停车，顺煤方方向顺序序延时停停车，以避免免堆煤，减少皮皮带压煤煤。在紧急急情况下下，任一设设备都可可通过现现场急停停按钮实实现紧急急停车。对各台台设备的的运转状状态实时时自动检检测，并将信信息传输输给PLLC。各台设设备的运运转情况况及故障障报警等等信息都都可以由由显示灯灯显示出出来。82第2章 可编编程序控控制器的的概况2.1PLCC的概念念及发展展现代社会
28、会要求制制造业对对市场需需求作出出迅速的的反应，生生产出小小批量、多多品种、多多规格、低低成本和和高质量量的产品品，为了了满足这这一要求求，生产产设备和和自动生生产线的的控制系系统必须须具有极极高的可可靠性和和灵活性性，可编编程序控控制器正正是顺应应这一要要求出现现的，它它是以微微处理器器为基础础的新型型工业控控制装置置，已经经成为当当代工业业自动化化的主要要支柱之之一。可编程序序控制器器(Proograammaablee Coontrrolller)本来应应简称PPC，为为了与个个人计算算机(Perrsonnal Commputter)的简称称PC相相区别，现现在一般般将可编编程序控控制器简
29、简称为PPLC(Proograammaablee Loogicc Coontrrolller)。2.1.1可可编程序序控制器器的历史史可编程序序控制器器的产生生和发展展与继电电器控制制系统又又很大的的关系。继继电器已已有上百百年的历历史，它它是一种种用弱电电信号控控制强电电信号的的电磁开开关。在在复杂的的继电器器控制系系统中，故故障的查查找和排排除是非非常困难难的，可可能会花花费大量量时间，严严重地影影响生产产3。19688年，美美国最大大的汽车车制造厂厂家通用汽汽车公司司(GM)提出了了研制可可编程序序控制器器的基本本设想，即即：(1)编编程简单单，可在在现场修修改程序序；(2)维维护方便便
30、，采用用插件式式结构；(3)可可靠性高高于继电电器控制制柜；(4)体体积小于于继电器器控制柜柜；(5)成成本可与与继电器器控制柜柜竞争；(6)可可将数据据直接送送入计算算机；(7)可可直接使使用1115V交交流输入入电压；(8)输输出采用用1155V交流流电压，能能直接驱驱动电磁磁阀、交交流接触触器等负负载；(9)通通用性强强，扩展展方便；(10)能存储储程序，存存储器容容量可扩扩展到44KB。19699年，美美国数字字设备公公司(DECC)研制出出了世界界上第一一台可编编程序控控制器。70年代代初期出出现了微微处理器器，它的的体积小小、功能能强、价价格便宜宜，很快快被用于于可编程程序控制制器
31、，使使它的功功能增强强、工作作速度加加快、体体积减小小、可靠靠性提高高、成本本下降。可可编程序序控制器器不仅能能实现对对开关量量的逻辑辑控制，还还具有数数学运算算、数据据处理、运运动控制制、模拟拟量PIID控制制、通信信联网等等功能。在在发达的的工业化化国家，可可编程序序控制器器已经广广泛地应应用在所所有的工工业部门门，其应应用已扩扩展到楼楼宇自动动化、家家庭自动动化、商商业、公公用事业业、测试试设备和和农业等等领域。2.1.2可可编程序序控制器器的物理理结构根据硬件件结构的的不同，可可以将可可编程序序控制器器分为整整体式、模模块式和和叠装式式。(1)整整体式可可编程序序控制器器整体式又又叫单
32、元元式或箱箱体式，CCPU模模块、II/O模模块和电电源装在在一个箱箱状机壳壳内，机机构非常常紧凑。它它的体积积小、价价格低，小小型可编编程序控控制器一一般采用用整体式式机构。(2)模模块式可可编程序序控制器器大、中型型可编程程序控制制器和部部分小型型可编程程序控制制器采用用模块式式机构。模模块式可可编程序序控制器器用搭积积木的方方式组成成系统，它它由框架架和模块块组成。模模块插在在模块插插座上，后后者在框框架中的的总线连连接板上上。可编编程序控控制器厂厂家备有有不同槽槽数的框框架供用用户选用用，如果果一个框框架容纳纳不下所所选用的的模块，可可以增设设一个或或数个扩扩展框架架，各框框架之间间用
33、I/O扩展展电缆相相连。有有的可编编程序控控制器没没有框架架，各种种模块安安装在基基板上。(3)叠叠装式可可编程序序控制器器三菱公司司的FXX系列可可编程序序控制器器吸取了了整体式式和模块块式可编编程序控控制器的的优点，它它的基本本单元、扩扩展单元元和扩展展模块的的高度和和深度相相同，但但是宽度度不同。它它们不用用基板，仅仅用扁平平电缆连连接，紧紧密拼装装后组成成一个整整齐的长长方体，输输入、输输出点数数的配置置也相当当灵活，有有人将这这种结构构称为叠叠装式4。 2.1.3可可编程序序控制器器的特点点及应用用(1)PPLC的的特点PLC可可靠性高高，抗干干扰能力力强；通通用性高高，使用用方便；
34、程序设设计简单单，易学学；系统统设计周周期短；安装简简便，调调试方便便，维护护工作量量小。(2)PPLC的的应用目前，PPLC在在国内外外已广泛泛应用于于钢铁、石石油、化化工、电电力、建建材、机机械制造造、汽车车、轻纺纺、交通通运输、环环保及文文化娱乐乐等各个个行业，使使用情况况大致可可归纳为为如下几几类：开关量量的逻辑辑控制这是PLLC最基基本、最最广泛的的应用领领域，它它取代传传统的继继电器电电路，实实现逻辑辑控制、顺顺序控制制，既可可用于单单台设备备的控制制，也可可用于多多机群控控及自动动化流水水线。如如注塑机机、印刷刷机、订订书机械械、组合合机床、磨磨床、包包装生产产线、电电镀流水水线
35、等。模拟量量控制在工业生生产过程程当中，有有许多连连续变化化的量，如如温度、压压力、流流量、液液位和速速度等都都是模拟拟量。为为了使可可编程控控制器处处理模拟拟量，必必须实现现模拟量量（Anaalogg）和数字字量（DDigiitall）之间间的A/D转换换及D/A转换换。PLLC厂家家都生产产配套的的A/DD和D/A转换换模块，使使可编程程控制器器用于模模拟量控控制。 运动控控制PLC可可以用于于圆周运运动或直直线运动动的控制制。从控控制机构构配置来来说，早早期直接接用于开开关量II/O模模块连接接位置传传感器和和执行机机构，现现在一般般使用专专用的运运动控制制模块。如如可驱动动步进电电机或
36、伺伺服电机机的单轴轴或多轴轴位置控控制模块块。世界界上各主主要PLLC厂家家的产品品几乎都都有运动动控制功功能，广广泛用于于各种机机械、机机床、机机器人、电电梯等场场合。 过程控控制过程控制制是指对对温度、压压力、流流量等模模拟量的的闭环控控制。作作为工业业控制计计算机，PLCC能编制制各种各各样的控控制算法法程序，完完成闭环环控制。PPID调调节是一一般闭环环控制系系统中用用得较多多的调节节方法。大大中型PPLC都都有PIID模块块，目前前许多小小型PLLC也具具有此功功能模块块。PIID处理理一般是是运行专专用的PPID子子程序。过过程控制制在冶金金、化工工、热处处理、锅锅炉控制制等场合合
37、有非常常广泛的的应用。数据处处理现代PLLC具有有数学运运算（含矩阵阵运算、函函数运算算、逻辑辑运算）、数数据传送送、数据据转换、排排序、查查表、位位操作等等功能，可可以完成成数据的的采集、分分析及处处理。这这些数据据可以与与存储在在存储器器中的参参考值比比较，完完成一定定的控制制操作，也也可以利利用通信信功能传传送到别别的智能能装置，或或将它们们打印制制表。通信及及联网PLC通通信含PPLC间间的通信信及PLLC与其其它智能能设备间间的通信信。新近近生产的的PLCC都具有有通信接接口，通通信非常常方便5。2.2PLCC控制系系统的设设计步骤骤PLC控控制系统统设计包包括硬件件设计和和软件设设
38、计。所所谓硬件件设计，是是指PLLC外部部设备的的设计，而而软件设设计即PPLC应应用程序序的设计计。整个个系统的的设计分分以下55步进行行：(1)熟熟悉被控控对象深入了解解被控系系统是设设计控制制系统的的基础。设设计人员员必须深深入现场场，认真真调查研研究，收收集资料料，并于于相关技技术人员员和操作作人员一一起分析析讨论，相相互配合合，共同同解决设设计中出出现的问问题。这这一阶段段必须对对被控对对象所有有功能全全面的了了解，对对对象的的各种动动作及动动作时序序、动作作条件、必必要的互互锁与保保护；电电气系统统与机械械、液压压、气动动及各仪仪表等系系统间的的关系；PLCC与其他他设备的的关系，
39、PLC之间是否通信联网；系统的工作方式及人机界面，需要显示的物理量及显示方式等。(2)硬硬件选择择系统II/O设设备的选选择:输输入设备备包括按按纽、位位置开关关、转换换开关及及各种传传感器等等；输出出设备包包括继电电器、接接触器、电电磁阀、信信号指示示灯及其其它执行行器等。选择PPLC：PLCC选择包包括对PPLC的的机型、容容量、II/O模模块、电电源等的的选择。PLCC的I/OO端口分分配：在在进行II/O通通道分配配时应给给出I/O通道道分配表表，表中中应包含含I/OO编号、设设备代号号、名称称及功能能等。绘制PPLC外外围硬件件线路图图：画出出系统其其它部分分的电气气线路图图，包括括
40、主电路路和未进进入PLLC的控控制电路路等。由由PLCC的I/OO连接图图和PLLC外围围电气线线路图组组成系统统的电气气原理图图,到此此为止系系统的硬硬件电气气线路已已经确定定。计数器器、定时时器及内内部辅助助继电器器的地址址分配6。(3)编编写应用用程序根据控制制系统的的要求，采采用合适适的设计计方法来来设计PPLC程程序。程程序要以以满足系系统控制制要求为为主线，逐逐一编写写实现各各控制功功能或各各子任务务的程序序，逐步步完善系系统指定定的功能能。程序序通常还还应包括括以下内内容：初始化化程序：在PLLC上电电后，一一般都要要做一些些初始化化的操作作，为启启动作必必要的准准备，避避免系统
41、统发生误误动作。初初始化程程序的主主要内容容有：对对某些数数据区、计计数器等等进行清清零，对对某些数数据区所所需数据据进行恢恢复，对对某些继继电器进进行置位位或复位位，对某某些初始始状态进进行显示示等等。检测、故故障诊断断和显示示等程序序：这些些程序相相对独立立，一般般在程序序设计基基本完成成时再添添加。保护和和连锁程程序：保保护和连连锁是程程序中不不可缺少少的部分分，必须须认真加加以考虑虑。它可可以避免免由于非非法操作作而引起起的控制制逻辑混混乱。(4)程程序调试试程序调试试分为22个阶段段，第一一阶段是是模拟调调试、第第二阶段段是现场场调试。程序模拟拟调试：以方便便的形式式模拟产产生现场场
42、实际状状态，为为程序的的运行创创造必要要的环境境条件。根根据产生生现场信信号的方方式不同同，模拟拟调试有有硬件模模拟法和和软件模模拟法两两种形式式7。硬件模模拟法是是使用一一些硬件件设备（如如用另一一台PLLC或一一些输入入器件等等）模拟拟产生现现场的信信号，并并将这些些信号以以硬接线线的方式式连到PPLC系系统的输输入端，其其时效性性较强。软件模模拟法是是在PLLC中另另外编写写一套模模拟程序序，模拟拟提供现现场信号号，其简简单易行行，但时时效性不不易保证证。模拟拟调试过过程中，可可采用分分段调试试的方法法，并利利用编程程器的监监控功能能。现场调试试：当控控制台及及现场施施工完毕毕，程序序模
43、拟调调试完成成后，就就可以进进行现场场调试，如如不能满满足要求求，须重重新检查查程序和和接线，及及时更正正软硬件件方面的的问题。(5)编编写技术术文件技术文件件包括硬硬件连接接图、安安装接线线图、电电气元件件明细表表、PLLC程序序以及使使用说明明书等7。第3章 系统统的硬件件设计PLC控控制系统统的硬件件设计是是指硬件件选型。近近十几年年来，国国内外众众多生产产厂家提提供了多多种系列列、功能能各异的的PLCC产品，已已有几十十个系列列、几百百种型号号。PLLC品种种繁多，其其结构形形式、性性能、II/O点点数、用用户程序序存储器器容量、运运算速度度、指令令系统、编编程方法法和价格格等各有有不
44、同，使使用场合合也各有有侧重。因因此，合合理选择择PLCC，对提提高PLLC控制制系统的的技术、经经济指标标起着重重要作用用8。3.1 器件的选选择3.1.1PPLC机机型的选选择在考虑上上述因素素后，还还要根据据工程应应用实际际考虑其其它一些些因素，包包括：性能价格格比，毫毫无疑问问，高性性能的机机型必然然需要较较高的价价格，在在考虑满满足需要要的性能能后，还还要根据据工作的的投资状状况来确确定机型型；备品品备件的的统一考考虑，无无论什么么样的设设备，投投入生产产以后都都要具有有一定数数量的备备品备件件，在系系统软件件设计时时，对于于一个工工厂来说说应尽量量与原有有设备统统一机型型们这样样就
45、可减减少备品品备件的的种类和和资金积积压，同同时还有有考虑备备品备件件的来源源，所选选机型要要有可靠靠的订货货来源；计数支支持，选选定机型型时还要要考虑有有可靠的的计数支支持，这这些支持持包括必必要的技技术培训训，设计计指导，系系统维修修等内容容。以此为依依据，我我选用三三菱公司司的FXX2N系列列可编程程序控制制器。FFX2NN是FXX系列中中功能最最强、速速度最高高的微型型可编程程序控制制器，完完全符合合此设计计的要求求9。整个热电电厂输煤煤控制系系统由一一台PLLC控制制，共有有0#7#等等12条输输送带，由由一个控控制室控控制，将将这一台台PLCC放在此此控制室室，对其其说明如如下：
46、(1)控控制要求求整个控制制系统可可以分为为卸煤和和上煤两两个部分分， 11#、22#、33#输送送带主要要完成卸卸煤部分分的工作作，此部部分具有有紧急停停止和故故障报警警的功能能。按下下起动按按钮，电电铃向各各岗位发发出预告告信号，电电铃响55s后自自动停止止，然后后起动33#输送送带，再再按逆煤煤流方向向逐一起起动每台台联锁电电机，最最后一台台电机起起动完后后，各台台设备正正常运行行。正常常停机按按下停止止按钮，料料斗停止止下煤，经经一定延延时后，各各输送带带按顺煤煤流方向向依次延延时停机机。如果果遇其设设备故障障，该设设备及其其前面的的设备立立即停机机，而该该输送带带以后的的皮带待待料运完完后停机机100。0#、44#、55#、66#、77#输送送带主要要完成上上煤部分分的工作作，其与与卸煤部部分的要要求一致致，只是是有ADD、BDD两种方方式选择择来运行行。(2)系系统原理理框图如如图3-1。PLC状态检测实施单元 操作部分图3-11系统统原理框框图(3)控控制对象象如表33-1。