煤炭智能傳輸系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、 編號(hào): 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題 目 plc在火電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用指導(dǎo)教師 賀廉云 學(xué)生姓名 孟大偉 學(xué) 號(hào) 200801702050 專 業(yè) 自動(dòng)化 教學(xué)單位 德州學(xué)院機(jī)電系 （蓋章） 二0一二年四月三十日德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告書(shū)2011年12月30日院（系）機(jī)電工程系專 業(yè)自動(dòng)化姓 名孟大偉學(xué) 號(hào)200801702050論文（設(shè)計(jì)）題目plc在火電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用 一、選題目的和意義隨著我國(guó)電力事業(yè)的飛速發(fā)展，火電廠單機(jī)容量及生產(chǎn)過(guò)程的控制模塊不斷增大，運(yùn)行參數(shù)越來(lái)越高，主輔機(jī)及其相應(yīng)的熱力設(shè)備和系統(tǒng)更加復(fù)雜。輸煤系統(tǒng)是電力生產(chǎn)燃料供應(yīng)的有利保證，是電廠輔助系統(tǒng)的重要組成部分。因

2、此在輸煤系統(tǒng)中選擇比較有優(yōu)勢(shì)的plc控制系統(tǒng)，整個(gè)控制過(guò)程具有正常運(yùn)行及事故處理、各種參數(shù)的監(jiān)測(cè)、報(bào)警信號(hào)的發(fā)出、裝置的調(diào)節(jié)、控制及設(shè)備危險(xiǎn)時(shí)的保護(hù)功能。實(shí)踐證明plc系統(tǒng)可以有效的防止事故擴(kuò)大，保證設(shè)備和人身的安全。二、本選題在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)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(shí)時(shí)性要求不高，不是24小時(shí)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(dòng)化水平相對(duì)滯后，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(guò)主機(jī)運(yùn)行人員的現(xiàn)象。在考慮輸煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，往往缺乏對(duì)大容量電廠輸煤系統(tǒng)實(shí)際存在問(wèn)

3、題的了解，為了降低造價(jià)，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(shí)際問(wèn)題，而一旦一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題后，就會(huì)直接影響到整個(gè)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，仍采用過(guò)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。三、課題設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)利用三菱fx1n14mr型號(hào)的plc控制皮帶輸送機(jī)輸送過(guò)程中的各時(shí)間繼電器和中間繼電器。 在上煤時(shí)，使他們依次啟動(dòng)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)，避免系統(tǒng)遭受過(guò)分沖擊，穩(wěn)定啟動(dòng)過(guò)程;在停止上煤時(shí)，使各皮帶機(jī)反順序停機(jī)，保證煤的穩(wěn)定輸送，避免皮帶機(jī)的積料。從而使

4、得常規(guī)繼電器控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，系統(tǒng)的可靠性和靈活性都大為提高。四、計(jì)劃進(jìn)度安排 主要說(shuō)明：起止時(shí)間及分階段的進(jìn)度要求。2011.121-2011.12.31完成開(kāi)題報(bào)告并提交2012.1.1-2012.3.30進(jìn)行課題研究，撰寫(xiě)畢業(yè)論文初稿。2012.4.1-2012.4.15提交初稿和期中檢查表2012.4.16-2012.4.30根據(jù)指導(dǎo)教師的修改意見(jiàn)進(jìn)行論文修改，并最終定稿。2012.5.15-2012.5.28畢業(yè)論文答辯五、主要參考文獻(xiàn)1 王煒.火電廠輸煤系統(tǒng)模糊統(tǒng)計(jì)方法的研究.北京：清華大學(xué)學(xué)報(bào)，1998，26(12)：20232 王志剛，許曉鳴.plc在自動(dòng)配煤系統(tǒng)中的應(yīng)

5、用.電氣傳動(dòng)，2001，14(26)：38-453 邱公偉.可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通訊及應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，2000：30-45，4 胡紹林，孫國(guó)基過(guò)程監(jiān)控技術(shù)及其應(yīng)用.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2001：33355 萬(wàn)蘭風(fēng).電子稱重式皮帶自動(dòng)配煤控制系統(tǒng).包鋼科技，2003，23(2)：2835指導(dǎo)教師意見(jiàn)及建議： 簽名： 年 月 日教學(xué)單位領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見(jiàn)： 組長(zhǎng)簽名： 年 月 日德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）中期檢查表院(系)：機(jī)電工程系 專業(yè)： 自動(dòng)化 2012 年 4月 10日畢業(yè)論文題目：plc在火電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用 學(xué)生姓名孟大偉學(xué) 號(hào)200801702050指導(dǎo)教師 賀廉云職 稱教授

6、計(jì)劃完成時(shí)間： 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的進(jìn)度計(jì)劃：2011.121-2011.12.31完成開(kāi)題報(bào)告并提交2012.1.1-2012.3.30查詢相關(guān)資料，撰寫(xiě)畢業(yè)論文初稿。2012.4.16-2012.4.30根據(jù)指導(dǎo)教師的修改意見(jiàn)進(jìn)行論文修改，并最終定稿。2012.5.15-2012.5.28畢業(yè)論文答辯完成情況：論文初稿已經(jīng)完成，收獲了很多，過(guò)程學(xué)到了很多課程拓展方面的知識(shí)。指導(dǎo)教師評(píng)議（指出優(yōu)點(diǎn)和不足，如有其它建議，可另附頁(yè)） 簽 名： 年 月 日備 注：目 錄1引言11.1 本文研究的主要目的和意義11.2 輸煤系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12 輸煤系統(tǒng)的工藝流程22.1 鍋爐上煤皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)的全自動(dòng)

7、控制22.2 皮帶輸送機(jī)的工藝流程22.3 皮帶輸送機(jī)電控原理33 plc的介紹33.1 plc的概念及特點(diǎn)33.2 plc的基本結(jié)構(gòu)43.3 fx1n14mr型plc介紹84 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)94.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)94.2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)115 結(jié)論13參考文獻(xiàn)：13謝 辭15plc在火電廠輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用孟大偉德州學(xué)院機(jī)電系，山東德州253023摘要：本設(shè)計(jì)依據(jù)plc的功能強(qiáng)，通用性好、靈活，可靠性高，環(huán)境適應(yīng)性好，編程簡(jiǎn)單、使用方便，以及體積小重量輕能耗低等一系列優(yōu)點(diǎn)將plc技術(shù)應(yīng)用到熱電廠輸煤系統(tǒng)中。利用三菱fx1n14mr型號(hào)的plc內(nèi)部的軟元件代替皮帶輸送機(jī)輸送過(guò)程中的各時(shí)間繼

8、電器和中間繼電器, 在上煤時(shí)，使他們依次啟動(dòng)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)，避免系統(tǒng)遭受過(guò)分沖擊，穩(wěn)定啟動(dòng)過(guò)程;在停止上煤時(shí)，使各皮帶機(jī)反順序停機(jī)，保證煤的穩(wěn)定輸送，避免皮帶機(jī)的積料。從而使得常規(guī)繼電器控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，系統(tǒng)的可靠性和靈活性都大為提高。關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng)；plc；控制1引言1.1 本文研究的主要目的和意義 在火電廠上煤系統(tǒng)中，皮帶輸送機(jī)是一種非常重要的傳送工具，目前在很多的上煤輸送系統(tǒng)中，許多還是在使用傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制方式，這種控制方式如果長(zhǎng)期地使用運(yùn)行，就會(huì)出現(xiàn)故障率高，各種元器件包括繼電器的老化，檢修和維護(hù)困難等眾多缺點(diǎn)1。本設(shè)計(jì)的目的:運(yùn)用新技術(shù)，減少設(shè)備的維修時(shí)間使企業(yè)順利生產(chǎn)

9、，對(duì)提高企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率，提高經(jīng)濟(jì)效率，降低生產(chǎn)成本。本設(shè)計(jì)研究的plc輸煤控制系統(tǒng)的意義：使用可編程控制器上煤皮帶輸送機(jī)的繼電器控制系統(tǒng)的改造。使得常規(guī)繼電器控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，系統(tǒng)的可靠性和靈活性都大為提高。1.2 輸煤系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀眾所周知，當(dāng)前我國(guó)的大多數(shù)的火電廠的主要燃料仍然是煤?；痣姀S的輸煤系統(tǒng)作為火電廠的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是保證機(jī)組正常運(yùn)行發(fā)電的一個(gè)基本條件。但是火電廠輸煤系統(tǒng)困難多、任務(wù)重、壓力大。這些問(wèn)題已經(jīng)很大程度上影響了火電廠輸煤系統(tǒng)正常運(yùn)行。因此，對(duì)輸煤系統(tǒng)的改進(jìn)工作也就顯得尤為重要2。火電廠輸煤系統(tǒng)的硬件設(shè)備種類很多，分布也比較分散。鍋爐上煤系統(tǒng)自從實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化后，

10、節(jié)約了人力和物力，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。但是如果不能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作維護(hù)還將會(huì)很困難。因?yàn)殄仩t上煤終點(diǎn)高，設(shè)備多，粉塵大，過(guò)去的繼電器，接觸器控制系統(tǒng)故障率高，檢查線路，排除故障費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行由于以上的眾多問(wèn)題的存在，所以，隨著火力發(fā)電廠容量的不斷增大，仍采用過(guò)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。2 輸煤系統(tǒng)的工藝流程2.1 鍋爐上煤皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)的全自動(dòng)控制該系統(tǒng)是由3條連續(xù)九十度排列的皮帶輸送機(jī)和zd振動(dòng)給料機(jī)組成。至于要用多條皮帶輸送機(jī)，其具體是因?yàn)橐斔偷母叨缺容^高,而且一般需要占用的場(chǎng)地比較大，很難采用

11、直線傳送的皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)，所以采用多條皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)，其際的工藝布置如圖1所示：圖 1 上煤皮帶機(jī)示意圖2.2 皮帶輸送機(jī)的工藝流程煤經(jīng)料口至zd振動(dòng)給料機(jī)經(jīng)振動(dòng)粉碎后煤變的均勻，保證系統(tǒng)可連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行。如圖1所示，皮帶機(jī)輸送機(jī)輸煤流程中有4臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)（m0、m1、m2、m3），各驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制回路由3個(gè)過(guò)載保護(hù)熱繼電器(fr1、fr2、fr3）和4個(gè)交流接觸器（km0、km1、km2、km3)組成。皮帶輸送機(jī)會(huì)因?yàn)槊旱母鞣N性狀產(chǎn)生過(guò)載停機(jī)的情況，例如當(dāng)某一段皮帶上積攢的原料比較多時(shí)，zd振動(dòng)機(jī)給料機(jī)、上游的皮帶輸送機(jī)和及其過(guò)載電動(dòng)機(jī)都必須進(jìn)行停電處理，防止系統(tǒng)產(chǎn)生堵塞的情況，并造成擴(kuò)大故障

12、范圍的嚴(yán)重后果3。2.3 皮帶輸送機(jī)電控原理（1）按下按鈕開(kāi)關(guān)sb1使系統(tǒng)啟動(dòng)，皮帶輸送機(jī)3的電動(dòng)機(jī)m3開(kāi)始運(yùn)行，此后，依次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)m2、m1、m0。時(shí)間間隔設(shè)定為5秒。（2）上煤時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕sb1，中間繼電器ka0通電自鎖，km3接通，皮帶機(jī)m3啟動(dòng)運(yùn)行，5秒后，kt0延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，中間繼電器ka1接通，km2接通皮帶機(jī)2啟動(dòng)運(yùn)行，kt1通電5秒后，延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)接通，ka2接通，km1接通，皮帶機(jī)1啟動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)，kt2接通5秒后，ka3通電，km0接通，zd振動(dòng)給料機(jī)啟動(dòng)，開(kāi)始上煤。這種時(shí)間延時(shí)是分別采用通電延時(shí)時(shí)間繼電器kto kt2完成的。使他們依次啟動(dòng)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的目的是為了

13、避免系統(tǒng)遭受過(guò)分沖擊，穩(wěn)定啟動(dòng)過(guò)程4。當(dāng)停止上煤時(shí)，按下停止按鈕sb2，各皮帶機(jī)反順序停機(jī)，先停止zd振動(dòng)給料機(jī)，依次停止電動(dòng)機(jī)m1、m2,、m3,其時(shí)間的延時(shí)是采用時(shí)間繼電器kt3、kt4、kt5,完成的，其延時(shí)時(shí)間均設(shè)定為5秒，這種操作的目的是在于保證煤的穩(wěn)定輸送，避免皮帶機(jī)的積料。電動(dòng)機(jī)m3停下后，各皮帶機(jī)應(yīng)沒(méi)有殘留煤渣，上煤結(jié)束5。3 plc的介紹3.1 plc的概念及特點(diǎn)plc 的全名是programmable logic controller，中文名稱是可編程控制器，它是一種通過(guò)數(shù)字運(yùn)算來(lái)操作的系統(tǒng)。plc采用可編程的存儲(chǔ)器，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它通過(guò)數(shù)字或者模擬式輸入/輸

14、出控制硬件設(shè)備控制并檢測(cè)生產(chǎn)的過(guò)程1。plc兼有接觸器、繼電器控制的優(yōu)點(diǎn)并具備計(jì)算靈活、方便的優(yōu)點(diǎn)，這就使plc具有其他控制器所沒(méi)有的一些特性。plc具有以下特點(diǎn)：（1）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)由plc的定義知道，plc是專門(mén)為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，因此人們?cè)谠O(shè)計(jì)plc時(shí)，從硬件和軟件上都采用了抗干擾的措施，提高了其可靠性。（2）適用性強(qiáng)、使用方便plc產(chǎn)品已系列化和模塊化，plc的開(kāi)發(fā)制造商為用戶提供了品種齊全的配套部件和i/o模塊。用戶在進(jìn)行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，只需根據(jù)控制要求進(jìn)行模塊的配置。用戶所做的工作只是設(shè)計(jì)滿足控制對(duì)象的控制要求的應(yīng)用程序。對(duì)于一個(gè)控制系統(tǒng)，只需修改程序，就能變更控制

15、功能。當(dāng)前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。（3）采用模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)組合靈活方便plc的各個(gè)部件，均采用模塊化設(shè)計(jì)，各模塊之間可由機(jī)架和電纜連接。系統(tǒng)的功能和規(guī)?？筛鶕?jù)用戶的實(shí)際需求自行組合，使系統(tǒng)的性能價(jià)格更容易趨于合理。（4）編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單、易學(xué)，便于掌握plc是由繼電器、接觸器控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的一種新型的工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，其主要的使用對(duì)象是廣大的電氣技術(shù)人員。plc的開(kāi)發(fā)制造商為了便于工程人員方便學(xué)習(xí)和掌握plc的編程，采取了與繼電器、接觸器控制原理相似的梯形圖語(yǔ)言，從而使之易

16、學(xué)、易懂。plc的原理中接線邏輯是被存儲(chǔ)邏輯代替，這樣就很大程度上減少了控制設(shè)備外部的接線數(shù)量，從而使得控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所需要的周期得到大程度的縮短。 （5）安裝簡(jiǎn)單方便、維護(hù)工作量較小plc控制系統(tǒng)的安裝接線工作量比繼電器、接觸器控制系統(tǒng)少得多。由于plc本身的可靠性高，又有完善的自診斷能力，一旦發(fā)生故障，可以根據(jù)提高了維護(hù)的工作效率，保證了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。3.2 plc的基本結(jié)構(gòu)3.2.1 cpu模塊cpu主要由微處理器（cpu芯片）和存儲(chǔ)器組成。在plc控制系統(tǒng)中，中央處理單元(cpu)是可編程邏輯控制器的控制中樞，它不斷的接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、i/o以

17、及警戒定時(shí)器的狀態(tài)。存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中。當(dāng)可編程邏輯控制器進(jìn)入運(yùn)行后，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入i/o映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入i/o映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將i/o映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。圖2 plc的cpu模塊控制器是用來(lái)控制cpu工作的，由控制器來(lái)讀取指令、解釋指令并執(zhí)行指令。寄存器的作用是參與運(yùn)算，并且即時(shí)存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果。運(yùn)算器是用來(lái)進(jìn)行數(shù)字或者邏輯的

18、運(yùn)算，它也是在控制器的指揮下工作。3.2.2 i/0模塊輸入（input）模塊和輸出（output）模塊簡(jiǎn)稱i/o模塊，他們相當(dāng)于人的眼、耳、鼻、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和cpu模塊的橋梁?？删幊炭刂破鞯腸pu所處理的信號(hào)只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，正是通過(guò)輸入輸出單元實(shí)現(xiàn)了這些信號(hào)電平的轉(zhuǎn)換。i/o口單元實(shí)際上是plc與被控對(duì)象間傳遞輸入輸出信號(hào)的接口部件。3.2.3 plc的工作原理plc采用循環(huán)掃描的工作方式，包括內(nèi)部處理、通訊操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理等五個(gè)階段。整個(gè)過(guò)程掃描一次所需要的時(shí)間叫作掃描周期。當(dāng)處于run狀態(tài)時(shí)，上述掃描周期不斷循環(huán)，掃描過(guò)程。在內(nèi)部處理階段時(shí)，plc檢測(cè)cp

19、u模塊的硬件是否正常、復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器等情況。在通信操作階段，plc的工作包括響應(yīng)編程器鍵入的命令、與一些智能模塊通信、更新編程器的顯示內(nèi)容等。plc內(nèi)部實(shí)際上是以程式編程方式與內(nèi)存做邏輯控制編輯的，故能夠很大程度上減少控制器所必需的硬件空間。plc執(zhí)行階梯圖的運(yùn)行方式是首先逐行地將階梯圖程式碼用掃描的方式讀取到到cpu 中然后執(zhí)行該程序并運(yùn)行。掃描的過(guò)程有以下三步；圖3 掃描過(guò)程（1）輸入處理輸入處理也叫輸入采樣，在輸入處理過(guò)程中，plc以掃描方式順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，同時(shí)將所讀入的信息存入到內(nèi)存中所相對(duì)應(yīng)的映像寄存器中。當(dāng)輸入處理結(jié)束后，接著進(jìn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在程序執(zhí)

20、行時(shí)，輸入映像寄存器與外界隔離，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，其映像寄存器的內(nèi)容也不會(huì)發(fā)生變化。 （2）用戶程序執(zhí)行在用戶程序執(zhí)行時(shí)，plc梯形圖的掃描原則是先左后右、先上后下的順序，逐句掃描，執(zhí)行程序。遇到程序跳轉(zhuǎn)命令，根據(jù)跳轉(zhuǎn)的條件是否滿足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。如果用戶程序涉及到了輸入輸出的狀態(tài)時(shí)，plc就從輸入映像寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子的狀態(tài)，從輸入映像寄存器讀出對(duì)應(yīng)映像寄存器的當(dāng)前狀態(tài)。根據(jù)用戶的程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)器件寄存器中。器件映像寄存器中所寄存的內(nèi)容，會(huì)隨著程序的執(zhí)行過(guò)程而不斷變化。（3）輸出處理當(dāng)掃描程序執(zhí)行完畢后，將輸出映像寄存器的狀態(tài)信息，在輸出處

21、理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過(guò)隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。這時(shí)，才是plc的真正輸出。此三步驟稱為plc之掃描周期，而完成所需的時(shí)間稱為plc 之反應(yīng)時(shí)間，plc 輸入訊號(hào)之時(shí)間若小于此反應(yīng)時(shí)間，則有誤讀的可能性。每次程式執(zhí)行后與下一次程式執(zhí)行前，輸出與輸入狀態(tài)會(huì)被更新一次，因此稱此種運(yùn)作方式為輸出輸入端“程式結(jié)束再生”。3.2.4 plc的編程語(yǔ)言本設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)程序使用的編成語(yǔ)言是梯形圖。梯形圖是使用得最多的plc編程語(yǔ)言，有時(shí)又被稱為電路或程序。它是一種反映plc的輸入輸出控制邏輯關(guān)系的程序軟件，是一種軟件信息，它與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)的梯形圖（硬

22、件）電路不同，它不是真正的物理（硬件）電路，一定不能把它們當(dāng)作硬件電路。由于梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖非常相似，具有直觀易懂等優(yōu)點(diǎn)，因此很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣技術(shù)人員掌握，特別適用于開(kāi)頭量邏輯控制。1、梯形圖的主要特點(diǎn)（1）plc梯形圖是的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等。但是它們不是真實(shí)物理繼電器（即硬件繼電器），而是在軟件中使用的編程元件。（2）根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯運(yùn)算是按梯形圖中從上到下、從左到右的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果立即可以被后面的邏輯解算所利用。

23、邏輯結(jié)算是根據(jù)輸入映象寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行的。（3）梯形圖中各編程元件的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)均可無(wú)限次的使用。2、梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法：（1）可根據(jù)原有的繼電邏輯控制圖進(jìn)行轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)；（2）沒(méi)有固定的方法和步驟可遵循，試探性和隨意性強(qiáng)；（3）由于需要中間變量完成記憶聯(lián)鎖互鎖，需要考慮的因素很多；（4）設(shè)計(jì)耗時(shí)長(zhǎng)，且修改麻煩；3、梯形圖編程規(guī)則：（1）在同一個(gè)程序中，當(dāng)同一個(gè)元件線圈使用兩次時(shí)，即稱為雙線圈輸出，這時(shí)前面的輸出無(wú)效，只有最后一次才有效。這種輸出很容易產(chǎn)生誤操作的情況。（2）觸點(diǎn)不能出現(xiàn)在垂直梯形圖線上。若有應(yīng)重新安排（3）每個(gè)繼電器的線圈和其觸點(diǎn)都必

24、須用同一個(gè)編號(hào)，元件的觸點(diǎn)沒(méi)有數(shù)量上的限制。（4）梯形圖中實(shí)際上是沒(méi)有真實(shí)的電流的，只是為了方便分析plc的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，刻意假設(shè)在梯形圖中有“電流”流動(dòng)，這個(gè)“電流”只能在梯形圖中從左向右流動(dòng)，層數(shù)的改變從上向下。 如下圖的橋式電路梯形圖就是錯(cuò)誤的典型。圖4（5）梯形圖每一行都是從左邊開(kāi)始，線圈接在最右邊，如下圖圖(b)是正確的，(a)是錯(cuò)誤的，。 圖53.3 fx1n14mr型plc介紹3.3.1 fx1n14mr系列plc簡(jiǎn)介fx1n系列是一種卡片大小的plc，適合在小型環(huán)境中進(jìn)行控制。它具有卓越的性能、串行通訊功能以及緊湊的尺寸，這使得它們能用在以前常規(guī)plc無(wú)法安裝

25、的地方。圖6 fx1n-14mr-0013.3.2 fx1n14mr型plc的特點(diǎn)fx1n-14mr-001 內(nèi)置8個(gè)點(diǎn)輸入/6個(gè)點(diǎn)輸出(繼電器),ac電源。具體有以下特點(diǎn)：（1）成本低廉 無(wú)需任何布線，節(jié)約資源。在避免對(duì)公用設(shè)施、建筑物、家庭裝潢的破壞的同時(shí)也節(jié)省了人力。plc的成本低廉，可擴(kuò)展性和可管理性都顯得更強(qiáng)6。（2）結(jié)構(gòu)非常靈活 fx1n-14mr-001不會(huì)受到環(huán)境的限制，只要有電就可以建成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，除此之外還可以非常靈活地?cái)U(kuò)展接入端口數(shù)量，最終使資源保持很高的利用效率。 （3）傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定 fx1n-14mr-001的帶寬是14mbps，這個(gè)貸款可以使大部分的應(yīng)

26、用平臺(tái)的提供得到保證。（4）應(yīng)用范圍廣泛 電力線是最基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)，它的規(guī)模非常的強(qiáng)大。針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，運(yùn)營(yíng)商可以輕松地把這種網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)滲透到每一處有電力線的地方，從而使得這些地方可以普遍的到這種電力線的服務(wù)。當(dāng)此種技術(shù)全面步入商業(yè)化階段，屆時(shí)將會(huì)給互聯(lián)網(wǎng)的普及帶來(lái)極大發(fā)展動(dòng)力與空間。4 plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4.1.1 系統(tǒng)的輸入、輸出配置：表1輸入輸出配置啟動(dòng)按鈕 sb1 x0電機(jī) km0 y0停止按鈕 sb2 x1電機(jī) km1 y1停止按鈕 sb3 x2電機(jī) km2 y2電機(jī) km3 y34.1.2 外部接線圖：本設(shè)計(jì)中的plc外部接線圖如下圖所示：圖7 plc的外部接線圖

27、圖中y003、y002、y001、y000分別代替了繼電器ka0、ka1、ka2、ka3?？紤]到本控制系統(tǒng)中實(shí)際用到的輸入點(diǎn)數(shù)只有3點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)也只有4點(diǎn)，故選用三菱fx1n14mr型號(hào)的plc，該plc適用于小規(guī)模系統(tǒng)的控制，其輸入點(diǎn)數(shù)為8點(diǎn)，輸出為繼電器觸點(diǎn)點(diǎn)數(shù)為6點(diǎn)適當(dāng)考慮企業(yè)的實(shí)際情況，故選用三菱fx1n14mr作為本電路的主控制器。按照相關(guān)說(shuō)明書(shū)完成了系統(tǒng)的接線并經(jīng)檢查無(wú)誤后，就可把梯形圖輸入plc，然后進(jìn)行運(yùn)行操作，并進(jìn)行調(diào)試，整個(gè)動(dòng)作過(guò)程應(yīng)和繼電器控制的操作系統(tǒng)是一致的。如果出現(xiàn)不能正常運(yùn)行的情況，必須檢查接線和程序的輸入是否有錯(cuò)誤7。4.1.3 plc使用注意事項(xiàng)（1）run端

28、的接線 plc都具有run端，在run端和com端接入一個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)，可以控制plc進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)執(zhí)行控制程序，如果按鈕斷開(kāi)，plc停止運(yùn)行10。最后用軟件編程完成后，先仔細(xì)檢查程序是否有誤，核對(duì)無(wú)誤后，再將程序?qū)懭雙lc中。先用模擬開(kāi)關(guān)代替原電路中的輸入器件，反復(fù)檢查程序能否滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際控制的要求，確定完全正確后，才能把他裝入控制柜中，按圖中所示接線，并進(jìn)行良好接地。主回路不需做任何改動(dòng)，因主回路相對(duì)簡(jiǎn)單。最后通電試運(yùn)行成功，圓滿完成任務(wù)8。每個(gè)輸入、輸出回路增加保險(xiǎn)，這樣就可以保證元件短路時(shí)，不會(huì)燒毀電源電路及plc10。在實(shí)際接線方式上，輸出負(fù)載電流不能過(guò)大，否則容易燒毀輸出觸點(diǎn)。解決辦法，

29、采用將系統(tǒng)改造成輸出經(jīng)繼電器過(guò)渡，實(shí)際使用中效果非常好，減少了plc的故障9。（2）電源接線 嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)要求接線，有條件的話采用隔離變壓器引進(jìn)電源、電壓，這樣可以減少外界設(shè)備對(duì)plc的影響。交流電源應(yīng)單獨(dú)從機(jī)頂進(jìn)入控制柜中，不能與其他直流信號(hào)線、模擬信號(hào)線捆在一起走線，以減少對(duì)其他控制線路的干擾11。4.2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)本plc系統(tǒng)的梯形圖如下圖所示：圖8 皮帶機(jī)的梯形圖5 結(jié)論本設(shè)計(jì)采用plc來(lái)控制3個(gè)皮帶運(yùn)輸機(jī)后，使原來(lái)的控制電路的復(fù)雜聯(lián)線和時(shí)間繼電器等元件在其內(nèi)部進(jìn)行軟連接，可以很大程度提高設(shè)備的可靠性，有效地減少故障發(fā)生率。此外，本設(shè)計(jì)也說(shuō)明了plc可以廣泛應(yīng)用于各工業(yè)控制領(lǐng)域，

30、用于替代那些原控制電路相當(dāng)復(fù)雜的老式繼電器回路并使安裝和維修都更為方便。只要把提供輸入信號(hào)的按鈕、限位開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)和無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)等元件與plc的輸入接口相連，把功率輸出元件如電磁閥、電磁鐵和接觸器等與plc的輸出口相連，既安裝完畢，檢修也一目了然，只要觀察plc的輸入、輸出口的指示燈，就能正確判斷故障所在。參考文獻(xiàn)：1 邱公偉.可編程控制器網(wǎng)絡(luò)通訊及應(yīng)用.北京：清華大學(xué)出版社，2000：30-45，2 胡紹林，孫國(guó)基過(guò)程監(jiān)控技術(shù)及其應(yīng)用.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2001：33353 廉曉霞.電廠輸煤系統(tǒng)皮帶秤的改造及應(yīng)用.中國(guó)儀器儀表，2003，20(22)：45584 廖延常.可編程序控制器在

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32、.包鋼科技，2003，23(2)：2835program-controlled system design of a power plant meng dawei(mechanical and electronic engineering department of dezhou university, dezhou shandong, 253023)abstract: the design basis for plc function, versatility, flexibility, high reliability, environmental adaptability, simple

33、 programming and easy to use, as well as small size, light weight, low power consumption range of the plc technology is applied to the thermal power plant coal handing system. mitsubishi fx1n-14mr models the soft component of the plc internal instead of relays and infermediate relay in the time of the belt conveyor transport, coal, so that they start each motor in turn, to avoid the system from excessive impact to stable start process; stop on coal belt conveyor in the reverse order down to ensure the stability of the coal conveyor to avoid the plot material o