基于PLC的皮带集中控制系统方案

基于PLC的皮带集中控制系统

设

计

方

案

2016年10月1日（我以答辩过文件现用于共享）

一、项目概述

为了提高喷煤制粉皮带运输控制的效率，提高其安全性、可靠性，协调生产系统中各系统之间的关系，提高机械和电气设备的利用率，提高安全生产和管理水平，需要对喷煤生产设备进行集中控制。该方案采使用和维护方便而设计，应用PLC控制技术对各个设备进行数据采集和控制。

二、皮带机集控系统集中控制PLC程序主要设备清单：

(一)、皮带布局拓扑图

如图1所示

（图1）

根据以上设计情况和设计图纸、技术文件，设计控制方案，生产设备具备集中控制和手动控制功能。

（1）设计方案根据矿方提出技术要求作出。

（2）系统设备符合喷煤作业区环境条件，并符合《相关安全规程》要求。

（二）系统设计

（1）控制系统由喷煤中控室集中控制。

（2）解决集中控制存在的事故隐患，减少各设备之间相互脱节、无法充分发挥效率的缺点。实现现场无人操作，仅设巡检人员。（3）本系统采用分布式控制（PLC控制系统），实现提高指挥效

率和生产率，达到减人提效的目的。

（4）实现集中控制:智能化操作和手动操作方式。

（5）充分满足现场运行和检修要求。

（6）保证整个系统运行可靠、故障率低、维护方便和修改灵活。

（7）系统具有灵活和可靠的控制功能，简单实用，易于掌握，人机界面。（8）PLC控制系统具有数据收集诊断功能，皮带启动有预警装置、WINCC 图像显示等功能实现。

（9）系统具有实时数据显示、处理等功能。

(三)系统功能

（1）、设备间能实现集中控制，手动功能。

集中控制方式下分为全自动启动和手动启动两种方式。

按启动按钮,皮带顺序：按下皮带按钮（皮带5----皮带4---皮带3---

皮带2---皮带1），按停止按钮，顺序为顺时针停机，分别为：（皮带

1---皮带2---皮带3---皮带4---皮带5）。

手动启动顺序与自动启动顺序一样，只是需要现场人员人工操作，皮带停止（设备按照顺序停机）、保护起作用。

（2）、系统具有通讯和故障报警功能。

（5）、用通俗易懂的梯形图编程语言，现场技术人员可在最短的

时间内掌握编程技术。

（6）采用SIMATIC WinCC软件，动态画面美观，修改灵活，数据保

存时间长,历史数据可以长期保存。

（7）喷煤中控室操作人员可通过人机画面显示操作,实现皮带实实

跟踪记录。

（四）承诺

（1）系统技术达到国内领先水平。

（2）实现皮带运输远程集中控制、可视化操作。

（3）保证系统安全可靠运行,最终实现提出的各项技术指标和要求。

（4）免费培训现场工程技术人员，最终达到基本掌握系统硬件的组成和基本原理，熟练掌握PLC语言的编程，掌握组态软件的基本使用。

三、系统概述

目前，现有的各条胶带机已经实现集中控制。根据现场实际使用要求，达到安全可靠运行以及减人提效目的。

四、系统结构

针对运输生产系统的特点，按照以“皮带集中控制为主，多点监测为辅”的原则，提出以下设计方案。

（一）控制设备

根据现场实际分布情况，采用的集控系统结构原理图，如图1所示。利用多条胶带机的运输。

（二）控制系统组成

皮带集中控制系统结构,主要由四部分组成：

（1）集中控制

集中控制设置在喷煤综控室，主要通过计算机对胶带集中控制。主

要设备和设施包括工业控制计算机、显示器、网络通信、不间断电源和UPS电源供电等。

（2）远距离通讯传输工业现场总线由光纤、双绞线、集线器和网络连接器等组成。

（3）控制及信号采集装置控制及信号采集装置由胶带机自动控制装置。采用德国西门子公司生产的S7-400 可编程控制器。现场部分还包括电气控制箱，外围保护、监测装置等相关设施。控制装置结合相应配套的传感器、控制器、预警铃、网络组件等完成对胶带机控制。

（4）保护

①一偏保护

②二偏保护

③紧停保护

④打滑保护

五、控制系统主要功能与特点

（一）集中控制

1.系统容量

系统输入/输出点位，数据采集记录，存储空间40G

2. 扩展功能

选择的计算机和系统软件留有备用容量和接口，可以很方便地进行扩展（如增加胶带机的保护装置）；分布式系统结构具有良好的扩展性,如胶带机随生产的发展增多，可方便的增加胶带机

控制。

3. 控制功能

具有远程启动、停止、复位和测试功能，并可进行集中远程编程、故障（保护）屏蔽及控制方式转换点动操作等功能控制。

4. 显示功能

通过SIMATIC WinCC画面能实时显示各胶带机、相关设施及所有信号状况，并能方便地进行多画面切换；当被测参数超限、保护动作及设备运行状态改变后,皮带启动前10秒，给出预警提示。

7. 系统软件

1.系统平台为windows XP 操作系统，应用软件采用SIMATIC WinCC Explorer 组态软件，编程SIMATIC S7，人机界面，便于系统程序员修改和维护。

（二）控制模式

为了满足日常运行、检修、故障处理等需要，具备三种控制模式：就地、远程和自动。操作人员可采用不同方式控制各条胶带机的启动和停止。控制方式有三种:

1. 集中控制

在这种方式下，操作人员只需在综控室操作键盘或鼠标,控制各条胶带机和给煤机的起、停以及故障确认等。并且通过SIMATIC WinCC界面操作启动发布启动提示命令。