基于PLC煤礦井上膠帶機(jī)集控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　現(xiàn)場(chǎng)PLC的編程軟件采用西門(mén)子公司的Step7，當(dāng)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(fù)始的循環(huán)掃描方式，稱(chēng)之為“PLC的掃描工作方式”，其執(zhí)行流程如圖4所示。
　　3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
　　3.1系統(tǒng)有關(guān)通信程序的設(shè)計(jì)
　　本系統(tǒng)主PLC控制柜（篩分子系統(tǒng)PLC控制柜）安裝在現(xiàn)場(chǎng)的低壓配電室內(nèi)，由于與調(diào)度中心相距較遠(yuǎn)，而現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾又比較嚴(yán)重，為此，特采用以太網(wǎng)與光纖傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)SIMATIC s7—300 PLC與上位機(jī)人機(jī)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(zhuǎn)光纖的交換機(jī)。
　　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(nèi)容等的約定，這一套約定稱(chēng)為規(guī)約或協(xié)議。本系統(tǒng)在進(jìn)行通信程序設(shè)計(jì)時(shí)，采用模塊化編程的設(shè)計(jì)思想，把程序分成若干程序塊，各程序塊分別含有一些設(shè)備和任務(wù)的程序指令，每個(gè)功能區(qū)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(quán)所有，也有利于程序調(diào)試和故障的查找。系統(tǒng)中PLC需處理多種通信協(xié)議控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，單獨(dú)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(diào)用語(yǔ)句，可依次執(zhí)行這些協(xié)議的處理程序，實(shí)現(xiàn)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(tǒng)和儲(chǔ)煤子系統(tǒng)之間存在著閉鎖關(guān)系，因此可將篩分子系統(tǒng)和儲(chǔ)煤子系統(tǒng)組態(tài)成為一個(gè)DP網(wǎng)絡(luò)。這樣使得系統(tǒng)的邏輯關(guān)系更加清晰，同時(shí)系統(tǒng)具有了很好的擴(kuò)展性，也在經(jīng)濟(jì)上節(jié)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(cè)。尤其應(yīng)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(quán)所有，應(yīng)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(shè)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(tǒng)運(yùn)行時(shí)，上位機(jī)會(huì)對(duì)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(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的閉鎖控制
　　為了彌補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備防誤功能的缺陷，保障安全生產(chǎn)，應(yīng)該對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備進(jìn)行閉鎖控制。
　　本系統(tǒng)既有機(jī)械閉鎖，又有邏輯閉鎖，達(dá)到了“逆煤流依次啟動(dòng)設(shè)備，順煤流依次停止設(shè)備”的要求。具體做法：機(jī)械閉鎖：將邏輯上先啟動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行返回信號(hào)的常閉點(diǎn)串入后啟動(dòng)設(shè)備的二次控制回路中;邏輯閉鎖：如流程圖所示，將設(shè)備的運(yùn)行返回信號(hào)作為執(zhí)行下一條程序的先決條件。

　　4 結(jié)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(shè)備進(jìn)行通信，方便地實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。
　?。?）該系統(tǒng)自2006年10月運(yùn)行以來(lái)，維護(hù)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(jié)。系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，提高系統(tǒng)安全性，降低運(yùn)行費(fèi)用，大大減少故障時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效益。
　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：
　　1. 本文系統(tǒng)地闡述了以PLC為控制核心，構(gòu)建一個(gè)集控系統(tǒng)的方法，基于該方案的控制系統(tǒng)與原系統(tǒng)相比在性能和自動(dòng)化程度上都得到大幅度提升，對(duì)相近系統(tǒng)有重要的參考價(jià)值。
　　2. 對(duì)于集控系統(tǒng)中子系統(tǒng)的處理，通常做法是給各個(gè)子系統(tǒng)均配置以太網(wǎng)通信模塊，然后將每個(gè)子系統(tǒng)作為節(jié)點(diǎn)，組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。在本系統(tǒng)中，將邏輯上有閉鎖關(guān)系的多個(gè)子系統(tǒng)視作網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，減少了以太網(wǎng)通信模塊，節(jié)約了成本。對(duì)于同一節(jié)點(diǎn)下的多個(gè)子系統(tǒng)則采用級(jí)聯(lián)的方式配置成DP網(wǎng)絡(luò)，大大減輕了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。
　　3. 本文給出了配置DP網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)方法和注意事項(xiàng)。在PLC程序設(shè)計(jì)中，本系統(tǒng)采用功能塊化的方法，有利于系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)。