基于PLC的工业型煤自动化生产线设计

于 培 亮 付 伟 马 思 乐 （ 山东大学控制科学与工程 学院， 山东 济南 ２ ０ ６ ） ５０ １
摘 要
介 绍 了采 用 Ｓ — ０ Ｌ 作 为 控 制 器 实现 的 工 业 型 煤 自动化 生产 线 。 详 细 描 述 了造 气 型 煤 的 生产 工 艺 流 程 、 统功 ７ ３０ Ｐ Ｃ 系 能 、 Ｌ 的硬 件 配 置 以及 软 件 设 计 。该 生 产 线 实 现 了工 业 型煤 生产 过 程 中工 艺设 备 的 自动 化 运行 ， 高效 率 ， 少 了故 障 。 ＰＣ 提 减 关 键词 ： 煤 ， 型 自动控 制 ， Ｌ ＰＣ
上
Ｓ ｃ ｎ组态 设 ｙｏ
设 备 故 障 、 料 仓 位 异 常 时 ， 控 画 面 将 以警 示 色 提 醒 用 户 ， 配 监 便 于及 时处 理 。 系统 能 实 时 地 将 历 史 数 据 记 录 在上 位 机 中 ， 数 据 对
的 查询 、 计 和 打 印 很 方便 。 统
软
５ 结 束 语
＋
ｘ Ｄ 机串 口设 ＧＰ 联
＋
联 机到 Ｘ Ｄ ＧＰ １ ｒ 读 Ｉ９信息 ／ ◆ 定 义高速 链接 Ｔ稗
软 ＧＰ 设 什ｘ ｎ —
１ ｒ
设置 通讯 模块 和通讯 蒯期
Ｉ载 Ｓ ｃ ｎ参数 一 ｙｏ
张钢 烧结 配料 自动控 制系 统 自 ２ １ ０ ０年 １月 投 人 使 用 以
来 ，系统 工 作 稳 定 可 靠 ，大 大 减 轻 了操 作 及 维 修 人 员 的 劳 动 强
设 高速链 接模块 信 息
度 。 由于 系 统 能 够 自动 检 测 调 节 ， 去 了 人工 跑 盘 称 料 ， 以抽 省 可 出更 多 的 时 间巡 检 ， 时发 现排 除 隐 患 ， 而减 少 突发 性 事 故 及 及 从 其 处 理 工 作 量 ， 同时 对 稳 定 烧 结 矿 质 量 和 提 高 烧 结 成 矿 率 起 了
ＣＰ 选 用 Ｃ Ｕ １ ， 由 于 系 统 内点 数 较 多 ， 而 Ｓ — ０ Ｕ Ｐ ３４ ７ ３ ０系 列
Ｐ Ｃ 每 块底 板上 最 多 安 装 ８块 输 入 输 出模 块 ，我 们 采 用 Ｉ ６ Ｌ Ｍ３ ５ 接 口模 块进 行 扩展 。 据 统 计 整 条 生 产 线 共 需 ２ ８数 字量 输 入 、 根 ２
但 是 控 制 线 路 复 杂 ， 障率 较 高 。 文 以 中化 集 团平 原 化 肥 厂 型 故 本
煤 生 产 线 为例 ， 绍 了基 于 西 门 子 Ｓ — ０ Ｌ 的 造 气 型 煤 自 介 ７３０ＰＣ 动化生产线的设计与实现。
１ 工 艺 流 程 及 系 统 功 能
９ ５数 字 量 输 出 、 模 拟 量 输 入 、 模 拟量 输 出 。 同 时 考 虑 预 ４路 ４路 留 １ ％一 Ｏ ５ ２ ％点 数 ， 统 内 的 输 入 输 出 模 块 包 括 ８块 ３ 系 ２点 数 字
造 气 型 煤 是 把 不 能 利 用 造 气 的 粉 煤 经 过 搅 拌 、 型 ， 成 块 成 制 状 型 煤 ， 以用 于煤 气 厂 、 力 燃 气 厂 、 肥 厂 ， 可 动 化 替代 块 煤 和 焦 炭
进 行 气 化 。 煤 生 产 过 程 中涉 及 的 设 备 比较 多 ， 且 相 互 之 间 连 型 而 锁 关 系 比较 复 杂 ， 统 的 型煤 生 产线 主 要 使 用 继 电器 实 现 连 锁 ， 传
３ Ｐ Ｃ 软 件 设 计 Ｌ 在 该 自动化 型 煤 生 产 线 中 ，Ｌ 主 要 任 务 是 实 现 生 产 线 中 ＰＣ 工 艺 设 备 的 连锁 控 制 。 于 系统 中涉 及 的 设 备 较 多 ， 前 面 系 统 由 按 功 能 部 分 提 到 的 ４部 分 进 行 分别 控 制 。 各 个 部 分 内 部 各 个 设 备 之 间需 要连 锁 ， 同时 ４部 分 之 间也 有 连 锁 关 系 。 个 部 分 都 有 自 每 己 的 连 锁开 关 ， 现 该 部 分 内 部各 个 设 备 之 间连 锁 和 解 连 锁 。 实 下
１ ｒ
写 高速链 接参 数到 ＣＵ Ｐ
＋
高 速链 接允 许
图 ４ 通 讯 设 置流 程 图
Ｐ Ｃ： Ｓ Ｅ Ｋ ２ Ｓ 系 列 Ｋ Ｍ— Ｒ ０ 一 个 ， Ｇ Ｒ— Ｌ ＭＡ Ｔ Ｒ １ ０ ７ Ｄ ６Ｕ Ｘ Ｔ
ＣＰ ＵＨ 一个 ； 讯 模 块 Ｇ７ — Ｂ Ａ，ＧＬ Ｐ Ａ； 程 输 入 输 出 通 Ｌ Ｐ Ｅ Ｘ — ＭＥ 远 模 块 Ｓ Ｒ ／ Ｌ Ｔ ４ 一 个 。 Ｐｏｉｕ ＭＡ Ｔ ＩＯ ＧＰ — Ｒ Ａ ｒｆ ｓ连 接 器 ： Ｌ ｂ ＣＰ —
硬 件
１７ ０
主 站 Ｏ的连 接 器 开 关 拨 到 ＯＮ 的位 置 ，从 站 台 １和 从 站 ２ 的连 接 器 开关 拨 到 ＯＦ Ｆ的 位 置 ，从 站 ３的 Ｉ５ Ｐ ＮＥ Ｓ — Ｔ通 讯 卡 上 的 开关 拨 到 ＯＮ 的位 置 。 Ｉ５变 频 装 置 与 Ｐ Ｃ、 — Ｅ Ｓ Ｌ Ｐ Ｎ Ｔ的 通 讯设 置 流 程 如 图 ４ 。
－
Ｓ ｃ ｎ设置 ｙｏ
从串
１ ｒ
＿ 机到 Ｓ ｃｎ Ｃ Ｆ Ｉ 联 ｙｏ 位 Ｉ
载 Ｓ ｃｎ 态到 通讯 模块 ＰＥ ｙｏ 组 ｔＡ ｄ
打 开 Ｘ Ｄ ＧＰ
２ Ｐ Ｃ 电源模板 冗余 ， ）Ｌ 并采用 ＵＰ Ｓ供 电 ， 保证 了系统 的安
全性 和稳 定性 ， 效 地 减 少 故 障停 机 时间 。 有
《 业控制计算机｝０ １ 第 ２ 工 ２１ 年 ４卷 第 ８期
１１ ０
基于 Ｐ Ｃ的工业型煤 自动化生产线设计 Ｌ
Ｄｅ ｉ ｆＡｕｏ ｓｇｎ ｏ ｔ ｍａ ｉ ｒ ｄｕ ｔ ｎ ｉｅ ｆ ｒ Ｉ ｄ ｓｒ ａ Ｂ ｓ ｄ ｏ Ｃ ｔ Ｐ ｏ ｃ ｉ Ｌｎ ｏ ｎ ｕ ｔｉ Ｃｏ ｌ ａ ｅ ｎ ＰＬ ｃ ｏ ａｌ
综 合 考 虑 整 条 生 产 线 的需 求 以及 后 期 扩 展 的 需 求 ，该 系 统
图 ３ Ａ 组 物 料 生 产 部 分 连 锁 关 系 图
中我 们 采 用 了 西 门 子 Ｓ — Ｏ Ｌ 作 为 整 条 生 产 线 的 控 制 器 。 ７３０Ｐｃ
《 业 控 制 计 算 机 ） ０ １年 第 ２ 工 ２１ ４卷 第 ８期
很大作用 。
参 考 文 献
［］ 国 Ｌ １韩 Ｓ产 电 有 限 公 司 ．Ｇ ５ ０ Ｘ ０ ０编程 手 册 ［ Ｋ］ ［］ 国 Ｌ ２韩 Ｓ产 电 有 限 公 司 ，Ｇ Ｌ 指 令 手 册 ［ Ｘ ＴＰＣ Ｋ］ ［］ 国 Ｌ ３韩 Ｓ产 电 有 限 公 司 ．Ｓ通 讯 手 册 ［ Ｌ Ｋ］
３ 上 位 机 进行 系统 的监 控 和 管 理 ， 提 供 良好 的 人 机 界 面 ， ） 并 画 面 动感 直 观 ， 同颜 色设 置生 动 体 现 设 备 的 各 种 运 行 状态 。 不 实 现 分 布 处 理 与 集 中 管 理 一 体 化 ， 且 系 统 故 障 率 低 ， 靠性 高 ， 而 可 操 作 简便 ， 制 功 能 和 精度 满足 生 产 工 艺 要 求 。 控
Байду номын сангаас
巨
干 塔 进 料 输 送 机 。 组 成 品 球 部 分 包 括 成 品球 筛 分 电 动筛 、 品 Ｄ 成 球人罐输送机等。各个部分分别连锁控制 ， 部分有连锁开关 。 各
同时 各 个 部 分 之 间 也 有 连 锁 关 系 。
２ Ｐ Ｃ硬 件 配 置 Ｌ
困
匦
（ 转 第 １ ７页 ） 下 ０
图 １ 型 煤 生 产 工 艺 流 程 图
面 我们 以 Ａ 组 物 料 部 分 为 例 ， 绍 型 煤 生 产 线 中 的连 锁 关 系 以 介
整 条 生 产 线 按 工 艺 流程 分 为 四部 分 进 行 控 制 ， 别 为 ： 组 分 Ａ
物 料 部 分 、 组 配 料部 分 、 组 成球 部分 、 组成 品球 部分 。Ａ 组 Ｂ Ｃ Ｄ
量 输 入 模 块 ， ３ 块３ ２点 数 字 量
输 出模 块 ， １块
工 业 造 气 型 煤 的生 产 流 程 包 括将 末 煤 破 碎 到 中３ ｍｍ 以下 ， 按 一 定 比 例 加 入 粘 结剂 、 固硫 剂 或 煤 泥 等 添 加 剂 ， 过 搅 拌 、 经 沤
１ 点 输 入 １ ６ ６ 点 输 出 数 字 量
模块 ， １块 ８通
制 、 型 、 干 等 工 艺 ， 终 生 产 出球 状 型 煤 。 条 生 产 线 工 艺 流 成 烘 最 整
程 图 如 图 １ 示 。本 文 所 论 述 的型 煤 自动化 生 产线 主 要 实 现 生 所 产 过 程 中传 送 带 、 碎 机 、 动 筛 、 球 机 等 设 备 的连 锁 控 制 ， 粉 振 煤 实
ＣＯＮ 一个 ， Ｌ Ｃ ＣＰ — ＯＮ（ ） 个 。 Ｓ两
［］ ４ 韩国 Ｌ Ｓ产电有限公司． ｆＵ使 用手册 ［ ］ Ｉｏ ｎ Ｋ
［ 收稿 日期 ：０ １４２ ］ ２ １ ３
道 模 拟 量 输 入 模块 ， １块 ８通 道 模 拟 量 输 入
模块。 Ｔ Ｐ Ｓ Ｅ ７的 硬 件 组 态 图 如
图 ２所 示 。
圈 ２ 硬 件 组 态 图
现 所 有 设 备 按 工 艺 要 求 延 时 启 动 、 时 停 止 。 系统 中采 用 西 门 延 该
子 Ｓ — ０ Ｌ ７ ３ ０ Ｐ Ｃ作 为控 制器 ， 现 整 条 生 产 线 的 自动 化运 行 。 实
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ
Ａｎ ａｕｏｍａｔ ｐｒ ｔ ｉ ｃ ｏｄｕ ｔｏ ｌ ｅ ｏｒ ｎ ｃ ｉｎ ｉ ｆ ｉｄｕｓｒ ｃｏ ｂａｓ ｏ Ｓｉ ｎ ｔｉ ａｌ ａｌ ｅｄ ｎ ｅｍｅｎ ｓ Ｓ７—３ Ｐ ００ ＬＣ ｉ ｉｔｏｄｕ ｅｄ ｎ ｈｓ ｓ ｎｒ ｃ ｉ ｔ ｉ ｐａ ｒＴｈ ｉｄｕｓ ｐｅ ． ｅ ｎ — ｔｉｌ ｏ ｐ ｏ ｃｔ ｎ ｒ ｃ ａｌ ｒ ｄｕ ｉ ｐｒｃｅ ｓ，ｙ ｔ ｍ ｆ ｎｃｉｎ，ｏｎｉ ｒ ｔ ｏｆ ａ ｏ ｏ ｓ ｓ ｓｅ ｕ ｔ ｃ ｆ ｏ ｇｕ ａ ｉ ｏｎ ＰＬ Ｃ ｈ ｄｗａ ｅ ａｒ ｒ ａｎ ｓ ｆ ｄ ｏｔ ｅ ｅｓｇｎ ｓ ｗａｒ ｄ ｉ ｉ ｄｅ ｃｒ ｄ ｎ ｓ ｉ ｉ ｄｅａｉＩ ｂｅ ｔ ｌｎ ｔ ｉ ｔ ｍ ａ ｉ ｏ ｃｔ ｎ ｉｅ， ｌｔ ｅ ｅｑｕｐｍｅｎｓ ｒ ｎ ｕ ｏ ａ ｉａｌ ， ｔ ｌｓ ｅ ｄｏｗｎ ｎ ｈｇｈ ｆ ｅｎ ｙ ｈｓ ａｕ ｏ ｔ ｐｒ ｄｕ ｉ ｌ ａｌ ｈ ｃ ｏ ｎ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｍ ｔ ｌ ｗｉ ｅ ｓ ｂｒ ａｋ ｃ ｙ ｈ ａ ｄ ｉ ｅｒｅｆｉ ｃｉ ｃ Ｋｅ ｗｏｒ ｓ： ｄｕｓｒ ｃｏ ｌ ｔ ｙ ｄ ｉ ｎ ｔｉ ａｌ ａ， ｏｍａ ｉ ｃ ｔｏ， Ｃ ａｕ ｔ ｃ ｏｎｒ ｌ ＰＬ
４ 控 制 系统 特 点
手动 设
主
、
从站 硬件 设
◆
Ｍ ＳＥ ｌ０ Ｌ 参 数设 置 ＡＴ ＲＫ ＺＳ ＰＣ
软什
ＫＬ ｗ Ｎ Ｇ— Ｉ 设
＋ 下载 到 ＰＣ Ｌ
＋
执行 Ｓ ｃ ｎ ｙｏ
１ 该 系 统 报警 准确 及 时 ， 障 报 警及 自动 生 成 报 表 。 出 现 ） 故 当
物 料 部 分 包 括 末 煤 输 送 机 、 线 振 动 筛 、 碎 机 、 刮 板 、 拌 直 粉 埋 搅 机 、 液搅拌机 、 制库输送机 ， 配 沤 以及 连 接 各 种 设 备 的 传 送 带 。Ｂ 组 配 料 部 分 包 括 单 轴 搅 拌 机 、 盘 给 料 机 、 料 输送 机 。Ｃ 组 成 圆 配 球部分包 括煤球机进料 输送机 、 球机 、 球机返 屑输送 机 、 煤 煤 烘