电厂输煤系统设计

电厂输煤系统 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ? ? ? 摘 要 ? ? 随着我国经济的飞速发展，我国电力能源的需求量也不断飙升。电力生产的运行 ? 效率和安全可靠性越来越重要。电厂输配煤控制系统是火电厂十分重要的支持系统, ? 它是保证机组稳定的重要条件。发电厂输煤程控系统的配置和管理直接关系到燃料系? ? 统的安全运作。本文介绍了发电厂的输煤程控中的配煤系统的基本构成和配置，分析 ? 了配煤程控的基本功能和MCGS组态软件的应用。通过深入研究学习，设计了一种? 先进、安全、可靠的控制系统:以PLC和工控机为核心的输煤程控系统，可以对输? 煤系统中的各种设备进行实时监测和控制。该系统不仅具有报警、保护和强大的系统? 装 控制管理功能，而且提高了火电厂输煤系统自动控制和管理水平 ? ? 关键词:发电厂;输煤系统;可编程控制(PLC);MCGS组态软件。 ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 1 页 ? ? Abstract ? ? With the rapid development of China's economy, China's electric power demand ? soaring. Operation of power production efficiency and security and reliability become ? increasingly important. Power transmission and distribution of coal thermal power plant ? ? control system is a very important support system, it is important to ensure stable ? conditions for generating units. Coal power plant control system configuration and ? management is directly related to the safe operation of the fuel system. In this paper, the ? ? coal power plant coal blending program in the basic composition and configuration, an ? analysis of the basic functions of blending program and the application of MCGS 装 configuration software. Through in-depth research study, the design of an advanced, safe ? ? and reliable control system: PLC and IPC in the heart of the coal for the ? program-controlled system, coal conveying system on a variety of devices in real-time ? monitoring and control. The system not only has the alarm, protection and control of a ? 订 powerful system management capabilities, and improved coal thermal power plant ? automatic control and management system. ? ? ? Key words:power plant; coal system; programmable control (PLC); MCGS configuration ? software. 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 2 页 ? ? 目 录 ? 摘 要 ................................................................................................................................... 1 ? Abstract .................................................................................................................................. 2 ? ? 第一章 绪论 ......................................................................................................................... 5 ? 1.1 引言 ................................................................................................................. 5 ? 1.2 PLC发展概况及应用 ................................................................................... 6 ? ? 1.2.1 PLC的发展概况 ......................................................................................... 6 ? 1.2.2 PLC的应用 ................................................................................................. 8 ? 1.3 PLC的主要功能和特点 ............................................................................... 9 ? 装 1.3.1 PLC的主要功能 ......................................................................................... 9 ? 1.3.2 PLC的主要特点 ......................................................................................... 9 ? 1.3.3 PLC的发展趋势 ....................................................................................... 10 ? ? 1.4输煤程控配煤控制系统应用研究工业背景及意义 .................................... 11 ? 1.5毕业论文的主要任务 .................................................................................... 11 订 第二章 输煤系统的工艺流程 ........................................................................................... 13 ? ? 2.1概述 ................................................................................................................ 13 ? 2.2 输煤系统的主要组成 ................................................................................... 13 ? 2.2.1上煤系统 ...................................................................................................... 13 ? 线 2.2.2配煤系统 ...................................................................................................... 13 ? 2.3输煤程控设备的组成与控制要求 ................................................................ 14 ? 2.4 输煤系统设备 ............................................................................................... 16 ? 第三章 输煤配煤控制系统的设计 ................................................................................... 17 ? ? 3.1输煤系统的设计原则及 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ........................................................................ 17 ? 3.3.1设计原则 ...................................................................................................... 17 ? 3.3.2总体方案的设计 .......................................................................................... 17 ? ? 3.2输煤配煤系统的全局流程 ............................................................................ 18 ? 3.3配煤系统的实现 ............................................................................................ 22 ? 3.3.1自动配煤控制程序的设计 .......................................................................... 23 ? ? 3.4输煤控制系统原煤仓料位计 ........................................................................ 25 3.4.1常用料位计简介 .......................................................................................... 25 3.4.2料位计的分析选型 ...................................................................................... 26 3.4.3 超声波式料位计的使用 ............................................................................. 27 第四章 监控画面的设计与开发 ..................................................................................... 30 共 页 第 3 页 4.1 MCGS组态软件的介绍 ................................................................................ 30 4.2 MCGS组态软件的功能 ................................................................................ 31 4.3 MCGS的基本构成 ........................................................................................ 32 4.3.1 MCGS组态软件的整体结构 ...................................................................... 32 ? 4.3.2 MCGS组态软件五大组成部分 .................................................................. 33 ? ? 4.4监控画面的制作 ............................................................................................ 34 ? 4.4.1静态监控画面的制作 .................................................................................. 34 ? 4.4.2动态监控画面的制作 .................................................................................. 36 ? ? 4.4.3 MCGS与S7200 PLC的连接 ..................................................................... 38 ? 第五章 输煤程控分煤控制系统程序设计 ..................................................................... 40 ? 5.1 S7,200 micro PLC 介绍 ............................................................................. 40 ? ? 5.2程序设计基础及流程分析 ............................................................................ 42 ? 5.3利用S7,200 Micro/Win 3.2 PLC编程 ....................................................... 44 ? 5.4 PLC 硬件接线端子列表 ............................................................................... 45 装 ? 论文总结 ............................................................................................................................. 47 ? 致 谢 ................................................................................................................................. 48 ? 参考文献 ............................................................................................................................. 49 ? ? 附 录 ................................................................................................................................. 50 订 附录1:PLC S7-200 语句程序 ..................................................................... ....50 ? 附录2:MCGS 脚本控制程序 .......................................................................... 58 ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 4 页 第一章 绪论 1.1 引言 ? ? 火电厂单机容量和总装机容量在不断扩大,一个高出力、高可靠性、高灵活性的? ? 燃料输送系统是机组乃至整个电厂稳定运行的重要保证,输煤控制系统就是火电厂热? 工控制系统中最大的辅控系统之一,其运行的好坏直接影响着电厂的安全运行。输煤? 控制系统是火力发电厂的重要组成部分,其作用就是将煤从煤场输送到煤仓。由于煤? ? 场离煤仓距离较远,所以组成输煤系统的环节较多。输煤系统由卸煤、上煤、配煤等? 环节所组成,设备分散且与控制室相距较远,又由于整个输煤过程中,不可避免的煤粉? 飞扬,使得整个系统环境非常恶劣,这些都决定了必须提高输煤系统的自动化水平。火? ? 电厂输煤系统国内普遍采用皮带运输的方式,该方式结构简单、运输的长短便于调整、? 负荷便于分担、便于添加中间环节。输煤系统的作用就是将煤从煤场输送到煤仓。由装 于煤场离煤仓距离较远,所以不可能由一条皮带实现直接输送,应该由多条皮带组成,? ? 这样输煤系统的实现路径比较好设计;同时输煤系统是火力发电厂的众多环节中的一? 个重要环节,煤不经输煤系统的运输,就不能达到锅炉的燃烧炉膛,锅炉无煤,就不能将? 水转换为蒸汽,无蒸汽,气轮机就不能带动发电机,发电机未能转动,就无法正常进行发? 电生产。可见,火力发电厂煤炭运输是十分重要,因此输煤系统必须可靠。为了提高可订 ? 靠性,必须采用备用路径方式。一般来说,输煤系统由3条输煤机架和一条分煤机架相? 串连接完成输煤及分煤的。这四条机架的输煤原理是完全一样的,都是机架上的皮带? 运输机,在电机正转时带动皮带机,正向送煤。经落煤管导煤进入下一级输煤机架,落煤? ? 管实为承上启下的输煤接续器,由于将每条路径分成四段,而且两条路径的各段都互为线 备用,这将大大提高了输煤系统的可靠性。 ? 随着大容量、高参数火力发电机组的迅速发展,为满足大规模火力发电企业的要? ? 求,大型火电厂燃料输送系统也发生了质的变化,从过去抓斗机+推煤机十胶带输送机? 制模式发展为大型翻卸设备、堆取料设备和胶带机系统有机结合、密切协作的燃料输? 送系统。燃料输送系统的功能主要包括卸煤和贮煤、配煤、上煤、煤的粗处理等几个? ? 方面。卸煤和贮煤设备主要包括翻车机、斗轮机和相应的胶带机系统,配煤设备主要? 为环式给煤机和筒仓,上煤设备主要为犁煤器和相应的胶带机系统,煤的粗处理设备主? 要包括除铁器、滚轴筛和碎煤机等。由于大型火电厂在一定时间内煤量相差很大。用? ? 煤量亦相差很大,煤质差别也可能较大,同时为满足配煤和煤的粗处理的要求,燃料输? 送系统必须具有多种多样、十分灵活的运行方式,才能满足机组稳发满发的要求。输? 煤控制系统的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 制方式可能通过选择开关选择。计算机控制方式就是操作人员通过计算机键盘选择和 启动输煤系统,将指令传送到PLC系统,PLC系统按照梯形图程序启动有关设备,并将 相关信息传送给计算机。操作台控制方式就是操作人员通过操作台上的开关和按钮进 共 页 第 5 页 行选择和控制,同时相关信息通过模拟屏进行显示。就地控制方式是通过位于电机旁 的控制箱进行现场控制。对输煤控制系统的要求主要是根据生产工艺注意输煤顺序之 间的连锁和输煤系统各电机启动和停止的顺序,遇有紧急情况时能紧急停车。 PLC作为一种应用在工业控制中的自动装置，其本身具有一定抗干扰能力，也比? 较适应工业现场环境。部分热电厂输煤程控系统就采用PLC-CRT监控方式，分上位? ? 机监控管理子系统，下位PLC程序控制子系统，现场传感子系统，控制箱子系统，? 工业电视子系统等五部分。国外PLC技术取得了飞跃，其容量成倍扩大、体积不断? 缩小、功能不断增强，不但具有逻辑运算、计时、计数、顺控等功能.还具有PID等? ? 特殊控制功能。可直接进行A/D, D/A转换，还开发管控一体化。使操作、使用和项? 目开发变得简单、方便。与此同时，PLC技术在电厂输煤设备中亦得到了广泛的应用，? 除翻车机、斗轮机、胶带机系统等大型工矿设备，实现了PLC控制外，环式给煤机、? ? 入厂煤采样机等中型设备亦实现了PLC控制，另外PLC还被应用于实物校验装置、? 入炉煤采样机等小型设备上。 ? 目前，PLC在输煤系统中的应用基本上限于设备级，各设备或系统处于各自的装 ? PLC控制之下，相互间基本独立。与当初输煤设备的控制从就地走向集中一样，输煤? 系统的PLC控制也将从设备级发展到车间级，甚至工厂级，这是输煤系统降耗、增? 效的需要，也是生产管理和监控的需要。输煤系统实现程序控制和工业电视系统监视? ? 对提高输煤系统的可靠性、自动化程度，减少岗位人员和他们的劳动强度，加强输煤订 过程的运行管理和节能管理，实现状态检修具有非常重要的意义。 ? ? 1.2 PLC发展概况及应用 ? ? 1.2.1 PLC的发展概况 ? 线 PLC是在20世纪60年代后期和70年代初期问世的，开始主要用于汽车制造业，? 当时汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。汽车的每? 一次改型都直接导致生产流水线中的继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的? ? 发展，汽车型号更新的周期越来越短，这样继电器控制装置就需要经常的重新设计和? 安装，十分费时、费工、费料。为了改变这种状况，美国通用汽车公司率先于1968? 年公开招标，要求研制新的控制装置取代原继电器控制装置。 ? ? 研制新的控制装置来取代继电器控制装置这一想法得到了美国数字设备公司的? 积极响应。1969年由美国的数字设备公司(DEC)成功研制出世界上第一台可编程? 序控制器。此后，这项新技术就迅速发展起来，并推动了欧洲各国，日本以及我国对? ? 可编程序控制器的研制和发展。1971年日本从美国引进了这项新技术，很快就研制? 成了日本第一台可编程序控制器DCS-8。1973-1974年西德和法国也开始研制自己的 可编程序控制器。我国是在1974年开始研制可编程序控制器的。 可编程序控制器问世以来，经过近30年的发展，产品现已发展到第四代。其发 展过程大致为: 第一代:1969-1972年，特点是: 共 页 第 6 页 ? 功能简单，主要是逻辑运算、定时、计数; ? 机种单一，没有形成系列; ? 与继电器控制相比，可靠性有一定提高; ? CPU由中、小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器。 ? 典型产品有:美国MODICON公司的084;DEC公司的PDP-14,PDP-14/L;? ? ALLEN-BRA-DLEY公司的PDQ-?;日本富士电机公司的USC-4000;立石电机公司? 的SCY-022，北辰电机公司的HOSC-20;横河电机公司的YODICS。 ? 第二代:1973-1975年。特点是: ? ? ? 功能增加。增加了数字运算，传送，比较等功能，能完成模拟量的控制; ? ? 初步形成系列; ? ? 可靠性进一步提高，开始具备自诊断功能; ? ? ? 存储器采用EPROM。 ? 典型产品有:美国MODICON公司的184、284、384;GE公司的LOGISTROT;? 德国SIEMENS公司的SYMATIC S3系列和S4系列;日本富士电机公司的SC系列。 装 ? 第三代:1976-1983年。特点是: ? ? 将微处理器及EPROM，EAROM，CMOSROM等LST电路用在PLC中，而? 且向多微处理器发展，使PLC的功能和处理速度大大增强; ? ? ? 具有通信功能和远程I/O能力; 订 ? 增加了多种特殊功能，如浮点数运算、平方、三角函数、相关数、查表、脉? 宽调制变换等; ? ? ? 自诊断功能及容错技术发展迅速。 ? 典型产品有:美国GOULD公司的M84、484、584、684、884;德国SIEMENS? 公司的SYMATIC S5系列;美国TI公司的PM550、TI550、520、530;日本三菱公线 司的MELPLAC-50、550;日本富士电机公司的MICREEX。 ? ? 第四代:1983年到现在。特点是: ? ? 能完成对整个车间的监控，可在CRT上显示多种多样的现场图像，CRT的画? 面可代替仪表盘的控制，做各种控制和管理操作，十分灵活方便。最大内存为896K，? ? 为第三代PLC的20倍左右; ? ? 有的采用32位微处理器，可以将多台PLC连接起来与大系统连成一体，网? 络资源可以共享; ? ? ? 编程语言除了传统的梯形图，流程图，语句表等以外，还有用于算术运算的? BASIC语言，用于机床控制的数控语言等。 ? 典型产品有:美国GOULD公司的A5900及MODULAR SYSTEMS RESEARCH? 公司的TAC系列;德国SIEMENS公司的S7系列。 目前，为了适应大中小型企业的不同需要，进一步扩大PLC在工业自动化领域 的应用范围，PLC正朝着以下两个方向发展: (1) 低档PLC向小型、简易、廉价方向发展，使之能更加广泛地取代继电器控 共 页 第 7 页 制; (2) 中，高档PLC向大型、高速、多功能方向发展，使之能取代工业控制微机 的部分功能，对大规模，复杂系统进行综合性的自动控制。 从PLC的发展趋势看，PLC控制技术将成为今后工业自动化的主要手段。在未? 来的工业生产中，PLC技术，机器人技术，CAD/CAM和数控技术将成为实现工业生? ? 产自动化的四大支柱技术。 ? 可编程序控制器及其网络是构成CIMS系统的基础，是现代工业自动化支柱之? 一。从世界范围来看，PLC及其网络的产量、销量等都非常的高，在我国也呈直线上? ? 升，几乎在国民经济的所有部门得到了迅速的普及与推广。 ? 全世界PLC及其网络系统的研究与制造达200多家公司，生产着400多个系列? 的产品。但若按其发展的历史渊源和所受的地域影响来划分，大体可分为三个流派，? ? 即美国产品、日本产品及欧洲产品。美国产品中以A-B公司的PLC及其网络产品为? 代表，日本产品则以OMRON公司的产品为代表，欧洲产品则以著名的德国SIEMENS? 公司的产品为典型代表。 装 ? 从技术层面上看，目前全世界的PLC及其网络正朝着工作速度越来越快、控制? 规模越来越大、内部器件越来越多、内存容量越来越大、模块化和高可靠性等方向发? 展。微电子技术、计算机技术及通讯技术的发展，为PLC的发展提供了基础。目前? ? 的PLC己具备热备份、分散化和开放性等高级功能，尤其是把个人计算机连入PLC订 网络的技术，个人计算机被建设成为PLC网络的超级终端或协议转换网桥的技术发? 展十分的迅速，各种与之配套的软件的功能己非常的强大，PLC及其网络正逐步具备? ? 相当一部分NC和DCS等系统的功能，其技术发展非常的迅猛。本研究课题正是为? 了推动PLC及其软件技术的发展而做出的，具备一定程度的现实意义。 ? 线 1.2.2 PLC的应用 ? 由于PLC的功能特点，因此在工业控制方面目前已广泛应用于冶金、化工、轻? ? 工、机械、电力、建筑、运输等领域。按照PLC的控制类型不同，PLC主要应用在? 以下几个方面。 ? (1)用于逻辑控制 ? ? 逻辑控制是PLC最基本的应用，它可以取代传统继电器控制装置，如机床电气? 控制、各种电机控制等;还可用来取代顺序控制和程序控制，如电梯控制、矿山机械? 提升设备控制和皮带运输机控制等。它既可用于单机控制，又可用于多机群控制以及? ? 生产自动化控制。 ? (2)用于闭环控制 ? PLC具有D/A、A/D转换、算术运算及PID运算等功能，可以实现对模拟量的 处理，可以实现闭环的位置控制、速度控制和过程控制。如锅炉、冷冻、水处理器、 酿酒等的过程控制，比例阀阀芯的位置控制，矿山提升机中主电机的速度控制等。 (3)用于数字控制 共 页 第 8 页 PLC能和机械加工中的数字控制(NC)及计算机数字控制(CNC)组成一体， 实现数值控制。随着PLC技术的迅速发展，有人预言，今后的计算机数控系统将变 成以PLC为主的控制系统。 (4)用于机器人控制 ? 随着工厂自动化网络的形成，使用机器人的领域将越来越广。对于机器人，许多? ? 使用单位也选用PLC来控制，自动地处理它的各种机械动作。如美国JEEP公司焊接? 自动线上使用的29个机器人，每个都有一个PLC进行控制。 ? (5)用于组成多级控制系统 ? ? 近年来，随着自动化控制技术的发展，不但能实现生产过程自动化，还可使生产? 过程长期在最佳状态下运行，这就需要把生产过程自动化和信息管理自动化结合起? 来。高功能的PLC具有较强的通讯联网功能，PLC之间、PLC与上位机之间可以通? ? 讯，从而形成多级控制系统。 ? 在我国，PLC的应用最近几年发展很快。首先应用于一些大中型现代化工厂的引? 进工程上。如上海宝山钢铁(集团)公司，武汉钢铁(集团)公司和首都钢铁总公司装 ? 等大型钢铁企业。另外，在旧设备的技术改造上，PLC的应用也较广泛，且取得了可? 观的经济效益。在产品设计方面，PLC的应用不断扩大，尤其在机械制造业中发展较? 快。在其他方面，各工厂和研究单位也都不断推出由PLC控制的新产品。 ? ? 1.3 PLC的主要功能和特点 订 ? 1.3.1 PLC的主要功能 ? ? PLC的主要功能有:逻辑控制;定时控制;数据控制(PLC具有数据处理能力)计数? 控制;步进(顺序)控制;PID通信和联网;另外，PLC还有许多特殊功能模块，适用? 线 于各种特殊控制的要求，如:定位控制模块，CRT模块。 ? 1.3.2 PLC的主要特点 ? ? PLC的主要特点如下: ? ? (1)高可靠性 ? ? 所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路? 之间电气上隔离; ? ? ? 各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10-20ms; ? ? 各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰; ? ? 良好的自诊断功能，一旦电源或其他软、硬件发生异常情况，CPU立即采用? 有效措施，以防止故障扩大; ? ? 大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统，使 可靠性进一步提高。 (2)丰富的I/O接口模块 PLC针对不同的工业现场信号，如:交流或直流;开关量或模拟量;电压或电流; 共 页 第 9 页 脉冲或电位;强电或弱电等。有相应的I/0模块与工业现场的器件或设备，如:按钮; 行程开关;接近开关;传感器及变送器;电磁线圈;控制阀等直接连接。另外为了提 高操作性能，它还有多种人机对话的接口模块。为了组成工业局部网络，它还有多种 通讯联网的接口模块，等等。 ? (3)采用模块化结构 ? ? 为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC均采? 用模块化结构。PLC的各个部件，包括CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机? 架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能可根据用户的需要自行组合。 ? ? (4)编程简单易学 ? PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需? 要具备计算机的专门知识，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。 ? ? (5)安装简单，维修方便 ? PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的? 各种设备与PLC相应的I/O端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障装 ? 指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。 ? 1.3.3 PLC的发展趋势 ? ? PLC通常在两个方向上发展:一是朝体积更小、速度更快、功能更强、价格更低? 的方向发展，使PLC的使用范围不断扩大，达到了遍地开花的程度;二是朝大型化、订 ? 网络化、多功能方向发展，不断提高其功能，以便与现代网络相连接，组建大型的控? 制系统。 ? 在具体技术方面，PLC在以下几个方面得到了发展。 ? ? (1) 在PLC编程语言方面 线 为了完成复杂的控制功能，发展了功能块流程图语言、与计算机兼容的高级语言? 及专用PLC语言等多种语言。现在，大多数PLC公司已开发了图形化编程组态软件。? ? 该软件提供了简捷、直观的图形符号及注释信息，使得用户控制逻辑的表示更加直观? 明了，操作和使用也更加方便。 ? (2) I/O模块智能化和专用化 ? ? 各模块本身具有CPU，能独立工作，可与PLC主机并行操作，在可靠性、适应? 性、扫描速度和控制精度等方面都对PLC做了补充。 ? (3) 网络通信功能标准化 ? ? 由于可用PLC构成网络，因此，各种PC、图形工作站、小型机等都可以作为PLC? 的监控主机和工作站，能够提供屏幕显示、数据采集、记录保持及信息打印功能。 ? (4) 控制技术冗余化 采用双处理器或多处理器，由操作系统控制转换，增加了控制系统的可靠性。 (5) 机电一体化 可靠性高、功能强、体积小、重量轻、结构紧凑及容易实现机电一体化是PLC 共 页 第 10 页 发展的重要方向 (6) 控制与管理功能一体化 随着VLSI技术和计算机技术的发展，在一台控制器上可同时实现控制功能和信 息处理功能及网络通信功能。采用分布式系统可实现广泛意义上的控管一体化。 ? ? 1.4输煤程控配煤控制系统应用研究工业背景及意义 ? ? 随着我国电力事业的飞速发展，火电厂单机容量及生产过程的控制规模不断增? 大，运行参数越来越高，主辅机及其相应的热力设备和系统更加复杂。输煤系统是电? 力生产燃料供应的有利保证，是电厂辅助系统的重要组成部分。因此在输煤系统中选? ? 择比较有优势的PLC控制系统，整个控制过程具有正常运行及事故处理，各种参数? 的监测、报警信号的发出、装置的调节、控制及设备危险时的保护功能。实践证明? PLC系统可以有效的防止事故扩大，保证设备和人身的安全。 ? ? 目前输煤系统实现了程序控制和MCGS系统监视,这些对提高输煤系统的可靠? 性、自动化程度,减少岗位人员和他们的劳动强度,加强输煤过程的运行管理和节能管装 理,实现状态检修具有非常重要的意义。 ? ? 由于电厂输煤系统粉尘和噪声比较大,设备运行环境恶劣,由传统的常规电器构成? 的控制系统运行可靠性差,而可编程控制器具有可靠性高,抗干扰能力强,扩充方便,组? 合灵活,控制程序改写方便,体积小,重量轻,施工工作量减少,功能完善的特点,因此由其? 订 构成的输煤控制系统目前得到普遍应用。由于输煤系统的设备多、传输距离长、故障? 因素多、现场及时发现故障比较难,每台设备都拥有各自的控制系统,因此如何组织和? 管理好这些设备,实时直观、清晰地监视现场情况,及时发现输煤系统中的各种故障,? 使整个输煤系统在最高效率状态下运行,是国内火电厂输煤专业发展中需要解决的首? ? 要问题。全集成化的输煤过程控制器网络是能够满足对输煤设备的管理与控制要求的线 较好途径。这里采用网络配置,以期达到各设备之间的协调和统一管理。本课题就是? 针对电厂输煤的特殊的、恶劣的环境，运用现代高科技控制及监控技术来高效地完成? ? 输煤任务，代替大量劳动力，提高人身及设备的安全。通过对输煤程控系统的深入研? 究，对改变当前我国电力企业输煤管理的落后状态，实现其高度自动化有着重要的应? 用价值。 ? ? 1.5毕业论文的主要任务 ? ? 整个输煤控制系统是火电厂十分重要的支持系统，它是保证机组稳发满发的重要? 条件。分煤配煤系统是输煤系统的一个组成部分:为了保证后续设备的安全及锅炉的? ? 安全运行,必须保证各原煤仓既不能满仓溢出,又不能空仓而中断供煤。故配煤系统的? 安全可靠，对整个系统良好运行，有及其重要的作用。 本课题的基本任务有以下几个方面: (1)用PLC技术实现基本煤仓配煤功能，包括低位优先配煤、顺序配煤、余煤配 煤。 共 页 第 11 页 在程控自动配煤方式下，当煤仓顶皮带运行时，即开始进行自动加仓配煤。加仓 时，系统根据各仓的储煤量，1、首先对出现低煤位的煤仓优先配煤。2、当所有仓的 低煤位都消失后，顺序配煤至各仓都出现高煤位。3、顺序配煤过程中，若某仓又出 现低位，则立即转向该仓进行低位优先配煤，至该仓低位消失后，延时120秒又返回? 顺序配煤的仓继续顺序配煤。4、顺序配煤至所有的仓都出现高位，发出程配完毕信? ? 号，运行流程从煤源开始顺煤流方向延时停机。5、停机信号发出后，皮带上的余煤 ? 均匀分配给各仓，直至煤仓顶部皮带停止运行。 ? 另外，还要具备手动配煤功能:“手动配煤”是在工作站上用功能键，根据工作? ? 站CRT上显示煤仓储煤量情况，一对一抬、落犁煤器的控制操作。 ? (2)运用MCGS软件制作监控画面:控制方式的选择设置，能显示输煤工艺流程? 全貌图，工艺流程局部图，设备运行动态显示，煤仓高低位报警显示，动态料位显示，? ? 犁煤器抬、落状态显示等。MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发 ? 平台，完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画? 显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 12 页 第二章 输煤系统的工艺流程 2.1概述 ? 基于输煤控制系统在整个火电厂中的重要性，且煤场面积大、工作环境恶劣、人? 工作业通讯难以畅通，利用现代成熟技术PLC和现代总线网络通讯实现其控制功能。? 输煤系统是火力发电厂中较为宠大的一个公用系统。随着我国电力工业的迅速发展，? 火电厂的装机容量和单机容量都日益增大，输煤系统的规模也大幅度的上升。对其控? ? 制方式、运行水平的要求也越来越高。输煤程控系统主要是以可编程控制器为主，实? 现输煤系统的自动化控制。与强电集中的控制相比，在技术上具有控制功能强，编程? 简单，实现工艺联锁方便，可省去大量的硬接线，维护方便，可在线修改等特点。PLC? ? 不仅能完成复杂的继电器控制逻辑，而且也能实现模拟量的控制，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。? 对地域分布较广的实现计算机控制和管理创造条件。对地域分布较广的系统还可以增? 装 加远程控制站及闭路电视监视系统。 ? 电厂输煤系统以皮带输送机为主,主要设备有皮带输送机、碎煤机、筛煤机、给? 煤机、堆取料机、翻车机、三通电动挡板、除铁器、皮带秤、原煤取样装置、除尘器、? ? 犁煤器等。主要保护装置有皮带跑偏、皮带打滑、皮带速度、皮带撕裂、皮带拉绳、? 落煤管堵煤、设备跳闸、设备过负荷等。测量信号主要有高低煤位信号、煤仓秤重信订 号、犁煤器抬落到位信号、挡板到位信号、设备启停信号、设备运行电流信号等。主? ? 要控制信号有启动令、停车令、抬令、落令、启车预告铃、声光报警等。这些检测信? 号和控制信号大多数为开关量信号。一般皮带均安装双路,可以一路运行一路备用,也? 可双路运行,皮带之间通过三通挡板连接。皮带机将煤送至煤仓间,一般一台机组对应? 线 4个~5个原煤仓,仓上有两条皮带机,每个仓上有2台~4台犁煤器,用犁煤器将皮带上的? 煤分别送至各原煤仓。二条输煤皮带互为备用。因此，从给煤机到煤仓的整水输煤过? 程，有多种煤流的选择，这一切都靠犁煤器的抬起和落下来实现。 ? ? 2.2 输煤系统的主要组成 ? ? 2.2.1上煤系统 ? ? 上煤系统又分自动化控制、联锁手动、解锁手动和就地控制。自动化控制方式是? 根据代编制程度、先按动3一6个分程序按纽，选择运行流程，并进行正误判断，流? ? 程上的有关设备自动按顺序启停。联锁手动是在控制台上对已选择好的流程按顺序一? 对一启停设备。解锁手动无需预选流程，可以在自动化控制室启停任何一台设备。就? 地控制是操作人员在设备现场对设备进行控制。 2.2.2配煤系统 输配煤系统, 在各个电厂自动化程度不一, 一般输煤自动化都已经得到很好解决, 共 页 第 13 页 但配仓逻辑复杂,人为因素多, 对传感器的稳定性要求高, 自动化程度不高, 基本上还 是手动模式操作, 集控系统只起监视作用。在设计电厂输配煤远程监控系统时, 发现 该系统配仓部分的控制任务输入输出虽然不多, 但是逻辑较为复杂, 配仓过程是在模 拟运行员的思维在做处理。它是利用犁煤器和输煤皮带对原煤斗进行配煤。其主要组? 成部分为n 个原煤斗，对应n-1 个输煤犁煤器，一条输煤皮带(备用的不算在内)，? ? 控制系统通过调节犁煤器的起落来调整各个原煤斗的进煤(图2-1)。 ? ? ? 犁煤 器 ? 输煤皮? 带 ? ? ? ? ? 原煤仓 装 高 ? 位 ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 低 线 位 图2-1 犁煤器配煤系统 ? ? 2.3输煤程控设备的组成与控制要求 ? ? 如图1所示，输煤系统由IA~4A、IB一4B等8条输煤皮带和给煤机、碎煤机、? 分煤导槽、除尘器、除铁器等部件以及4个煤仓组成，可以将煤从地面的煤场以200? ? 比的流量输往远处的锅炉煤仓。 ? ? ? ? ? ? 共 页 第 14 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? 该输煤系统是这样工作的:系统启动正常后，在煤场中用吊车抓斗把煤装入1号? (IA或IB)皮带的上煤槽，也可以用推土机和给煤机直接由2号皮带装煤，煤流经过? 运转的输煤皮带IA(IB)~ZA(ZB)一3A(3B)一4A(4B)，输送到4号皮带上。在皮带4A、? 订 4B上各有3个卸煤犁，对应l#一3“煤仓的入口，当要给1“~3禅中的某个煤仓输? 煤时，可使该煤仓对应的卸煤犁落下，其余的抬起，煤流在运转的4号皮带上，经落? 下的卸煤犁阻挡，就落入该煤仓中。要给4#煤仓输煤时，把所有卸煤犁都抬起即可。? ? 这样通过控制各卸煤犁的起落，就可以给需要装煤的煤仓输煤。在8条输煤皮带中除? ZA~3A、ZB一3B固定外，通过分煤导槽内的挡板控制煤流方向，任意两条相邻皮线 带可以交叉使用。给煤仓输煤时，A、B两路中仅有一路皮带工作，这样在某一条皮? ? 带有故障时，输煤系统仍可完成输煤工作.根据煤中煤块大小，在需要时可投入碎煤? 机，将煤块粉碎。系统中设有两个自动采样装置，定时定量地从3号皮带上采集煤样，? 并做粉碎、缩分等处理，然后输送到样桶中，供化验分析使用。 ? ? 系统中的每个设备均可用现场控制、远程控制两种方式进行启动、停止操作。现? 场控制方式主要用于故障维修和现场紧急停机操作;远程控制是在主控室通过操纵控? 制台完成控制的，有手动方式和自动方式。手动方式通过控制按钮对单个设备直接进? ? 行操作，在设备出现故障而无法满足自动运行条件的情况下，操作员手动控制输煤时? 使用。自动方式是由PLC程序控制的，是完成输煤工作的主要操作方式。在此方式? 下，除选择输煤皮带和煤仓及是否投入给煤机、碎煤机外，一切输煤过程均自动完成。? 自动运行中如出现故障，系统能发出声音报警，并在LED模拟显示屏上给出故障文 字显示，同时根据故障的严重程度，自动进行操作控制. 共 页 第 15 页 2.4 输煤系统设备 表2-1 输煤系统设备名称 序号 输煤系统设备名称 单数备注 ? 位 量 ? 桥式抓斗起重机台 台 单独设备不参加程 1 2 ? 电机振动给料机 台 2 2 ? ? 电磁振动给料机 台 3 1 ? 环锤式碎煤机 台 4 2 ? 波动筛煤机 台 5 2 ? ? 电动犁煤器 台 6 1 ? 6 ? 缓冲滚筒 台 7 2 ? ? 皮带运输机 台 9 8 装 三通挡板 台 10 3 ? ? 电子皮带秤 台 11 3 ? 仓壁振动器 台 12 1 ? 0 ? 订 电动单轨行车 台 不参加程控 13 4 ? 喷淋电动阀门 台 14 8 ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图2-2 输煤系统工艺流程 共 页 第 16 页 第三章 输煤配煤控制系统的设计 ? ? 3.1输煤系统的设计原则及方案 ? ? 3.3.1设计原则 ? ? 热电厂输煤线系统是整个电厂生产的生命线，控制系统直接面向生产的重要设? 备，且运行环境极其恶劣，粉尘多，水汽重，振动大，控制线路长，控制逻辑复杂。? 因而在设计时必需遵从可靠，实用，先进开放的原则。 ? ? (1)可靠性 在系统中所采用的控制设备的耐用是最重要的。必需选用成熟可? 靠的。 ? (2)控制产品与各类传感器。主要控制设备必须具备防尘、防水、防干扰、防? 装 振动的能力。在信号采集、开关确认等方面加强处理，确保系统的长期稳定可靠运行。 ? (3)实用性 输煤控制系统所设计的控制方式必须从保护安全生产、简化操作、? 实现生产自动化的目标出发。对各种故障准确定位，对重要参数和控制动作及时记录。? ? 从传统的单一依赖手工操作方式控制设备到自动控制为主、手工操作为辅的操作方? 式。所有软件实现应实现全中文图形界面，且信号反应准确，操作方便。全系统真正订 成为一套可靠实用的输煤控制系统。 ? ? (4)先进性 随着控制技术、计算机技术及网络通信技术的发展，现代控制设? 备提供了更加先进、成熟和强大的控制功能。输煤控制系统易于采用这些最新成果，? 如PLC技术、工业现场总线技术、分布式I/0技术。 ? 线 (5)开放性 系统在设计时应充分考虑到以后足够的扩充和升级余地。在设备? 选型时不仅应考察其接口的通用性与互联性，而且还应考虑到将来与全厂的信息管理? 网集成，不宜采用封闭式的、自成体系的连接体系。 ? ? 3.3.2总体方案的设计 ? ? 以PLC (可编程控制器)作为中心控制元件,对输煤程控分煤逻辑任务进行合理的? 编程控制,工控机(PC机)作为上位机便于远程监控操作, 运用组态软件(MCGS)动画监? 控.现场料位计和上、下限位行程开关作为测控信号,通过传输电缆把所测量的信号,? ? 实时输送到PLC 的输入控制端,经过PLC 的逻辑运算后,输出相应的控制信号,来控? 制犁煤器的抬落动作,进而完成对原煤仓的逻辑配煤. ? 输煤程控分煤系统 设计方案 关于薪酬设计方案通用技术作品设计方案停车场设计方案多媒体教室设计方案农贸市场设计方案 如图3-1 所示: ? 共 页 第 17 页 工控机(PC机) ? 上限位行程开关 高报 ? 下限位行程开关 P L C 低报 ? ? ? ? ? ? 犁 煤 器 ? ? 图3-1 总体方案的设计 ? 关于PLC 对犁煤器的控制设计,原煤仓是否加煤,取决与对应的犁煤器是否下落? ? 到位.而犁煤器的上升、下落与停止等动作,可以通过电机的正转反转与停转来实现. 装 而电机的正转、反转与停转又可以PLC 的输出信号来控制,PLC 控制电机正转/反转? 与停转的输入控制信号又可以通过上限位程开关和下限位行程开关控制.下限位行程? 可以利用犁煤器下落后的重力压力作为压力传感器的触发信号,电机反转时带动犁煤? ? 器上升的拉力可以作为上限位程开关的触发信号. ? 如此,犁煤器触发上限位程开关和下限位行程开关信号, 上限位程开关和下限位订 行程信号作为PLC 输入信号控制电机的正转、反转与停转,电机正转、反转与停转控? ? 制犁煤器的上升、下落与停止等动作(图3-2)。 ? 电机动作 P L C ? ? 线 ? ? 上、下限位行程开关 犁煤器动作 ? ? ? 图3-2 PLC 对犁煤器控制关系 ? 3.2输煤配煤系统的全局流程 ? ? 根据工程控制系统要求，首先要分析所有控制要求之间的关联。由本课题的任务? ? 分析，本系统采用结构化程序程序变成方法。根据控制功能， 规划 污水管网监理规划下载职业规划大学生职业规划个人职业规划职业规划论文 设计主程序模块结 ? 构流程图。(如图3-3, 图3-4，图3-5) ? ? 共 页 第 18 页 开 始 ? ? ? 有 低报, ? ? 对该低报仓加煤 延时? 无 20S ? ? 消失 ? ? 低报消? 1,仓高失, ? 报, 有 ? 未消失 装 无 ? ? ? 对1,仓加煤 ? ? 订 ? ? ? ? 有 低报, ? 线 ? 无 ? 对该低报仓加煤 ? ? 延时? 2,仓高消失 20S ? 低报消报, ? 有 失, ? 无 ? ? 未消失 ? ? ? 对2,仓加煤 图3-3 输煤程控配煤系统流程图 共 页 第 19 页 ? 有 ? 低报, ? ? ? 无 对该低报仓加煤 ? ? ? 延时? 3,仓高20S ? 消失 报, ? 低报消 有 ? 失, ? 未消失 装 无 ? ? ? ? 对3,仓加煤 ? 订 ? ? ? ? ? 线 有 ? 低报, ? ? ? 对该低报仓加煤 无 ? ? ? 延时? 20S ? 消失 低报消? 4,仓高? 失, 报, ? 有 未消失 ? 无 对4,仓加煤 共 页 第 20 页 图3-4输煤程控配煤系统流程图 ? ? 有 低报, ? ? ? 无 对该低报仓加煤 ? ? ? ? 延时? 20S 消失 ? 低报消? ? 失, 装 ? 未消失 ? ? ? ? 1、2、3、4是 订 仓均高 ? 报, ? ? ? 否 ? 顺煤流停机 线 ? 对非高报仓加煤 ? ? ? ? ? ? 余煤均匀分配 否 ? 该仓高? 报, ? ? 是 ? ? 结 束 图3-5输煤程控配煤系统流程图 共 页 第 21 页 3.3配煤系统的实现 假如输煤调度运行是由调度人员人工操作完成的，而这类系统对调度的实时性要 求很高，在高密度的运行条件下将不能满足原煤斗用煤运输高效、可靠的要求，调度 ? 员个人的劳动强度太大。科技的进步要求工业自动化加强，正常情况下，基本上不需? 要人员现场作业。 ? 系统有自动配煤、手动配煤、就地操作，三种控制方式。自动配煤完全根据现场? ? 的煤位信号和犁位信号，以及操作员根据现场要求所设的尾仓和检修犁，自动控制犁? 的抬落，完成原煤仓的加仓配煤，手动配煤则由操作员根据现场的煤位和犁位信号通? 过上位机一对一操作犁的抬落来完成原煤仓的加仓配煤。 ? ? (1)配煤程控 ? 配煤程控是根据现场煤位信号进行自动配煤，有三种原则，即优先配、顺序配、? 余煤配。 ? 若某仓一旦出现低煤位信号，不管原来配仓在哪里进行都将立即中止而转入对低? 装 煤位信号的仓配煤，即出现低煤位信号的仓要优先配煤。如果是有两个以上的仓同时? 出现低煤位的信号，则按顺煤流方向依次配仓至低煤位信号消失后延时一段时间。当? 全部低煤位消失时，各仓的配煤将按顺煤流方向依次进行，对原煤仓，每个仓都配至? ? 高煤位出现为止，对圆筒仓，高煤位没有出现时，定时配10分钟，高煤位出现时，? 马上转下一个。 订 如正在进行顺序配煤时,某煤仓又出现低煤位报警,则立即转到低煤仓进行低煤位? ? 优先配煤,配至低煤位消失后延时一段时间,然后返回到刚才顺序配的煤仓进行顺序配? 煤。 ? 如遇到检修犁自动跳过。 ? 线 如果落犁信号发出后10秒后，该犁仍未落到位，则发出犁煤器卡死信号，并转? 入下一犁继续配煤。 ? 因过多的犁卡死而不能自动配煤，只能用手配方式对各仓进行配煤。或者，如果? ? 此犁不在落位，在上位机上设此犁为检修犁，继续程配。 ? 将配煤方式开关打到“手配”再按“清零”按钮，然后再将配煤方式开关打到“程配”? 位置，程序将重新配煤。 ? ? 当顺序配煤到尾仓，尾仓出现高煤位时，配煤系统即发出“程配完毕”信号。程配? 完毕信号发出后，整个流程即要顺煤流方向依次停运各个设备，将皮带上的煤走空。? 在流程停运之前这一段时间，配煤将返回第一个仓继续配煤，一般情况是先将仓配至? ? 高煤位再经数秒延时。如已出现高煤位，也将再配一段时间后才转入下一仓。对检修? 犁会跳过不配。这一轮配完后，下一轮再重复进行，直到皮带上的余煤配完或流程停 下来。 检修犁的设置都在上位机上进行，尾仓的犁在程配时处于落下位置，后面的仓不 参与配煤。设置检修犁前，需在就地将此犁打在抬起位置，在程配时不对此犁进行控 制。 共 页 第 22 页 (2)手动配煤 程控手动配仓。由操作员根据现场的煤位和犁位信号, 通过上位机直接操作犁的 抬落来完成原煤仓的加仓配仓。程控手动配仓时, 犁式卸料器的卡死故障仍然有效。 但不能操作已经处于就地状态的犁式卸料器。后犁先落, 前犁后台, 防止工作尾仓冒? 煤。 ? ? (3)就地操作 ? 它是当系统出现故障或因为某种情况，操作工人根据原煤仓的料位进行犁煤器的? 抬、落操作。它需要首先在上位机上打到“就地”操作上。配煤运行中的检查及注意? ? 事项: ? 1.检查犁煤器落下时是否有刮不净煤的现象，一旦发现立即反映，以免影响分炉? 计量。 ? ? 2.检查犁煤器的犁刀上是否有积煤和杂物缠绕，以防犁卡涩或加仓时撒煤。 ? 检查犁煤器的电源及控制熔丝完好，抬、落限位指示灯正确。 ? 3.运行中对煤仓及犁煤器多加观察，一旦发现问题立即停机进行处理。 装 ? 4.煤仓手配时应加强仓位监视，出现低煤位或高煤位报警时，要及时调整犁煤器? 的抬、落。 ? 5.检查某仓已达超高煤位，而犁煤器却抬不起来，要立即放下该犁前犁煤器中的? ? 一台。 订 3.3.1自动配煤控制程序的设计 ? ? 自动配煤控制程序是自动配煤系统的核心部分。犁煤器是自动配煤系统控制的主? 要对象。程序通过控制犁煤器的抬落实现对目标仓加煤, 犁煤器跟煤仓之间是一一对? ? 应的关系, 煤仓皮带机头部的最后一个煤仓由皮带机直接加煤, 可以看作是安装了一线 个始终处于落犁状态的犁煤器。虽然煤仓是条皮带分别从两侧给煤仓加煤, 但是对于? 自动配煤,两侧的配煤完全是相互独立的, 可以各自独立进行。自动配煤控制程序主要? ? 包括犁煤器控制程序、煤仓煤位检测比较程序、加仓状态记忆锁定程序等几个主要部? 分另外, 还有包括一些辅助程序, 如自动配煤启动停止程序、煤仓剩余空间统计程序、? 自动停煤源程序、换仓失败判断程序、当前实际加仓仓号和尾仓仓号指示程序等。如? ? 图所示, 自动配煤控制程序的核心任务是控制犁煤器在合适的时机抬起或落下。 ? ? ? ? ? ? 共 页 第 23 页 自动配煤启动 落到位? 拾到位犁煤器状态? 否? 否是当前? 是目标工作工作苍犁煤器? 苍犁煤器 ? ? 是是 ? ? ? ? 目标工作苍补否? 低请求与当前工作苍无低位报警， 或者是当前工作苍加仓结束,? 装 ? ? ? 是? 启动切换过程? 订 ? 否目标工作苍15S后重新选择工作苍? 犁煤器落到位,并报警? ? 是? 否否原工作苍犁原工作苍犁煤15S后尾仓前移并报警线 煤器落到位,器是尾梨?? ? 是是? 复位i切换过程? ? ? ? 否停止? 自动配煤,? ? 是? ? 自动配煤我结束? 图3-6 犁煤器自动配煤程序流程图 共 页 第 24 页 3.4输煤控制系统原煤仓料位计 工业自动化生产过程中料位是主要测量参数之一，随着工艺要求的提高，料位作 为一个重要的过程参数日益引起大家的关注。料位测量方法:进行高、低位检测的称 ? 之为料位开关，有:阻旋式、电容式。进行连续料位测量的有:超声波式、雷达式、? γ射线料位计。这些方法都有各自的适用范围。根据不同环境及物位检测方法的适用? 性来作为选用的依据。 ? ? 3.4.1常用料位计简介 ? ? (1)阻旋式料位计 ? 利用传动轴与离合器相连接，在未接触物料时，马达保持正常运转。当叶片感到? 物料阻力时，马达停止转动，机构同时输出一节点信号而测出料位高度。随后另一个? ? 微动开关动作，切断电动机电源使其停转。只要此料位不变，该状态便一直保持下去。? 当料位下降至叶片失去阻挡时，检测机构便依靠弹簧拉力使其恢复原始状态，一个微? 动开关先动作，接通电动机电源使其旋转，随后另一个微动开关动作发出无料信号，装 ? 只要没有物料阻挡检测叶片的转动，其状态也将一直保持下去。 ? 该料位计多用作粉状物料料仓的料满开关。安装使用时应注意: ? 1.为防止使用中物料冲击，库侧安装时应在检测叶片上方料仓内壁的上方安装防? ? 护板; 订 2.如采用加长轴顶置垂直安装，则应在轴套外安装保护套筒。 ? (2)电容式料位开关 ? ? 利用感应棒(电极)，以物料为介质，感应棒与桶壁(对地电极)间之电容量，? 当感应棒被物料覆盖，则电容渐增，当达到开关内部设定线路匹配值时，线路产生高? 频谐振，检出谐振信号，转成开关信号。 线 ? 注意:避免粘、附料情况，否则会产生误动作。 ? (3)超声波物位计 ? 由换能量将功率脉冲转换为超声波，射向料面，经料面反射后进入超声波检测装? ? 置，再由换能量将超声波转换为电信号。二次仪表根据发射脉冲与接受脉冲之间的时? 间差和介质中传播速度，计算出料位。 ? 适用性:由于其传播速度受传播介质振动噪音影响较大，并且其元件受温度影响? ? 大，故不能在粉尘、高温场合使用，往往用于明渠、水处理较多。 ? (4)雷达料位计 ? 利用回波测距原理，其喇叭状或杆式天线向被测物料面发射微波，微波传播到不? 同相对介电率的物料表面时被反射，并被天线接收。发射波和接收波的时间差与物料? 面和天线的间距成正比，测出传播时间即可得知距离。 注意:测量固体物料，易产生干扰回波，降低测量效果，故不适用于固体物料的 测量。 (5)γ射线料位计 共 页 第 25 页 工作原理是在料库一侧设置同位素源，另一侧设置探测器，同位素源向探测器定 向发射γ射线，若库内料面低于它，探测器检测料空信号;若料面高于它，则物料遮 挡、吸收γ射线，得出料满信号。该料位计常用作料位开关，因非接触式测量，特别 适用于工作环境恶劣的大型混凝土料库，此时要求所用同位素源比较强。由于放射源? 污染环境等因素，此料位计在使用上受限制。 ? ? 优点:日常运行维护工作量小，操作简单;依据料仓形状和工艺要求，γ射线料? 位计可安装在不同位置。 ? 缺点:放射源污染环境;放射源衰减使料位控制不可靠。 ? ? 3.4.2料位计的分析选型 ? ? 首先，对于阻旋式料位计，优点是开关结构简单，维护方便，易于现场维护人员? 维护与使用，并且价格较低。但是，不适合在高温下工作。关于电容式料位计，优点? 是无机械磨损，安装维修方便;依据量程大小和控制方式不同，电极设计成杆(棒)? ? 式或钢缆(重型钢缆)式，可应用于各种料仓;价格较低。但若电极(探头)上或仓装 壁粘有物料，往往会导致控制器误动作，从而影响测量效果，应定期检查探头和料位? 开关动作情况并校验。雷达料位计由于微波是电磁波，以光速传播且不受介质特性影? ? 响，故在一些有温度、压力、蒸汽等场合，而雷达料位计可使用;此料位计大多为二? 线制的一体化产品，节省大量电缆;软件调试方便。但缺陷同样明显:二线制雷达料? 位计要求24VDC电源质量较高，交流谐波一般不能超过?30VAC;雷达料位计内部订 ? 电源模块易受其他大电流干扰而损坏，故应把料位计停电拆除;测量固体物料，易产? 生干扰回波，降低测量效果，故不适用于固体物料的测量。还有γ射线料位计，优点:? 日常运行维护工作量小，操作简单;依据料仓形状和工艺要求，γ射线料位计可安装? ? 在不同位置。缺点:放射源污染环境;放射源衰减使料位控制不可靠。鉴于本系统，线 与电厂现场人员关系密切，放射性污染必将对人体健康造成极大的危害，本人认为，? γ射线料位计一般不宜采用。 ? ? 随着我国选煤自动化水平的不断提高，选煤厂对集中控制有了更高的要求，其中? 包括各类煤仓料位的检测。作为我国自行设计施工的安家岭选煤厂(2006年全年外运? 商品煤量达到了150 万t以上)。在其仓位的控制中要求来料高于或低于某个料位时? ? 输出开关量报警信号，防止煤流溢出或煤仓被清空，同时要求仪表能对煤仓料位连续? 监控以达到正常储存、管理的目的。众所 周 知 煤仓结构相当复杂，外部条件也不? 尽相同，如温度、湿度、噪音等;传统煤仓给料方式各异，诸如带式输送机、刮板机? ? 等;被测物料也各不相同，如密度、粒度的不同都给检测造成困难。综合上述仓位的? 测量难度，在经过大量的实验和应用后，目前在选煤厂广泛采用的是超声波料位计，? 该料位计在对固体颗粒和块状物料的检测功能得到肯定。使用超声波料位计检测的优 点: (1)与介质不接触，无可动部件，电子元件只以声频振动，振幅小，仪器寿命长。 (2) 超 声 波传播速度较稳定，光线、介质粘度、湿度、介电常数、电导率、热 共 页 第 26 页 导率等参数对检测几乎无影响，因此适用于有毒、腐蚀性或高粘度等特殊的料位测量。 (3)既可连续、定点测量，又能提供遥测或遥控信号。 3.4.3 超声波式料位计的使用 ? 超声波料位计的检测原理及概述 ? (1)超声波料位计的检测原理。超声波料位计基于回波测距原理:即利用波在物料? ? 中的传播特性，在传播中遇到相界面时，一部分反射回来，另一部分则折射入相邻介? 质中。但当它由气体传播到固体或液体中，或由固体、液体传播到空气中时，因介质? 密度相差悬殊几乎全部发生反射。因此，在容器的顶部或底部安装超声波发射器和接? ? 收器，发射出的超声波在相界面被反射，并由接收器接受，测出超声波从发射到接收? 的时间差，便可测出料位的高低。 ? (2) 超声波料位计的分类。超声波料位计按探头的工作方式可分为自发自收的单? 探头方式和收发分开的双探头方式，按处理信号元件结构又可分为一体式和分体式，? ? 等等。单探头料位计使用一个换能器，由控制电路控制它按时交替作发射器与接受器。装 双探头式则使用两个换能器分别作发射器和接收器。 ? (3)超声波料位计的盲区。在超声波脉冲发射过程中因机械惰性占了输出时间，? ? 使得靠近换能器的一小段区域内反射波不能被接受。该区域成为盲区。盲区的大小与? 超声波料位计的型号有关。安家岭选煤厂使用的是AIRagner系列单探头超声波料位? 计。其主要特点是采用了较高的频率、声阻匹配、阵列式系统等目前领先的技术，克订 ? 服了固体料面的散射和少量粉尘引起的超声波能量衰减的影响，保证了超声波料位计? 测量系统的高精度性能。安家 岭 选 煤厂根据需要在低硫仓和中硫仓合用了一个? AIRangerDPLPlus型双点超声波料位计。在精煤仓则使用了AIRangerXPLPlus型多点? ? 超声波料位计的应用实例作详细介绍。AIR an ge rXPLPlus+点料位计可精确、可靠地线 监测最多十点料位(安家岭精煤仓用了十个点)，可扫描测量任意一个至十个不同尺? 寸、形状、结构的容器中的液、固料位，深达60 m (安家岭精煤仓深为4Om)。? ? AIRangerXPLPlus型多点超声波料位计线路板上的通讯口自动设置为RS一232，RS? 一485接口或双极性电流环，采用SmartLinx通讯模块连接到选煤厂中央集控室的? PLC模块并且连接至计算机内，从而实现远距离通讯及全部参数输入。极大地实现了? ? 选煤厂生产自动化并有效降低了成本。安家 岭 选 煤厂选出的精煤由7001带式输送? 机经由7002A、7002B行走小车落入精煤仓。在实际料位测量中，由于精煤含有水分，? 容易生成水雾，给测量带来一定难度。换能器使用功率较大的MILLTRONICSXLS一? ? 60型，每仓一个共十个，7002B行走小车落煤位置在仓体的中心线上，为了减少进? 料干扰，换能器安装在距离中心线2~3m处，并尽量使其发射波的角度垂直于物料(精? 煤)表面，使其测量信号达到最佳状态。具体参数见 表1 超声波料位计具体参数 代码 描述 代码及说明 运行方式 选“3.为距离 P001 共 页 第 27 页 材 质 选“2’ 为固体 P002 反映速度 选“2”为中速(lm/min) P003 换 能器 选“110”为XLS60型 P004 单 位 选“1”为m P005 ? ? 距 离 选“40”仓高40m P006 ? 量 程 选“35”满仓为35m P007 ? 复位时间 选“2”为出错后2min复位 P008 ? ? 输 出值 选“2”为4~20mA P009 ? 影响正常使用的因素及应对办法从原理介绍中可知影响超声波料位计测量精度? 的主因有传播介质即空气的容变弹性模量和密度。而影响空气容变弹性模量的因素尚? ? 无科学定论，尚处于科学实验阶段，目前认为主要与温度有关。 ? (1)温度的影响及应对方法。从有关资料查知，声波(超声波)在大气中的传播速度? 与温度的关系大致为线性关系，温度每升高1?，声速约增加0.6m/s。普遍认为声速? 装 340m/s是声音在空气中的速度。较为准确的测量数据如0?时声速为331.36m/s，20?? 为343.38m/s，由此可见在气温变化较明显时，对料位计的测量精度有一定的影响。? 安家岭当地气温一年变化范围在一25?~35?。这就要求在气温有较大的变化时，应? ? 及时对料位计进行调测，至少应在每季用激光测距仪校对一次，每月检查一次，并做? 相关记录。 订 (2)传播介质密度的影响和应对方法。超声波对传播介质密度的变化也比较敏感，? ? 而引起变化的原因在选煤厂主要是煤尘和水雾，在工艺上应尽量加以抑制。在实际中? 很难做到两者兼顾，二者之间在相当程度上是相互矛盾的。这就需要现场操作员工和? 电气维护人员互相配合，及时调整某些参数和算法，从而保证料位计的测量精度在工? 艺有效范围之内。同时，在现场维护、调测过程中发现在回波处理算法中用A算法(取线 ? 最大回波)取代较常用的ALF算法(取首波和最大回波的平均值)可获得更佳效果。 ? (3)安装位置及料仓结构的影响及应对办法。对于像超声波、雷达非接触的物位? 测量技术而言，选择合适的安装位置是非常重要的。一般 所 选 择的安装位置要尽? ? 量避开进料口、仓内的加强圈、钢梁等强干扰;尽量不安装在仓的中央位置，以避免? 多次回波的干扰。因此在选择合适的安装位置前，要研究一下料仓的结构图，可避免? 某些使用问题的出现。影响 超 声 波料位计测量结果的还有一些次要因素，但对选? ? 煤工艺对仓位的监控影响不大，在此不作赘述。另外，对仪器的保养和维护应加强，? 因选煤厂的环境较差，煤尘、噪音、震动等干扰因数比较多，平时要根据现场实况做? 好防护工作。要经常擦拭探头，保持清洁，尽量选用发射和接收能力强的探头。在有? ? 强电强磁的地方一定要做好屏蔽和接地的工作。 煤炭行业在激烈的市场竞争中，如何有效地控制成本，提高生产效率和企业经济 效益，是每一个选煤厂必须面对的问题，选择先进的、成熟的自动化系统仪器、仪表 装配工艺，将会给选煤厂实现主要环节集中控制和全厂自动化创造前提条件，在选煤 工艺中，料位仪表的应用是其中重要的环节之一，随着科技的发展与进步，在选煤工 共 页 第 28 页 艺控制中的料位测量技术的应用将会有广阔的发展前景。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 29 页 第四章 监控画面的设计与开发 4.1 MCGS组态软件的介绍 ? 优质高效的监控系统可以为工业自动化开辟更为广阔的发展空间，用户可以方便? 快捷地组建优质高效的监控系统，随着我国计算机技术和网络技术狂飙式的发展，通? 过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术，对系统的更加安全可靠提出了更高的? 要求，在这方面，MCGS工控组态软件将是我们理想的选择。 ? ? 当计算机硬件有了飞速发展之后，各种应用领域对软件提出了更高的要求。过去? 的工业监控计算机系统的软件功能是靠软件工作人员通过编程实现的，工作量大，且? 设计出来的软件通用性极差，软件功能可靠性也较低。因为对每次系统的应用，其软? ? 件都要重新编写。随着科技的发展，人们越来越重视组态软件的应用，对自动化程度、? 可靠性要求很高的工业监控领域，这种情况尤为突出。随谓组态软件，即为一组功能? 较强的软件包，它有一个友好的人机界面，且不用编什么代码程序便可生成自己需要? 装 的应用“软件”。 ? 组态软件是使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功? 能的、通用层次的软件工具。MCGS组态软件应该能支持各种工控设备和常见的通信? ? 协议，并且通常应提供分布式数据管理和网络功能，在组态软件出现之前，工控领域? 的拥护通过手工或委托第三方编写的HMI的应用，开发时间长，效率低，可靠性差。订 或者购买专用的工控系统，选择余地小，往往不能满足需求。很难与外界进行数据交? ? 互，升级和增加功能受到严重的限制。组态软件的出现，把用户从困境中解脱出来，? 可以利用组态软件的功能，构建一套最合适自己的应用系统。 ? 工控软件的特点是开发周期长，被控对象复杂多样，且软件与具体工程、设备交? 线 织在一起，长期以来，软件的通用性和可维护性一直在困扰这工程技术人员，设备管? 理人员或主要编程人员的变动将给控制系统的运行带来极大的不便，甚至影响其正常? 工作，许多企业决策者也对此表现出极大的关注，为改变这一状况，国内外许多专家、? ? 学者、工程技术人员对工控软件进行了积极的探索，然而目前的工控仍存在二方面的? 主要问题:一是工控软件缺乏通用性，许多工控公司只提供特定的设备的驱动程序，? 一旦设备更新或变动，系统就必须重新设计;二是国内外工控软件价格昂贵，使许多? ? 国内用户特别是高校及中小型企业难以接受，以至不得不花费许多精力去开发自专用? 的测控软件。基于上述原因，迫切需要开发高性能价格比的国产工控软件，增加与国? 外产品竞争的能力。 ? ? MCGS全中文工业自动化控制组态软件(以下简称MCGS工控组态软件或? MCGS)为用户建立全新的过程控制系统提供了一整套解决方案。MCGS工控组态软 件是一套32位工控组态软件，可稳定运行于Windows95/98/NT/2000/Me操作系统， 集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输、双机热备、工 程报表、历史数据与曲线等诸多强大功能于一身，并支持国内外众多数据采集与输出 设备，广泛应用于石油、电力、化工、钢铁、矿山、冶金、机械、纺织、航天、建筑、 共 页 第 30 页 材料、制冷、交通、通讯、食品、制造与加工业、水处理、环保、智能楼宇、实验室 等多种工程领域。MCGS操作简便、可视性好、可维护性强、高性能、高可靠性，已 成功应用于石油化工、钢铁行业、电力系统、水处理、环境监测、机械制造、交通运 输、能源原材料、农业自动化、航空航天等领域，经过各种现场的长期实际运行，系? 统稳定可靠。 ? ? 4.2 MCGS组态软件的功能 ? ? 与国内外同类产品相比，MCGS组态软件具有以下特点: ? 1.全中文、可视化、面向窗口的组态开发界面，符合中国人的使用习惯和要求，? ? 真正的32位程序，可运行于Microsoft Windows95/98/Me/NT/2000等多种操作系统。 ? 2.庞大的标准图形库、完备的绘图工具集以及丰富的多媒体支持，使您能够快速? 地开发出集图像、声音、动画等于一体的漂亮、生动的工程画面。 ? ? 3.全新的ActiveX动画构件，包括存盘数据处理、条件曲线、 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 曲线、相对曲? 线、通用棒图等，使您能够更方便、更灵活地处理、显示生产数据。 装 4.支持目前绝大多数硬件设备，同时可以方便地定制各种设备驱动;此外，独特? ? 的组态环境调试功能与灵活的设备操作命令相结合，使硬件设备与软件系统间的配合? 天衣无缝。 ? 5.简单易学的类Basic脚本语言与丰富的MCGS策略构件，使您能够轻而易举地? 订 开发出复杂的流程控制系统。 ? 6.强大的数据处理功能，能够对工业现场产生的数据以各种方式进行统计处理，? 使您能够在第一时间获得有关现场情况的第一手数据。 ? 7.方便的报警设置、丰富的报警类型、报警存贮与应答、实时打印报警报表以及? ? 灵活的报警处理函数，使您能够方便、及时、准确地捕捉到任何报警信息。 线 8.完善的安全机制，允许用户自由设定菜单、按钮及退出系统的操作权限。此外，? MCGS 5.1还提供了工程密码、锁定软件狗、工程运行期限等功能，以保护组态开发? ? 者的成果。 ? 9.强大的网络功能，支持TCP/IP、Modem、485/422/232，以及各种无线网络和? 无线电台等多种网络体系结构。 ? ? 10.良好的可扩充性，可通过OPC、DDE、ODBC、ActiveX等机制，方便地扩展? MCGS 5.1组态软件的功能，并与其他组态软件、MIS系统或自行开发的软件进行连? 接。 ? ? 11.提供了WWW浏览功能，能够方便地实现生产现场控制与企业管理的集成。? 在整个企业范围内，只使用IE浏览器就可以在任意一台计算机上方便地浏览到与生? 产现场一致的动画画面，实时和历史的生产信息，包括历史趋势，生产报表等等，并 提供完善的用户权限控制 。 12.MCGS的应用非常简单，用户只需要在窗口内进行简单的策略编辑、组态、 连线、对外部硬件进行设置。在数分钟内既可完成几十各测点、多种监测画面的测控 共 页 第 31 页 系统。MCGS组态要求在windows95, windows98或windows NT操作系统环境下进行。 用户在组态环境下进行系统配置，可创建或定义多达512个用户策略，并生成数据库 文件在运行环境下运行。实践证明，该系统可省去用户开发软件的费用和周期，只需 要极少的投入既可得到方便、实用、性能卓越的组态软件。 ? ? 4.3 MCGS的基本构成 ? ? 4.3.1 MCGS组态软件的整体结构 ? ? MCGS 5.1软件系统包括组态环境和运行环境两个部分(图4-1)。组态环境相当于? 一套完整的工具软件，帮助用户设计和构造自己的应用系统。运行环境则按照组态环? ? 境中构造的组态工程，以用户指定的方式运行，并进行各种处理，完成用户组态设计 ? 的目标和功能。MCGS组态软件(以下简称MCGS)由“MCGS组态环境”和“MCGS? 运行环境”两个系统组成。两部分互相独立，又紧密相关(图4-2)。 ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? 数据 ? ? 图4-1 MCGS 整体结构 ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图4-2 MCGS 整体组成 MCGS组态环境是生成用户应用系统的工作环境，由可执行程序McgsSet.exe支 共 页 第 32 页 持，其存放于MCGS目录的Program子目录中。用户在MCGS组态环境中完成动画 设计、设备连接、编写控制流程、编制工程打印报表等全部组态工作后，生成扩展名 为.mcg的工程文件，又称为组态结果数据库，其与MCGS 运行环境一起，构成了用 户应用系统，统称为“工程” 。 ? MCGS运行环境是用户应用系统的运行环境，由可执行程序McgsRun.exe支持，? ? 其存放于MCGS目录的Program子目录中。在运行环境中完成对工程的控制工作。 ? 4.3.2 MCGS组态软件五大组成部分 ? ? MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和? ? 运行策略五部分构成(图4-3)，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有? 不同的特性。 ? 1.主控窗口:是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和? 多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括:定义? ? 工程的名称，编制工程菜单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周装 期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。 ? 2.设备窗口:是连接和驱动外部设备的工作环境。在本窗口内配置数据采集与控? ? 制输出设备，注册设备驱动程序，定义连接与驱动设备用的数据变量。 ? 3.用户窗口:本窗口主要用于设置工程中人机交互的界面，诸如:生成各种动画? 显示画面、报警输出、数据与曲线图表等。 订 ? 4.实时数据库:是工程各个部分的数据交换与处理中心，它将MCGS工程的各个? 部分连接成有机的整体。在本窗口内定义不同类型和名称的变量，作为数据采集、处? 理、输出控制、动画连接及设备驱动的对象。 ? ? 5.运行策略:本窗口主要完成工程运行流程的控制。包括编写控制程序(if…then 线 脚本程序)，选用各种功能构件，如:数据提取、历史曲线、定时器、配方操作、多? 媒体输出等。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图4-3 MCGS五大组成部分 共 页 第 33 页 4.4监控画面的制作 现在的工业现场，都是在控制站或监控站中通过大屏幕或者PC机的屏幕上来了 解工业现场的各种参数。于是，如何将工业现场中各种参数形象的用动画或动画的方 ? 式，来加以描述，就是工业现场“数据采集与监控”的关键所在。MCGS 网络版分为 ? 组态环境和运行环境，对系统的组态在MCGS 网络版组态环境下进行。 ? ? 4.4.1静态监控画面的制作 ? 双击MCGS组态环境图标，进入组态环境，在菜单“文件”中选 ? “新建工程”， ? ? 然后在菜单“文件”中选 ? “工程另存为”选项，把新建工程存为输煤程控分煤系 ? 统，在MCGS组态平台上，单击“用户窗口”，在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮，? 则产生新“窗口0”，如图: ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? 图4-4 MCGS 新建窗口 ? ? 选中“窗口0”，单击“窗口属性”，进入“用户窗口属性设置”，将“窗口名称”改为: ? 输煤程控分煤系统;将“窗口标题”改为:输煤程控分煤系统(图4-5)，在“窗口位置”? 中选中“最大化显示”，其它不变，单击“确认”。 ? ? ? ? ? 共 页 第 34 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? 图4-5 工程更名 ? 选中输煤测控分煤系统，然后点击“动画组态”或则直接双击用户窗口“输煤测? ? 控分煤系统”进入动画制作窗口。单击工具条中的“工具箱”按钮，则打开动画工具箱， 订 图标对应于选择器，用于在编辑图形时选取用户窗口中指定的图形对象;图标用于打? 开和关闭常用图符工具箱，常用图符工具箱包括27种常用的图符对象。 ? ? 图形对象放置在用户窗口中，是构成用户应用系统图形界面的最小单元，MCGS ? 中的图形对象包括图元对象、图符对象和动画构件三种类型，不同类型的图形对象有? 不同的属性，所能完成的功能也各不相同。MCGS的图元是以向量图形的格式而存在线 ? 的，根据需要可随意移动图元的位置和改变图元的大小，在工具箱中提供了8种图元。 ? 为了快速构图和组态，MCGS系统内部提供了27种常用的图符对象，称为系统图符? 对象。 ? ? 利用系统图符对象及流动块，进行组图连接，构成整体画面，至此，静态监控画 ? 面制作完毕，最后生成画面(图4-6): ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 35 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 图4-6 整体MCGS监控画面 ? 装 4.4.2动态监控画面的制作 ? ? 绘制好了静态的动画图形，我们可以利用MCGS软件中提供的各种动画属性，? 使图形动起来。实时数据库是MCGS工程的数据交换和数据处理中心。数据变量是? ? 构成实时数据库的基本单元，建立实时数据库的过程也即是定义数据变量的过程。定 订 义数据变量的内容主要包括:指定数据变量的名称、类型、初始值和数值范围，确定? 与数据变量存盘相关的参数，如存盘的周期、存盘的时间范围和保存期限等。鼠标点? 击工作台的“实时数据库”窗口标签，进入实时数据库窗口页。按“新增对象” 按钮，? ? 在窗口的数据变量列表中，增加新的数据变量，多次按该按钮，则增加多个数据变量。? 系统缺省定义的名称为“Data1”、Data2”、“Data3”等 选中变量，按“对象属性”按钮或线 双击选中变量，则打开对象属性设置窗口。指定名称类型:在窗口的数据变量列表中，? ? 用户将系统定义的缺省名称改为用户定义的名称，并指定类型，在注释栏中输入变量 ? 注释文字。本系统中要定义的数据变量如(图4-7)所示: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 36 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? 图4-7 MCGS 画面数据变量 ? 对于大多数简单的应用系统，MCGS的简单组态就可完成。但本系统作为比较复? 订 杂的系统，必须要使用脚本程序，只有正确地编写脚本程序，方可简化组态过程，大 ? 大提高工作效率，优化控制过程。在“运行策略”中，双击“循环策略”进入，双击 ? ? 图标进入“策略属性设置”，如下图，只需要把“循环时间”设为:200ms，按确定即可。 ? 在策略组态中，单击工具条中的“新增策略行” 图标，则显示如下图: ? 线 ? ? ? 单击“策略工具箱”中的“脚本程序”，把鼠标移出“策略工具箱”，会出现一个小手，? ? 把小手放在 上，单击鼠标左键，则显示如下: ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 37 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 图4-8 脚本控制程序的编制 订 ? 双击 进入脚本程序编辑环境，输入脚本控制程序(图4-8): ? 按“确认”退出，系统将自动检测，脚本程序必须没有基本语法错误，及基本的? 语法逻辑错误，才能通过检查。脚本程序编写通过后，进入运行环境，制作的输煤程? ? 控分煤监控系统就会按照设计的控制流程，出现相应的动画效果。 线 4.4.3 MCGS与S7200 PLC的连接 ? ? MCGS通过监控计算机的RS一485串行口读取PLC存储区的数据，与PLC建? ? 立连接。建立设备构件，连接设备通道。确定数据变量处理方式。完成设备属性设置。? 在MCGS设备窗口中添加串口通讯父设备和子设备西门子S7-200 PLC。其父设备与? 子设备的设置属性的串口端口号、通讯波特率、数据位位数和停止位位数、数据较验? ? 方式参数均一致，并且和PLC和上位机通信时属性设置参数一致，即采用RS232标? 准，其传输速率固定为9600bps，奇偶校验位采用偶校验。 ? 整体运行与综合测试:用调试程序产生的模拟数据，检查动画显示和控制流程是? ? 否正确，最后，对模拟设备组成的控制系统进行模拟调试。进人运行环境，就能按照? 实验规定的控制流程，出现相应的动画效果。再接上PLC进行连机调试，MCGS的 模拟运行界面应和PLC的输出运行状态一致。通过直接操作MCGS界面上的模拟开 关来控制PLC，即实现上位机对下位机PLC的直接控制。 监控软件选用MCGS组态软件，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、 流程控制、动画显示、报警和安全机制、趋势曲线、报表输出等功能。根据上位机所 共 页 第 38 页 要实现的功能以及PLC控制系统框图如图4-9所示。 ? ? ? ? 图4-9 MCGS与PLC的通讯 ? ? 该方案以PC机作为上位机，运行MCGS组态软件，是显示和控制的平台;PLC ? 作为现场控制器，运行控制程序(梯形图)。PC机与PLC通过RS232,RS422通信转? 换器(专用编程电缆)进行通信，MCGS还要通过设备驱动程序方能与PLC进行信息交? ? 换，完成MCGS实时监控画面与PLC控制器同步连接控制显示。 ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 39 页 第五章 输煤程控分煤控制系统程序设计 5.1 S7,200 micro PLC 介绍 ? S7-200 系列是一类可编程逻辑控制器(Mirco PLC)。这一系列产品可以满足多? 种多样的自动化控制需要，正如图5-1 所示，展示一台S7-200 Mirco PLC。由于它具? 有紧凑的设计、良好的扩展、低廉的价格以及强大的指令功能，使得S7-200 可以近? 乎完美的满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU 类型和电压等级使其在解决用? ? 户的工业自动化问题时，具有很强的适应性。 ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 图5-1 S7,200 Micro PLC 订 一台 S7,200 Micro PLC 包括一个单独的S7,200 CPU，或带有各种各样的可? 选扩展模块。S7,200 PLC模块包括一个中央处理单元(CPU)，电源以及数字I/O? ? 点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。CPU 负责执行程序和存储数据，以? 便对工业自动控制任务或过程进行控制。I/O输入输出是系统的控制点:输入部分从? 现场设备(例如传感器或开关)中采集信号，输出部分则控制泵、电机、以及工业过线 ? 程中的其它设备。电源向CPU 以及其所连接的扩展模块提供电力。通讯端口允许将? S7,200 CPU 同编程器或其它一些设备连接起来。状态信号灯显示了CPU 的工作模? 式(停止或运行)，本机的I/O状态，以及检查出系统的系统错误。通过扩展模块可? 以增加I/O点数，CPU221 除外，通过扩展模块可以提高其通讯性能。EEPROM卡可? ? 以存储CPU 程序，也可以将一个CPU中的程序传送到另一个CPU中。插入式电池? 盒可延长RAM中的数据存储时间(图5-2)。 ? ? ? ? ? ? 图5-2 S7-200 CPU 共 页 第 40 页 S7-200 CPU 模块提供了一定数量的本机I/O，扩展模块提供了附加的输入输出 点(图5-3)。 ? ? ? ? ? ? ? ? 图5-3 带有扩展模块的S7-200 CPU ? ? S7,200 Micro PLC 主要组成及I/O配置如图5-4 所示，一个基本的S7,200 ? Micro PLC。它包括一个S7,200 CPU模块，一台个人计算机，一套STEP7 Micro WIN ? 32编程软件，以及一条通信电缆。 ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? 图5-4 S7,200 Micro PLC 系统的组成 ? 每种CPU 的最大I/O配置必须服从以下限制: ? 模块数量? ? CPU 221 不能扩展 ? CPU222 最多两个扩展模块 ? CPU 224和CPU 226 最多7个扩展模块，其中最多能有2个智能扩展模块? (EM277PROFIBUS-DP模块)。 ? ? 数字量映像寄存器大小:每个CPU 允许的数字量I/O 的逻辑空间为128个输入 和输出。由于该逻辑空间按8点模块分配，因此，有些物理点无法被寻址。一个特殊 模块可能不能全部寻址8个点，例如CPU224 有10个输出点，但它占用16个点地 址。一个4输入4输出模块占用逻辑空间的8个输入点和8个输出点。 模拟量映像寄存器大小:模拟量I/O允许的逻辑空间为: 共 页 第 41 页 CPU 222: 16输入和16输出 CPU224和CPU226: 32输入和32输出 5V电源预算:表5-1 所示每种CPU 所能提供的最大5V电流，在任何一个系统 中的所有扩展模块的电流总和不能超过此预算。 ? 表5-1 电源最大电流表 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? 5.2程序设计基础及流程分析 ? 订 根据工程控制系统要求，首先要分析所有控制要求之间的关联。由本课题的任务 ? 分析，本系统采用结构化程序程序变成方法。根据控制功能，规划设计主程序模块结? 构流程图。把控制过程中，多次需要执行的程序，或有特殊功能的模块，设计为一个? ? 个子程序，便于主程序调用，这样可以先编写这些小主程序，调试通过后，再着手主 ? 程序的编写，一步步有序地完成。 线 首先是低位优先加煤的子程序，在顺序加煤的过程中，如果出现某个原煤仓出现? ? 低料位，则停止顺序加煤对出现低料位的煤仓进行加煤，直到该低报煤仓的低报信号 ? 消失后20S，停止对其加煤，进而返回主程序，直到没有低报煤仓信号，再回到低报? 前的顺序工作状态(图5-5)。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 42 页 …… ? ? 有 ? 低报, ? ? 对该低报仓加煤 延时? 无 20S ? ? 未消失 ? 低报消? …… 失, ? ? 消失 ? 装 图5-5低报优先加煤子程序流程 ? 余的煤均匀的分配到各煤仓，即每个仓配2分钟。然后，再发出顺煤流停机信号。? 完成输煤皮带上的余煤均匀分配任务(图5-6)。 ? ? 1、2、3、4仓均高报 ? 订 ? ? 对1#仓加煤2分钟 ? ? ? 线 对2#仓加煤2分钟 ? ? ? 结 束 ? 对3#仓加煤2分钟 ? ? ? 图5-6 余煤均匀分配子程序流程图 ? 关于主程序，根据工程控制要求，在开始时，先检测是否有煤仓有低报信号的煤? 仓，若有，则优先对低报煤仓加煤，无低报，还要检测1#仓是否已经高报煤仓已满，? ? 如已满，则直接对下一个未高报的煤仓加煤，无高报，对1#仓加煤。在加煤过程中，? 如有其他煤仓出现低报信号，则立即停止加煤，转向低报仓加煤，低报信号消失20S? 后，再返回对1#煤仓加煤。否则，就一直对1#煤仓加煤，直到1#出现高报，煤仓已 满，停止加煤。转向下一个未高报的煤仓加煤。如此顺序加煤。直到最后一个也加满。 再检测是否全部煤仓均高报满仓，若还有未高报的，则转向没有高报信号的煤仓加煤， 直到煤仓全部出现高报信号，再对输煤皮带上的余煤均匀分配给各仓，最后发出顺煤 共 页 第 43 页 流停机信号主程序结束。 流程图见3.2 输煤分煤系统的全局流程 5.3利用S7,200 Micro/Win 3.2 PLC编程 ? 首先分析控制要求及设备等，确立各个I/O点对应的设备点，明确各点的输入输? 出对应的工程对象。打开S7,200 Micro/Win 3.2软件，编程前，首先要选择需要用? ? 的CPU型号。 ? 然后要在Symbol table 中输入编程使用的I/O点对应的准备代号，及设备名称，? 便于编程，修改等，增加程序的可读性(图5-7)。 ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? 图5-7 PLC 地址及硬件引脚 ? 根据要求设计程序，本系统的设计如下: ? 首先，要满足自动程控配煤，自动配煤包括低位优先配煤、顺序配煤、余煤均配? ? 的控制要求，其次满足手动配煤功能，在手动状态下，可以随意对任何煤仓加煤，并? 随时停止加煤。 ? 控制设计自动和手动两种控制状态。由输煤皮带把煤输送到原煤仓，由犁煤器的? ? 落下与抬起控制是否对该煤仓加煤。而犁煤器的落下与抬起，有电机的正转与反转控? 制，即:犁煤器下降则电机正转，犁煤器上升则电机反转，犁煤器停止则电机停止转? 动。控制信号的设计:自动程控信号与手动控制信号由操作员按钮输入，决定是采用? ? 手动人工配煤还是自动程序配煤。各仓的启动按钮与停止按钮，也均由操作员按钮输 入控制。在自动程控配煤时，必须是在自动程控按钮有效，并且手动按钮无效时，才 能执行自动程控配煤，包括低位优先配煤、顺序配煤、余煤均配的控制功能，手动配 煤按钮一但有效，则自动程控程序不能执行，必须执行手动配煤功能，即手动配煤功 能优先于自动程控配煤功能。自动程控配煤时，各仓的高报信号、低报信号则必须由 共 页 第 44 页 各原煤仓现场料位传感器检测得到。故，料位计检测性能的优劣可靠与否，也是将决 定本自动程控系统能否可靠运行的关键因素之一。自动程控配煤时，犁煤器的升降停 止受上限位行程开关与下限位行程开关的控制，故上、下限位行程开关用的压力传感 器也是本系统的控制关键信号。手动配煤功能，在手动状态下，每个煤仓设置一个启? 动按钮，一个停止按钮，按下启动按钮，则开始对该煤仓加煤，直到按下该仓的停止? ? 按钮，则停止加煤。 ? 然后，根据控制要求，编写PLC S7-200 控制程序，并在STEP7 Micro WIN 32 的? 程序编辑块program block中编辑自动程控配煤和手动配煤程序(图5-8): ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? 图5-8 PLC 软件编程 ? ? 5.4 PLC 硬件接线端子列表 ? ? PLC 地址表 ? 启动按钮1 I0.0 SB11 高报传感器2 I1.0 ST21 ? 停止按钮1 I0.1 SB12 低报传感器2 I1.1 ST22 ? ? 高报传感器1 I0.2 ST11 上限位行程开关2 I1.2 ST23 ? 低报传感器1 I0.3 ST12 下限位行程开关2 I1.3 ST24 ? 上限位行程开关1 I0.4 ST13 启动按钮3 I1.4 SB31 下限位行程开关1 I0.5 ST14 停止按钮3 I1.5 SB32 启动按钮2 I0.6 SB21 高报传感器3 I3.2 ST31 停止按钮2 I0.7 SB22 低报传感器3 I3.3 ST32 共 页 第 45 页 上限位行程开关3 I2.0 ST33 犁煤器3上升 Q0.6 YV6 下限位行程开关3 I2.1 ST34 犁煤器3下降 Q0.7 YV7 启动按钮4 I2.2 SB41 犁煤器3停止 Q1.0 YV8 停止按钮4 I2.3 SB42 犁煤器4上升 Q1.1 YV9 ? 高报传感器4 I2.4 ST41 犁煤器4下降 Q2.0 YV10 ? ? 低报传感器4 I2.5 ST42 犁煤器4停止 Q2.1 YV11 ? 上限位行程开关4 I2.6 ST43 加煤指示灯1仓 Q2.2 L1 ? 下限位行程开关4 I2.7 ST44 加煤指示灯2仓 Q2.3 L2 ? ? 犁煤器1上升 Q0.0 YV0 加煤指示灯3仓 Q2.4 L3 ? 犁煤器1下降 Q0.1 YV1 加煤指示灯4仓 Q2.5 L4 ? 犁煤器1停止 Q0.2 YV2 全局工作指示灯 Q2.6 L0 ? ? 犁煤器2上升 Q0.3 YV3 顺煤流停机信号灯 Q2.7 LLLL ? 犁煤器2下降自动程序配煤按钮 Q0.4 YV4 I3.0 SB00 ? 犁煤器2停止 Q0.5 YV5 手动人工配煤按钮 I3.1 SB01 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 46 页 论文总结 论文设计的亮点之处在于，运用现代化先进控制技术及自动化装备，对配煤 ? 系统的优化运行和可靠性问题进行了研究，取得了一定的研究成果: ? 运用现代流行的、先进的可编程控制器(PLC)对电力煤仓的加煤进行复1.? 杂的逻辑控制，并提供自动程控配煤(低位优先配煤、顺序配煤、余煤均配)功? ? 能，和手动人工配煤功能。有利于改善配煤人员的劳动强度和效率。 ? 2.运用MCGS组态软件制作MCGS输煤程控分煤系统监控画面，对原煤仓? 的配煤情况进行实时监视和远程控制。可以对控制方式进行选择，能显示输煤工? ? 艺流程全貌图，设备运行动态显示，煤仓高低位报警显示，动态料位显示，犁煤 ? 器抬、落状态显示等。 ? 3.在深入全面分析煤仓的料位测量的基础上，经过各类料位计的比较，以及? ? 现场环境的客观要求，在满足各种要求，以降低用户使用成本的思想，高报、低 装 报信号检测选用阻旋式料位计，犁煤器上、下限位开关选用压力传感器。 ? 通过对系统的设计表明:针对电厂输煤的特殊的、恶劣的环境，运用现代高? ? 科技控制及监控技术来高效地完成输煤任务，代替大量劳动力，提高人身及设备 ? 的安全。通过对输煤程控系统的深入研究，对于改变当前我国电力企业输煤管理? 的落后状态，实现其高度自动化有着重要的应用价值。 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 47 页 致 谢 本毕业论文电厂输煤系统设计，是在马明前老师的悉心指导下完成的。马老 师严谨求实的治学态度、深厚的理论功底、诲人不倦的作风使我受益匪浅;宽厚? ? 善良的品德、忘我的工作热情更使我终生难忘。马老师的关心和指导自始至终伴 ? 随着我，给予了我战胜困难的勇气和决心，我取得的每一点点进步，都凝聚着马? 老师无数的汗水和心血。在此谨向马老师致以最诚挚的谢意和最崇高的敬意! ? ? 最后特别感谢培育了四年的母校及各位老师的辛勤培养。 ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 48 页 参考文献 [1]王兆义，杨新志，小型可编程控制器实用技术，机械工业出版，2008.3 [2]李明河，可编程控制器原理与应用，合肥工业大学出版社，2008.12 ? ? 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A I2.6 O I2.5 ? S Q2.6, 1 SCRT S0.3 ? LD SM0.1 SCRE ? 装 S S0.0, 1 ? Network 5 ? Network 2 // 1#犁煤器上升，直到1#上限位开关有效 ? LSCR S0.3 // 开始启动 ? LSCR S0.0 LD SM0.0 ? LD I3.0 = Q0.0 订 AN I3.1 R Q2.2, 1 ? ? A I0.0 LD I0.4 ? SCRT S0.1 SCRT S0.4 ? SCRE SCRE ? Network 3 线 Network 6 // 1,加煤前，检查低报及1,高报情况，若? 均无，则1,犁煤器下降，直到1,限位开// 调用SBR_4，对低报仓优先加煤 ? LSCR S0.4 ? 关有效 ? LSCR S0.1 LD SM0.0 ? LD SM0.0 = Q0.2 ? CALL SBR4 CALL SBR4 ? LD I0.2 LD SM0.0 ? SCRT S0.6 SCRT S0.1 ? LD SM0.0 SCRE ? ? = Q0.1 ? LD I0.5 Network 7 ? SCRT S0.2 // 1,加煤过程中，无低报，直到1,高报 SCRE LD I0.2 SCRT S0.5 Network 4 SCRE // 1#仓加煤，若2,，3,，4#低报，则 1 共 页 第 50 页 LD SM0.0 Network 8 = Q0.3 // 1,高报，犁煤器上升，停止加煤 R Q2.3, 1 LSCR S0.5 LD I1.2 LD SM0.0 SCRT S1.1 = Q0.0 ? ? SCRE R Q2.2, 1 ? LD I0.4 ? Network 12 SCRT S0.6 ? SCRE // 调用SBR_4，对低报仓优先加煤 ? LSCR S1.1 ? Network 9 LD SM0.0 ? = Q0.5 ,高报情况，若// 2,加煤前，检查低报及2? ? CALL SBR4 均无，则2,犁煤器下降，直到2,限位开 ? LD SM0.0 关有效 ? LSCR S0.6 SCRT S0.6 ? LD SM0.0 SCRE 装 = Q0.2 Network 13 ? CALL SBR4 // 2,加煤过程中，无低报，直到2,高报 ? LD I1.0 LD 高报传感器2 ? ? SCRT S1.3 SCRT S1.2 ? LD SM0.0 SCRE 订 = Q0.4 ? LD I1.3 ? SCRT S0.7 Network 14 ? SCRE // 2,高报，犁煤器上升，停止加煤 ? LSCR S1.2 ? 线 Network 10 LD SM0.0 ? = Q0.3 // 2#仓加煤，若1,，3,，4#低报，则2,? R Q2.3, 1 停止加煤 ? LSCR S0.7 LD I1.2 ? LD SM0.0 SCRT S1.3 ? = Q0.5 SCRE ? ? S Q2.3, 1 ? LD I0.3 Network 15 ? O I3.3 // 3,加煤前，检查低报及3,高报情况，若? O I2.5 均无，则3,犁煤器下降，直到3,限位开? SCRT S1.0 关有效 ? SCRE LSCR S1.3 ? LD SM0.0 Network 11 = Q0.5 CALL SBR4 // 2#犁煤器上升，直到2#上限位开关有效 LSCR S1.0 LD I3.2 共 页 第 51 页 SCRT S2.0 LD 高报传感器3 SCRT S1.7 LD SM0.0 SCRE = Q0.7 LD I2.1 SCRT S1.4 ? ? SCRE Network 20 ? // 3,高报，犁煤器上升，停止加煤 ? Network 16 LSCR S1.7 ? LD SM0.0 // 3#仓加煤，若1,，2,，4#低报，则3,? = Q0.6 停止加煤 ? LSCR S1.4 R Q2.4, 1 ? LD SM0.0 LD I2.0 ? ? = Q1.0 SCRT S2.0 ? S Q2.4, 1 SCRE ? LD I0.3 ? O I1.1 Network 21 装 O I2.5 ,高报情况，若// 4,加煤前，检查低报及4? SCRT S1.5 均无，则4,犁煤器下降，直到4,限位开? SCRE 关有效 ? ? LSCR S2.0 ? Network 17 LD SM0.0 订 = Q1.0 // 3#犁煤器上升，直到3#上限位开关有效 ? LSCR S1.5 CALL SBR4 ? LD SM0.0 LD I2.4 ? = Q0.6 SCRT S2.5 ? R Q2.4, 1 LD SM0.0 ? 线 LD I2.0 = Q2.0 ? SCRT S1.6 LD I2.7 ? SCRE SCRT S2.1 ? SCRE ? Network 18 ? // 调用SBR_4，对低报仓优先加煤 ? ? LSCR S1.6 Network 22 ? LD SM0.0 // 4#仓加煤，若1,，2,，3#低报，则4,? = Q1.0 停止加煤 ? CALL SBR4 LSCR S2.1 ? LD SM0.0 LD SM0.0 ? SCRT S1.3 = Q2.1 ? SCRE S Q2.5, 1 LD I0.3 Network 19 O I1.1 O I3.3 // 3,加煤过程中，无低报，直到3,高报 共 页 第 52 页 LSCR S2.5 SCRT S2.2 LD SM0.0 SCRE = Q2.1 CALL SBR4 Network 23 LDN I0.2 // 4#犁煤器上升，直到4#上限位开关有效 ? ? SCRT S0.1 LSCR S2.2 ? LD SM0.0 SCRE ? LDN I1.0 = Q1.1 ? SCRT S0.6 R Q2.5, 1 ? SCRE LD I2.6 ? SCRT S2.3 LDN I3.2 ? SCRE SCRT S1.3 ? ? SCRE ? Network 24 LDN I2.4 ? SCRT S2.0 // 调用SBR_4，对低报仓优先加煤 ? LSCR S2.3 SCRE 装 LD SM0.0 ? = Q2.1 Network 28 ? CALL SBR4 // 全部高报仓满，发出顺煤流停机信号，余? ? LD SM0.0 煤从1,开始均匀分配 ? SCRT S2.0 LD I0.2 订 SCRE A I1.0 ? A I3.2 ? A I2.4 Network 25 ? = Q2.7 // 4,加煤过程中，无低报，直到4,高报 ? LD I2.4 = Q0.1 ? 线 SCRT S2.4 LD I0.5 ? SCRE SCRT S2.6 ? SCRE ? Network 26 ? Network 29 // 4,高报，犁煤器上升，停止加煤 ? LSCR S2.4 // 1#仓加煤1分钟 ? ? LD SM0.0 LSCR S2.6 ? = Q1.1 LD SM0.0 ? R Q2.5, 1 = Q0.2 ? LD I2.6 TON T41, +600 ? SCRT S2.5 LD T41 ? SCRE = Q0.0 ? LD I0.4 Network 27 SCRT S2.7 SCRE // 4#加煤结束，查低报，如均无 低报，则 对非高报仓加煤， 共 页 第 53 页 Network 30 SCRE // 1#仓停止加煤，转向2,仓 LSCR S2.7 Network 34 LD SM0.0 // 3#仓停止加煤，转向4,仓 = Q0.2 LSCR S3.3 ? ? = Q0.4 LD SM0.0 ? LD I1.3 = Q1.0 ? SCRT S3.0 = Q2.0 ? SCRE LD I2.7 ? SCRT S3.4 ? Network 31 SCRE ? // 2,仓加煤1分钟 ? ? LSCR S3.0 Network 35 ? LD SM0.0 // 4,仓加煤5分钟 ? = Q0.5 LSCR S3.4 ? TON T42, +600 LD SM0.0 装 LD T42 = Q2.1 ? = Q0.3 TON T44, +3000 ? LD I1.3 LD T44 ? ? SCRT S3.1 = Q1.1 ? SCRE LD I2.6 订 SCRT S3.5 ? Network 32 SCRE ? // 2#仓停止加煤，转向3,仓 ? LSCR S3.1 Network 36 ? LD SM0.0 LSCR S3.5 ? 线 = Q0.5 LD SM0.0 ? = Q0.7 = Q2.1 ? LD I2.1 R Q2.6, 1 ? SCRT S3.2 SCRE ? SCRE Network 37 ? // 1#仓手动人工配煤 METWORK37,40 ? ? Network 33 LD I3.1 ? A I0.0 // 3,仓加煤1分钟 ? LSCR S3.2 = Q0.1 ? LD SM0.0 LD I0.5 ? = Q1.0 SCRT S3.6 ? TON T43, +600 SCRE ? LD T43 = Q0.6 Network 38 LD I2.0 LSCR S3.6 SCRT S3.3 LD SM0.0 共 页 第 54 页 SCRE = Q0.2 LD I0.1 Network 44 SCRT S3.7 SCRE LSCR S4.3 LD SM0.0 ? ? Network 39 = Q0.5 ? LSCR S3.7 SCRE ? LD SM0.0 ? Network 45 = Q0.0 ? LD I0.4 // 3,仓手动人工配煤NETWORK45,48 ? SCRT S4.0 LD I3.1 ? SCRE A I1.4 ? ? = Q0.7 ? Network 40 LD I2.1 ? LSCR S4.0 SCRT S4.4 ? LD SM0.0 SCRE 装 = Q0.2 ? SCRE Network 46 ? LSCR S4.4 ? ? Network 41 LD SM0.0 ? = Q1.0 // 2,仓手动人工配煤NETWORK41,44 订 LD I3.1 LD I1.5 ? SCRT S4.5 A I0.6 ? SCRE = Q0.4 ? LD I1.3 ? SCRT S4.1 Network 47 ? 线 LSCR S4.5 SCRE ? LD SM0.0 ? Network 42 = Q0.6 ? LSCR S4.1 LD I2.0 ? LD SM0.0 SCRT S4.6 ? = Q0.5 SCRE ? ? LD I0.7 ? SCRT S4.2 Network 48 ? SCRE LSCR S4.6 ? LD SM0.0 ? Network 43 = Q1.0 ? LSCR S4.2 SCRE ? LD SM0.0 = Q0.3 Network 49 LD I1.2 // 4#仓手动人工配煤NETWORT49,52 SCRT S4.3 LD I3.1 共 页 第 55 页 A I2.2 = Q0.2 = Q2.0 S Q2.2, 1 LD I2.7 LDN I0.3 SCRT S4.7 TON T37, +1200 SCRE LD T37 ? ? SCRT S3.7 ? Network 50 SCRE ? LSCR S4.7 ? LD SM0.0 Network 3 ? = Q2.1 // 1#犁煤器上升直到上限位行程开关，停止? LD I2.3 加煤 ? SCRT S5.0 LSCR S3.7 ? ? SCRE LD SM0.0 ? = Q0.0 ? Network 51 R Q2.2, 1 ? LSCR S5.0 LD I0.4 装 LD SM0.0 SCRT S4.0 ? = Q1.1 SCRE ? LD I2.6 ? ? SCRT S5.1 Network 4 ? SCRE // 上限位行程开关有效，1,犁煤器停止运订 动 ? Network 52 LSCR S4.0 ? LSCR S5.1 LD SM0.0 ? LD SM0.0 = Q0.2 ? = Q2.1 SCRE ? 线 SCRE 子程序1 ? TITLE= ? Network 1 // Network Title 子程序0 ? TITLE=SUBROUTINE COMMENTS // 2,犁煤器下降直到下限位行程开关有效 ? Network 1 // Network Title LD SM0.0 ? = Q0.4 // 1,犁煤器下降直到下限位行程开关有效 ? ? LD SM0.1 LD I1.3 ? = Q0.1 SCRT S4.1 ? LD I0.5 SCRE ? SCRT S3.6 Network 2 ? SCRE // 2,犁煤器开始工作直到低报消失2分钟 ? LSCR S4.1 ? Network 2 LD SM0.0 = Q0.5 // 1,犁煤器开始工作直到低报消失2分钟 LSCR S3.6 S Q2.3, 1 LD SM0.0 LDN I1.1 共 页 第 56 页 TON T38, +1200 SCRT S4.5 LD T38 SCRE SCRT S4.2 SCRE Network 3 // 3#犁煤器上升直到上限位行程开关，停止? ? Network 3 加煤 ? LSCR S4.5 // 2#犁煤器上升直到上限位行程开关，停止 ? LD SM0.0 加煤 ? LSCR S4.2 = Q0.6 ? LD SM0.0 R Q2.4, 1 ? = Q0.3 LD I2.0 ? R Q2.3, 1 SCRT S4.6 ? ? LD I1.2 SCRE ? SCRT S4.3 ? SCRE Network 4 ? Network 4 // 上限位行程开关有效，3,犁煤器停止运装 // 上限位行程开关有效，2,犁煤器停止运动 ? LSCR S4.6 动 ? LSCR S4.3 LD SM0.0 ? ? LD SM0.0 = Q1.0 ? = Q0.5 SCRE 订 SCRE ? 子程序3 ? TITLE= 子程序2 ? TITLE= Network 1 // Network Title ? Network 1 // Network Title // 2,犁煤器下降直到下限位行程开关有效 ? 线 LD SM0.0 // 3,犁煤器下降直到下限位行程开关有效 ? LD SM0.0 = Q2.0 ? = Q0.7 LD I2.7 ? LD I2.1 SCRT S4.7 ? SCRT S4.4 SCRE ? SCRE ? ? Network 2 ? Network 2 // 1,犁煤器开始工作直到低报消失2分钟 ? LSCR S4.7 // 3,犁煤器开始工作直到低报消失2分钟 ? LSCR S4.4 LD SM0.0 ? LD SM0.0 = Q2.1 ? = Q1.0 S Q2.5, 1 ? S Q2.4, 1 LDN I2.5 LDN I3.3 TON T40, +1200 TON T39, +1200 LD T40 LD T39 SCRT S5.0 共 页 第 57 页 SCRE LD I0.3 CALL SBR0 Network 3 Network 2 // 1#犁煤器上升直到上限位行程开关，停止 加煤 // 1#无低报，2,低报优先加煤，调用SBR_1 ? ? LSCR S5.0 LDN I0.3 ? LD SM0.0 A I1.1 ? CALL SBR1 = Q1.1 ? R Q2.5, 1 ? Network 3 LD I2.6 ? SCRT S5.1 // 1#,2#无低报，3,低报优先加煤，调用? SCRE SBR_2 ? ? LDN I0.3 ? Network 4 AN I1.1 ? A I3.3 // 上限位行程开关有效，1,犁煤器停止运? CALL SBR2 动 装 LSCR S5.1 ? LD SM0.0 Network 4 ? = Q2.1 // 1#,2#,3#无低报，4,低报优先加煤，调用? ? SCRE SBR_3 ? LDN I0.3 订 AN I1.1 子程序4 ? TITLE= AN I3.3 ? Network 1 // Network Title A I2.5 ? // 1#仓低报，优先对1#加煤。调用SBR_O ? ? 线 附录2:MCGS 脚本控制程序 ? ? IF 低报1=1 AND 低报2=0 AND 低报3=0 贴紧标志2=1 ? ENDIF AND 低报4=0 AND 自动按钮=1 AND 手? 动按钮=0 THEN ? 贴紧标志1=1 IF 低报2=0 AND 自动按钮=1 AND 手动? ENDIF ? 按钮=0 THEN ? 贴紧标志2=0 ? ENDIF IF 低报1=0 AND 自动按钮=1 AND 手动? 按钮=0 THEN ? 贴紧标志1=0 IF 低报3=1 AND 低报2=0 AND 低报1=0 ? ENDIF AND 低报4=0 AND 自动按钮=1 AND 手? 动按钮=0 THEN IF 低报2=1 AND 低报1=0 AND 低报3=0 贴紧标志3=1 ENDIF AND 低报4=0 AND 自动按钮=1 AND 手 动按钮=0 THEN 共 页 第 58 页 IF 低报3=0 AND 自动按钮=1 AND 手动贴紧标志2=1 ENDIF 按钮=0 THEN 贴紧标志3=0 ENDIF IF 低报1=1 OR 低报3=1 OR 低报4=1 THEN ? ? IF 低报4=1 AND 低报2=0 AND 低报3=0 贴紧标志2=0 ? ENDIF AND 低报1=0 AND 自动按钮=1 AND 手 ? 动按钮=0 THEN IF 高报2=1 AND 自动按钮=1 AND 手动? 贴紧标志4=1 按钮=0 THEN ? ENDIF 贴紧标志2=0 ? 启动按钮3=1 ? IF 低报4=0 AND 自动按钮=1 AND 手动启动按钮2=0 ? ? 按钮=0 THEN 准备完成2=1 ? ENDIF 贴紧标志4=0 ? ENDIF ? 装 IF 启动按钮3=1 AND 启动按钮2=0 AND ? 启动按钮1=0 AND 启动按钮4=0 AND 高? IF 启动按钮1=1 AND 启动按钮2=0 AND 报3=0 AND 低报2=0 AND 低报1=0 AND ? ? 启动按钮3=0 AND 启动按钮4=0 AND 高低报4=0 AND 自动按钮=1 AND 手动按? 报1=0 AND 低报2=0 AND 低报3=0 AND 钮=0 AND 准备完成3=0 THEN 订 低报4=0 AND 自动按钮=1 AND 手动按贴紧标志3=1 ? 钮=0 AND 准备完成1=0 THEN ? ENDIF 贴紧标志1=1 ? ENDIF IF 低报2=1 OR 低报1=1 OR 低报4=1 ? THEN IF 低报2=1 OR 低报3=1 OR 低报4=1 ? 线 THEN 贴紧标志3=0 ? ENDIF 贴紧标志1=0 ? ENDIF IF 高报3=1 AND 自动按钮=1 AND 手动? IF 高报1=1 AND 自动按钮=1 AND 手动按钮=0 THEN ? 按钮=0 THEN 贴紧标志3=0 ? 贴紧标志1=0 启动按钮4=1 ? ? 启动按钮2=1 启动按钮3=0 ? 启动按钮1=0 准备完成3=1 ? ENDIF 准备完成1=1 ? ENDIF ? ? IF 启动按钮2=1 AND 启动按钮1=0 AND IF 启动按钮4=1 AND 启动按钮2=0 AND ? 启动按钮3=0 AND 启动按钮4=0 AND 高启动按钮3=0 AND 启动按钮1=0 AND 高 报2=0 AND 低报1=0 AND 低报3=0 AND 报4=0 AND 低报2=0 AND 低报3=0 AND 低报4=0 AND 自动按钮=1 AND 手动按低报1=0 AND 自动按钮=1 AND 手动按 钮=0 AND 准备完成2=0 THEN 钮=0 AND 准备完成4=0 THEN 共 页 第 59 页 ENDIF 贴紧标志4=1 IF 高报3=1 AND 自动按钮=1 AND 手动 ENDIF 按钮=0 AND 顺序加煤完成标志=1 THEN IF 低报2=1 OR 低报3=1 OR 低报1=1 贴紧标志3=0 ENDIF THEN ? ? 贴紧标志4=0 ? ENDIF IF 高报4=0 AND 高报1=1 AND 高报2=1 ? IF 高报4=1 AND 自动按钮=1 AND 手动AND 高报3=1 AND 自动按钮=1 AND ? 按钮=0 THEN 手动按钮=0 THEN ? 贴紧标志4=0 贴紧标志4=1 ? ENDIF 启动按钮4=0 ? 准备完成4=1 IF 高报1=1 AND 自动按钮=1 AND 手动? ? 顺序加煤完成标志=1 按钮=0 AND 顺序加煤完成标志=1 THEN ? ENDIF 贴紧标志4=0 ? ENDIF ? 装 IF 高报1=0 AND 顺序加煤完成标志=1 ? AND 自动按钮=1 AND 手动按钮=0 THEN IF 高报4=1 AND 高报1=1 AND 高报2=1 ? 贴紧标志1=1 AND 高报3=1 AND 自动按钮=1 AND 手? ? ENDIF 动按钮=0 THEN ? IF 高报1=1 AND 顺序加煤完成标志=1 停机信号=1 订 AND 自动按钮=1 AND 手动按钮=0 THEN 定时器启动=1 ? 贴紧标志1=0 ? ENDIF IF 定时器启动=1 THEN ? ? IF 计时时间 <5 THEN ? 线 IF 高报1=1 AND 高报2=0 AND 顺序加煤贴紧标志1=1 ? EXIT 完成标志=1 AND 顺序加煤完成标志=1 ? ENDIF AND 自动按钮=1 AND 手动按钮=0 THEN ? 贴紧标志2=1 ? ENDIF IF 计时时间 <10 THEN ? IF 高报2=1 AND 顺序加煤完成标志=1 贴紧标志1=0 ? ? AND 自动按钮=1 AND 手动按钮=0 贴紧标志2=1 ? THEN EXIT ? ENDIF 贴紧标志2=0 ? ENDIF ? IF 计时时间 <15 THEN ? IF 高报1=1 AND 高报2=1 AND 高报3=0 贴紧标志2=0 ? AND 顺序加煤完成标志=1 AND 自动按钮贴紧标志3=1 EXIT =0 AND 自动按钮=1 =1 AND 手动按钮 ENDIF AND 手动按钮=0 THEN 贴紧标志3=1 共 页 第 60 页 IF 计时时间 <20 THEN 启动按钮4=0 THEN 贴紧标志3=0 贴紧标志1=1 ENDIF 贴紧标志4=1 EXIT IF 停止按钮1=1 OR 高报1=1 AND 手 ENDIF 动按钮=1 THEN ? ? 贴紧标志1=0 ? 启动按钮1=0 ? IF 计时时间 >=20 THEN 停止按钮1=0 ? 高报1=0 ? ENDIF 贴紧标志4=0 ? ? EXIT ? ? ENDIF IF 启动按钮2=1 AND 手动按钮=1 AND ? ENDIF 启动按钮1=0 AND 启动按钮3=0 AND ? ENDIF 启动按钮4=0 THEN ? 贴紧标志2=1 装 ENDIF ? IF 贴紧标志1=1 THEN IF 停止按钮2=1 OR 高报2=1 AND 手动? 贴紧标志2=0 AND 贴紧标志3=0 AND 贴按钮=1 THEN ? ? 紧标志4=0 贴紧标志2=0 ? ENDIF 启动按钮2=0 订 停止按钮2=0 ? 高报2=0 ? ENDIF IF 贴紧标志2=1 THEN ? 贴紧标志1=0 AND 贴紧标志3=0 AND 贴? 紧标志4=0 IF 启动按钮3=1 AND 手动按钮=1 AND ? 线 ENDIF 启动按钮2=0 AND 启动按钮1=0 AND 启? 动按钮4=0 THEN ? IF 贴紧标志3=1 THEN 贴紧标志3=1 ? ENDIF 贴紧标志1=0 AND 贴紧标志2=0 AND 贴? 紧标志4=0 IF 停止按钮3=1 OR 高报3=1 AND 手动? ENDIF 按钮=1 THEN ? ? 贴紧标志3=0 ? IF 贴紧标志4=1 THEN 启动按钮3=0 ? 贴紧标志2=0 AND 贴紧标志1=0 AND 贴停止按钮3=0 ? 紧标志3=0 高报3=0 ? ENDIF ENDIF ? ? IF 启动按钮4=1 AND 手动按钮=1 AND IF 启动按钮1=1 AND 手动按钮=1 AND 启动按钮2=0 AND 启动按钮3=0 AND 启动按钮2=0 AND 启动按钮3=0 AND 启动按钮1=0 THEN ENDIF 贴紧标志4=1 共 页 第 61 页 IF 停止按钮4=1 OR 高报4=1 AND 手动停止按钮4=0 按钮=1 THEN 高报4=0 ENDI 贴紧标志4=0 启动按钮4=0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 62 页 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 装 ? ? ? ? ? 订 ? ? ? ? ? 线 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 共 页 第 63 页