基于组态软件和PLC的火电厂给煤控制系统设计样本.doc

摘 要

PLC是80年代发展起来一种新型电器控制装置，它诞生给工业控制带来了一次革命性飞越。它将老式继电器控制技术和计算机控制技术融为一体，具备灵活通用、可靠性高、抗干扰能力强、编程简朴、使用以便、功能强大、易于实现机电一体化等明显长处，已经广泛应用于工业生产各种自动控制过程中。
电厂输煤系统是电力生产过程中非常重要外围辅机系统，输煤控制系统具备控制设备多、工艺流程复杂、设备分散等特点，沿线环境条件恶劣，粉尘、潮湿、振动、噪音、电磁干扰等都比较严重，老式强电集中控制方式已不能适应大型火电厂输煤系统自动化规定，PLC程控方式由于其自身长处，当前在国内大型火电厂输煤系统中已逐渐取代常规强电集中控制方式，成为大型火电厂输煤程控系统核心。
燃煤输送是锅炉运营一种重要环节，如何保证设备运营可靠性、减少操作人员与维护人员劳动强度、提高经济效益，成为一种值得研究课题。可编程控制器（PLC）是近年来发展极为迅速，应用面极广，以微解决器为核心，集微机技术、自动化技术、通信技术于一体通用工业控制装置。它具备功能齐全、使用以便、维护容易、通用性强、可靠性高、性能价格比高等长处，已在工业控制各个领域得到了极为广泛应用，成为实现工业自动化一种强有力工具，并以工业电视为辅助手段对现场设备运营状态进行视频监控、代替老式现场巡检，保证了输煤系统安全、可靠、高效和经济生产运营。

核心词 火电厂，紫金桥，给煤控制，可编程控制器

Abstract

PLC is the 80's developed a new type of electrical control devices，which brought about the birth of the industrial control over a revolutionary. It will relay the traditional control technology and computer control technology together with a flexible general-purpose，high reliability and strong anti-interference ability，programming is simple，easy-to-use，powerful and easy to implement，such as mechanical and electrical integration of significant advantages，has been widely used in a variety of automatic control of industrial production process.
Coal power plant electricity production system is very important to the process of the external auxiliary system，coal conveying control system with control equipment and more complex processes，equipment and other features distributed along environmental conditions，dust，humidity，vibration，noise，electromagnetic interference are more serious，traditional way of strong centralized control of power can not meet the large-scale coal power plant automation system，PLC controlled manner because of its advantages in large-scale coal power plant systems have gradually replaced conventional strong centralized control of power the way to become large-scale coal thermal power plant control system.
Coal-fired boiler transmission is an important part，how to ensure the reliability of equipment and reduce operator and maintenance personnel working strength，enhance economic efficiency，as a subject worthy of study. Programmable Logic Controller (PLC) is very fast in recent years，with wide application to the microprocessor as the core，set computer technology，automation technology，communication technology in one of the common industrial control devices. It has a full-featured，easy to use，easy maintenance，high universality，high reliability and high cost performance has been in various areas of industrial control has been a wide range of applications，industrial automation has become a powerful tool and television industry as a means of supporting the operation of equipment on-site video surveillance state，to replace the traditional on-site inspection to ensure that the coal handling system is safe，reliable，efficient and economic operation of the production.

Key words Power Plant，Real,Supplying Coal Control，Programmable Logic Controller .

目 录

摘 要 I
ABSTRACT II
1 引 言 1
1.1 火电厂输煤系统 1
1.2 输煤程控简介 1
1.3 输煤程控系统控制方式及其功能特点 3
1.4 输煤控制系统概况及工艺规定 4
1.5 输煤顺序控制系统国内外发展趋势 4
1.6 本次设计重要目 5
2 可编程控制器简介 6
2.1 可编程控制器定义 6
2.2 PLC特点 6
2.3 PLC应用领域 6
2.4 PLC工作模式 7
2.5 PLC工作原理 7
2.6 叶轮给煤机上位机与PLC通讯 8
3 叶轮给煤机系统监控画面设计 9
3.1 监控软件功能及基本用法 9
3.2 控制系统硬件设计 10
3.2.1 叶轮给煤机控制系统工况分析 10
3.2.2 叶轮给煤机控制系统构成及功能阐明 10
3.3监控软件设计 12
3.3.1 监控画面设计与功能开发 12
3.3.2 监控画面数据动态联接 17
4 PLC梯形图程序设计 19
4.1 编程软件简介 19
4.2 梯形图程序设计 20
结 论 22
致 谢 23
参照文献 24
附 录 25

1 引 言

1.1 火电厂输煤系统

大型火力发电厂输煤系统重要由轮斗机、翻车机、皮带输送机、碎煤机及犁煤器等设备构成，用于完毕从煤场到原煤仓按筹划定期上煤工作。任何一种燃煤电厂输煤系统，普通都由卸煤系统、储煤系统、上煤子系统、配煤子系统和辅助系统等几种子系统构成。其中卸煤子系统将从煤矿运来煤卸入电厂收煤场(卸煤沟)，普通采用专用火车运送和水上轮船运送两种方式；而储煤系统中储备燃煤方式随电厂地理环境和条件而异，大多采用取料机为储备煤场堆煤和取煤设备，也有使用布袋式储煤场或圆筒煤仓作储煤场；上煤子系统中上煤是指煤输送到锅炉煤仓间工艺运营过程，上煤设备除皮带机外，尚有碎煤机、转运站和挡板等，上煤系统运营方式有如下几种：卸煤沟-煤仓、储备煤场-煤仓、卸煤沟+储备煤场-煤仓；在配煤子系统中普通一台锅炉都设立各种煤仓，配煤方式有如下几种：优先配煤、顺序配煤、定期配煤、跨越配煤；辅助系统涉及取煤样器、除尘设备、洒水设备、消防系统等。
输煤系统是火力发电厂中较为庞大公用系统。随着国内电力工业迅速发展，火电厂装机容量和单机容量都日益增大，输煤系统规模也大幅度上升，对其控制方式、运营水平规定也越来越高。输煤程控系统重要是以PLC主，实现输煤系统自动化控制。与强电集中控制相比，该系统在技术上具备控制功能强，编程简朴，实现工艺联锁以便，可省去大量硬接线，维护以便，可在线修改等特点。PLC不但能完毕复杂继电器控制逻辑，并且也能实现模仿量控制及智能控制；能实现远程通讯、联网及上位机监控等。可为全厂实现计算机控制和管理创造条件。对地区分布较广系统还可以增长远程控制站及闭路电视监视系统。

1.2 输煤程控简介

煤是火力发电厂一次能源，为使机组正常运营，需要保证原煤可靠输送，因而输煤系统是火电厂生产过程中非常重要外围辅机系统。由于煤产地与电厂间地理位置或地区不同，就需通过汽车、火车、或轮船把煤运往火电厂煤厂，通过由卸煤系统、堆煤系统、上煤系统和配煤系统等构成输煤程控系统输送到指定煤仓或煤筒。火电厂输煤控制系统重要任务就是卸煤、堆煤、上煤和配煤，以达到准时保质保量为机组（原煤仓）提供燃煤目。整个输煤控制系统是火电厂十分重要支持系统，它是保证机组稳发满发重要条件。基于输煤控制系统在整个火电厂中重要性，且煤场面积大、工作环境恶劣、人工作业通讯难以畅通，运用当代成熟技术PLC和当代总线网络通讯实现其控制功能。
输煤控制系统是火电厂热工控制系统中最大辅控系统之一，其运营好坏直接影响着电厂安全运营。输煤控制系统特点是：整个系统控制很分散，覆盖距离远，现场环境恶劣，且受控设备大多数都是强电设备，干扰严重。因而，其对整个控制系统设计、设备选型、软硬件配备及控制方案规定非常高。
输煤系统是火力发电厂中较为庞大一种公用系统。随着国内电力工业迅速发展，火电厂装机容量和单机容量都日益增大，输煤系统规模也大幅度上升。对其控制方式、运营水平规定也越来越高。输煤程控系统重要是以可编程控制器为主，实现输煤系统自动化控制。与强电集中控制相比，在技术上具备控制功能强，编程简朴，实现工艺联锁以便，可省去大量硬接线，维护以便，可在线修改等特点，如图1.1所示：

图1.1主程序流程

1.3 输煤程控系统控制方式及其功能特点

火力发电厂输煤系统是辅机系统重要某些，随着火电厂中单机容量和总装机容量不断扩大，一种高出力、高可靠性和灵活性燃料输送系统是机组乃至整个电厂稳定运营重要保证。输煤系统由卸煤、上煤、配煤、煤场堆取和混煤等环节构成，系统有两条输煤线，涉及斗轮机、翻车机、皮带输送机、给煤机、皮带机、振动筛、碎煤机及犁煤器等重要设备构成。输煤系统承担从煤码头或卸煤沟至储煤场或主厂房原煤仓运煤任务。输煤系统始点是翻车机卸下来煤，通过皮带机既可输送到煤罐，也可输送到煤场储备，然后再通过斗轮机和皮带机再输送到煤罐。煤罐中粗煤通过位于煤罐低部环式给煤机，持续均匀地分派给上煤皮带输送机，再通过筛分和碎煤机加工，进入原煤仓，为了使几种原煤仓煤量合理分派，可通过控制犁煤器抬落，按照顺序配煤和优先配煤原则，完毕输煤系统任务。
输煤系统重要控制形式大体可分为三种：
1) 就地手动控制
重要控制设备是装有一至数台设备启停控制按钮小型就地控制箱，并设有工况、报警状态简朴提示。就地手动控制不能实现系统复杂联锁规定，现多数只作为设备检修、调试时辅助控制手段。
2) 集中手动控制
设备启停控制集中在一种控制屏上，其联锁保护普通由继电器逻辑阵列实现。控制屏上有设备运营工况模仿批示、信号报警等。集中手动控制可以实现简朴运营方式控制及设备启动联锁普通规定。其缺陷是电缆敖设量大，连线复杂，一旦制造完毕其运营方式及不易变化。
3)集中程序控制
这是以可编程控制器为主控设备集中自动控制，它用可编程控制器逻辑软件取代继电器逻辑阵列，可以实现输煤系统复杂运营方式控制规定。与其他控制方式相比，它具备可靠性高、控制方式灵活等长处，是当前输煤控制系统主流。
以上3种控制方式可以通过选取开关选取。
输煤控制系统控制方式有计算机控制方式、操作台控制方式和就地控制方式。三种控制方式可以通过选取开关选取。计算机控制方式就是操作人员通过计算机键盘选取和启动输入，将指令传送到PLC系统，PLC系统按照梯形图程序启动关于设备，并将有关信息传送给计算机。操作台控制方式就是通过操作台上开关、按钮进行选取和控制，同步有关信息可通过模仿屏进行显示。就地控制方式是通过位于电机旁控制箱进行现场控制。对输煤控制系统规定重要是依照生产工艺解决输煤顺序之间连锁和输煤系统各电机启动和停止顺序，当有紧急状况时能紧急停车。

1.4 输煤控制系统概况及工艺规定

输煤系统安全、可靠运营是保证电厂安全、高效运营不可缺少环节。系统控制设备多、流程复杂分散与控制室相距较远。又由于上煤过程中不可避免煤粉飞扬，使得整个系统环境非常恶劣。同步输煤系统中设备、既有控制方式大某些为单独直接控制方式操作，可靠性差，自动化水平低。为了提高火电厂自动化水平，为电厂安全稳定发电创造条件，这些都决定了必要提高输煤系统自动化平，这样才干减轻劳动强度，改进劳动环境，提高输煤系统效率和管理水平。
为了保证输煤系统正常和可靠运营，该系统应满足如下规定：
1) 供煤时，各设备启动、停止必要遵循特定顺序，即对个设备进行联锁控制。
2) 各设备启动和停止过程中，要合理设立时间间隔（延时）。启动延时统一设定为12s，停车延时按设备不同规定而设定，分为10s，20s，30s，40s，60s几种，以保证停车时破碎机为空载状态，各输煤皮带上无剩余煤。
3) 运营过程中，某一台设备放生鼓掌时，应及时发出报警并自动停车，其前方（指供料方向）设备也及时停车。其后方设备按一定顺序及延时联锁停车。
4) 各输煤皮带设有双向跑偏开关，跑偏15度时发出告警信号，跑偏30度时告警并自动停车。
5) 可在线选取启动设备用设备，在特殊状况下可由2条输煤线关于设备构成交叉供煤方式。
6) 可显示各机电设备运营状况，并对输煤过程关于状况（报警、自动停机等）做出实时记录。
控制系统运营在上位机操作现场及集中控制室均可实现控制功能。在故障停机状况下，各设备均及时联跳，故障解除后，可将停掉设备以自动控制再次启动。紧急状况下，可操作集中控制室中控制面板上急停掉电按钮，它将使现场合有运营中受控设备及时停机。

1.5 输煤顺序控制系统国内外发展趋势

强电当前，中华人民共和国电力生产能力已居世界第二，但人均占有发电却排位靠后，随着中华人民共和国经济高速发展，电力生产自动化水平提高和管理水平不断进步将更为重要。而电厂辅助系统是火电厂正常稳定运营核心构成环节，输煤系统就是其中之一。当前，国内大某些火电厂输煤系统都已采用PLC进行控制。对电厂未采用PLC控制输煤系统某些进行程控改造已成为一种趋势。
如今国内大中型火力发电厂输煤系统普遍采用PLC进行程序控制，以取代系统继电器强电集中控制方式。但多数火电厂输煤程控系统仅运用了PLC基本开关量逻辑组合功能，其模仿量解决、回路调节等高档功能尚未开发应用。
输煤程控系统重要是以可编程控制器（PLC）为主，实现输煤系统自动花控制，与集中控制相比，在技术上具备控制功能强，编程简朴，实现工艺联锁以便，可省去大量硬件接线，维护以便，可在线修改等特点。PLC不但能完毕复杂继电器控制逻辑，并且也能实现模仿量控制，甚至智能控制；并能实现远程通讯，联网及上位机监控等。可为全厂实现计算机控制和管理创造条件。对地区分布较广系统还可以增长远程控制站及闭路电视监视系统。
随着火电厂规模和单机容量扩大，许多大型工况设备在输煤系统得到广泛应用，当前多数具备自动或半自动功能，如翻车机、斗轮机、入场煤采样机、入炉煤采样机和环式给煤机等均有各自PLC控制系统。如何组织和管理好这些大型设备，使整个输煤系统在最高效率状态下运营，是国内火电厂输煤专业发展中需要解决首要问题。全集成化输煤过程控制器网络是可以满足对输煤设备管理与控制规定好途径。
与先进主机控制系统相比，当前输煤控制系统则显得十分落后。以武汉阳逻电厂输煤控制系统为例，基本上为集中加就地控制模式，其PLC控制系统仅仅满足了皮带输送机集中控制功能。简言之，其PLC控制器仅仅代替了皮带输送机及其辅助设备（如挡板、振打器等）启、停按钮功能，其完毕仅仅是某些设备顺序控制功能，无法达到整个系统协调控制，而斗轮机、翻车机、环式给煤机均处在各自相对独立状况下运营，其成果是运营岗位人员设立过多，人员工效率低，系统设备间配合不协调、设备空转导致电能损耗、设备磨损等损耗较大。PLC在输煤系统中应用基本上限于设备级，各设备或系统处在各自PLC控制之下，互相间基本独立。随着国内火电厂机组扩建和PLC技术迅速发展，与当时输煤设备控制从就地走向集中同样，输煤系统PLC控制也将从设备级发展到车间级。
近些年来，随着电子技术、计算机技术、控制技术、信息网络技术迅速发展，当代工业生产正向着生产过程过程控制高度自动化、工艺设备及测控设备高度智能化、生产管理高度自动化等方向发展，作为大型火电厂燃料输煤系统也不例外，并且随着电气自动化产品价格大幅度下降，可靠性大大提高，过去那种以为燃料输煤系统不需要较高自动化限度观点已显得非常落后，从率先实现设备程控化、现场联网化和可视化，再到与MIS系统联网，以及随着WFT3嵌入技术进一步到元件级和网速度可靠性进一步提高，实现透明工厂和移动工业控制完全也许成为现实。

1.6 本次设计重要目

本设计采用输煤系统中叶轮给煤机远程计算机监控进行实际应用研究和实验。通过实验室调试、设计和现场应用调试，实现了对叶轮给煤机这种大型移动设备远程监控。从而提高了就地设备自动化水平，改进了操作人员工作环境。
本设计上位机采用国际通用原则监控软件进行组态画面，画面美观实用。下位机采用法国施耐德可编程控制器，实现过程控制。叶轮转速采用AB公司变频调速器，并对叶轮转速采用智能控制方式实现变频调速。

2 可编程控制器简介

作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑奔腾；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简朴控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务跨越。今天可编程控制器正在成为工业控制领域主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大作用。

2.1 可编程控制器定义

可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基本新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布PLC原则草案中对PLC做了如下定义：
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计数字运算操作电子装置。它采用可以编制程序存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作指令，并能通过数字式或模仿式输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。PLC及其关于外围设备都应当按易于与工业控制系统形成一种整体，易于扩展其功能原则而设计。”

2.2 PLC特点

l 编程办法简朴易学
l 功能强，性能价格比高
l 硬件配套齐全，顾客使用以便，适应性强
l 可靠性高，抗干扰能力强
l 系统设计、安装、调试工作量少
l 维修工作量小，维修以便
l 体积小，能耗低

2.3 PLC应用领域

在发达工业国家，PLC已经广泛地应用在所有工业部门，随着其性能价格比不断提高，应用范畴不断扩大，重要有如下几种方面：
l 数字量逻辑控制
l 运动控制
l 闭环过程控制
l 数据解决
l 通信联网

2.4 PLC工作模式

PLC有两种工作模式，既RUN（运营）模式与STOP（停止）模式。
在RUN模式，通过执行反映控制规定顾客程序来实现控制功能。在CPU模块面板上用“RUN”LED显示当前工作模式。在STOP模式，CPU不执行顾客程序，可以用编程软件创立和编辑顾客程序，设立PLC硬件功能，并将顾客程序和硬件设立信息下载到PLC。如果有致命错误，载消除之前不容许从STOP模式进入RUN模式。PLC操作系统储存非致命错误供顾客检查，但不会从RUN模式自动进入STOP模式。

2.5 PLC工作原理

用触点和线圈实现逻辑运算。数字量控制系统中，变量仅有两种相反工作状态，例如高电平和低电平、继电器线圈通电和断电、触点接通和断开，可以用逻辑代数中1和0来表达。用继电器电路或梯形图可以实现“与”、“或”、“非”逻辑运算。用各种触点串、并联电路可以实现复杂逻辑运算。PLC通电后，需要对硬件和软件作某些初始化工作。为了时PLC输出及时地响应各种输入信号，初始化后重复不断地分阶段解决各种不同任务，这种周而复始循环工作模式称为扫描工作模式。

图2.1 PLC扫描过程

2.6 叶轮给煤机上位机与PLC通讯

PLC以其高可靠性、适应工业过程现场、强大联网功能等特点被广泛使用，是机电一体化发展方向。Windows以图形化界面给顾客提供了良好人机界面,并且被诸多人所掌握，因此咱们考虑使用PLC作为工业控制下位机,使用PC作为上位机进行人机交互界面。这就涉及了使用PC如何控制PLC，PC如何与PLC进行通讯问题。
每一次上位机和PLC数据互换有3个环节，阐明如下：
1)通讯是由在PLC中拟定期间触发，发送一组字符给上位机：PLC使用ASCII通讯时，通讯是由在PLC中拟定期间触发。在拟定期间到达后，PLC规定数据发送时，PLC会发送一组字符过去。普通该字符第一种字符就是前导码，上位机依照前导码拟定与否应当读取该字符串、该字符属于哪一种命令集合，以及用什么格式去读取字符串等。前导码不会是普通符号字符，普通是某些不可见字符(位于ASCII码表前30个)或很少被使用符号字符，这是由于避免数据字符与前导码同样而发生错误判断。在前导码之后是站号，普通是以两个字符代表，单纯以RS232连接单一设备也许不需要站号设立，但是如果以RS485进行网络连接，就需要用站号来辨认命令是属于那一种设备。站号背面就是设备解读命令或者数据。(本例为单机不需要站号)普通通讯都需要进行数据校验。
2)PC收到规定字符串，并判读：当上位收到规定字符串，并通过判读拟定后，同样按照相似合同,按照顾客需要对PLC进行操作送出数据，数据被送出时会在数据之前加上前导码和站号。数据中携带了上位机对PLC规定操作。
3)PLC将数据发给上位机：在 PLC收到上位机发来数据包后通过判读拟定后，进行一定操作然后在触发时间到达后将PLC状态写入数据发给上位机，这样就完毕了一次数据互换。

图2.2上位机与PLC通讯系统框图

3 叶轮给煤机系统监控画面设计

3.1 监控软件功能及基本用法

（1）紫金桥监控软件具备如下功能：
强大图形组态功能：以Microsoft Windows 平台作为操作平台，充分运用了Windows 图形功能完备，界面一致性好，易学易用特点。设计人员可高效快捷地绘制出各种工艺画面,并可以便进行编辑，使采用PC机比以往使用专用机开发工业控制系统更有通用性，减少了工控软件开发者重复工作。丰富动画连接如“闪烁”、“旋转”、“填充”、“移动”等，使画面生动直观。
脚本语言：从使用脚本语言方面，组态软件均使用脚本语言提供二次开发。脚本语言也称命令语言、控制语言。顾客可依照自己需要编写程序。组态软件在脚本语言功能及提供脚本函数数量上不断提高。
开放式构造：组态软件能与各种通讯合同互联，支持各种硬件设备。既能与低层数据采集设备通讯，也能与管理层通讯。在SCADA应用与通用数据库及顾客程序间传送实时、历史数据。
提供各种数据驱动程序：组态软件用于和I/ O 设备通讯，互相互换数据。DDE和OPC Client是两个通用原则I/ O 驱动程序，用来支持DDE原则和OPC原则I/ O设备通讯。
强大数据库：组态软件均有一种实时数据库作为整个系统数据解决、数据组织和管理核心。负责整个应用系统实时数据解决、历史数据存储、报警解决，完毕与过程双向数据通讯。
丰富功能模块：组态软件以模块形式挂接在基本模块上，互相独立提高了系统可靠性和可扩展性。运用各种功能模块，完毕实时监控、报表生成、实时曲线、历史曲线、提供报警等功能。
（2）监控软件基本用法
从使用组态软件制作应用程序分析，制作应用程序环节为：依照工艺过程绘制、设计图形界面→建立数据库→将图形对象与实时数据库变量建立动画连接→运营和调试。在紫金桥中，每一种实际应用案例叫做工程，它包括了数据库、IO驱动、人机界面、网络应用等各个方面组态和运营信息。普通典型工程中往往包括如下几种方面内容：
1)设备驱动：计算机跟什么样设备相连，如PLC、板卡、DCS、智能仪表，是直接相连还是通过设备供应商提供软件相连？是什么样网络？
2)数据库：咱们关怀是什么？如需要一种反映器温度，相应采集设备什么通道？采集后与否要量程变换？是数字点还是模仿点？与否要进行报警解决？与否存贮历史？与否要进行记录、合计、运算？数据库提供了数据解决手段。
3)应用：在应用组态中，最重要一某些是人机界面组态。现场数据采集到计算机中后，规定最后顾客看某些枯燥无味数据那是不也许，因而咱们提供了人机界面组态。涉及流程图组态、历史/实时趋势组态、历史\实时报警组态、报表组态、WEB发布等各种手段。
因而，对于一种典型工程至少要包括上述几种方面(但是也不是绝对这样，例如有系统也许通过其他网络节点数据库获取数据，也许不需要设备驱动和本地数据库)。要建立一种系统，组态也会包括上述三个方面。

3.2 控制系统硬件设计

3.2.1 叶轮给煤机控制系统工况分析

当叶轮给煤机沿着缝隙式煤沟纵向轨道行走时，它叶轮伸入煤槽缝隙中，由于叶轮转动而将煤定量、均匀、持续地拨送到下面带式输送机皮带上，因而叶轮给煤机控制系统工况分析如下：
1）在给煤机移动过程中可以传送动力电源和控制信号。
2）叶轮给煤机行走必要在工作叶轮先旋转后方可进行。
3）叶轮给煤机应有自动来回行走和自动返回功能，并有极限位置保护。
4）采用调速装置来变化叶轮转速以实现对给煤量精准控制。
5）叶轮给煤机应有就地和远方操作

3.2.2 叶轮给煤机控制系统构成及功能阐明

在本系统中，煤沟左右两侧各有2台（共4台）叶轮给煤机，可互为备用，也可同步供煤。叶轮给煤机控制系统重要由：主机某些、就地控制站和电力载波通信某些构成。主机某些设在主控室，就地控制某些安装在叶轮给煤机本体上，电力载波通信某些两端分别在主控某些和就地某些内。主控某些通过电力载波通信与就地控制站构成主从式通信控制网络，实当前主控室内，通过操作员站，控制与监视现场叶轮给煤机运营状况。系统基本构造如图3.1所示：
(1）主机某些构造
操作员站 ：重要功能涉及系统组态、控制系统调节，各类参数和画面显示、报警管理、各类记录打印、历史数据存储等功能。
主机某些设计操作员站1台、工程师站1台，加载紫金桥监控组态软件形成软件平台，在显示屏上显示监控画面。

图3.1 系统构造图

(2）就地控制站构造
就地控制站安装在设备本体上，实行对电动机驱动、现场数据采集、逻辑控制、状态显示及与主机某些通信管理等功能。她由PLC、电力载波解码器、控制驱动某些、变频调速某些及位置传感器组构成。其构造如图3.2所示：

图3.2 就地控制站构造框图

3.3监控软件设计

依照生产实际需要和叶轮给煤机监控系统重要功能规定，编制了叶轮给煤机工艺流程画面、给煤机操作界面，此外还设计了数据记录分析、故障诊断和操作管理画面。数据记录分析涉及历史趋势和实时趋势画面；故障诊断涉及报警查看画面；操作管理画面涉及系统登陆、退出登陆。

3.3.1 监控画面设计与功能开发

监控系统重要完毕对给煤控制整个工艺流程实时监控管理功能，为了可以实时有效地监控现场设备运营状况，监控系统设计由一系列生动直观画面构成，依托实时数据趋势、历史趋势，为操作员提供丰富信息和全面人机交互功能，如图3.3所示：

图 3.3 监控系统画面功能图

（1）系统主菜单画面
系统主菜单画面为整个监控系统第一级画面。通过主菜单画面可以转入其她功能画面（工艺流程画面、报警画面、趋势画面等）。此外还提供了使用者登录、退出等功能。画面按钮与显示功能相相应，只需用鼠标点击，即可完毕相应画面进入及退出主菜单画面如图3.4所示：

图3.4 系统主菜单画面

（2）艺流程画面
工艺流程总图是按照叶轮给煤机设备实际布局来设计(见图3.5所示)。该画面可直观显示整个叶轮给煤机系统工作过程，同步显示叶轮给煤机工作状态如叶轮转速、故障报警等信息、还可以按比例显示叶轮给煤机实际运营位置。对于每台叶轮给煤机都设计了触摸动画，点击任何一种操作按钮，可切换到该给煤机详细操作画面。
工艺流程画面具备如下功能：
工作方式：在叶轮给煤机就地控制箱上“手动/自动”转换开关可以设定叶轮给煤机控制方式。在“手动”状态下，主机只具备监视功能不具备控制功能。
皮带连锁；当“甲段皮带”显示“停运”时，1#、2#叶轮给煤机不能运营：当“乙段皮带”显示
停止运营时，3#、4#叶轮机不能运营。
叶轮旋转：表达给煤机叶轮已经启动。
叶轮旋转且给煤机移动：表达给煤机正向相应方向移动。
叶轮旋转但给煤机不移动：表达叶轮给煤机处在定点运营状态。
叶轮停止：表达叶轮给煤机处在停止状态。

图3.5 工艺流程画面
（3）叶轮给煤机操作画面
系统流程画面上有四个控制按钮：1#给煤机操作画面/2#给煤机操作画面/3#给煤机操作画面/4#给煤机操作画面。用鼠标器点击任意一种按钮将弹出相应给煤机操作画面。在弹出画面中可以实现如下功能：
启动：用鼠标器点击“左行/右行/定点”中任一项后，该项标志符变黑，再点击“拟定”项，选中叶轮给煤机将按所选方式运营。
转速设定：用鼠标器拉动叶轮转速设定块，在“叶轮转速设定”栏显示设定值：0~100%，点击相应“拟定”按钮，叶轮将按设定转速旋转，转速范畴为：0~1460转/分，缺省值为30%。叶轮转速设定，可在启动迈进行，也可在设备运营中进行。
停止：用鼠标器点击相应叶轮给煤机“停止”项：正在运营叶轮给煤机停止运营。

操作画面如图3.6所示：

图3.6叶轮给煤机操作画面

（4）历史趋势画面
使用历史趋势可以以便观测数据库中历史点在任意一种时刻状态。历史趋势画面如图3.7所示：

图3.7 历史趋势画面

（5） 实时趋势画面
使用实时趋势可以察看某一种数据库点或中间点在当前时刻状态，并且实时趋势也可以保存小段时间内数据趋势，这样使用它就可以理解当前设备运营状况。实时趋势画面如图3.8所示：

图3.8 实时趋势画面

（6）报警画面
报警是控制过程状态浮现问题时发出警告，同步规定操作人员做出响应。事件记录了系统各种状态变化和操作人员活动状况，不规定操作人员作出响应。当产生一特定系统状态时，例如某操作人员登录到紫金桥系统时,事件即被触发。紫金桥系统支持“过程报警”、“系统报警”和“事件记录”保存、显示和打印。实时报警画面如图3.9所示：

图3.9实时报警画面

历史报警画面如图3.10所示：

图3.10 历史报警画面

3.3.2 监控画面数据动态联接

（1）设备组态：
进入到组态环境后，选取"数据库/设备驱动/设备驱动如图3.11所示：

图3.11 设备定义

在该工程中拟定需要进行点组态数据连接，把控制信号与驱动设备相应数据通道连接起来，如图3.12所示：

图3.12 点组态

选取相应数据点，进行点组态，如图3.13所示：

图3.13 数据参数设立

点击拟定，完毕该点组态。以同样办法完毕其她各个点数据联接。

4 PLC梯形图程序设计

4.1 编程软件简介

本文运用施耐德系列PLC编程软件TwidoSoft进行PLC梯形图设计，TwidoSoft是一种图形开发环境，用于Twido可编程控制器应用程序创立，配备和维护。TwidoSoft容许您用不同类型语言创立程序，然后传递应用程序到运营。
TwidoSoft是一种32位基于Windows操作系统软件，运营环境为个人计算机（PC）Microsoft Windows 98第二版，Microsoft Windows 专业版或Microsoft Windows XP操作系统。
TwidoSoft软件重要特点：
原则Windows顾客接口
用于Twido控制器编程和配备
用于控制器通信和控制
TwidoSoft主窗口 为菜单和命令，窗口和工具栏，应用查看提供了轻松访问办法。

主窗口 ：如下图3.14显示了TwidoSoft主窗口：

图3.14 TwidoSoft主窗口

主窗口描述如表所示：

TwidoSoft主窗口组件描述
组件
描述
标题栏
显示TwidoSoft 应用图标和名称，应用途径和文献名，如果在显示区域最大化，则显示当前编辑器或浏览器。
菜单栏
接近主窗口上方，包括TwidoSoft 菜单名称并以水平栏形式浮现主菜单。
主工具栏
在菜单栏下方，包括了惯用菜单命令按钮面板。
应用浏览器
为应用程序察看提供以便，树型构造浏览。
编辑器和浏览器
编辑器和浏览器是TwidoSoft窗口，为应用程序有效开发和配备提供了以便。
状态栏
显示关于应用程序，控制器和TwidoSoft信息。

4.2 梯形图程序设计

依照叶轮给煤机控制系统规定及功能，设计如下P