煤礦主井裝卸載自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)模板

煤礦主井裝卸載自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系本人改正或者刪除。山東科技大學(xué)成教學(xué)院棗礦集團(tuán)分院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:煤礦主井裝卸載自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)礦山機(jī)電姓名唐維忠9月摘要本設(shè)計(jì)說明書介紹了基于虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)LabVIEW開發(fā)的主井提升監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用分散式控制系統(tǒng),系統(tǒng)由兩個(gè)可編程控制器和一個(gè)上位機(jī)構(gòu)成。使用兩個(gè)三菱FX2N系列可編程控制器分別實(shí)現(xiàn)提升的定重裝載與卸載功能。上位機(jī)使用LabVIEW開發(fā)提升機(jī)監(jiān)護(hù)軟件。上位機(jī)與可編程控制器之間經(jīng)過RS-485串行通訊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。在定重裝卸載控制部分,重點(diǎn)介紹了本質(zhì)安全型控制電路的設(shè)計(jì);可編．程控制器的編程,如何根據(jù)工藝流程編制程序?qū)崿F(xiàn)控制要求;串行通訊程序的設(shè)計(jì)。在上位機(jī)監(jiān)護(hù)部分介紹了系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成。該監(jiān)護(hù)系統(tǒng)硬件上使用研化工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與研化PCL-818L用于溫度采集,與研化PCL-836用于定量倉(cāng)定重及溫度報(bào)警,與PCL-846用于擴(kuò)展串行口,實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與可編程控制器的數(shù)據(jù)傳輸。傳感器的選擇與電路設(shè)計(jì)。軟件上詳細(xì)介紹了溫度與定量倉(cāng)定重方面的數(shù)據(jù)采集程序、數(shù)字量輸出程序、串行通訊程序的編寫。關(guān)健詞:虛擬儀器;LabVIEW;數(shù)據(jù)采集;可編程控制器;串行通訊;定重裝卸載;監(jiān)護(hù)系統(tǒng)

目錄第一章概論 4第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及其功能 6第一節(jié)現(xiàn)場(chǎng)狀況與設(shè)計(jì)要求 6第二節(jié)系統(tǒng)組成與功能 8第三章裝載控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13第一節(jié)電路設(shè)計(jì) 13第二節(jié)可編程控制器的選用及程序設(shè)計(jì) 21第四章卸載控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 26第一節(jié)電路設(shè)計(jì) 26第二節(jié)可編程控制器的程序設(shè)計(jì) 26第五章上位機(jī)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 30第一節(jié)LabVIEW編程平臺(tái)簡(jiǎn)介 30第二節(jié)系統(tǒng)硬件組成 34第三節(jié)數(shù)字量輸出電路的設(shè)計(jì) 41第四節(jié)系統(tǒng)軟件構(gòu)成 41結(jié)束語 55參考文獻(xiàn)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。56

第一章概論礦井運(yùn)輸與提升在礦山生產(chǎn)中有十分重要的作用,因?yàn)椴删蛳聛淼牡V物只有運(yùn)出礦井才有價(jià)值。由于礦井運(yùn)輸線路長(zhǎng),且由多個(gè)環(huán)節(jié)和各種運(yùn)輸設(shè)備配套而成,如果線路某個(gè)環(huán)節(jié)中斷,就會(huì)使工作面和其它工作地點(diǎn)的作業(yè)陷于停頓．在礦井生產(chǎn)事故中,運(yùn)輸與提升事故占很大比例．從經(jīng)濟(jì)角度看,運(yùn)輸費(fèi)用在生產(chǎn)成本中占很大的比重,因?yàn)榈孛婕熬逻\(yùn)輸設(shè)備很多,運(yùn)輸工人和裝載工人數(shù)幾乎占全礦工人之半。煤礦自動(dòng)化是煤礦企業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一,也是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井生產(chǎn)的技術(shù)保障。機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了煤礦自動(dòng)化的發(fā)展。煤礦自動(dòng)化的本質(zhì)在于擴(kuò)大和延伸人類的感觀和操作能力,提高機(jī)械裝置的精確性、快速性、可靠性和安全性,以及節(jié)省能源節(jié)省勞力等,從而解放、發(fā)展和提高勞動(dòng)生產(chǎn)力。而不是簡(jiǎn)單的理解為節(jié)省勞動(dòng)力,更不能僅僅是為了實(shí)現(xiàn)無人操作。在現(xiàn)階段的礦井生產(chǎn)中,采煤工作面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化,運(yùn)輸及提升的自動(dòng)化提到了議事日程。主井定重裝卸載控制系統(tǒng)就是適應(yīng)煤礦自動(dòng)化技術(shù)而設(shè)計(jì),其實(shí)現(xiàn)了主井裝卸載的自動(dòng)化,定重裝載保證了提升運(yùn)行的安全。節(jié)省了運(yùn)輸和裝載工人,降低了礦井生產(chǎn)的成本。在集散控制系統(tǒng)中,上位機(jī)是不可缺少的部分．上位機(jī)軟件必須能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的管理．在該設(shè)計(jì)中選用LabVIEW作為上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)的環(huán)境。。LabVIEW是一種主要用于開發(fā)測(cè)控系統(tǒng)的語言,與傳統(tǒng)編程語言,如C或Basic不同之處在于:一般編程語言是使用文本描述方式來寫程序,而LabVIEW是以圖形方式建立方塊圖程序。和C或者Basic一樣,LabVIEW也有許多的函數(shù)庫和子程序,能夠用來編寫一般用途的程序。其它還有一些特殊用途的函數(shù)庫,可用來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸(GPIB)、儀器硬件控制(VXI、PXI)、數(shù)據(jù)分析及顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能．另外,為了方便開發(fā)人員在開發(fā)過程中進(jìn)行調(diào)試和排錯(cuò),LabVIEW能夠在方塊圖中設(shè)置斷點(diǎn)、動(dòng)態(tài)顯示程序流程,以單步執(zhí)行來檢查程序的運(yùn)行狀態(tài)和排除錯(cuò)誤。,本設(shè)計(jì)介紹了由上位機(jī)與兩個(gè)可編程控制器(分別控制裝載與卸載)組成的主井定重裝卸載控制系統(tǒng)。第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案及其功能第一節(jié)現(xiàn)場(chǎng)狀況與設(shè)計(jì)要求一現(xiàn)場(chǎng)狀況蔣莊煤礦裝載硐室內(nèi)前后有1#.2#兩個(gè)井下煤倉(cāng),煤倉(cāng)分別配備兩個(gè)給煤機(jī):1#煤倉(cāng)配有左1＃給煤機(jī)和右1#給煤機(jī);2#煤倉(cāng)配有左2#給煤機(jī)和右2#給煤機(jī)。運(yùn)輸皮帶機(jī)有左右兩個(gè):左皮帶機(jī)和右皮帶機(jī)．兩煤倉(cāng)下給煤機(jī)把煤運(yùn)送到皮帶機(jī)上,左右皮帶機(jī)分別把煤運(yùn)送到左右定量倉(cāng)中．這樣能夠?qū)崿F(xiàn)左右同時(shí)運(yùn)煤,提高了運(yùn)輸速度。定量倉(cāng)采用壓磁傳感器測(cè)量裝載噸數(shù)。當(dāng)定量倉(cāng)裝載達(dá)到設(shè)定重量,而且提升箕斗到位時(shí),定量倉(cāng)倉(cāng)門打開,煤裝載到提升箕斗中。裝載控制拒控制各設(shè)備,從而實(shí)現(xiàn)裝載自動(dòng)化。二設(shè)計(jì)要求(1)、本系統(tǒng)井下部分及相關(guān)電路采用本質(zhì)安全型電路。(2)、上位機(jī)顯示內(nèi)容包括:皮帶機(jī)開、停,給煤機(jī)開、停,定量斗開、關(guān)和滿、空,箕斗運(yùn)行方向,箕斗裝卸載開、關(guān)門,箕斗到位情況。裝載定量斗重量噸數(shù)顯示和體積模擬顯示(柱狀圖),卸載倉(cāng)滿顯示。信號(hào)及狀態(tài)顯示:點(diǎn)數(shù)、正常狀態(tài)、檢修狀態(tài)等。(3)裝載及卸載同樣能顯示各設(shè)備狀態(tài)．采用動(dòng)態(tài)發(fā)光二極管顯示。第二節(jié)系統(tǒng)組成與功能一系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)采用分散型控制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下(詳見系統(tǒng)流程圖):分散型控制系統(tǒng)適用于多臺(tái)設(shè)備的控制,在各設(shè)備設(shè)備生產(chǎn)線間有數(shù)據(jù)連接。在本系統(tǒng)中,井下PLC為裝載控制,所控制的設(shè)備有:四臺(tái)給煤機(jī)、兩部皮帶機(jī)、兩個(gè)定量斗電磁閥。井上PLC為卸載控制,所控制設(shè)備有:提升箕斗的電磁閥。上位機(jī)的作用是:監(jiān)測(cè)提升機(jī)軸瓦溫度,模擬演示裝卸載及箕斗提升的工藝流程。二系統(tǒng)硬件組成:研華工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、三菱Fx2N系列可編程控制器、研華PCI-818L數(shù)據(jù)采集卡、研華PCL-836多功能記數(shù)\記時(shí)、數(shù)字輸入\輸出卡、研華PCL-846串行口擴(kuò)展卡。三系統(tǒng)模塊圖及功能系統(tǒng)模塊圖1裝載控制系統(tǒng)的功能:可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制、手動(dòng)控制與自動(dòng)閉鎖控制的三種工作方式。在正常工作情況下,使用自動(dòng)控制;在可編程控制器發(fā)生故障時(shí),使用點(diǎn)動(dòng)控制;在檢修等其它工作情況下,可使用手動(dòng)控制．2上位機(jī)管理系統(tǒng)的功能:(1)定量倉(cāng)定重。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)經(jīng)過研華PCL-836多功能計(jì)數(shù)\計(jì)時(shí)、數(shù)字輸入\輸出卡采集定量倉(cāng)壓磁傳感器的頻率信號(hào),并經(jīng)過該卡輸出數(shù)字量到可編程控制器,實(shí)現(xiàn)裝載系統(tǒng)中的定重。(2)溫度監(jiān)測(cè)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)經(jīng)過研華PCL-818L數(shù)據(jù)采集卡采集提升機(jī)軸瓦溫度信號(hào),對(duì)提升機(jī)進(jìn)行溫度的監(jiān)測(cè),并具備一定的數(shù)據(jù)庫功能,能夠?qū)囟葦?shù)據(jù)進(jìn)行查詢、顯示、打印。(3)數(shù)據(jù)通訊。經(jīng)過RS-485標(biāo)準(zhǔn)串行接口從裝載控制系統(tǒng)接收裝卸載設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),對(duì)其進(jìn)行模擬演示。并把接受到的數(shù)據(jù)傳送到卸載控制系統(tǒng)．四串行通訊的設(shè)計(jì):主井定重裝載、卸載控制臺(tái)采用LED界面顯示,車房采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)界面顯示,三地同步顯示設(shè)備運(yùn)行狀況,均能監(jiān)視到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)．串行通訊接口的選擇原則是:1可靠性。如果傳送錯(cuò)誤,將會(huì)使工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和卸載控制拒不能正確顯示各設(shè)備狀態(tài)．2通訊速度與通訊距離．大約1000m,而且要保證一定的通訊速度。3通訊信道的抗干擾能力．

第三章裝載控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第一節(jié)電路設(shè)計(jì)一本質(zhì)安全型電路根據(jù)設(shè)計(jì)要求,裝載部分電路設(shè)計(jì)為本質(zhì)安全電路。由于本質(zhì)安全型電氣設(shè)備不需要隔爆外殼,電路中的通斷火花不會(huì)點(diǎn)燃可燃?xì)怏w混合物。因此它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、制造維修方便、造價(jià)低、安全性可靠等特點(diǎn)。本質(zhì)安全電路原理:本質(zhì)安全電路是經(jīng)過適當(dāng)選擇電氣元件和系統(tǒng)參數(shù),降低電源電壓,減小線路電流,對(duì)儲(chǔ)能元件采取消能措施,使電路系統(tǒng)或設(shè)備無論在正常工作或故障狀態(tài)下所產(chǎn)生的電火花或元件的溫度都不能點(diǎn)燃爆炸性混合物。裝載控制系統(tǒng)屬于隔爆兼本質(zhì)安全型的復(fù)合式電氣設(shè)備．由于可編程控制器屬于非本質(zhì)安全型設(shè)備,必須安裝在隔爆箱內(nèi)。其余電路皆設(shè)計(jì)為本質(zhì)安全電路,直接安裝在設(shè)計(jì)的控制拒內(nèi)。二裝載控制系統(tǒng)原理電路及印制板的設(shè)計(jì)1控制面板的設(shè)計(jì)控制面板采用發(fā)光二極管的亮與滅表示設(shè)備的啟動(dòng)與停止?fàn)顟B(tài)．皮帶機(jī)與提升運(yùn)行的顯示經(jīng)過多個(gè)二極管的亮與滅模擬顯示?？刂泼姘宓睦^電器的作用是:當(dāng)可編程控制器經(jīng)過控制繼電器的通與斷,從而控制左皮帶機(jī)與右皮帶機(jī)、左提升與右提升的動(dòng)作顯示燈,這樣能夠大大減少了可編程控制器的輸出口。控制面板印刷電路板的設(shè)計(jì):總體上采用元件臥式安裝一規(guī)則排列一圓形焊盤的工藝結(jié)構(gòu)．在印制電路板板材、形狀、尺寸和厚度的確定方面主要考慮以下因素:在井下安裝,工作環(huán)境惡劣;其安裝在控制柜窗口,形狀和尺寸均由控制拒窗口決定;印制電路板上的元件主要有發(fā)光二極管、歐姆龍G6A-274P繼電器、電阻,電路板對(duì)元?dú)饧某兄睾驼駝?dòng)沖擊較小,本安電路電流只有7.27mA,印制導(dǎo)線的載流量可按20A/mm,則印制導(dǎo)線的截面積S=7.27/20=0.36*10-3mm2可編程控制器輸入輸出信號(hào)接線板的設(shè)計(jì)可編程控制器的輸入信號(hào)中,有些不但要進(jìn)入可編程控制器,而且要控制面板上的發(fā)光二極管;輸出信號(hào)也有一些信號(hào)不但要控制設(shè)備,而且也要控制面板上的發(fā)光二極管。設(shè)計(jì)中采用雙觸點(diǎn)繼電器解決這一問題．一個(gè)觸點(diǎn)控制發(fā)光二極管,另一個(gè)觸點(diǎn)進(jìn)入可編程控制器或控制設(shè)備．為了接線方便設(shè)計(jì)一個(gè)印制板電路,該電路要符合本安要求．三設(shè)備的控制系統(tǒng)中控制設(shè)備采用QC810-60型礦用隔爆兼安全火花型磁力起動(dòng)器．該起動(dòng)器的額定電流為60安培,能夠控制660伏40千瓦以下的鼠籠電動(dòng)機(jī)。結(jié)構(gòu)特點(diǎn):采用抽屜式芯架和隔爆外殼和械閉鎖機(jī)構(gòu)．外殼右側(cè)裝有”起動(dòng)”和”停止”和”按鈕”。QC810-60型磁力起動(dòng)器控制電路采用直流操作,能夠防止控制線發(fā)生短路故障時(shí)接觸器誤動(dòng)作。因?yàn)榭刂凭€短路時(shí),遠(yuǎn)方二極管環(huán)被短接,交流電流過繼電器2J,直流繼電器對(duì)交流電杭很大,電路中電流很小,ZJ不動(dòng)作,接觸器也不會(huì)動(dòng)作,從而電路不會(huì)因控制線發(fā)生短路故障而閉和。當(dāng)遠(yuǎn)方控制按鈕無二極管或二極管Dz失效時(shí),可將16-13之間的連線拆除,使二極管D,投入工作。可是這種接線方式在控制回路發(fā)生短路時(shí),不能防止自起動(dòng),接觸器不能自動(dòng)分裂．由于控制回路電壓較低、電流較小,屬于安全火花型電路,外接按妞允許使用非隔爆普通按鈕。四隔爆箱的選型與控制拒的設(shè)計(jì)隔爆箱的參數(shù)為額定電壓:127V,額定頻率:50Hz,最大I/O點(diǎn)數(shù):64,本安電壓:12/24v,本安電流/每點(diǎn):10mA,防爆標(biāo)志:dib(150℃五通訊線的連接RS-485通訊板帶有標(biāo)準(zhǔn)的RS485串行口,它與Fx2N系列可編程控制器的連接方式有以下幾種:1)無協(xié)議數(shù)據(jù)傳送在無協(xié)議傳輸中,經(jīng)過RS485(422)轉(zhuǎn)換器,能夠和RS232標(biāo)準(zhǔn)串行口模塊通訊。包括計(jì)算機(jī)、條形碼識(shí)別器和打印機(jī)。在這種應(yīng)用中,數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收是經(jīng)過程序指定的數(shù)據(jù)寄存器。2)使用協(xié)議通訊使用協(xié)議,RS485(422)模塊能夠1:N進(jìn)行通訊。3)并行連接使用100個(gè)輔助繼電器和10個(gè)數(shù)據(jù)寄存器,Fx2N可編程控制器即可實(shí)現(xiàn)1:1的通訊。4)N:N的網(wǎng)絡(luò)通訊FX2N經(jīng)過RS-485通訊板能夠?qū)崿F(xiàn)N:N的網(wǎng)絡(luò)通訊。本設(shè)計(jì)采用第一種連接方式:無協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸連接方法．連接線路圖如下RS485模塊內(nèi),RDA與RDB之間連有一中間電阻(110),這種連線方式同樣適合于并行連接數(shù)據(jù)傳輸。

第二節(jié)可編程控制器的選用及程序設(shè)計(jì)一PLC容量的選擇:它包括用戶存儲(chǔ)容量和I/0點(diǎn)數(shù)兩方面的選擇,PLC容量不但滿足控制要求,還應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ恳宰鱾溆茫x擇存儲(chǔ)容量時(shí),按實(shí)際需要的25%考慮裕量,I/O點(diǎn)數(shù)按實(shí)際需要的10~15%考慮裕量。裝載控制PLC的輸入信號(hào)有:單步、連續(xù)選擇按鈕,1#井下煤倉(cāng)、2#井下煤倉(cāng)選擇按妞,左皮帶機(jī)按鈕,左1#給煤機(jī)按鈕,左2#給煤機(jī)按鈕,左定量倉(cāng)電磁閥按鈕,右皮帶機(jī)按鈕,右1＃給煤機(jī)按鈕,右2#給煤機(jī)按妞,右定量倉(cāng)電磁閥按鈕,定鈴按妞,左提升打鈴按鈕,右提升打鈴按鈕,檢修,左提升斗到位,右提升斗到位,井上倉(cāng)滿,左定量倉(cāng)滿空,右定量倉(cāng)滿空,左定量倉(cāng)倉(cāng)門開關(guān),右定量倉(cāng)倉(cāng)門開關(guān)．共計(jì)23點(diǎn)．裝載控制PLC的輸出信號(hào)有:左1#給煤機(jī)、左2#給煤機(jī)、左定量倉(cāng)電磁閥右1#給煤機(jī)、右2#給煤機(jī)、右定量倉(cāng)電磁閥、電鈴、定鈴輸出、左提升打鈴輸出、右提升鈴輸出、運(yùn)行指示燈、故障指示燈、提升運(yùn)行方向顯示(8點(diǎn))、皮帶機(jī)控制及運(yùn)行顯示(8點(diǎn))。共計(jì)26點(diǎn)．綜合以上各方面考慮,可編程控制器選為:32點(diǎn)輸入、32點(diǎn)輸出、8K步Fx2N可編程控制器。二工藝流程:當(dāng)左定量倉(cāng)空或不滿,且左定量倉(cāng)已關(guān),左皮帶機(jī)開啟;左皮帶機(jī)開啟后,開啟左1#給煤機(jī)或左2#給煤機(jī);當(dāng)左定量倉(cāng)滿后,先停止左1#給煤機(jī)和左2＃給煤機(jī),再停止左皮帶機(jī);左皮帶機(jī)停止,且提升箕斗到位時(shí),開啟左定量倉(cāng)倉(cāng)門;左定量倉(cāng)空后,關(guān)閉倉(cāng)門,打左提升鈴．定鈴按鈕按下時(shí),井下各設(shè)備停止動(dòng)作．右側(cè)的工藝流程與左邊相同。同時(shí)系統(tǒng)具有防二次重裝功能,即:提升箕斗裝載后,在沒有卸載之前,不允許再次裝載。檢修條件下,定量倉(cāng)門不能打開。定時(shí)與上位機(jī)通訊,每隔0.5s把可編程控制器的I/O口的狀態(tài)傳送到上位機(jī)。三根據(jù)工藝流程分析控制要求控制方式分為手動(dòng)操作方式和自動(dòng)操作方式．自動(dòng)操作方式又分為單步操作方式和連續(xù)操作方式。手動(dòng)操作:就是按鈕操作對(duì)裝載各設(shè)備的單獨(dú)控制,控制信號(hào)不進(jìn)入可編程控制器。各手動(dòng)鈕鈕有:左皮帶機(jī)、左1#給煤機(jī)、左2#給煤機(jī)、左定量倉(cāng)電磁閥、左提升打鈴、右皮帶機(jī)、右1#給煤機(jī)、右2＃給煤機(jī)、右定量倉(cāng)電磁閥、右提升打鈴。各按鈕均有啟動(dòng)和停止兩按鈕．同時(shí),以上按鈕均配有手動(dòng)與自動(dòng)選擇開關(guān)(左、右提升打鈴按鈕除外)。自動(dòng)操作方式時(shí),各按鈕的選擇開關(guān)選到自動(dòng)檔．各控制信號(hào)進(jìn)入可編程拉制器。單步操作:當(dāng)工藝流程到達(dá)該設(shè)備動(dòng)作時(shí),按下該設(shè)備的啟動(dòng)控制按鈕,該設(shè)備動(dòng)作;按下停止按鈕,該設(shè)備停止動(dòng)作。連續(xù)操作:各設(shè)備根據(jù)工藝流程,自動(dòng)地、連續(xù)地動(dòng)作。工作中,按下停止按鈕,各設(shè)備均停止動(dòng)作。在連續(xù)運(yùn)行程序中,必須防止二次重裝載。否則提升箕斗沒有卸載就再次裝載,會(huì)造成重大生產(chǎn)事故。該功能的設(shè)計(jì)是經(jīng)過使用兩個(gè)掉電保持的輔助繼電器實(shí)現(xiàn)。左右各有一個(gè)允許裝載狀態(tài)信號(hào)(左邊M502、右邊M501)左邊裝載后,復(fù)位M502,置位M501,使左邊不可裝載,而允許右邊裝載。在右邊裝載后,置位M502,復(fù)位M501,使右邊不可裝載,而允許左邊裝載。四可編程控制器I/O點(diǎn)對(duì)照:XO自動(dòng)運(yùn)行YO左1#給煤機(jī)X1手動(dòng)運(yùn)行Y1左2#給煤機(jī)X2左煤倉(cāng)按妞Y2右1#給煤機(jī)X3右煤倉(cāng)按妞Y3右2#給煤機(jī)X4左皮帶機(jī)按鈕Y4左定量倉(cāng)電磁閥X5左1#給煤機(jī)按鈕Y5右定量倉(cāng)電磁閥X6左2#給煤機(jī)按鈕Y6運(yùn)行指示燈X7左定量倉(cāng)電磁閥按妞Y7故障指示燈X10右皮帶機(jī)按鈕Y10電鈴X11右1#給煤機(jī)按鈕Y11定鈴指示燈X12右2#給煤機(jī)按鈕Y12右打鈴指示燈X13右定量倉(cāng)電磁閥按鈕Y13左打鈴指示燈X14左提升其斗到位Y20-Y25提升運(yùn)行指示燈X15右提升箕斗到位Y26左上提升控制X16井上倉(cāng)滿Y27右上提升控制X17左定量倉(cāng)重量滿空Y30-Y31皮帶機(jī)運(yùn)行指示燈X20右定量倉(cāng)重量滿空Y36左皮帶機(jī)控制X21左定量倉(cāng)門開關(guān)Y37右皮帶機(jī)控制X22右定量倉(cāng)門開關(guān)X23檢修X24右提升打鈴X25左提升打鈴X26定鈴X27運(yùn)行按鈕五程序總體設(shè)計(jì):串行通訊程序的設(shè)計(jì):可編程控制器負(fù)責(zé)把其I/O口的狀態(tài)每隔一定的時(shí)間傳送到上位機(jī)中?？删幊炭刂破鞑捎肍x2N-485-BD模塊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的串行通訊．控制字的設(shè)置為H0051,傳送數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8位,沒有奇偶校驗(yàn),1位停止位,波特率為1200bps,無協(xié)議傳輸方式即b14為0,根據(jù)說明書得在無協(xié)議格式中b14,b15也要設(shè)置為0。通信程序負(fù)責(zé)把裝載可編程控制器的各輸入輸出口的狀態(tài)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中。第四章卸載控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第一節(jié)電路設(shè)計(jì)卸載控制電路為一般電路,沒有本安要求。由于井上亮度較大,面板的限流電阻選為2.4k,控制臺(tái)面板采用與裝載相同的面板。第二節(jié)可編程控制器的程序設(shè)計(jì)一可編程控制器的選擇可編程控制器選用與裝載系統(tǒng)中一樣的控制器:32位輸入、32位輸出、8K步Fx2N系列可編程控制器。卸載控制PLC的輸入信號(hào)有:左提升箕斗到位、右提升其斗到位、井上倉(cāng)滿、檢修按妞、連續(xù)運(yùn)行按鈕、單步運(yùn)行按鈕,左箕斗電磁閥按妞、右其斗電磁閥按鈕、左箕斗門開關(guān)、右其斗門開關(guān)。卸載控制PLC的輸出信號(hào)有:左箕斗電磁閥、右箕斗電磁閥、電鈴、左定量倉(cāng)滿空、右定量倉(cāng)滿空、左定量倉(cāng)門開關(guān)、右定量倉(cāng)門開關(guān)、左1#給煤機(jī)、左2#給煤機(jī)、右1#給煤機(jī)、右2#給煤機(jī)、運(yùn)行、故障、定鈴、左提升打鈴、右提升打鈴、提升機(jī)運(yùn)行指示(8點(diǎn))、皮帶機(jī)運(yùn)行指示(8點(diǎn))。二工藝流程左箕斗到位后,啟動(dòng)其電磁閥,打開箕斗門卸載。井上倉(cāng)滿時(shí),停止卸載。定時(shí)與上位機(jī)通訊,把從上位機(jī)接收的數(shù)據(jù)．在輸出口輸出,在控制面板顯示裝載設(shè)備的狀態(tài)。三控制要求控制方式分為手動(dòng)操作方式和自動(dòng)操作方式。自動(dòng)操作方式又分為單步操作方式和連續(xù)操作方式。手動(dòng)操作:就是按鈕操作對(duì)卸載各設(shè)備的單獨(dú)控制,控制信號(hào)不進(jìn)入可編程控制器．即按下左箕斗電磁閥開啟按鈕,左箕斗門開。按下停止按鈕箕斗門關(guān)。單步操作:當(dāng)工藝流程到達(dá)該設(shè)備動(dòng)作時(shí),按下該設(shè)備的啟動(dòng)控制按妞,該設(shè)備動(dòng)作;按下停止按鈕,該設(shè)備停止動(dòng)作。連續(xù)操作:各設(shè)備根據(jù)工藝流程,自動(dòng)地、連續(xù)地動(dòng)作。工作中,按下停止按鈕,各設(shè)備均停止動(dòng)作。連續(xù)運(yùn)行程序中,同樣仿造裝載控制系統(tǒng)中的防二次重裝載的程序,設(shè)計(jì)了防二次重卸載功能,節(jié)省了卸載系統(tǒng)的時(shí)間,提高了生產(chǎn)效率．四卸載輸入輸出點(diǎn);XO啟動(dòng)YO左其斗電磁閥X1自動(dòng)運(yùn)行按鈕Y1右箕斗電磁閥X2手動(dòng)運(yùn)行按鈕Y2電鈴X3左提升打鈴按鈕Y3左定量倉(cāng)重量滿空X4右提升打鈴按鈕Y4右定量倉(cāng)重量滿空X5定鈴按鈕Y5左定量倉(cāng)門開關(guān)X6左電磁閥按鈕Y6右定量倉(cāng)門開關(guān)X7右電磁閥按鈕Y7右1#給煤機(jī)X10檢修Y10左2#給煤機(jī)X14左提升箕斗到位Yll左1#給煤機(jī)X15右提升箕斗到位Y12右2#給煤機(jī)X16井上倉(cāng)滿Y13運(yùn)行指示燈X17左箕斗門開關(guān)Y14故障指示燈X20右箕斗門開關(guān)Y15定鈴指示燈Y16左打鈴Y17右打鈴Y30Y20Y31Y21Y32Y22Y33皮帶機(jī)運(yùn)行顯示Y23提升運(yùn)行顯示Y34Y24Y35Y25Y36左皮帶機(jī)運(yùn)行控制Y26左上提升顯示控制Y37右皮帶機(jī)運(yùn)行控制Y27右上提升顯示控制五程序的總體設(shè)計(jì):通信程序的設(shè)計(jì):卸載控制可編程控制器是負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù),根據(jù)通信格式的規(guī)定,通信格式字設(shè)置為HOC53,即8位傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,采用奇校驗(yàn)方式,波特率為1200bps.為了是卸載控制臺(tái)與裝載控制臺(tái)同步顯示設(shè)備狀態(tài),必須對(duì)通信數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,取出所用到的狀態(tài)位。卸載控制臺(tái)所需要的信號(hào)有:左右定量倉(cāng)滿空、左右定量倉(cāng)門開關(guān)、4個(gè)給煤機(jī)、左右皮帶機(jī)的動(dòng)作信號(hào)。

第五章上位機(jī)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第一節(jié)LabVIEW編程平臺(tái)簡(jiǎn)介一起源LabVIEW是實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境的簡(jiǎn)稱,是美國(guó)國(guó)家儀器公司的創(chuàng)新軟件產(chǎn)品,也是應(yīng)用最廣、發(fā)展最快、功能最強(qiáng)的圖形化軟件開發(fā)壞境。數(shù)據(jù)采集、儀器控制、過程監(jiān)控和自動(dòng)測(cè)試是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域廣泛存在的實(shí)際任務(wù)．在20世紀(jì)80年代初個(gè)人計(jì)算機(jī)出現(xiàn)之前,幾乎所有擁有程控儀器的實(shí)驗(yàn)室都采用貴重的儀器控制器來控制測(cè)試系統(tǒng),這些功能單一、價(jià)格昂貴的儀器控制器經(jīng)過一個(gè)集成通訊口來控制IEEE-488總線儀器。隨著PC機(jī)的出現(xiàn),各種基于PC機(jī)的接口板卡產(chǎn)品迅速地打開了市場(chǎng)。GPIB總線事實(shí)上已經(jīng)成為連接儀器和計(jì)算機(jī)的通用標(biāo)準(zhǔn)接口．可是,儀器控制軟件的發(fā)展,依然存在許多問題。為了解決這些問題,NI公司研制了LabVIEW圖形化編程軟件。二特點(diǎn) LabVIEW本身是一個(gè)功能比較完整的軟件開發(fā)環(huán)境,但它是為替代常規(guī)的BASIC或C語言而設(shè)計(jì)的,LabVIEW是編程語言而不但僅是一個(gè)軟件開發(fā)環(huán)境．作為編寫應(yīng)用程序的語言,除了編程方式不同外,LabVIEW具備語言的所有特性,因此又稱之為G語言。G語言是一種適合應(yīng)用于任何可編程任務(wù),具有擴(kuò)展函數(shù)數(shù)據(jù)庫的通用編程語言。和BASIC或C語言一樣,G語言定義了數(shù)據(jù)類型、結(jié)構(gòu)類型和模塊調(diào)用語法規(guī)則等編程語言的基本要素,在功能完整性和應(yīng)用靈活性上不遜于任何高級(jí)語言,同時(shí)G語言豐富的擴(kuò)展函數(shù)庫,為用戶編程提供了極大的方便。這些擴(kuò)展函數(shù)庫主要面向數(shù)據(jù)采集、GPIB和串行儀器控制,以及數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。G語言還包括常見的程序調(diào)試工具,比如允許設(shè)置斷點(diǎn)、單步調(diào)試、數(shù)據(jù)探針和動(dòng)態(tài)顯示執(zhí)行程序流程等。G語言與傳統(tǒng)高級(jí)編程語言最大的差別在于編程方式,一般高級(jí)語言采用文本編程,而G語言采用圖形化編程方式。G語言編寫的程序稱為虛擬儀器VI(VirtualInstruments),因?yàn)樗慕缑婧凸δ芘c真實(shí)儀器十分相象,在LabVIEW環(huán)境下開發(fā)的應(yīng)用程序都被冠以.VI后綴,以表示虛擬儀器的含義．一個(gè)VI由交互式用戶接口、數(shù)據(jù)流框圖和圖標(biāo)連接端口組成,各部分功能如下:①VI的交互式用戶接口因?yàn)榕c真實(shí)儀器面板相似,又稱作前面板．前面板能夠包含旋鈕、刻度盤、開關(guān)、圖表和其它界面工具,允許用戶經(jīng)過鍵盤或鼠標(biāo)獲取數(shù)據(jù)并顯示結(jié)果。②VI從數(shù)據(jù)流框圖接收指令?？驁D是一種解決編程問題的圖形化方法,實(shí)際上是vi的程序代碼。③vi模塊化特性．一個(gè)vi既能夠作為上層獨(dú)立程序,也能夠作為其它程序的子程序。當(dāng)一個(gè)vi作為子程序時(shí),稱作SubVI.VI圖標(biāo)和連接端口的功能就像一個(gè)圖形化參數(shù)列表,能夠在VI與SubVI之間傳遞數(shù)據(jù)．三應(yīng)用及解決方案①LabVIEW應(yīng)用與測(cè)試與測(cè)量LabVIEW已成為測(cè)試與測(cè)量領(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過GPIB、VXI,PLC.串行設(shè)備和插卡式數(shù)據(jù)采集板能夠構(gòu)成實(shí)際的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)．它提供了工業(yè)界最大的儀器驅(qū)動(dòng)程序庫,它提供的眾多開發(fā)工具使復(fù)雜的測(cè)試與測(cè)量任務(wù)變得簡(jiǎn)單易行。②LabVIEW應(yīng)用于過程控制和自動(dòng)化LabVIEW強(qiáng)大的硬件驅(qū)動(dòng)、圖形顯示能力和便捷的快速程序設(shè)計(jì)為過程控制和工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用提供了優(yōu)秀的解決方案．對(duì)于更復(fù)雜、更專業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,在LabVIEW基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。③LabVIEW應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室研究與自動(dòng)化LabVIEW為科學(xué)家和工程師提供了功能強(qiáng)大的高級(jí)數(shù)學(xué)分析庫,包括統(tǒng)計(jì)、估計(jì)、回歸分析、線形代數(shù)、信號(hào)生成算法、時(shí)域和頻域算法等眾多科學(xué)領(lǐng)域,可滿足各種計(jì)算和分析需要．第二節(jié)系統(tǒng)硬件組成系統(tǒng)的主要硬件有工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、研化各種工業(yè)控制用卡、傳感器及其電路。下面就簡(jiǎn)單介紹各硬件的功能及其在本系統(tǒng)中的應(yīng)用。一研華工業(yè)控制計(jì)算機(jī)基本配置為PIII800GHZ.126MB內(nèi)存,20GB硬盤,5個(gè)PCI插槽,CD-ROM驅(qū)動(dòng)器,標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、鼠標(biāo)等。二研華PCL-818L數(shù)據(jù)采集卡研華PCL-818L數(shù)據(jù)采集卡是一種多功能的數(shù)據(jù)采集卡,它提供了5種最常見的測(cè)量和控制功能:12位A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字輸入、數(shù)字輸出和時(shí)鐘定時(shí)器控制。它不但具備數(shù)據(jù)采集的功能,而且還具備信號(hào)控制、輸出的功能．經(jīng)過數(shù)據(jù)采集卡,把從外界采集的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸入計(jì)算機(jī),而且把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)傳遞給外圍設(shè)備,能夠控制外圍設(shè)備的行為。PCL-818L的硬件電路主要是由模擬I/O電路、數(shù)字I/O電路、時(shí)序控制電路、接口電路等構(gòu)成．全卡的功能由數(shù)字邏輯電路統(tǒng)一控制。1模擬量輸入輸出電路模擬量輸入通道的16個(gè)端口,能夠構(gòu)成16個(gè)單端輸入或8對(duì)差分輸入。能夠根據(jù)不同的需要,利用跳線來設(shè)置輸入通道的工作方式。在軟件的控制下,能夠?qū)?個(gè)或多個(gè)通道進(jìn)才示操作。輸入信號(hào)經(jīng)放大電路放大后,由一個(gè)漸次逼近式轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字信號(hào)。PCL-818L提供了三種觸發(fā)方式:軟件出觸發(fā)、時(shí)鐘步進(jìn)觸發(fā)和外部信號(hào)觸發(fā)。軟件觸發(fā)的觸發(fā)器是由軟件控制的。當(dāng)在軟件寄存器中寫入數(shù)值后,A/D轉(zhuǎn)換器就開始工作。這種方式適用于低速A/D轉(zhuǎn)換。始終步進(jìn)觸發(fā)適用于對(duì)轉(zhuǎn)換速度要求很高的系統(tǒng)．PCL-818L提供的8254定時(shí)／記數(shù)器用來為A/D轉(zhuǎn)換提供一個(gè)固定觸發(fā)源,8254上的記數(shù)器1和計(jì)數(shù)器2級(jí)聯(lián)在一起提供了一個(gè)周期精確的觸發(fā)脈沖。當(dāng)需要一個(gè)固定且精確的采樣頻率時(shí),能夠采用時(shí)鐘步進(jìn)觸發(fā),它比另外兩種方式更靈活。把外部觸發(fā)信號(hào)連接在CN3的35腳,能夠產(chǎn)生外部觸發(fā)。當(dāng)不需要周期的采樣時(shí),能夠使用這種方式。一般說來,模擬量輸入通道兩種連接方式如圖所示。PCL-818L提供了模擬量輸出通道。能夠利用內(nèi)部一5V或一l0V的參考電壓來產(chǎn)生5V到l0V的輸出。2數(shù)字量輸入/輸出電路PCL-818L提供了16位的數(shù)字輸入通道和16位的數(shù)字輸出通道。數(shù)字I/O信號(hào)與TTL全兼容。3時(shí)序控制時(shí)序控制電路的核心是一片8254可編程記數(shù)定時(shí)器集成電路。一個(gè)8254包含3個(gè)獨(dú)立的16位計(jì)數(shù)器通道,每個(gè)計(jì)數(shù)器均有一個(gè)輸入脈沖引腳CLK,門控信號(hào)GATE和輸出脈沖引腳OUT。經(jīng)過程序控制,能夠靈活方便地對(duì)各個(gè)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)定時(shí)、記數(shù)功能．計(jì)數(shù)器通道2的輸入被連接到精度2MHz的震蕩器上,可獲得內(nèi)部步進(jìn)時(shí)鐘。計(jì)數(shù)器通道3與計(jì)數(shù)器通道2的輸出級(jí)聯(lián)于模擬信號(hào)的輸入采樣和A/D,D/A轉(zhuǎn)換的時(shí)序控制．計(jì)數(shù)器通道0為用戶使用,能夠接收門控信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)。在本系統(tǒng)中,PCL-818L用來采集提升機(jī)閘瓦溫度信號(hào),溫度信號(hào)的變化是比較慢的,因此,我們采用軟件觸發(fā)A/D轉(zhuǎn)換的模式。溫度信號(hào)是單極性電信號(hào)(Single-endedAnalogInput),因此其連線方式選擇單端輸入連線方式(Single-endedChannelConnections)．報(bào)警功能有PCL-818L的數(shù)字量輸出口控制。三研華PCL-836多功能記數(shù)／定時(shí)、數(shù)字量輸入／輸出卡PCL-836是一種多功能記數(shù)/定時(shí)、數(shù)字量輸入/輸出的功能卡。它提供了6個(gè)16位減記數(shù)器、1個(gè)10MHz的震蕩器、通用16位TTL電平的數(shù)字輸入輸出口、4片用作記數(shù)記時(shí)功能的8254。它可應(yīng)用于:對(duì)外圍脈沖設(shè)備的事件記數(shù)、可編程頻率合成、頻率測(cè)量、脈沖寬度和周期測(cè)量、周期性中斷的生成。PCL-836有1個(gè)37針(CN3)和2個(gè)20針(CNl、CN2)的接口。CN3是計(jì)數(shù)器信號(hào)和中斷信號(hào)輸入口。CNI,CN2分別是數(shù)字輸出、數(shù)字輸入口。測(cè)量頻率時(shí)輸入信號(hào)線分別接CLK,GND。PCL-836主要是用來測(cè)量定量倉(cāng)煤重,并把信號(hào)傳送到裝載可編程控制器上。煤倉(cāng)定重是采用壓磁傳感器,一定的重量使壓磁傳感器發(fā)出對(duì)應(yīng)的頻率。PCL-836經(jīng)過測(cè)量頻率信號(hào),確定定量倉(cāng)的滿空。同時(shí)經(jīng)過其數(shù)字輸出口把定量倉(cāng)滿空信號(hào)輸出到可編程控制器的輸入口。四研華PCL-846串行接口卡PCL-846提供了4個(gè)獨(dú)立的RS-422/485串行端口。傳輸速度可達(dá)921.6Kbps。安裝完成后,串行口擴(kuò)展為6個(gè)．?dāng)U展后的串行口(COM3-COM6)與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)自帶的串行口一樣,在程序中能夠直接使用。在本系統(tǒng)中,使用到該卡的COM1,COM2口,實(shí)現(xiàn)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)與裝載PLC,卸載PLC的串行通訊。系統(tǒng)硬件示意圖:第二節(jié)傳感器及電路一溫度傳感器的選擇及電路設(shè)計(jì)常見溫度傳感器的工作原理為:熱電偶利用熱電動(dòng)勢(shì)、電阻溫度計(jì)和熱敏電阻是利用電阻的溫度特性。在選用溫度傳感器時(shí),首先關(guān)心的是傳感器的檢測(cè)范圍、輸入一輸出特性及檢測(cè)精度。一般,檢測(cè)溫度在1500℃以上時(shí)選用熱輻射非接觸式傳感器,而檢測(cè)極低溫則用半導(dǎo)體和金屬電阻隨溫度變化的傳感器和熱電偶銅、鎳和鉑等金屬的電阻值隨溫度變化,電阻溫度計(jì)即是利用金屬的這一性質(zhì)構(gòu)成的．一般,金屬的電阻值隨溫度的升高而增大,這是因?yàn)闇囟仍礁?晶格振動(dòng)越劇烈,從而使電子和晶格的相互作用越強(qiáng)．金屬電阻溫度計(jì)中常見的是鉑電阻式熱敏傳感器,其特點(diǎn)①電阻值與溫度成對(duì)應(yīng)關(guān)系;②輸出電壓較高,線性度好。二壓力傳感器選用及電路設(shè)計(jì)壓力傳感器在工業(yè)應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,其用途主要有三種:一是用于了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài);二是代替流量計(jì)粗略地佑算流量值,三是監(jiān)視高壓部位的壓力值,確保安全。壓力傳感器一般可分為機(jī)械式和電氣式兩類．機(jī)械式壓力傳感器的特點(diǎn)是成本低、不需要電源?？墒菣C(jī)械式壓力傳感器精度低,且使用環(huán)境受到限制。電氣式壓力傳感器是近代發(fā)展起來的新型壓力傳感器,它有效的解決了機(jī)械式傳感器的弊端。本系統(tǒng)使用磁致伸縮式壓力傳感器。其工作原理是:當(dāng)鐵、鎳等強(qiáng)磁體磁化時(shí),其長(zhǎng)度改變;反之,強(qiáng)磁體發(fā)生應(yīng)變時(shí),強(qiáng)磁體發(fā)生磁性變化。這種現(xiàn)象稱磁致伸縮效應(yīng)。這種傳感器有負(fù)荷大而形變小的特點(diǎn)。定量倉(cāng)的稱重原理是把磁致傳感器的線圈連接到振蕩電路中,組成LC振蕩電路。在線圈電感發(fā)生變化的同時(shí),振蕩電路的振蕩頻率發(fā)生變化,從而輸出頻率變化的信號(hào)。三煤位傳感器的設(shè)計(jì):該傳感器主要是用來對(duì)定量倉(cāng)裝煤的體積監(jiān)測(cè)。體積監(jiān)測(cè)是防止在重量未達(dá)到設(shè)定值時(shí),而體積已經(jīng)超出了定量倉(cāng)的體積的情況的發(fā)生。傳感器原理是:在定量倉(cāng)上放置一導(dǎo)體．在煤接觸該導(dǎo)體時(shí),電路導(dǎo)通,發(fā)出體積超出信號(hào)。第三節(jié)數(shù)字量輸出電路的設(shè)計(jì)數(shù)字量輸出在本系統(tǒng)中是應(yīng)用于裝載可編程控制器定量倉(cāng)滿空信號(hào)輸入、溫度報(bào)警輸出。數(shù)字量輸出外接光電藕合器,光電藕合器控制繼電器的導(dǎo)通與否(電路詳見附錄圖紙)。當(dāng)DO1或D02輸出為低電平時(shí),光電隔離管導(dǎo)通,繼電器工作,可編程控制器的輸入狀態(tài)改變,表示定量倉(cāng)滿空狀態(tài)改變。溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的外部報(bào)警也采用這種輸出方式,當(dāng)數(shù)字輸出口低電平時(shí),光電藕合器導(dǎo)通并控制繼電器工作,電鈴電路閉和,實(shí)現(xiàn)報(bào)警。第四節(jié)系統(tǒng)軟件構(gòu)成一總體介紹上位機(jī)管理系統(tǒng)軟件部分由兩部分組成:在線監(jiān)測(cè)提升機(jī)閘瓦溫度和動(dòng)畫模擬演示裝卻載與提升部分。溫度監(jiān)測(cè)部分的主要功能模塊有密碼模塊、設(shè)定溫度界限模塊,數(shù)據(jù)維護(hù)模塊、溫度查詢模塊和打印模塊。密碼模塊保證了系統(tǒng)的安全性;設(shè)定溫度界限模塊能夠分別設(shè)定各溫度通道的溫度界限,適合測(cè)量不同溫度范圍的溫度點(diǎn);溫度超出設(shè)定范圍后,采取兩種報(bào)警方式(軟件報(bào)警和硬件報(bào)警),增加了系統(tǒng)的可靠性;在數(shù)據(jù)維護(hù)模塊中能夠設(shè)定溫度傳感器工作與否,當(dāng)某一通道不需要采集時(shí),設(shè)置該傳感器不工作,節(jié)省系統(tǒng)資源．動(dòng)畫模擬演示部分的主要功能模塊有:定量倉(cāng)定重模塊、界面顯示模塊、通訊模塊。定量倉(cāng)定重模塊經(jīng)過采集稱重傳感器發(fā)出的頻率信號(hào),對(duì)其進(jìn)行定重。界面顯示模塊模擬演示裝卻載及提升過程．通訊模塊負(fù)責(zé)接收裝載可編程控制器發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)信息、對(duì)卻載可編程控制器發(fā)送設(shè)備狀態(tài)信息．二關(guān)于數(shù)據(jù)采集的軟件設(shè)計(jì)1溫度監(jiān)測(cè)采用研華PCL-818L對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采集,該數(shù)據(jù)采集卡的硬件及功能已在前面介紹。這里主要介紹該數(shù)據(jù)采集卡的軟件應(yīng)用。數(shù)據(jù)采集的基本流程是:首先打開設(shè)備;對(duì)在數(shù)據(jù)采集過程中用到的通道進(jìn)行初始化,主要是選擇通道號(hào)及其增益可供選擇的增益有;對(duì)輸入信號(hào)采集,確定觸發(fā)方式．溫度監(jiān)測(cè)前面板能夠顯示每一通道的溫度值、瞬時(shí)值、最大溫度值、溫度報(bào)警值、溫度危險(xiǎn)值．在溫度超過報(bào)警值后,會(huì)出現(xiàn)畫面報(bào)警即該通道的溫度值閃爍,外部報(bào)警:經(jīng)過數(shù)字輸出口控制一個(gè)發(fā)光二極管或小電鈴發(fā)光或發(fā)聲。2定量倉(cāng)定重其原理是采用研華PCL-836采集頻率信號(hào),并從數(shù)字量輸出口輸出滿空信號(hào)到可編程控制器．?dāng)?shù)據(jù)采集的基本畜裔呈是:打開設(shè)備PCL-836,啟動(dòng)測(cè)量頻率計(jì)數(shù)器,主要是指定使用的計(jì)數(shù)器,計(jì)數(shù)器的工作模式;然后經(jīng)過指定的計(jì)數(shù)器采集輸入的頻率信號(hào);退出程序時(shí)關(guān)閉該設(shè)備．三傳感器特性的軟件處理傳感器在自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制中所起的作用是非常重要的,它的特性好壞直接關(guān)系著各種工藝參數(shù)檢測(cè)與控制精度的高低。所謂傳感器特性一般包括兩方面的內(nèi)容:一是傳感器的靜態(tài)特性,即傳感器在被測(cè)量的各個(gè)值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),輸出量與輸入量之間的關(guān)系;二是傳感器的動(dòng)態(tài)特性,即傳感器對(duì)于隨時(shí)間變化的輸入量的響應(yīng)特性,傳感器所檢測(cè)的非電量信號(hào)大多數(shù)是時(shí)間的函數(shù),是對(duì)傳感器的輸出值能夠真實(shí)的再現(xiàn)變化著的輸入能力的反應(yīng)。在實(shí)際工程中,大多數(shù)傳感器的輸出信號(hào),與被測(cè)參數(shù)之間呈非線性關(guān)系。產(chǎn)生非線性的原因,一方面是由于傳感器本身的非線性,另一方面非電量的轉(zhuǎn)換也會(huì)出現(xiàn)非線性．線性度足傳感器的一個(gè)重要指標(biāo),在軟件上能夠有幾種處理方法,改進(jìn)線性度。1計(jì)算法。當(dāng)輸出信號(hào)與傳感器參數(shù)之間有確定的數(shù)學(xué)表示式是,就能夠采用計(jì)算法進(jìn)行非線性補(bǔ)償。所謂計(jì)算法就是在軟件中編制一段完成數(shù)學(xué)表示式的計(jì)算程序,當(dāng)被測(cè)參數(shù)經(jīng)過采樣、濾波和標(biāo)度轉(zhuǎn)換后,直接進(jìn)入計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算計(jì)算后的數(shù)值即為經(jīng)過線性處理的輸出參數(shù)．2查表法。當(dāng)數(shù)學(xué)表示式比較簡(jiǎn)單時(shí),采用計(jì)算法進(jìn)行序喉是一個(gè)切實(shí)可行的方法．但如果某些參數(shù)計(jì)算非常復(fù)雜,可采用查表法。另外,當(dāng)被測(cè)參數(shù)與輸出電壓沒有確定的關(guān)系或不能用某種函數(shù)表示式進(jìn)行擬合時(shí),也可采用查表法。查表法是將傳感器的輸出電壓由小到大按順序計(jì)算出該電壓所對(duì)應(yīng)的被測(cè)參數(shù),將輸出電壓與被測(cè)參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系等分成若干點(diǎn)(點(diǎn)越多精度越高),將這些對(duì)應(yīng)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系編成一張表格,存入存儲(chǔ)器,這樣傳感器每輸出一個(gè)電壓值,就從存儲(chǔ)器中取一個(gè)對(duì)應(yīng)的被測(cè)參數(shù)值。四數(shù)