基于PLC氣箱式脈沖布袋除塵器的自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、摘要本設(shè)計(jì)主要介紹了用于水泥廠的一套氣箱式脈沖布袋除塵器在自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，以和利時(shí)G3系列PLC的控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，重點(diǎn)闡述了系統(tǒng)的工作原理及系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計(jì)過(guò)程，及其介紹設(shè)計(jì)過(guò)程中的相關(guān)知識(shí)，指出了PLC設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是主要能滿足控制功能，并考慮到了系統(tǒng)的配置及靈活性、可靠性等。關(guān)鍵詞：PLC 除塵器 控制系統(tǒng)ABSTRACT 目錄摘要IABSTRACTII第一篇 緒論1第一章 選題的目的和意義1第二章 PLC的簡(jiǎn)介1第三章 國(guó)內(nèi)外除塵器的概況及其發(fā)展趨勢(shì)3第一節(jié) 除塵器的發(fā)展過(guò)程3第二節(jié) 袋式除塵器的分類4一、 脈沖噴吹清灰袋式除塵器4二、 反吹風(fēng)清灰袋式除塵器4三、 扁袋除塵器5

2、四、 筒狀折疊形濾袋除塵器5第三節(jié) 本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容5第二篇 HOLLIAS-LEC G3 PLC介紹6第一章 操作數(shù)6第一節(jié) 本設(shè)計(jì)用到的相關(guān)常量7一、 布爾常量7二、 時(shí)鐘常量7三、 時(shí)間常量7四、 數(shù)字常量7五、 實(shí)數(shù)常量8第二節(jié) 本設(shè)計(jì)用到的相關(guān)變量8一、 系統(tǒng)標(biāo)志符8二、 變量訪問的語(yǔ)法8三、 訪問變量的地址位8四、 出錯(cuò)處理9第三節(jié) 地址9一、地址格式9二、 內(nèi)存位置10第二章 數(shù)據(jù)類型11第一節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型11一、 布爾型數(shù)據(jù)類型11二、 整型數(shù)據(jù)類型11三、 實(shí)型數(shù)據(jù)類型12四、字符串型數(shù)據(jù)類型12五、 時(shí)間型數(shù)據(jù)類型12第二節(jié) 自定義數(shù)據(jù)類型12一、 數(shù)組12二、 指針13

3、三、 枚舉14四、 結(jié)構(gòu)15第三章 本設(shè)計(jì)的相關(guān)指令16第一節(jié) 乘法指令16第二節(jié) MOVE賦值指令16第三節(jié) NOT取非指令17第四節(jié) SHL左移指令18第五節(jié) BOOL_TO_<TYPE>布爾類型轉(zhuǎn)換指令18第四章 本設(shè)計(jì)相關(guān)功能塊21第一節(jié) 觸發(fā)器功能塊（Standard.lib）21一、R_TRIG上升沿檢測(cè)觸發(fā)器21二、F_TRIG下降沿檢測(cè)觸發(fā)器22第二節(jié) 計(jì)時(shí)器功能塊（Standard.lib）23一、TP普通計(jì)時(shí)器23二、TON通電延時(shí)計(jì)時(shí)器24三、 TOF斷電延時(shí)計(jì)時(shí)器26第三篇 氣箱式脈沖袋除塵器的工作原理28第一章 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)28第二章 控制系統(tǒng)控制閥原理2

4、8第四篇 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)31第一章 PLC的規(guī)模31第二章 PLC的選型32第一節(jié) 輸入量和輸出量的情況32第二節(jié) 用戶存儲(chǔ)容量估算33第三節(jié) 其他技術(shù)條件的考慮33第五篇 PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)34第一章 手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式34一、 手動(dòng)運(yùn)行方式34二、自動(dòng)運(yùn)行方式34第二章 控制程序編制要點(diǎn)35第一節(jié) 分室清灰間隔時(shí)間的選定35第二節(jié) 定阻快速清灰及濾袋堵塞報(bào)警35第三節(jié) 除塵分室清灰脈沖的生成35第四節(jié) 收塵氣箱工作狀態(tài)的控制36第五節(jié) 系統(tǒng)控制程序流程圖：37第三章 PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)37第一節(jié) 語(yǔ)句表37第二節(jié) 梯形圖46第三章 人機(jī)界面。53第六篇 歸納和總結(jié)5

5、4參考文獻(xiàn)55附錄 氣箱式脈沖袋除塵器控制閥的接線圖56附錄 氣箱式脈沖袋除塵器PLC外部接線圖57附錄 人機(jī)界面圖58致謝詞59第一篇 緒論第1章 選題的目的和意義隨著工業(yè)粉塵及其廢氣排放量的日益增加，其對(duì)環(huán)境污染也越來(lái)越嚴(yán)重，特別是在冶金、礦山、化工、建材等行業(yè)中。為了消除污染，保護(hù)環(huán)境。在這些相關(guān)的行業(yè)中普遍的采用了脈沖袋式除塵器，用以搜集非結(jié)纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物，捕捉粉塵微粒可達(dá)0.1微米。脈沖袋式除塵器具有很高的凈化效率，就是搜集細(xì)微的粉塵效率也可達(dá)99%以上，而且其效率比高，電機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生風(fēng)壓，帶動(dòng)煙氣流運(yùn)動(dòng)，當(dāng)煙氣流通過(guò)除塵器時(shí)其中的顆粒就被攔截下來(lái)。布袋通過(guò)脈沖噴吹的方式進(jìn)行

6、清理。但就現(xiàn)有的除塵器和控制器還存在著許多的缺陷，不能很好的滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求，近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，PLC(可編程控制器)已經(jīng)在相關(guān)的行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。故我們采用了PLC成功的開發(fā)了氣箱式脈沖袋除塵器。氣箱式脈沖袋除塵器是綜合了分室反吹清灰強(qiáng)度不夠和脈沖噴清灰與過(guò)濾等缺點(diǎn)發(fā)展起來(lái)的一種新型、高效的除塵器。它借鑒了國(guó)外許多先進(jìn)的技術(shù)，使其充分的發(fā)揮壓縮空氣強(qiáng)力清灰的作用，是一種除塵效率高、占地面積小、運(yùn)行穩(wěn)定、性能可靠、維修方便的大型除塵設(shè)備，可廣泛的運(yùn)用與冶金、礦山、化工、建材等行業(yè)中。第2章 PLC的簡(jiǎn)介可編程控制器（PLC，Programable Logic Control

7、ler）是以PLC是以微處理為器為核心的一種新型控制裝置，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)化控制裝置。隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的日益提高和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC已經(jīng)成為功能完備的自動(dòng)化系統(tǒng)，是當(dāng)代工業(yè)控制領(lǐng)域的支柱產(chǎn)品。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC，International Electrotechnical Commission）對(duì)PLC進(jìn)行了明確的定義：PLC是一類專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字式電子系統(tǒng)，它采用了可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等功能的面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出方式

8、，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。PLC及其相關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC是1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制的。1968年美國(guó)GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller（PC）。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件及計(jì)算機(jī)發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡(jiǎn)單的邏輯控制及定時(shí)、計(jì)數(shù)功能。個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱PC）發(fā)展起

9、來(lái)后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語(yǔ)言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。20世紀(jì)70年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功

10、能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制

11、領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。20世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來(lái)說(shuō)，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來(lái)說(shuō)，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來(lái)在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用

12、。目前，我國(guó)自己已可以生產(chǎn)中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產(chǎn)的CF系列、杭州機(jī)床電器廠生產(chǎn)的DKK及D系列、大連組合機(jī)床研究所生產(chǎn)的S系列、蘇州電子計(jì)算機(jī)廠生產(chǎn)的YZ系列等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。此外，無(wú)錫華光公司、上海鄉(xiāng)島公司等中外合資企業(yè)也是我國(guó)比較著名的PLC生產(chǎn)廠家?？梢灶A(yù)期，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的深入，PLC在我國(guó)將有更廣闊的應(yīng)用天地。21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果會(huì)更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計(jì)和制造上，會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配

13、套性上看，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機(jī)界面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場(chǎng)合的需求；從市場(chǎng)上看，各國(guó)各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國(guó)際市場(chǎng)的局面，會(huì)出現(xiàn)國(guó)際通用的編程語(yǔ)言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來(lái)看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。本設(shè)計(jì)

14、主要是基于HOLLiAS-LECG3系列PLC是和利時(shí)公司的小型一體化PLC產(chǎn)品，它具有功能強(qiáng)大，使用方便，結(jié)構(gòu)緊湊，配置靈活，體積小，重量輕，可靠性高，性能價(jià)格比高，指令豐富，易于掌握等特點(diǎn)，在行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。第3章 國(guó)內(nèi)外除塵器的概況及其發(fā)展趨勢(shì)第1節(jié) 除塵器的發(fā)展過(guò)程粉塵作為對(duì)人體健康及大氣環(huán)境污染的重要有害物，越來(lái)越為人們所重視，80年代以來(lái)，世界各國(guó)的除塵設(shè)備有了很大的發(fā)展。我國(guó)的除塵設(shè)備自80年代以來(lái)也得到很大發(fā)展，全國(guó)生產(chǎn)各類除塵設(shè)備的制造廠約900多家，發(fā)展較快的是電除塵器和袋式除塵器。以電除塵器為例，70年代我們只有1-2個(gè)廠生產(chǎn)電除塵器，而目前電除塵器的生產(chǎn)廠已達(dá)1

15、36個(gè)，其中年產(chǎn)值超干萬(wàn)元的20多家。全行業(yè)產(chǎn)值近10億元。由于各國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)日趨提高，特別是對(duì)微?？刂频囊笤絹?lái)越嚴(yán)，致使高效除塵設(shè)備得到特別迅速的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了高效除塵器的研究和開發(fā)，其中最為突出的是電除塵器和袋式除塵器。袋式除塵器是目前應(yīng)用非常廣泛的一種高效除塵器，國(guó)內(nèi)外都非常重視。因而近年來(lái)得到很快發(fā)展。第二節(jié) 袋式除塵器的分類袋式除塵器的結(jié)構(gòu)是與清灰方式密切相關(guān)的，由于近年來(lái)我國(guó)引進(jìn)了許多國(guó)家的袋式除塵器，再加上我們國(guó)內(nèi)研究單位所研制的成果，目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多新的類型。1、 脈沖噴吹清灰袋式除塵器 在原有脈沖袋式除塵器之外，又有以下幾種形式: （一）離線分室停風(fēng)低壓噴吹脈沖袋式除塵

16、器。其主要特點(diǎn)是分室組合，清灰時(shí)該室停風(fēng)上進(jìn)風(fēng)過(guò)濾。 （二）低壓長(zhǎng)袋大型袋式除塵器。是由冶金部安全環(huán)保研究院研制成功的。其主要特點(diǎn)是袋長(zhǎng)由原來(lái)的2m左右增加到6m。 （三）氣箱式脈沖袋式除塵器。這是由美國(guó)富爾公司引進(jìn)的技術(shù)。采用了分室結(jié)構(gòu)，停風(fēng)整室脈沖噴吹清灰。 (四）回轉(zhuǎn)臂脈沖噴吹袋式除塵器，這是澳大利亞魯奇公司的技術(shù)，在澳大利亞，電站電除塵器改造成袋式除塵器，許多是采用了魯奇的這種技術(shù)。通常的回轉(zhuǎn)臂反吹袋式除塵器中是用高壓風(fēng)機(jī)反吹的，而魯奇是利用大型脈沖閥(整個(gè)除塵器只用一個(gè)脈沖閥)用壓縮空氣噴吹的。是目前世界上最大的袋式除塵器。2、 反吹風(fēng)清灰袋式除塵器70年代末期以來(lái)，我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了

17、各種形式的反吹風(fēng)袋式除塵器，特別是大型袋式除塵器，其中有的已經(jīng)經(jīng)過(guò)消化移植，形成了我國(guó)的產(chǎn)品，其中主要的有:（一）上海寶鋼從日本引進(jìn)的分室反吹及大氣反吹袋式除塵器，其中有正壓反吹和負(fù)壓反吹。目前國(guó)內(nèi)已開發(fā)有多種形式。 （二）美國(guó)富爾公司的分室反吹袋式除塵器，由平頂山電除塵器廠生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)上分成為標(biāo)準(zhǔn)型和和用戶型， （三）美國(guó)久益公司的反吹清灰袋式除塵器，由哈爾濱環(huán)保設(shè)備研究所引進(jìn)后開發(fā)了HJL型分室反吹袋式除塵器。3、 扁袋除塵器（一）回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵器，這種除塵器是目前應(yīng)用最廣泛的一種袋式除塵器。（二）旁插扁袋除塵器，國(guó)內(nèi)已有多種形式，貴陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)院消化移植日本三興鐵工所的設(shè)備。（三）蜂窩狀袋

18、式除塵器，沈陽(yáng)鋁鎂設(shè)計(jì)院消化移植法國(guó)空氣工業(yè)公司的產(chǎn)品， （四）振打清灰玻纖扁袋除塵器，這是由鞍鋼設(shè)計(jì)院研制成功的。 4、 筒狀折疊形濾袋除塵器 這是美國(guó)唐納森公司推出的產(chǎn)品，稱為Cartridge Filter，其特點(diǎn)是每個(gè)濾袋上的濾料折疊成多角筒形，因而過(guò)濾面積可增大很多。第3節(jié) 本設(shè)計(jì)的研究?jī)?nèi)容(一) 研究和利時(shí)公司PLC的指令、擴(kuò)展模塊等。(二) 分析了脈沖布袋除塵器的結(jié)構(gòu)和工作原理。(三) 研究了脈沖布袋除塵器的硬件設(shè)計(jì)。(四) 研究了脈沖布袋除塵器的軟件設(shè)計(jì)。第二篇 HOLLIAS-LEC G3 PLC介紹北京和利時(shí)系統(tǒng)工程股份有限公司創(chuàng)立于1993年，經(jīng)過(guò)十三年的不懈努力，公司發(fā)

19、展成為專注于自動(dòng)化控制和信息領(lǐng)域，擁有多種品牌的自主產(chǎn)品、具備很強(qiáng)的自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)與實(shí)施等綜合能力的集團(tuán)化高科技企業(yè)，員工1600余人。目前公司已有工程業(yè)績(jī)超過(guò)4000項(xiàng)，年實(shí)現(xiàn)銷售收入超過(guò)10億元，在自動(dòng)化業(yè)界有較高的品牌知名度和美譽(yù)度。經(jīng)過(guò)十幾年持續(xù)創(chuàng)新和開發(fā)投入，和利時(shí)在工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)產(chǎn)品，主要包括：工業(yè)控制系統(tǒng)（DCS、PLC）、核電儀控系統(tǒng)、控制電機(jī)；用于軌道交通的列控中心、車載列控系統(tǒng)、多模軌道電路、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)以及城市軌道交通的大型綜合監(jiān)控系統(tǒng)；用于企業(yè)信息化的生產(chǎn)管理及政府信息化的電子政務(wù)系統(tǒng)等。和利時(shí)是國(guó)家發(fā)改委等四部委聯(lián)合認(rèn)

20、定的國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心，承擔(dān)過(guò)很多國(guó)家級(jí)的攻關(guān)及技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目。和利時(shí)還是中關(guān)村科技園區(qū)海淀園博管會(huì)下屬的博士后工作站。在“真誠(chéng)地為用戶設(shè)想”的經(jīng)營(yíng)理念指導(dǎo)下，公司建立了以北京、杭州為中心、下設(shè)多個(gè)辦事處的貼近用戶完善的服務(wù)體系。公司產(chǎn)品在核電、電力、化工、環(huán)保、建材、冶金、造紙、制藥、鐵路交通和城市軌道交通等行業(yè)或領(lǐng)域，都獲得了廣泛的應(yīng)用。尤其是在核電1000MW級(jí)核島及常規(guī)島、600MW大型火電機(jī)組、城市軌道交通等高端關(guān)鍵裝備上，都成功研制并應(yīng)用了自主系統(tǒng)。第1章 操作數(shù)在可編程控制器中，使 CPU 完成某種操作的命令稱為指令，指令的集合稱為指令系統(tǒng)。用于指揮 CPU 執(zhí)行一定操作和完成一定

21、功能的若干指令的組合稱為功能塊。指令系統(tǒng)是可編程控制器硬件和軟件的橋梁，是可編程控制器程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。與計(jì)算機(jī)的操作指令類似，可編程控制器指令的基本形式也是由操作碼和操作數(shù)組成。操作碼表示 CPU 所要執(zhí)行的操作類型和所要完成的操作功能。操作數(shù)表示 CPU 所要操作的對(duì)象和目的。常量、變量、地址和可能的函數(shù)調(diào)用都可以作為操作數(shù)。第1節(jié) 本設(shè)計(jì)用到的相關(guān)常量1、 布爾常量布爾常量只有兩個(gè)：邏輯值 TRUE 和 FALSE（也可表示為 1 和 0），TRUE 等價(jià)于 1，F(xiàn)ALSE等價(jià)于 0。2、 時(shí)鐘常量時(shí)鐘常量一般用來(lái)操作時(shí)鐘，由“T#”（或“t#”）加上“時(shí)鐘值”構(gòu)成，時(shí)鐘值的單位包括天（d

22、）、小時(shí)（h）、分（m）、秒（s）和毫秒（ms）。注意它們的正確順序?yàn)?d、h、m、s、ms。舉例 ：T#14ms (*14 毫秒的一個(gè)時(shí)鐘常量*)T#100s12ms(*100 秒 14 毫秒的一個(gè)時(shí)鐘常量，高單位允許超限*）t#12h34m15s(*12 小時(shí) 34 分 15 毫秒的一個(gè)常量*)3、 時(shí)間常量時(shí)間常量用于存儲(chǔ)時(shí)間，由“TOD#”（“tod#”、“TIME_OF_DAY#”或“time_of_day#”）加上“時(shí)間值”構(gòu)成。時(shí)間值的格式為：小時(shí):分鐘:秒（可以用實(shí)數(shù)形式輸入秒）。舉例 ：TOD#00:00:00 (*時(shí)間常量為 0 點(diǎn) 0 時(shí) 0 分*)TIME_OF_DAY

23、#15:36:30.123(*時(shí)間常量為 15 點(diǎn) 36 分 30.123 秒*)4、 數(shù)字常量數(shù)字常量的數(shù)值可以是二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制。如果整數(shù)值不是十進(jìn)制值，可以用“進(jìn)制”加符號(hào)“#”放在整數(shù)值前面來(lái)表示。十進(jìn)制的 10 至 15 在十六進(jìn)制中表示為 A至 F?？梢栽跀?shù)字中使用下劃線連字符。數(shù)字常量的數(shù)據(jù)類型可以是 BYTE、WORD、DWORD、SINT、USINT、INT、UINT、DINT、UDINT。默認(rèn)情況下，不允許“較大”的數(shù)據(jù)類型作為“較小”的數(shù)據(jù)類型使用。比如，DWORD 類型的常量不能簡(jiǎn)單地當(dāng)作 INT 類型使用，必須使用數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)指令進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后才可以使用。

24、舉例 ：14 (*十進(jìn)制數(shù) 14*)2#1001_0011 (*二進(jìn)制數(shù) 1001_0011*)8#67 (*八進(jìn)制數(shù) 67*)5、 實(shí)數(shù)常量實(shí)數(shù)常量用十進(jìn)制小數(shù)和指數(shù)來(lái)表示，遵循標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)計(jì)數(shù)法格式。實(shí)數(shù)常量的數(shù)據(jù)類型是 REAL。舉例 ： 7.4 (*實(shí)數(shù) 7.4*)1.64e+009 (*實(shí)數(shù) 1.64e+009*)第2節(jié) 本設(shè)計(jì)用到的相關(guān)變量 變量在 POU（Program Organization Unit)）的變量表或者全局變量表中聲明，在使用中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：變量名不能包含空格和特殊字符，不能多次聲明，不能和關(guān)鍵字使用相同的名字。變量名不區(qū)分大小寫（如：VAR1、Var1 和 v

25、ar1 表示相同的變量）。變量名識(shí)別下劃線（如：“A_BCD”和“AB_CD”被認(rèn)為是兩個(gè)不同的變量名）。變量名中不能有連續(xù)的 2 個(gè)下劃線。（如：“A_ _B”是錯(cuò)誤的變量名）。前 32 個(gè)字符很重要。可以通過(guò)輸入輔助訪問變量。1、 系統(tǒng)標(biāo)志符系統(tǒng)標(biāo)志符是隱含聲明的變量，它在每個(gè)特定系統(tǒng)中是不同的。使用命令“插入聲明關(guān)鍵字”打開輸入輔助對(duì)話框，選擇系統(tǒng)變量類別，這樣可以找到系統(tǒng)中可用的系統(tǒng)標(biāo)志符。2、 變量訪問的語(yǔ)法訪問二維數(shù)組的元素：<字段名>Index1, Index2訪問結(jié)構(gòu)變量：<結(jié)構(gòu)名>.<變量名>訪問功能塊和程序變量：<功能塊名>.

26、<變量名>3、 訪問變量的地址位在整型變量中，可以訪問數(shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)位。數(shù)據(jù)位附加在變量的后面，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)位之間用“圓點(diǎn)”分隔，數(shù)據(jù)位從 0 開始編號(hào)。下列數(shù)據(jù)類型都可以訪問其數(shù)據(jù)位：SINT、INT、DINT、USI T、UINT、UDINT、BYTE、WORD 和 DWORD 訪問數(shù)據(jù)地址位，其變量不能定義在 VAR_IN_OUT 數(shù)據(jù)區(qū)。舉例 ： a : INT; (*定義整型變量 a*)b : BOOL; (*定義布爾變量 b*). a.2 := b; (*將布爾變量 b 的值賦給整型變量 a 的第 2 位*)4、 出錯(cuò)處理 如果數(shù)據(jù)位大于變量數(shù)據(jù)位的寬度（比如上例中若 a

27、.16 := b），則會(huì)給出下列出錯(cuò)信息：Index '<n>' outside the valid range for variable '<var>'! 因?yàn)檎妥兞康臄?shù)據(jù)位的范圍是 015，a.16 超出了范圍。如果變量類型不允許（比如上例中若定義 a : REAL則會(huì)給出下列出錯(cuò)信息：Invalid data type '<type>' for direct indexing。因?yàn)閷?shí)型變量不可以按位訪問。第3節(jié) 地址一、地址格式按照規(guī)定的地址格式顯示內(nèi)存中的地址格式如下：% 內(nèi)存區(qū)范圍 數(shù)據(jù)格式 地址內(nèi)

28、存區(qū)范圍數(shù)據(jù)格式I 輸入?yún)^(qū)Q 輸出區(qū)M 中間存儲(chǔ)區(qū)X 單位數(shù)None 單位數(shù) B 字節(jié)數(shù)（8位） W 字（16位） D 雙字（32）舉例：地址格式對(duì)應(yīng)地址%QX7.5或者%Q7.5輸入?yún)^(qū)的地址7，第5位%IW4輸入?yún)^(qū)的地址4，1個(gè)字%QB7 輸入?yún)^(qū)的地址7，1個(gè)字節(jié)%MD48 中間存儲(chǔ)區(qū)的地址48，雙字2、 內(nèi)存位置內(nèi)存地址按字節(jié)排列，從0開始，其大小與PLC的型號(hào)有關(guān)，比如M區(qū)（中間存儲(chǔ)區(qū)）地址定義如下表地址字節(jié)定義字定義雙字定義0%MB0%MW0%MD01%MB12%MB2%MW23%MB34%MB4%MW4%MD45%MB56%MB6%MW67%MB74n%MB4n%MW4n%MD4n4

29、n+1%MB4n+14n+2%MB4n+2%MW4n+24n+3%MB4n+3（一）字型變量（%MW）必須定義在偶數(shù)地址，比如%MW0、%MW2、%MW4、MW6MW4n。每個(gè)字型變量占用 2 個(gè)子字節(jié)型變量地址。（二）雙字型變量（%MD）必須定義在偶數(shù)地址，比如MD0、MD4MD4n。每個(gè)雙字型變量占用 4 個(gè)子字節(jié)型變量地址或者 2 個(gè)字型變量地址。2.1.4 函數(shù) 在 ST 語(yǔ)言中，調(diào)用函數(shù)的返回值可以直接作為操作數(shù)使用。舉例 ：Result := Fct(7) + 3; (*函數(shù) Fct的返回值加上 3，然后賦值給 Result *)第2章 數(shù)據(jù)類型第1節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)類型1、 布爾型數(shù)據(jù)

30、類型2、 整型數(shù)據(jù)類型類型標(biāo)識(shí)符類型名稱數(shù)據(jù)下限數(shù)據(jù)上限存儲(chǔ)空間BYTE字節(jié)型02558BitWORD字型06553516 BitDWORD雙字型0429496729532 BitSINT單整型-1281278 BitUSINT無(wú)符號(hào)單整型02558 BitINT整型-327683276716 BitUINT無(wú)符號(hào)整型06553516 BitDINT雙整型-2147483648214748364732 BitUDINT無(wú)符號(hào)雙整型0429496729532 Bit3、 實(shí)型數(shù)據(jù)類型5、 四、字符串型數(shù)據(jù)類型時(shí)間型數(shù)據(jù)類型第2節(jié) 自定義數(shù)據(jù)類型1、 數(shù)組2、 指針3、 枚舉4、 結(jié)構(gòu)第3章 本設(shè)

31、計(jì)的相關(guān)指令第1節(jié) 乘法指令第二節(jié) MOVE賦值指令 Var1=100(*結(jié)果Var1為100*)第三節(jié) NOT取非指令Var1=NOT2#1001_0011(*結(jié)果Var1為2#01101100*)第四節(jié) SHL左移指令ST第五節(jié) BOOL_TO_<TYPE>布爾類型轉(zhuǎn)換指令ST第四章 本設(shè)計(jì)相關(guān)功能塊第一節(jié) 觸發(fā)器功能塊（Standard.lib）一、R_TRIG上升沿檢測(cè)觸發(fā)器POU語(yǔ)言程序LDSTILFBD二、F_TRIG下降沿檢測(cè)觸發(fā)器POU語(yǔ)言程序LDSTILFBD第二節(jié) 計(jì)時(shí)器功能塊（Standard.lib）一、TP普通計(jì)時(shí)器POU語(yǔ)言程序LDSTILFBD二、TO

32、N通電延時(shí)計(jì)時(shí)器POU語(yǔ)言程序LDSTILFBD3、 TOF斷電延時(shí)計(jì)時(shí)器 POU語(yǔ)言程序LDSTILFBD第三篇 氣箱式脈沖袋除塵器的工作原理第1章 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)氣箱式脈沖袋除塵器綜合了分室吹清灰和脈沖噴清灰等各類袋式除塵器的優(yōu)點(diǎn)，克服了分室吹清灰強(qiáng)度不夠、脈沖噴清灰與過(guò)濾同時(shí)進(jìn)行等缺點(diǎn)，是具有20世紀(jì)90年代先進(jìn)水平的高效除塵器。該除塵器是由灰斗、上箱體、中箱體、下箱體等部分組成，上、中、下箱體為分室結(jié)。工作時(shí)，含塵氣體由進(jìn)風(fēng)道進(jìn)人灰斗，粗塵粒直接落人灰斗底部，細(xì)塵粒隨氣流轉(zhuǎn)折向上進(jìn)人中、下箱體，粉塵積附在濾袋外表面，過(guò)濾后的氣體進(jìn)人上箱體至凈氣集合管一排風(fēng)道，經(jīng)排風(fēng)機(jī)排至氣。清灰過(guò)程是先

33、切斷該室的凈氣出口風(fēng)道，使該室的布袋處于無(wú)氣流通過(guò)的狀態(tài)(分室停風(fēng)清灰)。然后開啟脈沖閥用壓縮空氣進(jìn)行脈沖噴吹清灰，切斷閥關(guān)閉時(shí)間足以保證在噴吹后從濾袋上剝離的粉塵沉降至灰斗，避免了粉塵在脫離濾袋表面后又隨氣流附集到相鄰濾袋表面的現(xiàn)象，使濾袋清灰徹底，并由控制器對(duì)排氣閥、脈沖閥及卸灰閥等進(jìn)行全自動(dòng)控制。含塵氣體以“下進(jìn)氣方式”進(jìn)入除塵器，在進(jìn)氣管道內(nèi)的導(dǎo)流板作用下，實(shí)現(xiàn)了含塵氣體的均化和粉塵預(yù)分離，減少了粉塵對(duì)濾袋的磨損，較細(xì)的顆粒被氣流攜帶涌人過(guò)濾室內(nèi)，粉塵被滯留于內(nèi)表面，氣體透過(guò)濾袋得以凈化。隨著濾袋表面粉塵層厚度增加，阻力上升至設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)清灰機(jī)構(gòu)，周期性地分室輪流進(jìn)行“組合狀態(tài)”清灰

34、。除塵器過(guò)濾、清灰、卸灰、回灰以及防止高溫“燒袋”與低溫“結(jié)露”均通過(guò)微機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制。第2章 控制系統(tǒng)控制閥原理(一) 除塵器共有9個(gè)分室，其中每個(gè)分室有1個(gè)脈沖閥和一個(gè)提升閥，共計(jì)18個(gè)控制閥。這些控制閥的分類如表3.1所示，接線圖如圖附錄所示。下面介紹控制閥的工作原理。首先進(jìn)行分組.18個(gè)控制器可分為A和B兩個(gè)閥組，控制閥YV1-YV10組成閥組A，控制閥YV11-YV18組成閥組B，通過(guò)閥組選通繼電器KA6來(lái)進(jìn)行閥組A或閥組B的選通控制。然后進(jìn)行分類。18個(gè)控制閥由提升閥和脈沖閥等兩類控制閥所組成，每類控制閥個(gè)有9個(gè)。通過(guò)脈沖閥選通繼電器KA7來(lái)進(jìn)行脈沖閥的選通控制。例如，如果閥組選通

35、繼電器KA6吸合，分室1選通繼電器KA1也吸合，那么提升閥YV1動(dòng)作，而脈沖閥YV2不動(dòng)作。如果此時(shí)脈沖閥選通繼電器KA7也吸合，則脈沖閥YV2也動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)分室1的清灰動(dòng)作。其他分室的動(dòng)作與分室1類似。表3.1氣箱式脈沖袋除塵器控制閥的分類閥組分室控制閥閥組A分室1提升閥1、脈沖閥1(YV1、YV2)分室2提升閥2、脈沖閥2(YV3、YV4)分室3提升閥3、脈沖閥3(YV5、YV6)分室4提升閥4、脈沖閥4(YV7、YV8)分室5 提升閥5、脈沖閥5(YV19、YV10)閥組B分室6 提升閥6、脈沖閥6(YV11、YV12)分室7 提升閥7、脈沖閥7(YV13、YV14)分室8 提升閥8、脈沖

36、閥8(YV15、YV16)分室9 提升閥9、脈沖閥9(YV17、YV18) (二) 氣箱脈沖袋式除塵器從結(jié)構(gòu)上看是一臺(tái)由多個(gè)除塵分室并聯(lián)工作所構(gòu)成的組合除塵器，由于多個(gè)除塵分室共用一個(gè)積灰斗，為保證除塵器積灰斗出灰的均勻性及圖3.1 除塵器九個(gè)分室清灰順序 各除塵分室清灰壓縮空氣的噴吹有效性，氣箱脈沖除塵器一般按照除塵分室的位置排列錯(cuò)開清灰。以我廠水泥磨使用的9除塵分室脈沖除塵器為例，除塵器各除塵分室的清灰順序如圖3.1： 當(dāng)氣箱脈沖除塵器的某一分室開始清灰時(shí)，該分室的提升閥在氣缸的作用下關(guān)閉了該分室的氣路，將待清灰的分室從煙氣流的過(guò)濾中離線出來(lái)。經(jīng)過(guò)適當(dāng)時(shí)間的延遲，待本分室的煙氣路完全關(guān)閉后

37、，通過(guò)設(shè)置在分室頂部的脈沖閥向待清灰分室內(nèi)噴入高壓壓縮空氣脈沖，壓縮空氣噴入該清灰分室后在分室內(nèi)迅速膨脹并涌入濾袋內(nèi)部，使濾袋產(chǎn)生震動(dòng)，加上逆氣流的作用，濾袋外部的粉塵便被清除下來(lái)落入氣箱下部的積灰斗中，再延遲一段時(shí)間待粉塵沉降完成后，提升閥在氣缸的作用下重新打開該清灰分室的氣路，使該清灰分室又恢復(fù)過(guò)濾工作狀態(tài)。根據(jù)氣箱脈沖袋式除塵器中各清灰分室的清灰工作原理，在清灰過(guò)程中各清灰分室的提升閥與脈沖閥工作時(shí)序如圖3.2所示。圖3.2 提升閥和脈沖閥工作順序第四篇 PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)該系統(tǒng)以前采用單片機(jī)進(jìn)行集中控制，分室的清灰時(shí)間和噴吹脈沖依靠時(shí)間繼電器來(lái)進(jìn)行設(shè)定和修改。單片機(jī)程序的可讀性差，

38、系統(tǒng)不易維護(hù)，程序更改復(fù)雜。而且由于單片機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力差，在現(xiàn)場(chǎng)惡劣的環(huán)境下，該控制系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)故障。經(jīng)過(guò)在運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考察和反復(fù)研究，在可靠性、穩(wěn)定性、方便性等方面做了大量工作，采用先進(jìn)、實(shí)用、可靠的PLC對(duì)多個(gè)分室進(jìn)行集中控制，提出了基于和利時(shí)G3系列PLC的控制系統(tǒng)改造方案。和利時(shí)G3系列PLC的CPU模塊本身集成了一定數(shù)量的本機(jī)I/O點(diǎn)，其中部分I/O點(diǎn)同時(shí)具有高速記數(shù)和高速輸出功能，隨著系統(tǒng)需求擴(kuò)大，實(shí)踐中將需要更多的I/O點(diǎn)數(shù)，通過(guò)增加擴(kuò)展模塊，可以實(shí)現(xiàn)I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展。根據(jù)控制系統(tǒng)要求，首先確定PLC的控制規(guī)模，估算出所需要的I/O點(diǎn)數(shù)（數(shù)字輸入/輸出量，模

39、擬輸入/輸出量），在增加%10%20的備用量，以便隨時(shí)增加控制功能，保證系統(tǒng)投入運(yùn)行后能夠替換個(gè)別故障點(diǎn)或彌補(bǔ)遺漏的點(diǎn)數(shù)。統(tǒng)計(jì)出I/O總點(diǎn)數(shù)后即可以確定PLC的控制規(guī)模，從而確定存儲(chǔ)器（用于存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)）的容量。存儲(chǔ)器容量除了根據(jù)PLC的控制規(guī)模確定，也可以按照如下方法計(jì)算，再增加%25%30的備用量，以便隨時(shí)增加用戶程序。一種方法是根據(jù)編程實(shí)際使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算，即編完程序之后，根據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算出實(shí)際使用容量。另一種方法是估算法，只有開關(guān)量時(shí)，所需內(nèi)存總數(shù)=開關(guān)量（輸入/輸出）總數(shù)×10，只有模擬量輸入時(shí)，所需內(nèi)存總數(shù)=模擬量路數(shù)×120，在模擬量輸入，輸出同時(shí)存在時(shí)，

40、所需內(nèi)存總數(shù)=模擬量路數(shù)×250，同時(shí)，應(yīng)考慮PLC提供的內(nèi)部繼電器和寄存器的數(shù)量，以便節(jié)省資源。第1章 PLC的規(guī)模PLC的規(guī)模，按照輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的多少可以分為5種類型，如表4.1所示。表4.1 PLC的規(guī)模及性能性能機(jī)能超小型PLC小型PLC中型PLC大型PLC超大型PLCI/O總數(shù)CPU存儲(chǔ)器64以下8位處理器12KB641288位處理器24KB1285128位字處理器和位處理器416KB512819216位字、位浮點(diǎn)處理器1664KB大于8192多個(gè)16位字、位浮點(diǎn)處理器64128KB第2章 PLC的選型第1節(jié) 輸入量和輸出量的情況根據(jù)附錄1圖所示氣箱脈沖袋除塵器

41、控制閥的接線圖，通過(guò)對(duì)閥組和閥類的選通來(lái)控制某一個(gè)閥，因此，PLC控制系統(tǒng)只需使用7個(gè)開關(guān)量輸出點(diǎn)就可以控制18個(gè)閥。此外，PLC控制系統(tǒng)至少需要自動(dòng)起動(dòng)和過(guò)載保護(hù)等兩個(gè)開關(guān)量輸出信號(hào)。考慮到此系統(tǒng)需要一定的備用I/O點(diǎn)，CPU模塊選擇帶有24點(diǎn)開關(guān)量I/O的LM3107，其中開關(guān)量輸入點(diǎn)14點(diǎn)，開關(guān)量輸出10點(diǎn)，完全滿足系統(tǒng)要求。系統(tǒng)I/O點(diǎn)的分配如表4.2所示，PLC外部接線圖如圖附錄所示。表4.2 PLC控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)分配信號(hào)類型名稱PLC地址開關(guān)量輸入信號(hào)(干結(jié)點(diǎn))手動(dòng)/自動(dòng)裝換開關(guān)SA%IX0.0過(guò)載保護(hù)開關(guān)FR1%IX0.1開關(guān)量輸出信號(hào)(繼電器)分室1、6選通繼電器KA1%Q

42、X0.0分室2、7選通繼電器KA2%QX0.1分室3、8選通繼電器KA3%QX0.2分室4、9選通繼電器KA4%QX0.3分室5選通繼電器KA5%QX0.4閥組A/B選通繼電器KA6%QX0.5脈沖閥選通繼電器%QX0.6第2節(jié) 用戶存儲(chǔ)容量估算用戶應(yīng)用程序占用多少內(nèi)存與許多因素有關(guān)，如I/O點(diǎn)數(shù)、控制要求、運(yùn)算處理量、程序結(jié)構(gòu)等。因此在程序設(shè)計(jì)之前只能粗略的估算。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，每個(gè)I/O點(diǎn)及有關(guān)功能器占用內(nèi)存大致為：所需內(nèi)存字?jǐn)?shù)10×18=180第3節(jié) 其他技術(shù)條件的考慮(一) 編程手段的選擇。用于小型可編程控制器的編程器有攜帶式簡(jiǎn)易編程器，而大、中型PLC用，一般用PC機(jī)編程，除用于

43、編制和輸入程序外，還可編輯和打印程序文本。目前國(guó)內(nèi)外的PLC生產(chǎn)廠商紛紛開發(fā)出使用于自己機(jī)型的編程軟件包，可供選用。(二) 電源的選擇。電源模塊是用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源，有的還為輸入電路提供24V的工作電源，電源輸入類型有：交流電源（AC220V或AC110V），直流電源（DC24V）。第五篇 PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)第1章 手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行方式1、 手動(dòng)運(yùn)行方式當(dāng)PLC檢修或系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時(shí)，可以將控制系統(tǒng)隨時(shí)切換為手動(dòng)運(yùn)行方式，通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，按鈕和繼電器等對(duì)除塵器進(jìn)行控制。手動(dòng)運(yùn)行時(shí)，閥組的選擇如圖附錄所示，將手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA扳到手動(dòng)位置，通過(guò)閥組選通轉(zhuǎn)

44、換開關(guān)SA6選擇要清灰的閥組。然后通過(guò)分室手動(dòng)選通轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1SA5選擇分室1至分室9的提升閥，如圖附錄所示。二、自動(dòng)運(yùn)行方式如圖3.2所示，將手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA扳到自動(dòng)位置，則PLC控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先編好的控制程序，自動(dòng)控制相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行。當(dāng)控制系統(tǒng)給出自動(dòng)運(yùn)行的信號(hào)后，過(guò)載保護(hù)開關(guān)FR1用來(lái)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的負(fù)載情況。如果系統(tǒng)發(fā)生過(guò)載，則禁止系統(tǒng)運(yùn)行，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。如果沒有發(fā)出信號(hào)，則系統(tǒng)延時(shí)5秒鐘后自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，分室1的提升閥1關(guān)閉（Q0.0和Q0.5輸出）。分室1的提升閥1關(guān)閉2秒鐘后，分室1的脈沖閥動(dòng)作（Q0.6輸出）。0.15秒鐘后，分室1的脈沖閥1停止動(dòng)作（Q0.6停止輸出）。

45、此后，灰塵在分室1中開始沉降，直到分室1的提升閥1打開為止。分室1的提升閥1關(guān)閉8秒鐘后，重新打開（Q0.0和Q0.5停止輸出），分室1的動(dòng)作結(jié)束。則灰塵在分室1中的沉降時(shí)間為6秒（8秒與2秒之差）。分室1的動(dòng)作結(jié)束后，延時(shí)5秒鐘，分室2動(dòng)作。分室2的提升閥2關(guān)閉（Q0.1和Q0.5輸出）。2秒鐘后。分室2的脈沖2動(dòng)作（Q0.6輸出）。0.15秒鐘后，分室2的脈沖閥2停止動(dòng)作（Q0.6停止輸出）。8秒鐘后，分室2的提升閥2打開（Q0.1和Q0.5停止輸出）。以次類推，直到分室9清灰結(jié)束。完成一個(gè)循環(huán)從分室1開始清灰。如此循環(huán)執(zhí)行清灰過(guò)程。第2章 控制程序編制要點(diǎn)為便于控制程序的修改和移植,我們

46、在控制程序的編制中采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法,將本控制器的控制程序分為分室清灰間隔時(shí)間選擇、定阻快速清灰控制及濾袋堵塞報(bào)警、清灰脈沖生成、清灰分室工作狀態(tài)的控制四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的控制程序模塊。第1節(jié) 分室清灰間隔時(shí)間的選定因除塵器在不同的工況條件下各除塵分室的最佳清灰間隔時(shí)間不同，為避免改變生產(chǎn)工藝條件后需使用編程器并在停機(jī)狀態(tài)下才能修改分室的清灰間隔時(shí)間，我們利用PLC的輸入點(diǎn)進(jìn)行不同狀態(tài)組合，預(yù)設(shè)了九個(gè)清灰間隔時(shí)間，并可以在除塵器運(yùn)行中進(jìn)行選擇。在選定的開關(guān)組合下，只有對(duì)應(yīng)的一個(gè)內(nèi)部時(shí)間繼電器工作。當(dāng)選定的時(shí)間繼電器達(dá)到預(yù)定的清灰間隔時(shí)間時(shí)，通過(guò)內(nèi)部輔助繼電器輸出清灰控制指令。每次清灰結(jié)束后，時(shí)間

47、繼電器復(fù)位并重新開始計(jì)時(shí)。第二節(jié) 定阻快速清灰及濾袋堵塞報(bào)警袋式除塵器在使用過(guò)程中濾袋的透氣性會(huì)逐漸變差，除塵器的阻力隨之增大。當(dāng)除塵器的阻力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，由檢測(cè)除塵器進(jìn)出口壓力差的差壓儀表向清灰控制器發(fā)出定阻快速清灰信號(hào)，此時(shí)，控制程序封鎖定時(shí)清灰間隔時(shí)間選擇電路，并以較短的清灰間隔時(shí)間對(duì)除塵器的各除塵分室進(jìn)行快速循環(huán)清灰(最短清灰間隔時(shí)間應(yīng)大于壓縮空氣的氣壓恢復(fù)時(shí)間)，同時(shí)，快速清灰循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。如果在達(dá)到計(jì)數(shù)器預(yù)置的快速清灰循環(huán)次數(shù)之前除塵器阻力下降，控制器自動(dòng)恢復(fù)到定時(shí)循環(huán)清灰工作狀態(tài)并復(fù)位快速清灰循環(huán)次數(shù)計(jì)數(shù)器。如果達(dá)到預(yù)定的快速清灰循環(huán)次數(shù)時(shí)除塵器阻力仍未下降，則可認(rèn)為除

48、塵器濾袋堵塞，通過(guò)PLC輸出點(diǎn)驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路發(fā)出濾袋堵塞報(bào)警。第3節(jié) 除塵分室清灰脈沖的生成根據(jù)收塵氣箱中提升閥與脈沖閥的工作時(shí)序，我們采用三個(gè)內(nèi)部時(shí)間繼電器產(chǎn)生提升閥和脈沖閥所需的工作脈沖。其中，一個(gè)時(shí)間繼電器用于提升閥工作時(shí)間計(jì)時(shí)，另一個(gè)時(shí)間繼電器用于脈沖閥工作脈沖前沿相對(duì)于提升閥工作脈沖前沿的延時(shí)計(jì)時(shí)，第三個(gè)時(shí)間繼電器用于脈沖閥工作時(shí)間計(jì)時(shí)。該清灰脈沖的產(chǎn)生受控于分室清灰間隔時(shí)間控制電路。第4節(jié) 收塵氣箱工作狀態(tài)的控制當(dāng)分室清灰間隔時(shí)間控制電路發(fā)出清灰指令時(shí)，清灰脈沖生成電路相應(yīng)生成了清灰所需的提升閥控制脈沖和脈沖閥控制脈沖。提升閥控制脈沖同時(shí)傳送到所有清灰分室的提升閥控制電路，為保證每次

49、只對(duì)氣箱脈沖除塵器的一個(gè)收塵氣箱進(jìn)行清灰，我們采用識(shí)別收塵氣箱備妥狀態(tài)標(biāo)志的方法來(lái)控制各收塵氣箱是否執(zhí)行清灰工作，具體作法為：利用可編程控制器初始上電時(shí)的復(fù)位脈沖，對(duì)1號(hào)收塵氣箱預(yù)置工作備妥標(biāo)志，然后，每當(dāng)某清灰分室執(zhí)行清灰工作時(shí)，用該分室的提升閥工作脈沖對(duì)下一步準(zhǔn)備清灰的清灰分室預(yù)置工作備妥標(biāo)志，同時(shí)復(fù)位包含本分室在內(nèi)的其它收塵氣箱的狀態(tài)標(biāo)志，當(dāng)清灰控制脈沖到來(lái)時(shí)，只有處于清灰備妥狀態(tài)的分室才能執(zhí)行清灰工作，從而實(shí)現(xiàn)了各收塵氣箱按照預(yù)定的工作順序依次自動(dòng)循環(huán)清灰。第五節(jié) 系統(tǒng)控制程序流程圖：第3章 PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)第一節(jié) 語(yǔ)句表PROGRAM PLC_PRGVARSA AT %IX0

50、.0 : BOOL; (* 手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān) *)FR AT %IX0.1 : BOOL; (* 過(guò)載保護(hù)開關(guān) *)KA1 AT %QX0.0 : BOOL; (* 分室1和分室6選通繼電器 *)KA2 AT %QX0.1 : BOOL; (* 分室2和分室7選通繼電器 *)KA3 AT %QX0.2 : BOOL; (* 分室3和分室8選通繼電器 *)KA4 AT %QX0.3 : BOOL; (* 分室4和分室9選通繼電器 *)KA5 AT %QX0.4 : BOOL; (* 分室5選通繼電器 *)KA6 AT %QX0.5 : BOOL; (* 閥組A或閥組B選通繼電器 *)KA7 A

51、T %QX0.6 : BOOL; (* 脈沖閥選通繼電器 *)Alarm AT %QX0.7 : BOOL; (* 報(bào)警信號(hào) *)R_T0: R_TRIG; (* 上升沿觸發(fā)器 *)Start AT %MX210.0 : BOOL; (* 除塵循環(huán)開始的標(biāo)志，上升沿觸發(fā) *)Pulse AT %MX210.1 : BOOL; (* 脈沖輸出 *)Stop AT %MX210.2 : BOOL; (* 脈沖噴吹清灰結(jié)束標(biāo)志 *)TON0: TON; (* 通電延時(shí)定時(shí)器，延時(shí)5S后，系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài) *)TON0_ET: TIME; (* 通電延時(shí)定時(shí)器的延時(shí)顯示 *)TON1: TON;

52、(* 通電延時(shí)定時(shí)器，延時(shí)TON1_PT后，脈沖閥動(dòng)作，脈沖噴吹清灰開始 *)TON1_PT: TIME; (* 延時(shí)間隔設(shè)定，初始值為2S *)TON1_PT_HMI: WORD := 1; (* 延時(shí)間隔設(shè)定，初始值為1S，用于人機(jī)界面 *)TON1_PT_HMI_1000: WORD; (* WORD_TO_TIME類型轉(zhuǎn)換時(shí)，將整數(shù)轉(zhuǎn)換為MS *)TON1_ET: TIME; (* 通電延時(shí)定時(shí)器的延時(shí)顯示 *)TON2: TON; (* 通電延時(shí)定時(shí)器，延時(shí)TON2_PT后，提升閥打開，分室除塵結(jié)束 *)TON2_PT: TIME; (* 延時(shí)間隔設(shè)定，初始值為6S *)TON2_P

53、T_HMI: WORD := 2; (* 延時(shí)間隔設(shè)定，初始值為2S，用于人機(jī)界面 *)TON2_PT_HMI_1000: WORD; (* WORD_TO_TIME類型轉(zhuǎn)換時(shí)，將整數(shù)轉(zhuǎn)換為MS *)TON2_ET: TIME; (* 通電延時(shí)定時(shí)器的延時(shí)顯示 *)TON3: TON; (* 通電延時(shí)定時(shí)器，延時(shí)TON3_PT后，開始下一分室的除塵循環(huán) *)TON3_PT: TIME; (* 延時(shí)間隔設(shè)定，初始值為5S *)TON3_PT_HMI: WORD := 1; (* 延時(shí)間隔設(shè)定，初始值為1S，用于人機(jī)界面 *)TON3_PT_HMI_1000: WORD; (* WORD_TO_TIME類型轉(zhuǎn)換時(shí)，將整數(shù)轉(zhuǎn)換為MS *)TON3_ET: TIME; (* 通電延時(shí)定時(shí)器的延時(shí)顯示 *)TON4: TON; (* 通電延時(shí)定時(shí)器，延時(shí)TON4_PT后，脈沖閥停止，脈沖噴吹清灰結(jié)束 *)T