《PLC在電廠控制系統(tǒng)中的應(yīng)用》(王磊)

1、烏海職業(yè)技術(shù)學(xué)院論文名稱：PLC在電廠中的應(yīng)用與維護(hù) 學(xué)生姓名: 王磊 指導(dǎo)老師:31目 錄 學(xué)科（專業(yè)）：電氣自動(dòng)化申請(qǐng)人：王磊指導(dǎo)教師： 摘要可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程

2、控制器簡(jiǎn)稱PLC。關(guān)鍵詞 斗輪機(jī) 可編程控制器PLC 可編程終端PT 矩陣控制器 編碼器目 錄摘要IABSTRACTIII目 錄VCONTENTSVII1 緒 論111課題背景：1斗輪機(jī)作為重要的輸煤設(shè)備現(xiàn)已廣泛用于電廠的燃料儲(chǔ)運(yùn)煤場(chǎng)。我國(guó)是從六十年代中期開始設(shè)計(jì)制造斗輪堆取料機(jī)的，主要用在大型散貨港口，火力發(fā)電廠的儲(chǔ)煤場(chǎng)、大型鋼鐵公司的礦石煤炭原料場(chǎng)、大型水泥廠等大型企業(yè)。斗輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)分為：斗輪機(jī)構(gòu)、 懸臂膠帶機(jī)、 仰俯機(jī)構(gòu)、 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、 行走機(jī)構(gòu)等設(shè)備如圖一所示112設(shè)備現(xiàn)狀參數(shù)：213本文所作工作：22 斗輪機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)31.1 整機(jī)電氣設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述322可編程控制器組態(tài)設(shè)計(jì)31.1

3、.1 2.21系統(tǒng)配置原則：31.1.2 2.22系統(tǒng)配置步驟42.3 PLC選型：5231開關(guān)量輸入模塊選型：5233模擬量模塊選擇：6234 CPU、底板選擇73 程序設(shè)計(jì)部分93.1數(shù)據(jù)采集換算：91.2 3.2整機(jī)電氣操作編程111.3 3.3機(jī)上輔機(jī)設(shè)備控制134觸摸屏畫面設(shè)計(jì)部分155 整機(jī)調(diào)試方案及要求196 結(jié)束語(yǔ)23致 謝25參考文獻(xiàn)27附 錄 12906 結(jié)束語(yǔ)1 緒 論11課題背景：斗輪機(jī)作為重要的輸煤設(shè)備現(xiàn)已廣泛用于電廠的燃料儲(chǔ)運(yùn)煤場(chǎng)。我國(guó)是從六十年代中期開始設(shè)計(jì)制造斗輪堆取料機(jī)的，主要用在大型散貨港口，火力發(fā)電廠的儲(chǔ)煤場(chǎng)、大型鋼鐵公司的礦石煤炭原料場(chǎng)、大型水泥廠等大型

4、企業(yè)。斗輪機(jī)總體結(jié)構(gòu)分為：斗輪機(jī)構(gòu)、 懸臂膠帶機(jī)、 仰俯機(jī)構(gòu)、 回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、 行走機(jī)構(gòu)等設(shè)備如圖一所示圖 01 12設(shè)備現(xiàn)狀參數(shù)：類別數(shù)值電源三相四線（交流 380V ）供電方式拖鏈裝置（易格斯）型號(hào)：4040CR.20.350.0行走機(jī)構(gòu)電機(jī)型號(hào)：JZ2-51-16/4功率：4/16 KW;電流：23/32A俯仰電機(jī)型號(hào)：YZ180L-8功率: 11KW 電流：25A回轉(zhuǎn)泵電機(jī)型號(hào)：Y180L-6功率15KW 電流：31.4A斗臂皮帶電機(jī)型號(hào)：Y250M-4功率 55KW 電流：102.5A斗輪泵電機(jī)（2臺(tái)）型號(hào)：Y250M-6-B功率 37KW 電流：72A表一13本文所作工作：我廠輸煤

5、燃料四期系統(tǒng)目前共有二臺(tái)斗輪機(jī)，于1996年投入，由于整機(jī)電氣控制越來(lái)越不能適合現(xiàn)代生產(chǎn)功能，再加上目前電氣產(chǎn)品發(fā)展迅速，一些備品備件將無(wú)法購(gòu)置。2004年我廠基于今后發(fā)電發(fā)展需要，對(duì)這二臺(tái)斗輪機(jī)進(jìn)行整機(jī)電氣部分重新設(shè)計(jì)改造,并由我廠設(shè)備部全權(quán)負(fù)責(zé)整機(jī)電氣控制設(shè)計(jì)工作；因斗輪機(jī)整機(jī)機(jī)構(gòu)及各設(shè)備工作原理較為熟悉，我廠設(shè)備部歷時(shí)半年，完成了對(duì)這二臺(tái)斗輪機(jī)電氣整機(jī)改造工作，目前已投入正常運(yùn)行。2 斗輪機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1整機(jī)電氣設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述整機(jī)供電電源為三相四線，電壓為380V，供電頻率50Hz，供電方式為拖鏈（即電源從地面通過(guò)拖鏈引機(jī)）。整機(jī)電氣設(shè)計(jì)共分三大塊：外圍傳感器電氣部分、PLC組態(tài)及程序編程

6、部分、工業(yè)電視監(jiān)視部分。根據(jù)整機(jī)結(jié)構(gòu)及設(shè)備布置情況，將機(jī)上共設(shè)二個(gè)電氣房及一個(gè)司機(jī)操作室，電氣房分為上部、下部二個(gè)位置，下部電氣房主要為行走及整機(jī)電源部分，上部電氣房為回轉(zhuǎn)、俯仰、皮帶及PLC系統(tǒng)。在司機(jī)室操作臺(tái)旁增加一只可編程終端（簡(jiǎn)稱PT，型號(hào)為OMRON NT631C ），用來(lái)顯示整機(jī)設(shè)備位置信號(hào)、控制操作各設(shè)備啟、停命令和故障報(bào)警、歷史報(bào)警查詢等。為確保斗輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行安全性、可靠性，考慮到我廠輸煤設(shè)備電氣選型質(zhì)量情況，將所有外圍電氣傳感器為OMRON系列產(chǎn)品，操作按鈕、指示燈及轉(zhuǎn)換開關(guān)、各極限保護(hù)開關(guān)為施耐德產(chǎn)品，所有電氣控制元件為西門子產(chǎn)品。具體一次接線圖如附錄一所示。22可編程控制

7、器組態(tài)設(shè)計(jì) ：1.1.1 2.21系統(tǒng)配置原則：a) 完整性：PLC系統(tǒng)必須完整，該配的都得配齊。如果丟項(xiàng)，在安裝或使用時(shí)再增加，不僅將帶來(lái)諸多麻煩，還將可能延誤工期。b) 可靠性：PLC系統(tǒng)必須可靠，可從四個(gè)方面考慮：一是PLC自身產(chǎn)品質(zhì)量；二是供貨方的技術(shù)服務(wù)；三是重要或特殊場(chǎng)合下的工作要求能否達(dá)到；四是要否冗余配置。c) 發(fā)展性：PLC的工作壽命較長(zhǎng)，但技術(shù)壽命并不長(zhǎng)。PLC往往不是使用壞了，而是還示用壞，由于落后了，不得不淘汰。為此，PLC系統(tǒng)配置應(yīng)堅(jiān)持發(fā)展性原則。有兩個(gè)要點(diǎn)：設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置時(shí)要留有發(fā)展的余地；對(duì)PLC選型時(shí)應(yīng)盡可能用新型號(hào)。d) 繼承性：系統(tǒng)配置還要考慮到曾經(jīng)使用過(guò)PL

8、C的歷史情況。如果新配置的系統(tǒng)與原有的有繼承關(guān)系，編程器及一此編程軟件還可再用；所積累的寶貴經(jīng)驗(yàn)也可派上用場(chǎng)；甚至有的程序模塊還可移植，這對(duì)縮短編程時(shí)間，正確地使用PLC都大有好處。e) 經(jīng)濟(jì)性：經(jīng)濟(jì)上是否合算，也應(yīng)作為是否采用PLC，要用什么樣PLC的重要評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。顯然，進(jìn)行系統(tǒng)配置，最后還應(yīng)由效益作評(píng)價(jià)。1.1.2 2.22系統(tǒng)配置步驟系統(tǒng)配置過(guò)程也是從粗到細(xì)一步步推進(jìn)，要分步驟進(jìn)行。一個(gè)配置完成后，又可能再返回來(lái)，再逐步完美，直到從多個(gè)方案中挑選一個(gè)最為滿意的方案為止。系統(tǒng)配置步驟用類比法大致確定可選用的廠家產(chǎn)品及機(jī)型；確定時(shí)要遵循發(fā)展性及繼承性原則。a) 用估算法 估算I/O點(diǎn)數(shù)及模擬

9、量路數(shù)，并確定要選用的機(jī)型。b) 用計(jì)算法 依完整性原則計(jì)算所需的模塊數(shù)，這里可能有多個(gè)方案，那就應(yīng)計(jì)算出各個(gè)方案的結(jié)果。c) 可靠性的考慮 依可靠性原則考慮必要的冷備份、熱備份或冗余配置；若為一般系統(tǒng)，這個(gè)步驟可省略。d) 經(jīng)濟(jì)對(duì)比 計(jì)算各個(gè)方案的投入費(fèi)用，并依經(jīng)濟(jì)性原則選其中最優(yōu)者。e) 最后修正 必要時(shí)再進(jìn)一步作性能計(jì)算或進(jìn)行實(shí)物測(cè)試。再根據(jù)計(jì)算或測(cè)試結(jié)果，對(duì)原有的配置作修正。2.3 PLC選型：我廠早在90年就接觸過(guò)PLC，從使用情況及可靠性性能分析，斗輪機(jī)PLC選用OMRON產(chǎn)品還是比較理想。² 原因一；早期接觸OMRON產(chǎn)品28點(diǎn)固體式（CPU、電源、I/O點(diǎn)合在一起），

10、質(zhì)量好，可靠性穩(wěn)定，缺點(diǎn)擴(kuò)充性能差。² 原因二；對(duì)OMRON產(chǎn)品PLC軟件及硬件較熟悉，尤其隨著PLC不斷改進(jìn)、升級(jí)，與其配套編程軟件也越來(lái)越直觀化，并且很適合工廠企業(yè)需用，例軟件中文化，同時(shí)也可在編程圖程序中加注中文注釋等功能，使得程序較直觀，維修更方便、明了化。最終我廠選用OMRON系列C200HG的PLC，根據(jù)設(shè)計(jì)思路，在設(shè)備中增加PT后，一些設(shè)備操作控制按鈕可設(shè)計(jì)在PT中，則大大減少了I/O 輸入點(diǎn)數(shù)。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需要統(tǒng)計(jì)PLC點(diǎn)數(shù)：開關(guān)量輸入點(diǎn)為70點(diǎn)，開關(guān)量輸出為40點(diǎn)，模擬量輸入為5路（作為電機(jī)電流信號(hào)），因行走、回轉(zhuǎn)及變幅部分裝設(shè)旋轉(zhuǎn)編碼器后，則增加二塊特殊輸入模

11、塊作為與之相配套。231開關(guān)量輸入模塊選型：根據(jù)OMRON安裝手冊(cè)查之，C200H-IA222模塊較適合現(xiàn)場(chǎng)，其接線如圖，選擇理由：a) 輸入工作電壓為200V264VAC，這樣現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量接點(diǎn)直接進(jìn)輸入模塊，不要加裝外圍繼電器，節(jié)省成本，提高可靠性，同時(shí)也使得在控制二次回路設(shè)計(jì)中簡(jiǎn)單明了,減輕今后設(shè)備維護(hù)工作量。b) 該模塊輸入點(diǎn)數(shù)較多（16點(diǎn)），減少模塊數(shù)量，節(jié)約成本。2.3.2開關(guān)量輸出模塊選型：根據(jù)OMRON安裝手冊(cè)查之，C200H-OC225模塊較適合現(xiàn)場(chǎng)，其接線如圖，選擇理由：a) 模塊最大通斷能力 2A 250V的繼電器型，輸出不易損壞且一旦損壞后可自已更換內(nèi)部繼電器就可修復(fù)。b)

12、 輸出點(diǎn)數(shù)較多（16點(diǎn)），減少模塊數(shù)量，節(jié)約成本。233模擬量模塊選擇：模擬量輸入模塊是采集420mA電流量，且整機(jī)需5路，根據(jù)硬件手冊(cè)且配置原則（冗余）后選用AD003。234特殊模塊選擇旋轉(zhuǎn)編碼器外形由于采用旋轉(zhuǎn)編碼器（外型如圖如示），根據(jù)編碼器說(shuō)明要求，選用高速計(jì)數(shù)模塊CT001（選用模塊CT001，其接線方式如下圖，主要用于回轉(zhuǎn)、及行走旋轉(zhuǎn)編碼器，旋轉(zhuǎn)編碼器即為各設(shè)備位置數(shù)值顯示，它直接進(jìn)入PLC，然后通過(guò)編程軟件計(jì)算得出實(shí)際數(shù)值并相應(yīng)在可編程終端PT中顯示出來(lái)）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工況，回轉(zhuǎn)、行走旋轉(zhuǎn)等部位裝設(shè)光電編碼器（型號(hào)為E6C2-CWZ26C），俯仰為絕對(duì)值編碼器（型號(hào)為E6F-A

13、B3C），絕對(duì)值編碼器輸出的是格雷碼，與它相配套模塊為ID501。 234 CPU、底板選擇：根據(jù)PLC組態(tài)配置原則及以上所選模塊、實(shí)際統(tǒng)計(jì)點(diǎn)數(shù)，最終確定CPU為C200HG-CPU43，其主要參數(shù)：用戶程序存儲(chǔ)器為15.2K，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為6K，指令處理時(shí)間為0.15us，受支持的I/O最大實(shí)用點(diǎn)數(shù)880點(diǎn)。底板所用C200HW-BC101（10槽）及擴(kuò)充底板C200HW-BC051（5槽）。整機(jī)系統(tǒng)組態(tài)見附錄二： 針對(duì)斗輪機(jī)設(shè)備運(yùn)行特性，整機(jī)配置了一套工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)，工業(yè)電視監(jiān)視器放置在司機(jī)室操作臺(tái)上方，以便方便司機(jī)了解現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備圖像畫面，同時(shí)將工業(yè)電視矩陣切換器（飛利浦LTC5108）中的

14、報(bào)警口與PLC輸出模塊通訊聯(lián)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)視畫面圖像跟蹤切換功能(跟蹤切換就是當(dāng)某個(gè)設(shè)備運(yùn)行后,PLC輸出一路至矩陣切換器報(bào)警口并相應(yīng)畫面圖像自動(dòng)切換之該設(shè)備鏡頭中)。3 程序設(shè)計(jì)部分在程序設(shè)計(jì)之前首先確定被控設(shè)備系統(tǒng)做什么、按什么順序且何時(shí)動(dòng)作。把輸入輸出設(shè)備分配給單元上的I/O點(diǎn)，確定如何分配及特殊I/O單元或鏈接系統(tǒng)，最后繪制一張整機(jī)I/O表及各被控設(shè)備之間邏輯關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖，根據(jù)I/O表中點(diǎn)號(hào)及邏輯網(wǎng)絡(luò)圖方可著手編制程序。OMRON產(chǎn)品PLC編程軟件采用CX-Programmer中文版，整機(jī)編程共分為三大塊：數(shù)據(jù)采集換算程序、整機(jī)電氣操作系統(tǒng)程序、機(jī)上輔機(jī)設(shè)備控制部分（包括機(jī)上設(shè)備故障報(bào)警、水

15、噴霧裝置及工業(yè)電視跟蹤等）。3.1數(shù)據(jù)采集換算：數(shù)據(jù)采集又為過(guò)程控制，主要是對(duì)一系列摸擬量實(shí)施控制。模擬量是連續(xù)量，一個(gè)完整的模擬量PLC控制，一般講其過(guò)程是：用傳感器采集信息，并把它變換成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，送給模擬量輸入單元；模擬量輸入單元把標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)轉(zhuǎn)換成CPU可處理的數(shù)字信；其控制過(guò)程如圖：信息采集信息變換信息處理信息反變換控制輸出過(guò)程控制流程本程序中主要用在機(jī)上電動(dòng)機(jī)電流數(shù)據(jù)采集換算，將電機(jī)模擬量電流信號(hào)（由CT 電流變送器-模擬量輸入模塊）420mA送入PLC模擬量模塊，并通過(guò)程序計(jì)算出實(shí)際值送至觸摸屏畫面顯示，同時(shí)將數(shù)值在程序中與實(shí)際額定電流值比較輸出控制外圍繼電器起到電動(dòng)機(jī)過(guò)流保護(hù)作用

16、具體見如圖二：圖二 程序分析：上圖中將CH144通道（即外圍電流輸入模擬量模塊通道號(hào)）保存在DM0140中，再將DM0140通道中十進(jìn)制數(shù)值轉(zhuǎn)換成BCD碼至DM0141中，根據(jù)電流輸入CT變比換算成實(shí)際值而保存在DM0800中并在觸摸屏PT畫面顯示出來(lái)。DM400及DM401指通過(guò)計(jì)算后的實(shí)際電機(jī)電流值與DM1700(設(shè)定數(shù)值)比較，若DM400(或DM401)大于DM1700值時(shí)，則TIM016延時(shí)常開點(diǎn)（延時(shí)主要避開起動(dòng)瞬間電流值）動(dòng)作輸出模塊3005點(diǎn)驅(qū)動(dòng)繼電器輸出起到過(guò)電流保護(hù)作用。其次它還用于旋轉(zhuǎn)編碼器數(shù)據(jù)采集換算及觸摸屏數(shù)據(jù)顯示（俯仰、回轉(zhuǎn)角度及斗輪機(jī)整機(jī)位置數(shù)值等）等。3.2整機(jī)

17、電氣操作編程操作編程是工程設(shè)計(jì)法編程，就是運(yùn)用自動(dòng)控制理論與方法，分析與設(shè)計(jì)邏輯量輸入與輸出間的順序控制關(guān)系。其目的是弄清所控制的對(duì)象，是怎樣按要求的順序工作的。它主要有三大類型：a) 分散控制 其控制命令是由分散的動(dòng)作完成法反饋信號(hào)提供。b) 集中控制 其控制命令是由集中控制器提供。集中控制沒有反饋信號(hào)，控制是開環(huán)的，它的次一個(gè)命令的了發(fā)出與前一個(gè)命令執(zhí)行與否無(wú)關(guān)。前一個(gè)命令不被執(zhí)行，后的命令仍照發(fā)不誤。用這一原則進(jìn)行控制，其程序容易設(shè)計(jì)，效率高。缺點(diǎn)是它沒有反饋，如果協(xié)調(diào)不好或采取的措施不當(dāng)，系統(tǒng)易出現(xiàn)問(wèn)題。c) 混合控制 它的控制命令由集中控制器發(fā)出，而什么時(shí)候命令，則是由分散的反饋信號(hào)

18、控制。取決于反饋的條件滿足與否。起動(dòng)條件動(dòng)作1動(dòng)作2動(dòng)作3自動(dòng)工作停止是否起動(dòng)分散控制原始狀態(tài)集中控制器自動(dòng)工作停止動(dòng)作1動(dòng)作2動(dòng)作X是否集中控制起動(dòng)條件集中控制器自動(dòng)工作停止否動(dòng)作1動(dòng)作2動(dòng)作X混合控制是 是 是 是否 否 否本機(jī)操作編程主要用在設(shè)備手動(dòng)操作及聯(lián)鎖操作方式，使其在這二種操作方式下啟動(dòng)、停止機(jī)上各設(shè)備。手動(dòng)操作作為設(shè)備調(diào)試，單獨(dú)啟動(dòng)、停止設(shè)備，聯(lián)鎖操作作為設(shè)備在正常運(yùn)行操作方式，各設(shè)備相互聯(lián)系的聯(lián)鎖關(guān)系，如圖三所示。圖三程序分析：斗輪泵運(yùn)行它分為手動(dòng)操作和聯(lián)動(dòng)操作，手動(dòng)操作即在PT畫面操作，上圖中35.05、36.03點(diǎn)為PT上控制操作斗輪泵啟動(dòng)、停止（作為設(shè)備調(diào)試用），0.1

19、4、0.02、2.11、2.05、11.08為輸入模塊外圍點(diǎn)號(hào)，30.05點(diǎn)為程序中間變量即上面所述過(guò)流保護(hù)。當(dāng)手動(dòng)操作時(shí)（0.14點(diǎn)接通），操作PT畫面啟動(dòng)斗輪泵運(yùn)行（35.05點(diǎn)接通，該點(diǎn)為即時(shí)通點(diǎn)），11.08接通輸出，斗輪泵電機(jī)啟動(dòng)，同時(shí)由35.05并聯(lián)11.08自保。當(dāng)聯(lián)動(dòng)操作時(shí)，即31.04點(diǎn)接通，當(dāng)與斗輪泵聯(lián)鎖關(guān)系設(shè)備取料皮帶運(yùn)行后（即2.01點(diǎn)接通），時(shí)間繼電器TIM012計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)30秒后，常開點(diǎn)TIM012接通，斗輪泵運(yùn)行。3.3機(jī)上輔機(jī)設(shè)備控制輔機(jī)設(shè)備控制編程也是工程設(shè)計(jì)法編程，它在程序中主要用于機(jī)上水噴霧系統(tǒng)、工業(yè)電視跟蹤系統(tǒng)及與地面皮帶設(shè)備聯(lián)鎖部分等）如圖四。圖四說(shuō)明

20、：上圖為工業(yè)電視切換跟蹤程序，它分為手動(dòng)切換畫面及自動(dòng)切換畫面，手動(dòng)切換就是在PT操作切換畫面，自動(dòng)切換就是自動(dòng)跟蹤設(shè)備運(yùn)行（或設(shè)備故障）后畫面自動(dòng)切換。圖中37.00、37.05、37.02為PT畫面點(diǎn)，它作為手動(dòng)切換畫面。與PT畫面點(diǎn)并聯(lián)的點(diǎn)為某設(shè)備運(yùn)行后輸入點(diǎn)。4觸摸屏畫面設(shè)計(jì)部分母畫面主操作菜單控制畫面1數(shù)值顯示2報(bào)警指示3報(bào)警列表4電流趨勢(shì)5執(zhí)行返回OMRON可編程終端產(chǎn)品主要型號(hào)為NT631C，它具有：體積?。ū⌒?，屏厚50mm,通信電纜連接器裝在單元內(nèi)部使它們不突出于單元）；畫面數(shù)據(jù)自動(dòng)檢查功能（不用連接到支持工具）；用一個(gè)內(nèi)存單元即可快速修改畫面數(shù)據(jù)（修改畫面可在計(jì)算機(jī)制作后存

21、放到內(nèi)存單元，并在現(xiàn)場(chǎng)將內(nèi)存單元傳送至PT即可）。PT是一個(gè)功能強(qiáng)大的顯示單元和自動(dòng)顯示信息，同時(shí)還具有可操作控制功能。根據(jù)斗輪機(jī)設(shè)備需要及特性，畫面設(shè)計(jì)總體分為一個(gè)母畫面、五個(gè)子畫面,其邏輯關(guān)系如圖：子畫面共分三大類：一是畫面操作部分（在觸摸屏上操作各設(shè)備啟動(dòng)、停止）;二是各設(shè)備狀態(tài)顯示部分（顯示設(shè)備到位位置及電源開關(guān)合、跳的狀態(tài)）及數(shù)據(jù)顯示部分（顯示機(jī)上各電機(jī)運(yùn)行電流、俯仰、回轉(zhuǎn)、行走位置數(shù)值）;三是故障顯示及故障報(bào)警列表、歷史報(bào)警列表（顯示各設(shè)備故障指示及故障查詢）等。操作畫面設(shè)計(jì)思路：PT畫面操作PLC程序執(zhí)行PLC輸出模塊輸出繼電器驅(qū)動(dòng)設(shè)備執(zhí)行PT畫面：運(yùn)行指示燈操作按鈕子母畫面切換

22、按鈕設(shè)備狀態(tài)顯示設(shè)計(jì)思路：外圍狀態(tài)信號(hào)PLC輸入模塊PT畫面顯示PT畫面：說(shuō)明：報(bào)警指示畫面指當(dāng)設(shè)備在運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)，該畫面自動(dòng)切至，同時(shí)操作臺(tái)旁蜂鳴器響起提醒操作人員。報(bào)警列表畫面作用為設(shè)備發(fā)生故障后記錄、查詢。電流趨勢(shì)畫面設(shè)計(jì)思路：外圍信號(hào)模擬量模塊PLC程序計(jì)算PT顯示電流值PT畫面：5 整機(jī)調(diào)試方案及要求為確保整機(jī)調(diào)試安全，針對(duì)機(jī)上設(shè)備特性，制定以下調(diào)試方案，具體見表二、三所示：表二 斗輪機(jī)分步試運(yùn)轉(zhuǎn)方案順序設(shè)備部位設(shè)備調(diào)試步驟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1總電源、控制電源系統(tǒng)調(diào)試斗輪機(jī)整機(jī)電源送電至機(jī)上電源柜。合上機(jī)上總電源閘刀,及合上相關(guān)控制操作空氣開關(guān)。將工作電源斷路器開關(guān)推至合閘位置。操作工作電源

23、開關(guān)（分別在司機(jī)室、電源柜、PC柜操作工作電源開關(guān)）。合上PC柜各電源空氣開關(guān)。驗(yàn)電三相進(jìn)線電源正常。工作電源開關(guān)設(shè)定電流正確（三相長(zhǎng)延時(shí)電流設(shè)定Ir為0.7，tr為0.5，短延時(shí)瞬時(shí)脫扣為Isd1.5）。操作工作電源開關(guān)合分正常及相關(guān)各指示燈應(yīng)正常。PLC各指示燈正常。2行走系統(tǒng)調(diào)試合上行走主電源、控制電源及防爬器、抱閘空氣開關(guān)（重點(diǎn)檢查并確認(rèn)拖鏈上方無(wú)雜物東西）。手動(dòng)操作防爬器及行走前進(jìn)及后退。防爬器、錨釘動(dòng)作正常且各指示正確。行走四臺(tái)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)一致及各熱偶數(shù)據(jù)設(shè)定準(zhǔn)確（電流為25A）。行走電機(jī)指示正常（包括電流），行走行走警鈴及限位正常。3回轉(zhuǎn)、俯仰系統(tǒng)調(diào)試合上回轉(zhuǎn)電源及控制電源開關(guān)

24、。啟動(dòng)回轉(zhuǎn)泵電機(jī)。操作回轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)及右轉(zhuǎn)。合上俯仰電源及控制電源開關(guān)。操作俯仰上升、下降。設(shè)定回轉(zhuǎn)泵熱偶數(shù)據(jù)（設(shè)定為30A），電機(jī)方向正確。左轉(zhuǎn)及右轉(zhuǎn)動(dòng)作正常，左右極限位動(dòng)作正確。中間落煤筒處及各電纜槽盒通道合適無(wú)踫撞現(xiàn)象。俯仰電機(jī)方向正確，各運(yùn)行指示正常。熱偶設(shè)定數(shù)據(jù)正確（設(shè)定為30A）俯仰上極限、下極限動(dòng)作正確。4斗輪及斗臂皮帶系統(tǒng)調(diào)試合上斗輪泵電機(jī)、斗臂皮帶主電源及控制電源空氣開關(guān)。手動(dòng)操作啟動(dòng)斗輪泵、及斗臂皮帶。斗輪泵二臺(tái)電機(jī)方向一致且各運(yùn)行指示正常。斗輪泵熱偶設(shè)定數(shù)據(jù)正確（設(shè)定為70A）。確定斗臂皮帶電機(jī)方向正確且煤控運(yùn)行指示應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)一致。斗臂皮帶熱偶設(shè)定數(shù)據(jù)正確（設(shè)定為100A）。斗臂

25、皮帶外圍保護(hù)（拉繩、跑偏開關(guān)）動(dòng)作正常。5導(dǎo)煤槽及擋扳系統(tǒng)調(diào)試合上導(dǎo)煤槽、尾車擋扳主電源及控制電源空氣開關(guān)。手動(dòng)操作導(dǎo)煤槽、擋扳。手動(dòng)操作導(dǎo)煤槽、擋扳動(dòng)作及各限位動(dòng)作正常。電機(jī)轉(zhuǎn)向正確，且各運(yùn)行指示正常（煤控上位機(jī)指示與實(shí)際一致）。導(dǎo)煤槽、擋扳熱偶數(shù)據(jù)設(shè)定準(zhǔn)確（設(shè)定為3A）6整機(jī)工業(yè)電視系統(tǒng)調(diào)試合上工業(yè)電視電源開關(guān)(包括司機(jī)室監(jiān)視器電源)。手動(dòng)操作切換各攝像頭畫面各攝像頭位置應(yīng)合適且固定穩(wěn)定。各攝像頭圖像應(yīng)清淅無(wú)抖動(dòng)。起動(dòng)相關(guān)設(shè)備后圖像應(yīng)自動(dòng)跟蹤切換。7電氣房、司機(jī)室及整機(jī)照明目視電氣房、司機(jī)室合上各照明電源開關(guān)(包括照明控制電源)操作整機(jī)照明控制按鈕電氣房、司機(jī)室頂部無(wú)滲水裂，室內(nèi)裝飾板平整

26、、無(wú)脫落。燈具固定牢固，布置合理。能滿足工作現(xiàn)場(chǎng)所需照明亮度的要求。司機(jī)室操作臺(tái)及樓梯照明控制按鈕能實(shí)現(xiàn)整機(jī)照明集中控制功能。順序內(nèi) 容 要 求1合上機(jī)上所有電源開關(guān)，具備整機(jī)運(yùn)行條件2俯仰極限調(diào)試操作把扳至上升，俯仰上升并一直到上極限位后俯仰自動(dòng)停止。相反操作下降同上。注：在俯仰動(dòng)作時(shí)密切注意電纜槽盒是否與欄桿有踫撞現(xiàn)象。3回轉(zhuǎn)極限調(diào)試啟動(dòng)回轉(zhuǎn)泵電機(jī)。操作把扳至左轉(zhuǎn)后，回轉(zhuǎn)動(dòng)作，并一直到左轉(zhuǎn)極限到位后停止。相反操作右轉(zhuǎn)同上。注：在回轉(zhuǎn)動(dòng)作時(shí)密切注意中間及相關(guān)電纜槽盒是否有踫撞現(xiàn)象。4行走系統(tǒng)調(diào)試行走固定措施解除。操作行走前進(jìn)（或后退），檢查各組電機(jī)轉(zhuǎn)向是否一致、檢查防爬器是否全部提起。檢查各

27、組制動(dòng)器是否全部打開。行走前進(jìn)（或后退），行走前進(jìn)（或后退）到位后自動(dòng)停止。注：在行走前一定要檢查拖鏈有無(wú)雜物等東西。5自動(dòng)堆料系統(tǒng)調(diào)試操作臺(tái)“聯(lián)動(dòng)”選擇開關(guān)扳至聯(lián)動(dòng)控制位置。操作臺(tái)“堆取料”選擇開關(guān)扳至堆料控制位置。導(dǎo)煤槽、擋扳自動(dòng)到位（堆煤位置）后斗臂皮帶響鈴30秒啟動(dòng)皮帶。煤控上位機(jī)得知斗輪機(jī)運(yùn)行后啟動(dòng)地面皮帶，斗輪機(jī)整機(jī)堆料工作開始。將操作臺(tái)堆取料選擇開關(guān)扳至零位則斗臂皮帶自動(dòng)停止及#25B皮帶緊跟停止，自動(dòng)堆料調(diào)試結(jié)束6自動(dòng)取料系統(tǒng)調(diào)試操作臺(tái)“聯(lián)動(dòng)”選擇開關(guān)扳至聯(lián)動(dòng)控制位置，系統(tǒng)“聯(lián)鎖”開關(guān)扳至聯(lián)鎖位置。操作臺(tái)“堆取料”選擇開關(guān)扳至取料控制位置。導(dǎo)煤槽、擋扳自動(dòng)到位（取煤位置）。煤控

28、啟動(dòng)地面皮帶后，機(jī)上斗臂皮帶響鈴30秒后啟動(dòng)，再過(guò)5秒后斗輪泵啟動(dòng)取煤開始工作。停止地面皮帶后緊跟著斗臂皮帶、斗輪泵電機(jī)停止，自動(dòng)取料調(diào)試結(jié)束。6 結(jié)束語(yǔ)PLC技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各控制領(lǐng)域，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制中，它具有其它控制器無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，在惡劣的生產(chǎn)環(huán)境里，仍然可以十分正常地工作，本文介紹了一種基于PLC、PT（可編程終端）及工業(yè)電視監(jiān)控寓于一體，在設(shè)備布置上合理化、人性化，在程序編程及PT（可編程終端）畫面上比較精簡(jiǎn)、細(xì)致化，改造后目前我廠二臺(tái)斗輪機(jī)將與國(guó)內(nèi)同類設(shè)備相比控制較為先進(jìn)，價(jià)格較為低廉，功能較為實(shí)用，同時(shí)大大提高我廠的輸煤斗輪機(jī)設(shè)備安全性、可靠性，也為我廠發(fā)電機(jī)組穩(wěn)定奠定了堅(jiān)實(shí)地基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)致