基于PLC煤礦井上膠帶機集控系統的設計
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上位機的編程軟件選用了Intellution的IFIX3.5，它具有以下特點(diǎn)。
a.實(shí)時(shí)庫顯示：實(shí)時(shí)顯示系統內所有實(shí)時(shí)點(diǎn);
b.實(shí)時(shí)遙控：選中畫(huà)面上的控制開(kāi)關(guān)，實(shí)時(shí)下發(fā)遙控命令;
c.實(shí)時(shí)和歷史曲線(xiàn)：可設定顯示系統內所有記錄的遙測點(diǎn);
d.實(shí)時(shí)和歷史報警：報警分為重報警，中報警，輕報警;
e.事件和報警記錄查詢(xún)：可按天查詢(xún)事件和報警日志;
f.事件和報警實(shí)時(shí)打?。河袌缶录l(fā)生時(shí)，事件打印機實(shí)時(shí)打印。
上位機監控軟件采用OPC方式與現場(chǎng)的PLC進(jìn)行通信，可以方便靈活地獲取現場(chǎng)機電設備及其保護設備的遙測遙信信息，實(shí)現遠程控制。上位機的組態(tài)軟件界面見(jiàn)圖3。
現場(chǎng)PLC的編程軟件采用西門(mén)子公司的Step7，當PLC處于“RUN”工作模式下時(shí)，除上電初始化外，其它程序都采取周而復始的循環(huán)掃描方式，稱(chēng)之為“PLC的掃描工作方式”，其執行流程如圖4所示。
3 系統關(guān)鍵技術(shù)
3.1系統有關(guān)通信程序的設計
本系統主PLC控制柜（篩分子系統PLC控制柜）安裝在現場(chǎng)的低壓配電室內，由于與調度中心相距較遠，而現場(chǎng)電磁干擾又比較嚴重，為此，特采用以太網(wǎng)與光纖傳輸技術(shù)實(shí)現SIMATIC s7—300 PLC與上位機人機界面的通信。在主PLC柜中配備了以太網(wǎng)模塊CP341以及以太網(wǎng)轉光纖的交換機。
為了正確地傳送和接收信息，必須有一套關(guān)于信息傳輸順序、信息格式和信息內容等的約定，這一套約定稱(chēng)為規約或協(xié)議。本系統在進(jìn)行通信程序設計時(shí)，采用模塊化編程的設計思想，把程序分成若干程序塊，各程序塊分別含有一些設備和任務(wù)的程序指令，每個(gè)功能區被分成不同的塊進(jìn)行編程，有利于多人同時(shí)編程CONTROL ENGINEERING China版權所有，也有利于程序調試和故障的查找。系統中PLC需處理多種通信協(xié)議控制工程網(wǎng)版權所有，單獨編制每種協(xié)議的處理程序，分別放在不同的功能模塊（FC）中。在PLC的主程序塊OB1 中，通過(guò)調用語(yǔ)句，可依次執行這些協(xié)議的處理程序，實(shí)現與這些綜保裝置或智能儀表進(jìn)行通信的目的。
3.2 DP網(wǎng)絡(luò )的配置
基于篩分子系統和儲煤子系統之間存在著(zhù)閉鎖關(guān)系，因此可將篩分子系統和儲煤子系統組態(tài)成為一個(gè)DP網(wǎng)絡(luò )。這樣使得系統的邏輯關(guān)系更加清晰，同時(shí)系統具有了很好的擴展性，也在經(jīng)濟上節約了成本。
關(guān)于DP網(wǎng)絡(luò )的配置，可參考西門(mén)子公司的有關(guān)手冊。尤其應該注意以下幾點(diǎn)。
a.進(jìn)行主從站配置時(shí)控制工程網(wǎng)版權所有，應該首先配置從站，然后再配置主站;
b.在組態(tài)Hardware時(shí)，主站和從站的Consistency均需要設置為All;
c.編程時(shí)，主站的OB1中必須有OB1、OB82、OB86、OB100、OB121;
d.由于在系統運行時(shí)，上位機會(huì )對PLC進(jìn)行讀和寫(xiě)操作，因此在主站和從站的程序塊中還都要添加SFC14和SFC15功能塊。
3.3現場(chǎng)設備的閉鎖控制
為了彌補現場(chǎng)設備防誤功能的缺陷，保障安全生產(chǎn)，應該對現場(chǎng)所有設備進(jìn)行閉鎖控制。
本系統既有機械閉鎖，又有邏輯閉鎖，達到了“逆煤流依次啟動(dòng)設備，順煤流依次停止設備”的要求。具體做法：機械閉鎖：將邏輯上先啟動(dòng)設備的運行返回信號的常閉點(diǎn)串入后啟動(dòng)設備的二次控制回路中;邏輯閉鎖：如流程圖所示，將設備的運行返回信號作為執行下一條程序的先決條件。
4 結語(yǔ)
?。?）通過(guò)利用大中型PLC（如西門(mén)子S7-300）可以與多種智能電子設備進(jìn)行通信，方便地實(shí)現了現場(chǎng)設備的監控。
?。?）該系統自2006年10月運行以來(lái)，維護量大大降低，大部分故障能夠在電腦顯示器上直接顯示，減少了故障查找環(huán)節。系統操作簡(jiǎn)單，維護方便，提高系統安全性，降低運行費用，大大減少故障時(shí)間，提高經(jīng)濟效益。
本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：
1. 本文系統地闡述了以PLC為控制核心，構建一個(gè)集控系統的方法，基于該方案的控制系統與原系統相比在性能和自動(dòng)化程度上都得到大幅度提升，對相近系統有重要的參考價(jià)值。
2. 對于集控系統中子系統的處理，通常做法是給各個(gè)子系統均配置以太網(wǎng)通信模塊，然后將每個(gè)子系統作為節點(diǎn)，組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò )。在本系統中，將邏輯上有閉鎖關(guān)系的多個(gè)子系統視作網(wǎng)絡(luò )中的一個(gè)節點(diǎn)，減少了以太網(wǎng)通信模塊，節約了成本。對于同一節點(diǎn)下的多個(gè)子系統則采用級聯(lián)的方式配置成DP網(wǎng)絡(luò )，大大減輕了網(wǎng)絡(luò )的負擔。
3. 本文給出了配置DP網(wǎng)絡(luò )的詳細方法和注意事項。在PLC程序設計中，本系統采用功能塊化的方法，有利于系統的維護和升級。
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