基于PLC的煤礦架空乘人纜車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)范本

1、 .DOC資料. 基于PLC的煤礦架空乘人纜車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)范本作者：日期： MACROBUTTON MTEditEquationSection2 Equation Chapter 1 Section 1 SEQ MTEqn r h * MERGEFORMAT SEQ MTSec r 1 h * MERGEFORMAT SEQ MTChap r 1 h * MERGEFORMAT 2013屆*專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于PLC的煤礦架空乘人纜車 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 邵 冰 班 級(jí)： 礦電10-1 學(xué) 制： 三 年 學(xué)歷層次： 專 科 指導(dǎo)教師： 論文（設(shè)計(jì)）提交日期：2013年6月*日論文（設(shè)計(jì)）答辯

2、日期：2013年6月*日江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院礦業(yè)與交通工程學(xué)院二一三年六月摘 要煤礦副井提升擔(dān)負(fù)著人員、設(shè)備、材料、矸石等的運(yùn)輸任務(wù)，是煤礦生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。副井操車是指在井口或井底，將準(zhǔn)備好的運(yùn)料或運(yùn)矸礦車推入副井罐籠的操作過程。良好的副井操車控制系統(tǒng)，能保證操車過程的安全高效，從而提高生產(chǎn)效率。本設(shè)計(jì)針對(duì)的礦井，副井提升采用多繩摩擦落地式提升機(jī)，單層雙罐（寬、窄罐）提升方式。窄罐用作提人、排矸；寬罐除了具有窄罐作用外，還負(fù)責(zé)下大料設(shè)備。副井信號(hào)操車系統(tǒng)通常包括井口操車系統(tǒng)、井底操車系統(tǒng)和絞車房信號(hào)系統(tǒng)。（見附圖1 系統(tǒng)概況圖）三者之間主要利用PROFIBUS通訊模式通過RS485雙絞線進(jìn)行通

3、訊聯(lián)系（見附圖6 副井操車系統(tǒng)安裝圖）。井口、井底操車控制系統(tǒng)大體相同，而信號(hào)系統(tǒng)既作為絞車信號(hào)通訊同時(shí)有作為操車控制的閉鎖對(duì)象來配合操車控制運(yùn)行。關(guān)鍵字：副井操車；PLC；控制系統(tǒng)目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc358127046 摘 要 PAGEREF _Toc358127046 h I HYPERLINK l _Toc358127047 目 錄 PAGEREF _Toc358127047 h II HYPERLINK l _Toc358127048 1緒論 PAGEREF _Toc358127048 h 1 HYPERLINK l _Toc3581

4、27049 1.1課題來源及背景 PAGEREF _Toc358127049 h 1 HYPERLINK l _Toc358127050 1.1.1課題來源 PAGEREF _Toc358127050 h 1 HYPERLINK l _Toc358127051 1.1.2課題研究背景 PAGEREF _Toc358127051 h 1 HYPERLINK l _Toc358127052 1.2課題研究現(xiàn)狀及存在問題 PAGEREF _Toc358127052 h 1 HYPERLINK l _Toc358127053 1.3課題研究內(nèi)容與方法 PAGEREF _Toc358127053 h 1

5、 HYPERLINK l _Toc358127054 1.3.1采煤機(jī)定位系統(tǒng)研究 PAGEREF _Toc358127054 h 1 HYPERLINK l _Toc358127055 1.3.2采煤機(jī)的截割路徑記憶 PAGEREF _Toc358127055 h 1 HYPERLINK l _Toc358127056 1.3.3采煤機(jī)的截割路徑跟蹤 PAGEREF _Toc358127056 h 2 HYPERLINK l _Toc358127057 1.3.4采煤機(jī)自適應(yīng)控制方法研究 PAGEREF _Toc358127057 h 2 HYPERLINK l _Toc358127058

6、1.4課題研究意義 PAGEREF _Toc358127058 h 2 HYPERLINK l _Toc358127059 2井口操車系統(tǒng)的組成 PAGEREF _Toc358127059 h 3 HYPERLINK l _Toc358127060 2.1井口操車控制系統(tǒng) PAGEREF _Toc358127060 h 3 HYPERLINK l _Toc358127061 2.2操車設(shè)備及選用原則 PAGEREF _Toc358127061 h 4 HYPERLINK l _Toc358127062 2.3操車設(shè)備清單（井口與井底控制設(shè)備種類及數(shù)量相同） PAGEREF _Toc358127

7、062 h 4 HYPERLINK l _Toc358127063 2.4機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)原理 PAGEREF _Toc358127063 h 4 HYPERLINK l _Toc358127064 2.4.1 搖臺(tái) PAGEREF _Toc358127064 h 4 HYPERLINK l _Toc358127065 3PLC系統(tǒng)控制要求 PAGEREF _Toc358127065 h 7 HYPERLINK l _Toc358127066 3.1采煤機(jī)的位置定位 PAGEREF _Toc358127066 h 7 HYPERLINK l _Toc358127067 3.1.1采煤機(jī)機(jī)身坐標(biāo)系的

8、建立 PAGEREF _Toc358127067 h 7 HYPERLINK l _Toc358127068 3.1.2采煤機(jī)機(jī)身定位策略 PAGEREF _Toc358127068 h 7 HYPERLINK l _Toc358127069 3.1.3采煤機(jī)機(jī)身定位的理論模型 PAGEREF _Toc358127069 h 7 HYPERLINK l _Toc358127070 3.2采煤機(jī)的姿態(tài)定位 PAGEREF _Toc358127070 h 7 HYPERLINK l _Toc358127071 3.3本章小結(jié) PAGEREF _Toc358127071 h 7 HYPERLINK

9、l _Toc358127072 4PLC控制系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn) PAGEREF _Toc358127072 h 8 HYPERLINK l _Toc358127073 4.1截割路徑的記憶集合 PAGEREF _Toc358127073 h 8 HYPERLINK l _Toc358127074 4.2截割路徑的記憶策略 PAGEREF _Toc358127074 h 8 HYPERLINK l _Toc358127075 4.2.1記憶點(diǎn)的選取方案 PAGEREF _Toc358127075 h 8 HYPERLINK l _Toc358127076 4.2.2記憶點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) PAGEREF

10、 _Toc358127076 h 8 HYPERLINK l _Toc358127077 4.2.3記憶點(diǎn)的數(shù)據(jù)壓縮 PAGEREF _Toc358127077 h 8 HYPERLINK l _Toc358127078 4.3記憶點(diǎn)的人工免疫評(píng)價(jià)方法研究 PAGEREF _Toc358127078 h 8 HYPERLINK l _Toc358127079 4.3.1人工免疫理論概述 PAGEREF _Toc358127079 h 8 HYPERLINK l _Toc358127080 4.3.2基于人工免疫的記憶點(diǎn)評(píng)價(jià)模型 PAGEREF _Toc358127080 h 8 HYPERLI

11、NK l _Toc358127081 4.4本章小結(jié) PAGEREF _Toc358127081 h 10 HYPERLINK l _Toc358127082 5PLC程序的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc358127082 h 11 HYPERLINK l _Toc358127083 5.1截割路徑的跟蹤目標(biāo) PAGEREF _Toc358127083 h 11 HYPERLINK l _Toc358127084 5.1.1基于多項(xiàng)式的插值的跟蹤目標(biāo) PAGEREF _Toc358127084 h 11 HYPERLINK l _Toc358127085 5.1.2基于樣條曲線插值的跟蹤目標(biāo)

12、PAGEREF _Toc358127085 h 11 HYPERLINK l _Toc358127086 5.1.3基于誤差帶的跟蹤目標(biāo) PAGEREF _Toc358127086 h 11 HYPERLINK l _Toc358127087 5.2截割路徑的跟蹤策略 PAGEREF _Toc358127087 h 11 HYPERLINK l _Toc358127088 5.2.1截割路徑的軌跡跟蹤策略 PAGEREF _Toc358127088 h 11 HYPERLINK l _Toc358127089 5.2.2截割路徑的動(dòng)作跟蹤策略 PAGEREF _Toc358127089 h 1

13、1 HYPERLINK l _Toc358127090 5.2.3截割路徑的狀態(tài)修正策略 PAGEREF _Toc358127090 h 12 HYPERLINK l _Toc358127091 5.3截割路徑跟蹤的灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)模型 PAGEREF _Toc358127091 h 12 HYPERLINK l _Toc358127092 5.3.1灰色關(guān)聯(lián)度分析概述 PAGEREF _Toc358127092 h 12 HYPERLINK l _Toc358127093 5.3.2基于灰色關(guān)聯(lián)度的路徑跟蹤評(píng)價(jià)模型 PAGEREF _Toc358127093 h 12 HYPERLINK l

14、_Toc358127094 5.4本章小結(jié) PAGEREF _Toc358127094 h 12 HYPERLINK l _Toc358127095 6基于電流譜的采煤機(jī)截割負(fù)載動(dòng)態(tài)分析 PAGEREF _Toc358127095 h 13 HYPERLINK l _Toc358127096 6.1截割負(fù)載檢測(cè)的研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc358127096 h 13 HYPERLINK l _Toc358127097 6.2基于電流譜的截割負(fù)載特性分析 PAGEREF _Toc358127097 h 13 HYPERLINK l _Toc358127098 6.2.1截割部傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)

15、載分析 PAGEREF _Toc358127098 h 13 HYPERLINK l _Toc358127099 6.2.2截割負(fù)載與截割電流間關(guān)系的理論模型 PAGEREF _Toc358127099 h 13 HYPERLINK l _Toc358127100 6.2.3截割負(fù)載與截割電流間關(guān)系的試驗(yàn)研究 PAGEREF _Toc358127100 h 13 HYPERLINK l _Toc358127101 6.3基于小波理論的截割電流特性分析 PAGEREF _Toc358127101 h 13 HYPERLINK l _Toc358127102 6.3.1小波分析概述 PAGEREF

16、 _Toc358127102 h 13 HYPERLINK l _Toc358127103 6.3.2截割電流信號(hào)的小波分解與重構(gòu) PAGEREF _Toc358127103 h 13 HYPERLINK l _Toc358127104 6.4截割負(fù)載與截割電流間關(guān)系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型 PAGEREF _Toc358127104 h 13 HYPERLINK l _Toc358127105 6.4.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概述 PAGEREF _Toc358127105 h 13 HYPERLINK l _Toc358127106 6.4.2基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的截割負(fù)載與截割電流關(guān)系模型 PAGEREF _T

17、oc358127106 h 13 HYPERLINK l _Toc358127107 6.5本章小結(jié) PAGEREF _Toc358127107 h 13 HYPERLINK l _Toc358127108 7實(shí)驗(yàn)研究 PAGEREF _Toc358127108 h 14 HYPERLINK l _Toc358127109 7.1實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc358127109 h 14 HYPERLINK l _Toc358127110 7.1.1實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc358127110 h 14 HYPERLINK l _Toc358127111 7.1.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分

18、析 PAGEREF _Toc358127111 h 14 HYPERLINK l _Toc358127112 7.2工廠試驗(yàn) PAGEREF _Toc358127112 h 14 HYPERLINK l _Toc358127113 7.2.1試驗(yàn)方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc358127113 h 14 HYPERLINK l _Toc358127114 7.2.2試驗(yàn)結(jié)果分析 PAGEREF _Toc358127114 h 14 HYPERLINK l _Toc358127115 7.3煤礦工作面實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc358127115 h 14 HYPERLINK l _Toc

19、358127116 7.3.1實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc358127116 h 14 HYPERLINK l _Toc358127117 7.3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 PAGEREF _Toc358127117 h 14 HYPERLINK l _Toc358127118 7.4本章小結(jié) PAGEREF _Toc358127118 h 14 HYPERLINK l _Toc358127119 8總結(jié)與展望 PAGEREF _Toc358127119 h 15 HYPERLINK l _Toc358127120 8.1課題結(jié)論 PAGEREF _Toc358127120 h 15 HYPE

20、RLINK l _Toc358127121 8.2課題創(chuàng)新點(diǎn) PAGEREF _Toc358127121 h 15 HYPERLINK l _Toc358127122 8.3課題研究展望 PAGEREF _Toc358127122 h 15 HYPERLINK l _Toc358127123 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc358127123 h 16 HYPERLINK l _Toc358127124 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié) PAGEREF _Toc358127124 h 18緒論選題背景副井提升運(yùn)輸綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)是礦井民生領(lǐng)域必備的重要基礎(chǔ)設(shè)備。副井提升運(yùn)輸綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是在高性能的提升機(jī)控制

21、和智能信號(hào)和操車控制的基礎(chǔ)上，將提升機(jī)、信號(hào)系統(tǒng)、操車系統(tǒng)集于統(tǒng)一整體，搭建信息融合、相互閉鎖、安全可靠、高效節(jié)能、協(xié)同作業(yè)的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)取材于某礦山副井提升運(yùn)輸綜合自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造工程實(shí)例，并截取部分功能（操車系統(tǒng)部分）,設(shè)計(jì)先進(jìn)、可靠的安全門、搖臺(tái)、穩(wěn)罐器、阻車器、推車機(jī)控制系統(tǒng)。并與提升及系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)實(shí)時(shí)信號(hào)較好構(gòu)建信息整體，實(shí)現(xiàn)信號(hào)閉鎖，完成信息融合。操車系統(tǒng)部分是一種相對(duì)于礦井提升機(jī)垂直運(yùn)輸而水平運(yùn)輸?shù)V車的重要設(shè)備。應(yīng)為要求具有高控制精度、高可靠性，并應(yīng)具有必要的報(bào)警、抗干擾措施。選題依據(jù)在工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)械的制動(dòng)的準(zhǔn)確性和順序性為主要。例如：在冶金工業(yè)，化工生產(chǎn)，電

22、力工程，機(jī)械制造和食品加工等許多領(lǐng)域中，人們都需要對(duì)各類機(jī)械采用合理的檢測(cè)和控制，采用PLC來對(duì)它們進(jìn)行控制，不僅具有控制方便，簡單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控設(shè)備的操作準(zhǔn)確度，從而能夠大大提高被控對(duì)象的安全性。因此，PLC對(duì)操車系統(tǒng)的控制是一個(gè)礦井工業(yè)中經(jīng)常會(huì)遇到的問題，現(xiàn)以基于PLC的副井提升運(yùn)輸綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)-操場(chǎng)系統(tǒng)部分為例進(jìn)介紹。 普通操車系統(tǒng)中的礦車行程單一，不能進(jìn)罐推車，因此礦車由罐籠附近上下?lián)u臺(tái)進(jìn)出罐籠的工作只能由人工來完成，在罐籠內(nèi)的車輛也要由其它車輛頂出，在沒有其它車輛裝卸罐籠的情況下，也只能由人工將礦車從罐籠內(nèi)推出或在罐籠內(nèi)定位。采用PLC控制的操車系統(tǒng)帶

23、來功能的增加、性能的改善，而且具有明顯的安全性、效率的提升，同時(shí)整機(jī)壽命有明顯提高。近年來國內(nèi)廠商都在競相開發(fā)。本設(shè)計(jì)擬采用一種以PLC為核心的基于CPU226的副井提升運(yùn)輸綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)-操車系統(tǒng)部分，系統(tǒng)中主要包括三種模式：自動(dòng)模式，手動(dòng)模式，檢修模式，還有過電壓保護(hù)、欠電流保護(hù)，急停措施。畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容副井提升運(yùn)輸系統(tǒng)的信號(hào)的任務(wù)是提升機(jī)罐籠準(zhǔn)確停車后，操車控制系統(tǒng)對(duì)本終端的安全門、搖臺(tái)、穩(wěn)罐器、阻車器、推車機(jī)按特點(diǎn)順序控制，完成裝卸罐籠的任務(wù)。并和提升機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)閉鎖，避免事故發(fā)生。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的主要功能系統(tǒng)要求：1.具有檢修、手動(dòng)、自動(dòng)工作方式；（1）自動(dòng)：罐籠到位，啟動(dòng)油泵，

24、按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備則按照設(shè)定好的程序自動(dòng)完成一次裝車過程。安全門開搖臺(tái)落前阻開推車機(jī)進(jìn)推車機(jī)退前阻關(guān)搖臺(tái)升安全門關(guān)打點(diǎn)（2）手動(dòng)：罐籠到位、啟動(dòng)油泵、按照以上程序操作按鈕，按錯(cuò)按鈕則不能動(dòng)作。（3）檢修：罐籠到位，啟動(dòng)油泵，需要推車機(jī)前進(jìn)、后退時(shí)必須滿足前阻開到位和搖臺(tái)落到位。其余設(shè)備均可點(diǎn)動(dòng)。2.自動(dòng)判斷和調(diào)度功能；3.安全保護(hù)和報(bào)警功能；課題研究內(nèi)容與方法采煤機(jī)定位系統(tǒng)研究采煤機(jī)的截割路徑記憶采煤機(jī)的截割路徑跟蹤采煤機(jī)自適應(yīng)控制方法研究課題研究意義井口操車系統(tǒng)的組成井口操車控制系統(tǒng)電控操作臺(tái)、集控液壓站、，防爆磁力啟動(dòng)器，搖臺(tái)、安全門、前后阻車器、道岔、復(fù)阻、把鉤信號(hào)、紅燈和語音信號(hào)等組成

25、。井口操車系統(tǒng)布置如圖1-1。操車設(shè)備及選用原則操車設(shè)備主要組成包括液壓集中動(dòng)力站、液控?fù)u臺(tái)、裝罐銷齒推車機(jī)、液控車器、折疊式安全門及液控復(fù)阻等。操車設(shè)備選用原則有：1）要保證停罐平穩(wěn)，便于各項(xiàng)作業(yè)有效地進(jìn)行。2）選用的設(shè)備安全可靠并便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和聯(lián)動(dòng)操作或集中操作，盡量減輕體力勞動(dòng)。3）要方便上下人員，材料和設(shè)備。4）應(yīng)盡量減少罐籠進(jìn)出車的休止時(shí)間，提高生產(chǎn)效率操車設(shè)備清單（井口與井底控制設(shè)備種類及數(shù)量相同）表-1副井操車設(shè)備序號(hào)設(shè)備名稱數(shù)量備注液動(dòng)搖臺(tái)2臺(tái)帶有位置監(jiān)測(cè)，與罐籠到位信號(hào)閉鎖安全門4扇帶有位置監(jiān)測(cè)，與罐位和提升信號(hào)連鎖前阻車器2臺(tái)帶有位置監(jiān)測(cè)，與提升信號(hào)連鎖液動(dòng)銷齒推車機(jī)2臺(tái)

26、推車機(jī)行程帶位置監(jiān)測(cè)，與罐籠到位信號(hào)閉鎖，速度、推力可調(diào)復(fù)阻車器2臺(tái)限定礦車運(yùn)動(dòng)范圍，保證安全有序液壓站2套1用1備（雙電機(jī)雙泵）機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)原理搖臺(tái)井口窄罐采用CYY6/2液壓配重結(jié)構(gòu)，側(cè)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，液壓站必須保證搖臺(tái)在不工作時(shí)始終處于抬起狀態(tài)，設(shè)備須同時(shí)具有機(jī)械和液壓自鎖。工作時(shí)靠搖臺(tái)自重復(fù)位，搖臺(tái)采用后置配重結(jié)構(gòu)且配重可調(diào)，搖臺(tái)留有手動(dòng)操作手把，用作緊急狀態(tài)下使用。搖臺(tái)工作時(shí)，液壓缸縮回，搖臂落下與罐籠搭接，搖尖與罐籠內(nèi)導(dǎo)軌襯的結(jié)構(gòu)能保證側(cè)向定位可靠。井底采用CYY6/4液壓配重結(jié)構(gòu)，側(cè)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，液壓站必須保證搖臺(tái)在不工作時(shí)始終處于抬起狀態(tài)，設(shè)備須同時(shí)具有機(jī)械和液壓自鎖。工作時(shí)靠搖臺(tái)自重復(fù)位，

27、搖臺(tái)采用后置配重結(jié)構(gòu)且配重可調(diào)，搖臺(tái)留有手動(dòng)操作手把，用作緊急狀態(tài)下使用。搖臺(tái)工作時(shí)，液壓缸縮回，搖臂落下與罐籠搭接，搖尖與罐籠內(nèi)導(dǎo)軌襯的結(jié)構(gòu)能保證側(cè)向定位可靠，搖臺(tái)的結(jié)構(gòu)與動(dòng)作原理見圖1-2。液壓推拉式安全門安全門防止人員或礦車誤入危險(xiǎn)區(qū)，發(fā)生墜井事故而設(shè)置的一種安全設(shè)備，其特點(diǎn)：可靠的防護(hù)作用，開啟靈活，方便井口.底的各項(xiàng)作業(yè)，不妨礙長材料及設(shè)備下井。本安全門采用液壓馬達(dá)鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)（水平方向），液壓馬達(dá)速度0.1-0.5m/s可調(diào)，液壓推位安全門見圖1-3前阻車器采用ZDY-9單式液壓阻車器，有一對(duì)阻爪和彈簧緩沖裝置，當(dāng)車輪撞擊阻爪時(shí)，阻爪使套在固定軸后部的彈簧壓縮，撞擊的能量便為彈簧吸收。

28、阻爪的尾部通過連桿和操縱機(jī)構(gòu)連接，液壓缸活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)使兩個(gè)阻爪同時(shí)打開或關(guān)閉，關(guān)閉時(shí)阻車，打開后礦車即可通過。阻車器驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單，除阻爪外無突出地面的部件，外觀平整，利于人員通行。要求阻車器使用液壓缸為動(dòng)力，使用擺動(dòng)式液壓缸，避免阻車器位移時(shí)損壞液壓缸。后阻車器后阻車器的結(jié)構(gòu)和前阻車器相同，只不過油路連接不同從而和前阻形成一開一閉，作用是防止礦車誤動(dòng)而避免軌道全開的情況出現(xiàn)起到保護(hù)操車安全的作用。復(fù)阻復(fù)阻是將兩臺(tái)前后阻車器距離縮小后放在一起，油路連接方式同前后阻車器一樣，復(fù)阻一般是將一套設(shè)在道岔前面，目的是防止多輛礦車同時(shí)進(jìn)入操車工作區(qū)，一次只能通行1-2輛礦車，阻車器的結(jié)構(gòu)見圖1-4。

29、道岔（搬道器）道岔是一對(duì)活動(dòng)的軌道，用來變軌操作使用，作用是負(fù)責(zé)調(diào)配車輛通行方向。道岔有許多種，有手動(dòng)道岔、液動(dòng)道岔、活動(dòng)道岔等，活動(dòng)道岔一般放在出罐側(cè)利用礦車自動(dòng)變軌進(jìn)入主道。推車機(jī)液動(dòng)推車機(jī)有液動(dòng)鋼絲繩推車機(jī)、液動(dòng)銷齒式推車機(jī)和液動(dòng)組鏈?zhǔn)酵栖嚈C(jī)，是隨著液壓技術(shù)的普及而新推出的一種推車機(jī)。我們的推車機(jī)采用液動(dòng)組鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)。組鏈傳動(dòng)屬于齒輪傳動(dòng)的一種特殊形式，與一般齒輪傳動(dòng)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，拆修方便，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。另外，該推車機(jī)傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，效率高，故障率低。更主要的是由于采用液壓馬達(dá)，推車機(jī)抗過載性能好，實(shí)現(xiàn)了恒扭矩轉(zhuǎn)動(dòng)。推車機(jī)的作用是負(fù)責(zé)將礦車或物料從進(jìn)車側(cè)軌道推入罐籠內(nèi)，實(shí)現(xiàn)物料

30、的機(jī)械化操作，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度。液壓系統(tǒng)概述液壓站為安全門、搖臺(tái)、推車機(jī)、阻車器等提供動(dòng)力，是整套設(shè)備唯一的動(dòng)力源，液壓站有以下特點(diǎn)：1）具有調(diào)速控制功能，使推車機(jī)可以變速運(yùn)行。2）可以提供高速大推力和低速小推力的輸出。3）系統(tǒng)按高壓設(shè)計(jì)，但工作在中低壓區(qū)。為保證系統(tǒng)可靠及維修方便，采用一箱雙機(jī)集中控制，雙泵雙電機(jī)，一路工作 ，一路備用，采用多重保護(hù)。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性，防止泄漏，采用整體集成塊技術(shù)。管路全部采用高壓膠管，更便于安裝維修。液壓缸采用高可靠性重型液壓缸，雙端緩沖。 圖1-5液壓站1、液壓系統(tǒng)構(gòu)成及基本原理液壓系統(tǒng)主要由液壓泵站、油缸、液壓馬達(dá)及連接它們的高壓膠管組成液壓系統(tǒng)原

31、理見圖1-7。電磁閥：系統(tǒng)能自行卸荷，當(dāng)電磁閥前推（后拉）時(shí)，頂升油缸活塞桿伸出（縮進(jìn)），從而實(shí)現(xiàn)頂升機(jī)構(gòu)的上升（下降）。溢流閥：用于保護(hù)系統(tǒng)壓力不致于超載，溢流閥出廠時(shí)已調(diào)好，不必要時(shí)，用戶不得隨意調(diào)整。壓力調(diào)節(jié)：系統(tǒng)工作的最大壓力由溢流閥決定，在系統(tǒng)出廠前已由專業(yè)人員按系統(tǒng)額定壓力調(diào)定好，用戶使用和維修過程中若需調(diào)節(jié)，可以先松開溢流閥的調(diào)節(jié)手柄上的并緊螺帽，旋入調(diào)節(jié)柄可使系統(tǒng)最大工作壓力升高，旋出調(diào)節(jié)柄可使系統(tǒng)最大工作壓力降低。液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)見表1-2。圖1-6 電磁換向閥注意：調(diào)節(jié)壓力時(shí)不允許超過“液壓系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)表”中相應(yīng)的最高壓力，并記住在調(diào)節(jié)完畢后，將鎖緊螺帽并緊，以免松動(dòng)

32、。電磁換向閥采用DC24V直流驅(qū)動(dòng)，線圈功率38W、穩(wěn)定吸和持續(xù)電流1.58A，電磁換向閥見圖1-6。序號(hào)名 稱單位規(guī)格與參數(shù)井口+1415井底+9001額定壓力MPa12.52額 定 流 量L/min353電磁換向閥DSG-03-3C4-DC24 38W4電磁溢流閥DBW-G03-10 DC24 25W5電機(jī)功 率KW7.5額定電壓V3806606開關(guān)防爆型磁力啟動(dòng)開關(guān)7數(shù) 量臺(tái)QBZ-60/380QBZ-60/6608型 號(hào)YAZ-1表1-2 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)表傳感器的分配PLC 作為工業(yè)控制裝置， 其檢測(cè)信號(hào)的傳感器精度、可靠性將關(guān)系到控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，在選用傳感器時(shí)，應(yīng)綜合考慮。在

33、本系統(tǒng)中，罐籠兩側(cè)設(shè)有罐位傳感器，判斷罐籠所處的位置；左、右安全門的開關(guān)和進(jìn)出狀態(tài)均由傳感器檢測(cè)，能根據(jù)檢測(cè)出的安全門實(shí)際位置進(jìn)行操作；進(jìn)出左、右搖臺(tái)及其起落狀態(tài)由傳感器檢測(cè)；左、右，前、后阻車器起落由傳感器檢測(cè)，可以準(zhǔn)確判斷出它們所處的位置；左、右推車機(jī)，前后都設(shè)有限位傳感器，使其只能在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)工作；補(bǔ)車阻車器的起落，到位狀態(tài)由傳感器檢測(cè)，另外在其前后還安裝有限位傳感器，井口傳感器的分布見圖1-8。 圖1-8 井口傳感器分布圖PLC系統(tǒng)控制要求設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的主要功能系統(tǒng)要求：1.具有檢修、手動(dòng)、自動(dòng)工作方式；（1）自動(dòng)：罐籠到位，啟動(dòng)油泵，按下啟動(dòng)按鈕，設(shè)備則按照設(shè)定好的程序自動(dòng)完成一次裝車

34、過程。搖臺(tái)落安全門開前阻開推車機(jī)進(jìn)推車機(jī)退前阻關(guān)安全門關(guān)搖臺(tái)升打點(diǎn)（2）手動(dòng)：罐籠到位、啟動(dòng)油泵、按照以上程序操作按鈕，按錯(cuò)按鈕則不能動(dòng)作。（3）檢修：罐籠到位，啟動(dòng)油泵，需要推車機(jī)前進(jìn)、后退時(shí)必須滿足前阻開到位和搖臺(tái)落到位。其余設(shè)備均可點(diǎn)動(dòng)。2.自動(dòng)判斷和調(diào)度功能；3.安全保護(hù)和報(bào)警功能：工作原理操車系統(tǒng)是用于礦井中水平運(yùn)輸?shù)V車的設(shè)備，所以在礦車系統(tǒng)中最核心的部位為推車機(jī)，當(dāng)罐籠到位后在自動(dòng)模式下摁下開關(guān)則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行打開安全門，然后放下?lián)u臺(tái)這時(shí)候阻車器打開，推車機(jī)進(jìn)礦車推出。一次推車過程就結(jié)束。而在手動(dòng)模式下則步驟和自動(dòng)模式一樣，但是各個(gè)部分要人工操作。而在檢修模式下必須滿足搖臺(tái)落，阻車

35、器開，推車機(jī)進(jìn)，推車機(jī)回其余設(shè)備可以點(diǎn)動(dòng)。操車系統(tǒng)在礦井中一般情況下要求一直開啟所以運(yùn)行的穩(wěn)定程度很重要，所以油泵運(yùn)行時(shí)候的電壓電流的穩(wěn)定程度也很重要所以加入了過電流保護(hù)和欠電壓保護(hù)，電機(jī)還有自己的保護(hù)系統(tǒng)工作原理操車系統(tǒng)是各類礦井使用的控制礦車運(yùn)行的設(shè)備，它決定了煤礦企業(yè)的開采效率，但是由于礦井內(nèi)粉塵多、潮濕環(huán)境因素復(fù)雜。因此操車系統(tǒng)要求具有高控制精度、高可靠性，并應(yīng)具有必要的報(bào)警和急停的措施?；赟7-200 PLC控制的操車系統(tǒng)具有以下功能:可以任意在自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、檢修模式間轉(zhuǎn)換.每個(gè)動(dòng)作都有指示現(xiàn)實(shí)、方便操作人員知道進(jìn)行到哪一步了。并且還有電流、電壓參數(shù)報(bào)警此外各個(gè)部分都有自己的

36、保護(hù)措施。根據(jù)以上分析，此PLC控制操車系統(tǒng)可以分解為以下幾個(gè)模塊:自動(dòng)模式模塊、手動(dòng)模式模塊、模式模塊，電壓電流報(bào)警模塊，復(fù)位模塊，電源提供模塊。系統(tǒng)原理框圖如圖所示。圖 3.1 系統(tǒng)原理框圖 工作原理：操車系統(tǒng)是用于礦井中水平運(yùn)輸?shù)V車的設(shè)備，所以在礦車系統(tǒng)中最核心的部位為推車機(jī)，當(dāng)罐籠到位后在自動(dòng)模式下摁下開關(guān)則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行打開安全門，然后放下?lián)u臺(tái)這時(shí)候阻車器打開，推車機(jī)進(jìn)礦車推出。一次推車過程就結(jié)束。而在手動(dòng)模式下則步驟和自動(dòng)模式一樣，但是各個(gè)部分要人工操作。而在檢修模式下必須滿足搖臺(tái)落，阻車器開，推車機(jī)進(jìn)，推車機(jī)回其余設(shè)備可以點(diǎn)動(dòng)。操車系統(tǒng)在礦井中一般情況下要求一直開啟所以運(yùn)行的穩(wěn)定

37、程度很重要，所以油泵運(yùn)行時(shí)候的電壓電流的穩(wěn)定程度也很重要所以加入了過電流保護(hù)和欠電壓保護(hù)，電機(jī)還有自己的保護(hù)。1.7 2 系統(tǒng)的功能1.自動(dòng)控制功能此部分是PLC自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)，其運(yùn)行順序?yàn)椋喊踩T開 搖臺(tái)落 阻車器開 推車機(jī)進(jìn) 推車機(jī)退 阻車器關(guān) 搖臺(tái)升 安全門關(guān)2.顯示功能此模塊屬于人機(jī)交互，主要為油泵啟動(dòng)和各個(gè)部分都有指示燈顯示，可以清楚地在操作室看到系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)。3.報(bào)警功能操車系統(tǒng)求具有高控制精度、高可靠性，并應(yīng)具有必要的報(bào)警，用于及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障。4.復(fù)位功能如果系統(tǒng)的保護(hù)裝置無法系統(tǒng)，則人工可以進(jìn)行手動(dòng)停止，這樣設(shè)置可以預(yù)防意外情況發(fā)生。5.電磁閥模塊由于系統(tǒng)為確保長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行所

38、以各個(gè)部分的動(dòng)作為液壓動(dòng)作，所以電磁閥是控制油泵的油是進(jìn)還是退。6.手動(dòng)控制模塊罐籠到位后要求每個(gè)部分都要手動(dòng)操縱安全門開 搖臺(tái)落 阻車器開 推車機(jī)進(jìn) 推車機(jī)退 阻車器關(guān) 搖臺(tái)升 安全門關(guān)7.電源模塊此系統(tǒng)需要24V和220V電源供電。8檢修模塊要求推車機(jī)前進(jìn)、后退時(shí)必須滿足前阻開到位和搖臺(tái)落到位。其余設(shè)備均可點(diǎn)動(dòng)。采煤機(jī)機(jī)身定位策略采煤機(jī)機(jī)身定位的理論模型采煤機(jī)的姿態(tài)定位本章小結(jié)PLC控制系統(tǒng)硬件組成概述西門子27-200 控制系統(tǒng)20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)開始應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，由于價(jià)格高、輸入電路不匹配、編程難度大以及難于適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境等原因，未能在工業(yè)控制領(lǐng)域獲得推廣。1968年，美國

39、通用汽車公司（GM）為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，要求尋找一種比繼電器更可靠、功能更齊全、響應(yīng)速度更快的新型工業(yè)控制器，并從用戶角度提出了新一代控制器應(yīng)具備的十大條件，立即引發(fā)了開發(fā)熱潮。隨著PLC功能的不斷完善，性價(jià)比的不斷提高，PLC的應(yīng)用面也越來越廣。目前，PLC在國內(nèi)外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。PLC的應(yīng)用范圍通?？煞譃殚_關(guān)邏輯控制、運(yùn)動(dòng)控制、過程控制、機(jī)械加工中的數(shù)字控制、機(jī)器人控制、通信和聯(lián)網(wǎng)等。PLC從組成形式上一般分為整體式和模塊式兩種，但在邏輯結(jié)構(gòu)上基本相同。無論是整體式還是模塊式，從硬件結(jié)構(gòu)看，P

40、LC都是由CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口單元及擴(kuò)展接口和擴(kuò)展部件、外設(shè)接口及外設(shè)和電源等部分組成，各部分之間通過系統(tǒng)總線連接。1CPU（中央處理器） CPU是PLC的核心，由運(yùn)算器、控制器、寄存器、系統(tǒng)總線，外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路構(gòu)成。它的功能是接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等，是PLC不可缺少的組成單元。主要功能包括以下幾個(gè)方面:(1)收從編程器或者計(jì)算機(jī)輸入的程序和數(shù)據(jù)，并送入用戶程序存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。(2)監(jiān)視電源、PLC內(nèi)部各個(gè)單元電路的工作狀態(tài)。(3)診斷編程過

41、程中的語法錯(cuò)誤，對(duì)用戶程序進(jìn)行編譯。(4)在PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取指令，并分析、執(zhí)行該指令。(5)采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的數(shù)據(jù)，并存入指定的寄存器中。(6)按程序進(jìn)行處理，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容。(7)根據(jù)輸出狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關(guān)內(nèi)容，將結(jié)果送到輸出接口。(8)響應(yīng)中斷和各種外圍設(shè)備（如編程器、打印機(jī)等）的任務(wù)處理請(qǐng)求。2I/O接口 PLC是通過各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置能力的限制，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC

42、的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。PLC的對(duì)外功能主要是通過各種I/O接口模塊于外界聯(lián)系來實(shí)現(xiàn)的。輸入模塊和輸出模塊是PLC與現(xiàn)場(chǎng)I/O裝置或設(shè)備之間的連接部件，起著PLC與外部設(shè)備之間的傳遞信息的作用。I/O模塊分為開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出等模塊。3存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器（內(nèi)存）主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。一般包括系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器兩部分。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控程序，一般采用只讀存儲(chǔ)器（ROM），具有掉電不丟失信息的特性。用戶程序存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)用戶根據(jù)工藝要求或者控制功能設(shè)計(jì)的控制程序，早期一般

43、采用隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（RAM），需要后備電池在掉電后保存程序。目前則傾向于采用電可擦除的只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）或閃存(Flash Memory)，免去了后備電池的麻煩。4電源模塊 PLC中的電源，是為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。電源可分直流和交流兩種類型，交流輸入220VAC或110VAC，直流輸入通常是24V。5智能模塊除了上述通用的I/O模塊外，PLC還提供了各種各樣的特殊I/O模塊，如熱電阻、熱電偶、溫度控制、中斷控制、位置控制、以太網(wǎng)、遠(yuǎn)程I/O控制、打印機(jī)等專用型或智能型的I/O模塊，用以滿足各種特殊功能的控制要求。I/O模塊的類型、品種與規(guī)格越多，系統(tǒng)的靈活性越好，模塊的

44、I/O容量越大，系統(tǒng)的適應(yīng)性就越強(qiáng)。6編程設(shè)備常見的編程設(shè)備有簡易手持編程器、智能圖形編程器和基于PC的專用編程軟件。編程設(shè)備用于輸入和編輯用戶程序，對(duì)系統(tǒng)作些設(shè)定，監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況。編程設(shè)備在PLC的應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試、監(jiān)控運(yùn)行和檢查維護(hù)中是不可缺少的部件，但不直接參與現(xiàn)場(chǎng)的控制。PLC本質(zhì)上就是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)，其工作原理與普通計(jì)算機(jī)類似，具有計(jì)算機(jī)的許多特點(diǎn)。但其工作方式卻與計(jì)算機(jī)有著較大的不同，具有一定的特殊性。PLC采用循環(huán)掃描的工作方式。工作時(shí)逐條順序掃描用戶程序，如果一個(gè)線圈接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn)不會(huì)立即動(dòng)作，需等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)

45、形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式PLC。 還可以按I/O點(diǎn)數(shù)分類，根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)的多少，可將PLC分為小型、中型、大型和超大型四類:(1)IO點(diǎn)數(shù)在256以下為小型PLC；(2)IO點(diǎn)數(shù)在2561024為中型PLC；(3)IO點(diǎn)數(shù)大于1024為大型PLC；(4)IO點(diǎn)數(shù)在4000以上為超大型PLC可編程控制器有可靠性高、編程簡單易學(xué)、功能強(qiáng)、安裝簡單、維修方便、采用模塊化結(jié)構(gòu)、接口模塊豐富、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試周期短等特點(diǎn)。S7-200硬件設(shè)計(jì)說明弄懂PLC的基本工作原理和指令系統(tǒng)后,就可以把PLC應(yīng)用到實(shí)際的工程項(xiàng)目中。無

46、論是用PLC組成集散控制系統(tǒng)，還是獨(dú)立控制系統(tǒng)。任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對(duì)象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。而在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)原則往往會(huì)涉及很多方面，其中最基本的設(shè)計(jì)原則可以歸納為4點(diǎn)。1.設(shè)計(jì)原則(1)完整性原則。最大限度的滿足工業(yè)生產(chǎn)過程或機(jī)械設(shè)備的控制要求。(2)可靠性原則。確保計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性。 (3)經(jīng)濟(jì)型原則。力求控制系統(tǒng)簡單、實(shí)用、合理。(4)發(fā)展性原則。適當(dāng)考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)的需要，在I/O接口、通信能力等方面留有余地。2.評(píng)估控制任務(wù)根據(jù)系統(tǒng)所需完成的控制任務(wù)，對(duì)被控對(duì)象的生產(chǎn)工藝及特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，特別是從以下幾個(gè)方面

47、給以考慮。(1)控制規(guī)模一個(gè)控制系統(tǒng)的控制規(guī)模可用該系統(tǒng)的I/O設(shè)備總數(shù)來衡量。當(dāng)控制規(guī)模較大時(shí),特別是開關(guān)量控制的I/O設(shè)備較多時(shí)，最適合采用PLC控制。(2)工藝復(fù)雜程度當(dāng)工藝要求較復(fù)雜時(shí),采用PLC控制具有更大的優(yōu)越性.(3)可靠性要求目前,當(dāng)I/O點(diǎn)數(shù)在20甚至更少時(shí)，就趨向于選擇PLC控制了。(4)數(shù)據(jù)處理速度若數(shù)據(jù)處理程度較低，而主要以工業(yè)過程控制為主時(shí)，采用PLC控制將非常適合。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。所謂硬件設(shè)計(jì)，是指PLC外部設(shè)備的設(shè)計(jì)，而軟件設(shè)計(jì)即PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分以下5步進(jìn)行。1.熟悉被控對(duì)象深入了解被控系統(tǒng)是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)

48、人員必須深入現(xiàn)場(chǎng)，認(rèn)真調(diào)查研究，收集資料，并于相關(guān)技術(shù)人員和操作人員一起分析討論，相互配合，共同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。這一階段必須對(duì)被控對(duì)象所有功能全面的了解，對(duì)對(duì)象的各種動(dòng)作及動(dòng)作時(shí)序、動(dòng)作條件、必要的互鎖與保護(hù);電氣系統(tǒng)與機(jī)械、液壓、氣動(dòng)及各儀表等系統(tǒng)間的關(guān)系;PLC與其他設(shè)備的關(guān)系，PLC之間是否通信聯(lián)網(wǎng);系統(tǒng)的工作方式及人機(jī)界面，需要顯示的物理量及顯示方式等。2.硬件選擇(1)系統(tǒng)I/O設(shè)備的選擇。輸入設(shè)備包括按紐、位置開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)及各種傳感器等。輸出設(shè)備包括繼電器、接觸器、電磁閥、信號(hào)指示燈及其它執(zhí)行器等。(2)選擇PLC。PLC選擇包括對(duì)PLC的機(jī)型、容量、I/O模塊、電源等的選

49、擇。(3)PLC的I/O端口分配。在進(jìn)行I/O通道分配時(shí)應(yīng)給出I/O通道分配表，表中應(yīng)包含I/O編號(hào)、設(shè)備代號(hào)、名稱及功能等。(4)繪制PLC外圍硬件線路圖。畫出系統(tǒng)其它部分的電氣線路圖，包括主電路和未進(jìn)入PLC的控制電路等。由PLC的I/O連接圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經(jīng)確定。(5)計(jì)數(shù)器、定時(shí)器及內(nèi)部輔助繼電器的地址分配。3.編寫應(yīng)用程序 根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，采用合適的設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì)PLC程序。程序要以滿足系統(tǒng)控制要求為主線，逐一編寫實(shí)現(xiàn)各控制功能或各子任務(wù)的程序，逐步完善系統(tǒng)指定的功能。程序通常還應(yīng)包括以下內(nèi)容： (1)初始化程序。在PLC

50、上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動(dòng)作必要的準(zhǔn)備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動(dòng)作。初始化程序的主要內(nèi)容有：對(duì)某些數(shù)據(jù)區(qū)、計(jì)數(shù)器等進(jìn)行清零，對(duì)某些數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，對(duì)某些繼電器進(jìn)行置位或復(fù)位，對(duì)某些初始狀態(tài)進(jìn)行顯示等等。 (2)檢測(cè)、故障診斷和顯示等程序。這些程序相對(duì)獨(dú)立，一般在程序設(shè)計(jì)基本完成時(shí)再添加。 (3)保護(hù)和連鎖程序。保護(hù)和連鎖是程序中不可缺少的部分，必須認(rèn)真加以考慮。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。 4.程序調(diào)試程序調(diào)試分為2個(gè)階段，第一階段是模擬調(diào)試、第二階段是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。程序模擬調(diào)試是，以方便的形式模擬產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀態(tài)，為程序的運(yùn)行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的

51、方式不同，模擬調(diào)試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。 (1)硬件模擬法是使用一些硬件設(shè)備（如用另一臺(tái)PLC或一些輸入器件等）模擬產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)，并將這些信號(hào)以硬接線的方式連到PLC系統(tǒng)的輸入端，其時(shí)效性較強(qiáng)。 (2)軟件模擬法是在PLC中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，其簡單易行，但時(shí)效性不易保證。模擬調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。當(dāng)控制臺(tái)及現(xiàn)場(chǎng)施工完畢，程序模擬調(diào)試完成后，就可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，如不能滿足要求，須重新檢查程序和接線，及時(shí)更正軟硬件方面的問題。5.編寫技術(shù)文件技術(shù)文件包括設(shè)計(jì)說明書、硬件原理圖、安裝接線圖、電氣元件明細(xì)表、PLC程序以

52、及使用說明書等。4.3S7-200 CPU的選擇S7-200系列的PLC有CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226等類型。此系統(tǒng)選用S7-200 CPU226，CPU226集成了24點(diǎn)輸入/16點(diǎn)輸出，共有40個(gè)數(shù)字量I/O?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248點(diǎn)數(shù)字量或35點(diǎn)模擬量I/O。還有13KB程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間空間，6個(gè)獨(dú)立的30KHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20KHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。配有2個(gè)RS485通訊口，具有PPI，MPI和自由方式通訊能力，波特率最高為38.4 kbit/s，可用于較高要求的中小型控制系統(tǒng)。S7-200系列PLC的

53、電源供電形式有兩種：一種為直流輸入（24VDC），一種為交流輸入（120V240V）,分別用DC和AC描述；輸入類型是指輸入端子的輸入形式，一般為直流，用DC描述；輸出類型是指輸出的端子的輸出形式，有兩種形式的輸出，即晶體管輸出和繼電器輸出，分別用DC和Relay描述。如CPU224 AC/DC/Relay，表示PLC型號(hào)為224，交流電源供電，繼電器輸出；CPU226 DC/DC/DC ，表示PLC型號(hào)為226，直流電源供電晶體管輸出。通常，晶體管輸出時(shí)，CPU模塊供電電源為直流。 表2.13性能輸出類型晶體管輸出型繼電器輸出型供電電源電壓20.428.8VDC85264VDC輸出電壓20.

54、428.8VDC530VDC或5250VDC輸出電流0.75A2A開關(guān)頻率20kHz1Hz繼電器開關(guān)延時(shí)-10ms開關(guān)量輸出模塊的確定（1）輸出方式。輸出地模塊有三種輸出方式；繼電器輸出、雙向晶閘管輸出和晶體管輸出。這幾種輸出均有各自的特點(diǎn)，用戶可根據(jù)系統(tǒng)的要求加以確定。繼電器價(jià)格便宜，使用電壓范圍廣，通電壓降小，承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，且有隔離作用,但繼電器有觸點(diǎn),壽命較短,且響應(yīng)速度較慢,適用于操作頻率較低的交、直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)最大頻率不超過1Hz。晶閘管輸出(交流)和晶體管輸出(直流)都屬于無觸點(diǎn)開關(guān)輸出,適用于通斷頻繁的感性負(fù)載。感性負(fù)載在斷開瞬間會(huì)產(chǎn)生較高的反向電

55、壓，必須采取抑制措施。另外，這兩種形式的輸出均不具備明確的輸出開關(guān)斷點(diǎn)，因此對(duì)于有此要求的使用場(chǎng)合其應(yīng)用會(huì)受到限制。(2)輸出電流的選擇。模塊每個(gè)輸出點(diǎn)的電流必須大于由其驅(qū)動(dòng)的負(fù)載電流的額定值，如果負(fù)載電流較大，輸出模塊不能直接驅(qū)動(dòng)時(shí)，則應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。對(duì)于電容性負(fù)載、熱敏電阻負(fù)載，考慮到接通時(shí)有沖擊電流，要留有足夠的余量。(3)允許同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)。在選用輸出模塊式，不但要看一個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力，還要看整個(gè)輸出模塊的滿負(fù)載能力，即輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的總電流值不的超過模塊規(guī)定的最大允許電流。記憶點(diǎn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)記憶點(diǎn)的數(shù)據(jù)壓縮記憶點(diǎn)的人工免疫評(píng)價(jià)方法研究人工免疫理論概述基于人工免疫的記憶點(diǎn)

56、評(píng)價(jià)模型由以上所介紹的人工免疫理論可以看出，免疫系統(tǒng)具有區(qū)分“自我”與“非我”的能力可用于解決模式識(shí)別問題，在截割路徑記憶過程中需要解決的問題是識(shí)別出傳感器失真的記憶點(diǎn)。在模式識(shí)別方面應(yīng)用最廣泛的是Forrest提出的否定選擇算法。設(shè)兩個(gè)體分別為和，其中和分別為個(gè)體m與個(gè)體n的第k個(gè)屬性，則個(gè)體m與個(gè)體n間的海明距離為： MACROBUTTON MTPlaceRef * MERGEFORMAT SEQ MTEqn h * MERGEFORMAT ( SEQ MTSec c * Arabic * MERGEFORMAT 4- SEQ MTEqn c * Arabic * MERGEFORMAT

57、1)公式 GOTOBUTTON ZEqnNum302309 * MERGEFORMAT REF ZEqnNum302309 * Charformat ! * MERGEFORMAT (4-1)求得的海明距離雖然能夠反映兩個(gè)體間的距離，但沒能充分考慮到各個(gè)屬性的數(shù)值范圍以及權(quán)重問題。例如第1個(gè)屬性取值范圍為0,1，第2個(gè)屬性取值范圍為0,100，因此同樣是屬性值相差0.5，對(duì)于第1個(gè)屬性就占其值域的50%，而第2個(gè)屬性僅占其值域的0.5%；另外每個(gè)屬性的重要程度也有所不同，對(duì)于采煤機(jī)而言截割電機(jī)電流變化要比牽引電機(jī)電流變化重要，搖臂傾角變化要比煤層傾角變化重要。因此親和度計(jì)算時(shí)需要在海明距離的基

58、礎(chǔ)上考慮屬性歸一化以及屬性權(quán)重的問題，由此可得個(gè)體m與個(gè)體n間的距離以及兩者間的親和度分別為： MACROBUTTON MTPlaceRef * MERGEFORMAT SEQ MTEqn h * MERGEFORMAT ( SEQ MTSec c * Arabic * MERGEFORMAT 4- SEQ MTEqn c * Arabic * MERGEFORMAT 2) MACROBUTTON MTPlaceRef * MERGEFORMAT SEQ MTEqn h * MERGEFORMAT ( SEQ MTSec c * Arabic * MERGEFORMAT 4- SEQ MTEq

59、n c * Arabic * MERGEFORMAT 3)表4- SEQ 表4- * ARABIC 7 人工免疫模型的自體數(shù)據(jù)序號(hào)牽引速度截割電流截割溫度序號(hào)牽引速度截割電流截割溫度1 0.500 0.627 0.781 26 0.630 0.483 0.407 2 0.496 0.696 0.663 27 0.590 0.426 0.597 3 0.697 0.607 0.590 28 0.773 0.524 0.542 4 0.639 0.572 0.595 29 0.458 0.416 0.759 5 0.538 0.777 0.533 30 0.478 0.637 0.483 6 0.

60、653 0.723 0.765 31 0.591 0.420 0.784 7 0.491 0.564 0.776 32 0.774 0.658 0.517 8 0.727 0.520 0.661 33 0.504 0.656 0.534 9 0.588 0.527 0.764 34 0.405 0.444 0.707 10 0.661 0.534 0.723 35 0.565 0.753 0.533 11 0.765 0.522 0.616 36 0.753 0.524 0.651 12 0.771 0.681 0.473 37 0.462 0.724 0.533 13 0.678 0.568