基于PLC煤礦井上膠帶機集控系統(tǒng)的設(shè)計
加入技術(shù)交流群
上位機的編程軟件選用了Intellution的IFIX3.5，它具有以下特點。
a.實時庫顯示：實時顯示系統(tǒng)內(nèi)所有實時點;
b.實時遙控：選中畫面上的控制開關(guān)，實時下發(fā)遙控命令;
c.實時和歷史曲線：可設(shè)定顯示系統(tǒng)內(nèi)所有記錄的遙測點;
d.實時和歷史報警：報警分為重報警，中報警，輕報警;
e.事件和報警記錄查詢：可按天查詢事件和報警日志;
f.事件和報警實時打印：有報警事件發(fā)生時，事件打印機實時打印。
上位機監(jiān)控軟件采用OPC方式與現(xiàn)場的PLC進行通信，可以方便靈活地獲取現(xiàn)場機電設(shè)備及其保護設(shè)備的遙測遙信信息，實現(xiàn)遠程控制。上位機的組態(tài)軟件界面見圖3。
現(xiàn)場PLC的編程軟件采用西門子公司的Step7，當(dāng)PLC處于“RUN”工作模式下時，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
本系統(tǒng)主PLC控制柜（篩分子系統(tǒng)PLC控制柜）安裝在現(xiàn)場的低壓配電室內(nèi)，由于與調(diào)度中心相距較遠，而現(xiàn)場電磁干擾又比較嚴(yán)重，為此，特采用以太網(wǎng)與光纖傳輸技術(shù)實現(xiàn)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(zhuǎn)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(nèi)容等的約定，這一套約定稱為規(guī)約或協(xié)議。本系統(tǒng)在進行通信程序設(shè)計時，采用模塊化編程的設(shè)計思想，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，每個功能區(qū)被分成不同的塊進行編程，有利于多人同時編程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，通過調(diào)用語句，可依次執(zhí)行這些協(xié)議的處理程序，實現(xiàn)與這些綜保裝置或智能儀表進行通信的目的。
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)和儲煤子系統(tǒng)組態(tài)成為一個DP網(wǎng)絡(luò)。這樣使得系統(tǒng)的邏輯關(guān)系更加清晰，同時系統(tǒng)具有了很好的擴展性，也在經(jīng)濟上節(jié)約了成本。
關(guān)于DP網(wǎng)絡(luò)的配置，可參考西門子公司的有關(guān)手冊。尤其應(yīng)該注意以下幾點。
a.進行主從站配置時控制工程網(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，主站和從站的Consistency均需要設(shè)置為All;
c.編程時，主站的OB1中必須有OB1、OB82、OB86、OB100、OB121;
d.由于在系統(tǒng)運行時，上位機會對PLC進行讀和寫操作，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)場設(shè)備的閉鎖控制
為了彌補現(xiàn)場設(shè)備防誤功能的缺陷，保障安全生產(chǎn)，應(yīng)該對現(xiàn)場所有設(shè)備進行閉鎖控制。
本系統(tǒng)既有機械閉鎖，又有邏輯閉鎖，達到了“逆煤流依次啟動設(shè)備，順煤流依次停止設(shè)備”的要求。具體做法：機械閉鎖：將邏輯上先啟動設(shè)備的運行返回信號的常閉點串入后啟動設(shè)備的二次控制回路中;邏輯閉鎖：如流程圖所示，將設(shè)備的運行返回信號作為執(zhí)行下一條程序的先決條件。
4 結(jié)語
?。?）通過利用大中型PLC（如西門子S7-300）可以與多種智能電子設(shè)備進行通信，方便地實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。
（2）該系統(tǒng)自2006年10月運行以來，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(jié)。系統(tǒng)操作簡單，維護方便，提高系統(tǒng)安全性，降低運行費用，大大減少故障時間，提高經(jīng)濟效益。
本文作者創(chuàng)新點：
1. 本文系統(tǒng)地闡述了以PLC為控制核心，構(gòu)建一個集控系統(tǒng)的方法，基于該方案的控制系統(tǒng)與原系統(tǒng)相比在性能和自動化程度上都得到大幅度提升，對相近系統(tǒng)有重要的參考價值。
2. 對于集控系統(tǒng)中子系統(tǒng)的處理，通常做法是給各個子系統(tǒng)均配置以太網(wǎng)通信模塊，然后將每個子系統(tǒng)作為節(jié)點，組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。在本系統(tǒng)中，將邏輯上有閉鎖關(guān)系的多個子系統(tǒng)視作網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點，減少了以太網(wǎng)通信模塊，節(jié)約了成本。對于同一節(jié)點下的多個子系統(tǒng)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(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。在PLC程序設(shè)計中，本系統(tǒng)采用功能塊化的方法，有利于系統(tǒng)的維護和升級。
評論