金富強(qiáng)，劉艷茹

河南省開(kāi)封龍宇化工有限公司，河南開(kāi)封 475200

羅克韋爾PLC系統(tǒng)在備煤運(yùn)輸中的應(yīng)用

金富強(qiáng)，劉艷茹

河南省開(kāi)封龍宇化工有限公司，河南開(kāi)封 475200

本文闡述了備煤系統(tǒng)中皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制系統(tǒng)及其主要特點(diǎn)，用PLC順序控制的硬件組成和軟件控制的設(shè)計(jì)方法，介紹了羅克韋爾自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的高端產(chǎn)品A-B ControlLogix系列Logix5000在工業(yè)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。

順序控制；皮帶運(yùn)輸機(jī)；PLC；梯形邏輯

0 引言

備煤原煤輸送系統(tǒng)是氣化爐用煤及自備電廠發(fā)電的一套大型燃料運(yùn)輸系統(tǒng)，由多級(jí)皮帶運(yùn)輸機(jī)組成。采用羅克韋爾公司的PLC與接觸器相結(jié)合進(jìn)行控制。本系統(tǒng)具有體積小、故障少，接線簡(jiǎn)單，安裝維護(hù)方便，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行安全可靠等特點(diǎn)。

1 系統(tǒng)功能

1.1 系統(tǒng)組成

燃料儲(chǔ)備系統(tǒng)主要有原煤倉(cāng)、給煤機(jī)、皮帶輸送機(jī)、環(huán)錘式破碎機(jī)、馳張篩、節(jié)肢篩、塊煤倉(cāng)、末煤倉(cāng)、煤倉(cāng)料位計(jì)、卸料器等組成。

1.2 控制要求

備煤系統(tǒng)，是一個(gè)大型的皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)，工作任務(wù)重，用煤量大，上煤的保障性、可靠性、準(zhǔn)確性、及時(shí)性，直接影響著全廠的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益，所以必須保障這套系統(tǒng)在運(yùn)作過(guò)程中的安全可靠性。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

備煤系統(tǒng)的數(shù)字輸入信號(hào)有：設(shè)備啟停狀態(tài)、AB兩路選擇、給煤機(jī)選擇、皮帶打滑、跑偏、卸料器抬起和放下位置等216個(gè)DI點(diǎn)；數(shù)字輸出信號(hào)有：振動(dòng)給煤機(jī)、皮帶除鐵器、皮帶運(yùn)輸機(jī)、篩子、破碎機(jī)、卸煤器抬起和放下、起動(dòng)/停車(chē)預(yù)告等207個(gè)DO點(diǎn)；并且還有各條皮帶的電機(jī)電流和煤倉(cāng)煤位模擬量輸入信號(hào)52個(gè)AI點(diǎn)，這些信號(hào)必須被PLC I/O模塊準(zhǔn)確的采集，才能保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

備煤系統(tǒng)硬件網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

因此，選用了美國(guó)羅克韋爾（Rockwell）自動(dòng)化公司的ControlLogix系統(tǒng)，該系統(tǒng)為Rockwell的高檔產(chǎn)品，具有處理速度快，網(wǎng)絡(luò)特性好，安全可靠，適合過(guò)程控制和分布式控制等優(yōu)點(diǎn)。ControlLogix系統(tǒng)采用小巧高可靠性的工業(yè)模塊，提供順序、過(guò)程自動(dòng)化控制。

ControlLogix系統(tǒng)有如下特點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)之間的通信不需要處理器干預(yù)；

機(jī)架中可以任意排列和配置任何數(shù)量的控制器、I/O或通信模塊，且模塊支持帶電插拔，便于維修模塊故障。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

RSLogix 5000作為適用于ControlLogix處理器的編程軟件，其可靠的通訊和直觀的用戶界面等特性，適合具有任何層次開(kāi)發(fā)人員的學(xué)習(xí)使用。

它常用的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言（LD）、順序功能圖語(yǔ)言（SFC）和功能塊語(yǔ)言（FBD）。皮帶輸送機(jī)控制系統(tǒng)屬于典型的順序控制，我廠主要采用梯形圖語(yǔ)言（LD）編程，來(lái)完成皮帶機(jī)的順序控制。

RSLogix5000的主要特點(diǎn):

樹(shù)型文件夾結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目文件，容易創(chuàng)建任務(wù)、程序、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。

準(zhǔn)確方便的I/O組態(tài)；設(shè)備在線診斷功能；可靠的通訊；一鍵實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的上傳和下裝；15個(gè)優(yōu)先級(jí)允許控制器首先執(zhí)行最重要的任務(wù)。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

4.1 起動(dòng)程序

首先，做好啟動(dòng)前準(zhǔn)備工作。準(zhǔn)備工作完備后，按下程啟按鈕，皮帶運(yùn)輸機(jī)按編寫(xiě)好的程序在PLC的控制下一步步逆序啟動(dòng)。

圖1 起動(dòng)程序流程圖

系統(tǒng)必須選擇正確的流程，才能夠按照PLC系統(tǒng)程序執(zhí)行：預(yù)啟-程啟-程停等一系列動(dòng)作

4.2 工作程序

當(dāng)所有的設(shè)備啟動(dòng)后，皮帶運(yùn)輸機(jī)就開(kāi)始正常的運(yùn)煤工作，自動(dòng)卸料的電動(dòng)推桿式卸料器在PLC上位機(jī)的控制下自動(dòng)落下，使煤進(jìn)入煤倉(cāng)。

4.3 停止程序

工作完畢之后，煤倉(cāng)注滿，按下程停按鈕，然后皮帶運(yùn)輸機(jī)按順序逐步停止。最后所有設(shè)備全部停下，等待下一次的工作開(kāi)始。

4.4 故障程序

在皮帶運(yùn)輸機(jī)的故障回路監(jiān)測(cè)中采用了下降沿輸出指令，若運(yùn)行中出現(xiàn)故障，使某一設(shè)備不能正常運(yùn)行，只要該設(shè)備因故障而停車(chē)，一個(gè)下降沿到了，就會(huì)把前序設(shè)備電路斷開(kāi)而實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖停車(chē)，并發(fā)出故障報(bào)警聲，直到故障解除后恢復(fù)正常。

5 結(jié)論

本系統(tǒng)方案不僅選擇了成熟、可靠的軟/硬件，并充分考慮了系統(tǒng)的擴(kuò)展性，對(duì)今后控制功能和管理功能的擴(kuò)充提供了很好的基礎(chǔ)。本系統(tǒng)自投入運(yùn)行以來(lái)，運(yùn)行狀態(tài)良好，自動(dòng)化水平達(dá)到國(guó)內(nèi)同行業(yè)的領(lǐng)先水平，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2]廖常初.PLC應(yīng)用技術(shù)問(wèn)答[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006.

[3]夏辛明，等.可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用[M].2版.北京理工大學(xué)出版社，2005.

[4]李道霖.電氣控制與PLC原理及應(yīng)用[M].北京電子工業(yè)出版社，2004．

TM571

A

1674-6708（2011）53-0144-02

金富強(qiáng)，工程師，工作單位：開(kāi)封龍宇化工有限公司，職務(wù)：電儀廠副廠長(zhǎng)，研究方向：自動(dòng)控制

劉艷茹，工程師，工作單位：開(kāi)封龍宇化工有限公司動(dòng)力廠，研究方向：化工工藝