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４.1 输煤系统简介
４.1.1 系统组成
在本设计中，输煤系统主要由输煤皮带，犁式卸料器，三通分料器，破碎机，给煤机及料仓组成。如图4—1所示。
图4—1 系统组成结构示意图
图4—2 主电路图
图4—3 控制电路图
具体的如下表：
表 ４—1 输煤系统组成
名称 数量 编号
输煤皮带 8条 S1
犁式卸料器 6个 S2
三通分料器 6个 S3
破碎机 2台 S4
给煤机 2台 S5
系统分为A、B两路，在示意图中分别以a和b表示，正常工作时一路运行，另一路备用。
在本系统中，给煤机用S5来编号，一共有两台，分别编为S5a和S5b，它们分别为A系统和B系统供煤。破碎机用S4来编号，也是两台，分别编为S4a和S4b，它们分别用来对A系统和B系统上的大块燃料煤进行破碎，使之能在使用时燃烧的更充分。三通分料器一共有6个，分别编为S31a，S31b，S32a，S32b，S33a，S33b，A系统的三通全都默认打向A侧，B系统的三通全部默认打向B侧。犁式卸料器也是6个，在第一级皮带上没有，其余每一级皮带上都有一个卸料器，默认状态全是抬起，分别编为S24a，S24b，S23a，S23b，S22a，S22b。输煤皮带一共有四级8条，分为A和B两套系统，可互为备用。8条皮带分别编为S11a，S11b，S12a，S12b，S13a，S13b，S14a，S14b。每组皮带互为备用，但运行时只能有一条在工作，只有要工作的那条有故障时，另一条才能工作。否则，当有两条同时工作时，就会发出报警信号。
４.1.2 系统目标
在锅炉输煤控制系统中，系统要求在远离输煤廊的主厂房控制室里，对两条输煤线的24台设备进行控制，并实时监测各设备的运行状态。我做的主要工作就是用PLC来实现输煤系统的各项功能。
４.1.3 控制对象及控制方案
输煤系统有两条输煤线，包括给煤机、输煤皮带、犁式卸料器、破碎机、三通分料器等共24台设备，在工厂中有着极为重要的地位，一旦不能正常工作，锅炉就会受到影响。由于输煤廊环境恶劣，全部操作控制都在主厂房的主控制室里进行，仪表盘上设有各个设备的启、停按钮，还有为PLC提供输入信号的控制开关。输煤设备控制功能由PLC实现，设备状态监测及事故报警及纪录功能则由上位机的计算机完成。
为了保证输煤系统的正常、可靠运行，该系统应满足以下要求：1. 供煤时，各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序，即对各设备进行联锁控制； 2. 各设备启动和停止过程中，要合理设置时间间隔（延时）。启动延时统一设定为15s。停车延时按设备的不同要求而设定，分为10s、20s、30s、40s、60s几种，以保证停车时破碎机为空载状态，各输煤皮带上无剩余煤；3. 运行过程中，某一台设备发生故障时，应立即发出报警并自动停车，其前方（指供料方向）设备也立即停车，其后方的设备按一定顺序延时联锁停车;
4. 可在线选择启动备用设备。在特殊情况下可由两条输煤线的有关设备组成交叉供煤方式；5. 可显示各机电设备运行状况，并对输煤过程有关情况（报警、自动停机等）做出实时记录。
控制方案如下：
（1）按实际的I/O点数进行地址分配。
（2）根据输煤系统的具体要求编写相应梯形图程序，并通过实验装置加以实现。
４.1.4 系统设计的关键问题及解决方案
1．关键问题：
（1）了解PLC的工作原理及发展状况；
（2）了解西门子公司SIMATIC S7-200系列PLC的硬件结构；
（3）掌握并应用SIMATIC S7编辑软件进行程序设计，熟练掌握S7-200系列可编程控制器的指令系统；
（4）熟练掌握工业通用组态软件“组态王”的组态原则及操作画面的绘制；
（5）以锅炉输煤系统为背景，西门子S7-200 CPU226作为控制器，用“组态王”软件绘制操作界面，实现上下位机的监控。
2. 解决思路：
熟悉梯形图的编程原理以及各指令的功能 → 了解皮带输煤系统的工艺流程，理清系统启动与停止的框架结构 →实现上下位机的通讯问题→最终实现系统的运行。 |
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