畢業(yè)設(shè)計(jì)煤泥烘干設(shè)備PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：煤泥烘干設(shè)備PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)械與電子工程系機(jī)械與電子工程系05測(cè)控技術(shù)與儀器（05測(cè)控技術(shù)與儀器（2）班梁帥班級(jí)：_________________________梁帥王會(huì)剛姓名：_________________________王會(huì)剛指導(dǎo)教師：_________________________200煤泥烘干設(shè)備PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了工業(yè)化中期快速發(fā)展階段，重工業(yè)以及與之形成聯(lián)系的產(chǎn)業(yè)和高科技產(chǎn)業(yè)得到了迅速的發(fā)展，當(dāng)然煤炭工業(yè)也不例外。隨網(wǎng)絡(luò)、控制、通信及電氣技術(shù)的發(fā)展和用戶(hù)對(duì)煤炭產(chǎn)量的要求的不斷提高，選煤工業(yè)的控制系統(tǒng)發(fā)生了根本的變化，現(xiàn)代選煤廠正努力向網(wǎng)絡(luò)化、智能向發(fā)展。在這樣的背景下，本論文根據(jù)選煤廠煤泥烘干設(shè)備工藝流程設(shè)計(jì)了基于西門(mén)子PLC的集中控制系統(tǒng)。首先，論文介紹了我國(guó)煤炭資源的狀況和洗選煤加工的必要性。其次，論文簡(jiǎn)要說(shuō)明了選煤廠中煤泥烘干設(shè)備的選煤工藝流程。然后，論文詳細(xì)的講解了煤泥烘干設(shè)備集中控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)，它包括：控制總體方案設(shè)計(jì)、硬件選型、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？刂瓶傮w方案闡述了系統(tǒng)由一臺(tái)SIEMENS300系列PLC為控制中心，控制所有數(shù)字和模擬I/O模塊；數(shù)字輸入模塊（DI）讀入設(shè)備狀態(tài)，數(shù)字輸出模塊（DO）輸出控制設(shè)備信號(hào)，模擬量輸入模塊（AI）讀入設(shè)備溫度、壓力等模擬量信號(hào)；硬件選型給出了PLC、傳感器、執(zhí)行器和其它電氣元件的具體型號(hào)；軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)分別介紹了在PLC編程軟件STEP7環(huán)境下的梯形圖和上位機(jī)監(jiān)控軟件WINCC環(huán)境下的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)。最后，論文對(duì)本課題進(jìn)行了總結(jié)討論，說(shuō)明了后續(xù)工作中應(yīng)努力提高和改善的地方。關(guān)鍵詞：煤泥烘干PLC集中控制WINCC人機(jī)界面ThedesignoftheCentralizedControlSystemintheCoalDryingEquipmentAbstractThispaperintroducesthecentralizedcontrolsysteminthecoaldryingequipment.Basedonitsadvantagesofhighreliability,simpleprogrammingandeasymaintenance,thissystemachievedthecentralizedcontrolofthecoaldryingequipment.IttakesthePLC-S7300producedbysiemenscompanyasitscoredesignandappliescomprehensivelytherelatedknowledgeofcomputerintegratedcontrolsystem,mechanicalandelectricaltransmission,etc.Thissystemhastwoworkingmodels,namelythefocusedmodelandthelocalmodel.Fortheformer,therearetwoworkingmethods,namelythemanualwayandtheautomaticway.Consequentlywithitshighlyversatility,goodreliabilityandsimpleprogramming,thesystemfacilitatestheorganizationandproductioninfactories.TheprincipleofPLCcontrolandtheprocessofthecoaldryingequipmentisexplainedinthispaperindetails.Thefollowingimportantthingsarereported,thedesighofthecentralizedcontrolsystemofthePLCmodels,theallocationofI/OportandthePLCladderprogramdesigh.TakingaSIEMENS6ES7-312-1AD10-0AB0PLCasthecontrolcenter,thesystemcancontrolallthedigitalandanalogI/Omodules.ThestateoftheequipmentisinputthroughDigitalInputModules(DI),whiletheDigitalOutputModule(DO)isusedtocontroltheequipment.ThephysicalcontinuouschangesintheexternalrowisinputintheAnalogInputModule.ThehostcomputerisrunningonSIEMENSWINCCV6.0.TheuserprogramwhichisbasedontheWINCCplatformistheHMI(whichis)usedtomonitorandcontrolthesystemequipmentandtorecorddataandevents(failure).Keywords:Coaldrying;PLC;Centralizedcontrol;WINCC;MMI目錄1引言12煤泥烘干設(shè)備控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)22.1工業(yè)控制系統(tǒng)22.2系統(tǒng)任務(wù)和控制方案2工藝流程分析22.2.2控制系統(tǒng)的主要功能：22.2.3控制方案選擇33煤泥烘干設(shè)備控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)43.1PLC的選型43.1.1可編程控制器的特點(diǎn)4可編程控制器的分類(lèi)及應(yīng)用4可編程控制器的工作過(guò)程5可編程控制器（PLC）的選擇基本原則6可編程控制器（PLC）的選擇63.2上位機(jī)的選型8上位機(jī)在控制系統(tǒng)中的作用8上位機(jī)的選擇83.3其它元器件的選型84煤泥烘干設(shè)備控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)114.1PLC程序的設(shè)計(jì)11編程資源概述114.1.2I/O點(diǎn)數(shù)分配114.1.3PLC邏輯控制134.1.4PLC程序設(shè)計(jì)154.2上位機(jī)程序設(shè)計(jì)24概述24程序的啟動(dòng)與退出24主控制面板25系統(tǒng)流程監(jiān)視界面26集中手動(dòng)控制界面27系統(tǒng)工藝參數(shù)界面274.2.7參數(shù)設(shè)置界面28設(shè)備運(yùn)行事件記錄界面29趨勢(shì)圖295結(jié)論30致謝31參考文獻(xiàn)32外文資料33中文翻譯381引言我國(guó)煤炭資源的特點(diǎn)是：難選煤多，高灰、高硫煤比重大。煤炭的生產(chǎn)和利用是對(duì)大氣污染、酸雨等區(qū)域性環(huán)境問(wèn)題的主要影響因素。其次煤炭存儲(chǔ)量的80％集中在華北和西北，而70％的煤炭消耗在東南及沿海，造成60％的煤炭需要運(yùn)輸，占鐵路貨運(yùn)量的40％。然而未經(jīng)洗選的煤炭中含有大量的矸石，在運(yùn)輸中造成極大的人力、物力的浪費(fèi)，煤炭的洗選加工已成為必然。煤炭的洗選加工是從源頭上提高商品煤質(zhì)量，提高煤炭利用率，節(jié)約運(yùn)力，增加煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效方法。充分利用先進(jìn)的選煤技術(shù)，提高原煤煤泥的回收比例，已經(jīng)成為中國(guó)煤炭工業(yè)進(jìn)行工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級(jí)、提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，保持煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，是綜合利用資源、節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的有效途徑[1]。目前，我國(guó)新建的選煤廠絕大部分都設(shè)置了集控系統(tǒng)，其配置標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)選煤廠的建廠時(shí)間和選煤廠的規(guī)模大小有所不同，集控系統(tǒng)主要包括本地控制、PLC遠(yuǎn)程控制以及現(xiàn)場(chǎng)信息檢測(cè)控制裝置[2]。其主要功能是控制設(shè)備的運(yùn)行和監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)。集控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用遠(yuǎn)程站或分布站PLC設(shè)置在設(shè)備較為集中的配電室，節(jié)省了大量的控制電纜，并進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可靠性。工控機(jī)監(jiān)控主要功能是將PLC采集到的現(xiàn)場(chǎng)信息用人們?nèi)菀桌斫夂徒邮艿姆绞斤@示出來(lái)，將調(diào)度人員發(fā)布的操作命令傳送給PLC執(zhí)行，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行原因分析，并可打印故障表。本論文根據(jù)現(xiàn)在選煤廠集控改造和設(shè)計(jì)的主流，設(shè)計(jì)出基于西門(mén)子PLC的選煤廠煤泥烘干設(shè)備的集中控制系統(tǒng)。通過(guò)介紹煤泥烘干的工藝流程，提出了集中控制系統(tǒng)的總體控制方和具體設(shè)計(jì)方法。2煤泥烘干設(shè)備控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2.1工業(yè)控制系統(tǒng)近幾年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中自動(dòng)控制程度也越來(lái)越高、手段也越來(lái)越先進(jìn)。如何提高自動(dòng)化程度，努力減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，保障生產(chǎn)的可靠性、安全性，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益是人們普遍關(guān)心的問(wèn)題。工業(yè)控制系統(tǒng)是運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的各種信息采集、分析、處理，并進(jìn)行優(yōu)化控制和合理的調(diào)度，以達(dá)到提高生產(chǎn)效率的一種現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)[3]。現(xiàn)代流行的工業(yè)控制系統(tǒng)一般由上位機(jī)和下位機(jī)組成，通常上位機(jī)由PC或IPC擔(dān)當(dāng)，負(fù)責(zé)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)視與控制。而下位機(jī)由PLC或其它控制器擔(dān)當(dāng)，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集及現(xiàn)場(chǎng)控制。兩者之間通過(guò)無(wú)線、紅外、線纜、因特網(wǎng)等進(jìn)行通信。根據(jù)需要，能夠任意取舍、組合的組態(tài)軟件，可以作為上位機(jī)的系統(tǒng)軟件。2.2系統(tǒng)任務(wù)和控制方案工藝流程分析煤泥烘干的特點(diǎn)是生產(chǎn)線長(zhǎng)、傳動(dòng)設(shè)備多、工序多、生產(chǎn)快速連續(xù)、張力控制要求高等。煤泥烘干設(shè)備生產(chǎn)的工藝流程遵循“逆煤流啟動(dòng)，順煤流停止”的原則。流程設(shè)備開(kāi)車(chē)順序：關(guān)閉引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)，開(kāi)循環(huán)水泵（920）-開(kāi)引風(fēng)機(jī)（912）-開(kāi)引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)-開(kāi)產(chǎn)品出料膠帶運(yùn)輸機(jī)（919）；開(kāi)螺旋輸送機(jī)（911）；開(kāi)滾筒干燥機(jī)（908）；關(guān)閉煙道風(fēng)門(mén)；開(kāi)入料密封刮板輸送機(jī)（905）；開(kāi)刮板輸送機(jī)（903）或開(kāi)刮板輸送機(jī)（904）或開(kāi)刮板輸送機(jī)(903)和刮板輸送機(jī)(904)。停車(chē)順序：與上述過(guò)程相反，下游設(shè)備延時(shí)停止。在某臺(tái)設(shè)備發(fā)生意外停車(chē)故障時(shí)，連鎖停止上游設(shè)備。非流程設(shè)備污水泵(914)，燃燒爐(915)，鼓風(fēng)機(jī)(916)，除渣機(jī)（918）屬于非流程設(shè)備，在該系統(tǒng)中屬于集中手動(dòng)控制設(shè)備。控制系統(tǒng)的主要功能：（1）兩種控制方式：就地和集中。設(shè)備在集中方式下可以選擇閉鎖或解鎖、可以自動(dòng)控制系統(tǒng)啟停車(chē)或手動(dòng)控制單臺(tái)設(shè)備的啟停。（2）對(duì)系統(tǒng)的8臺(tái)參控流程設(shè)備進(jìn)行集中連鎖控制，對(duì)系統(tǒng)的4臺(tái)參控非流程設(shè)備進(jìn)行集中手動(dòng)控制，對(duì)3臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行在線監(jiān)控，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的11個(gè)模擬量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。（3）控制方式由操作員在上位機(jī)上進(jìn)行選擇。（4）集中優(yōu)先原則。僅在就地方式下，司機(jī)可以在現(xiàn)場(chǎng)的電控箱啟/停設(shè)備。一旦操作員在集控室選擇了集中控制模式，位于設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的電控箱的“啟動(dòng)”按鈕失效。在集中模式下，如果出現(xiàn)緊急情況，設(shè)備司機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)可以停止設(shè)備的運(yùn)行。（5）系統(tǒng)選擇功能。系統(tǒng)在原料選擇上操作員可根據(jù)需要做出選擇。（6）試車(chē)功能。在集中解鎖模式，提供了在集控室進(jìn)行試車(chē)調(diào)試的功能。（7）參控設(shè)備逆煤流啟動(dòng)、順煤流停止。（8）所有參控設(shè)備具有緊急停車(chē)功能，即不論該設(shè)備當(dāng)前控制狀態(tài)是集中還是就地，集中控制室的急停按鈕將停止所有參控設(shè)備。（9）事故處理和記錄功能，實(shí)時(shí)顯示故障點(diǎn)和故障原因。2.2.3控制方案選擇通過(guò)對(duì)煤泥烘干設(shè)備生產(chǎn)的工藝流程的分析，本設(shè)計(jì)采用了以下控制方案：如圖2-2所示，系統(tǒng)由一臺(tái)SIEMENSPLC為控制中心（位于集中控制柜），控制所有數(shù)字和模擬I/O模塊。設(shè)備狀態(tài)通過(guò)數(shù)字輸入模塊（DI）讀入，數(shù)字輸出模塊（DO）用于設(shè)備控制，外部連續(xù)變化的物理量的讀入在模擬量輸入模塊（AI）。圖2-2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3煤泥烘干設(shè)備控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1PLC的選型在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機(jī)的起停，電磁閥的開(kāi)閉，溫度、壓力、風(fēng)門(mén)開(kāi)度的設(shè)定與控制等等。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的這些自動(dòng)控制問(wèn)題，采用可編程序控制器（PLC）來(lái)解決自動(dòng)控制系統(tǒng)問(wèn)題已成為最有效的工具之一，對(duì)PLC的正確選擇是非常重要?？删幊炭刂破鞯奶攸c(diǎn)第一，可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)，平均故障時(shí)間為幾十萬(wàn)小時(shí)。而且PLC采用了許多硬件和軟件抗干擾措施。第二，編程簡(jiǎn)單、使用方便目前大多數(shù)PLC采用繼電器控制形式的梯形圖編程方式，很容易被操作人員接受。一些PLC還根據(jù)具體問(wèn)題設(shè)計(jì)了如步進(jìn)梯形指令等，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了編程。第三，設(shè)計(jì)安裝容易，維護(hù)工作量少。第四，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境，采用封裝的方式，適合于各種震動(dòng)、腐蝕、有毒氣體等的應(yīng)用場(chǎng)合。第五，與外部設(shè)備連接方便，采用統(tǒng)一接線方式的可拆裝的活動(dòng)端子排，提供不同的端子功能適合于多種電氣規(guī)格。第六，功能完善、通用性強(qiáng)、體積小、能耗低、性能價(jià)格比高[4]?？删幊炭刂破鞯姆诸?lèi)及應(yīng)用根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將PLC分為整體式、模塊式、和混合式。整體式又叫做單元或箱體式，它的體積小、價(jià)格低，小型PLC一般采用整體式結(jié)構(gòu)。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)，主要由機(jī)架和模塊組成。目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類(lèi)。（1）開(kāi)關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。（2）模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。（3）運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。（4）過(guò)程控制過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專(zhuān)用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。可編程控制器的工作過(guò)程PLC采用了一種不同于一般微型計(jì)算機(jī)的的運(yùn)行方式——掃描技術(shù)，既輸入采樣，用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作為一個(gè)掃描周期。不過(guò)嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)掃描周期還包括自診斷.通信等，如圖所示。圖3-1PLC的掃描運(yùn)行方式（1）輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有的數(shù)據(jù)和狀態(tài)，并將它們存入I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)的相應(yīng)單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)也不會(huì)改變。所以輸入如果是脈沖信號(hào)，它的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。（2）用戶(hù)程序執(zhí)行階段在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC的CPU總是由上而下，從左到右的順序依次的掃描梯形圖。并對(duì)控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，并以此刷新該邏輯線圈或輸出線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)?；蛘叽_定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。例如：算術(shù)運(yùn)算.數(shù)據(jù)處理.數(shù)據(jù)傳達(dá)等。（3）輸出刷新階段在輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)刷新所有的數(shù)據(jù)鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)響應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)才是PLC真正的輸出[4]?？删幊炭刂破鳎≒LC）的選擇基本原則在應(yīng)用PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下的基本原則，才能保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定。（1）最大限度地滿(mǎn)足被控對(duì)象的控制要求；（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單；（3）系統(tǒng)工作要穩(wěn)定、可靠；（4）控制系統(tǒng)能方便的進(jìn)行功能擴(kuò)展、升級(jí)；（5）人機(jī)界面友好[8]。可編程控制器（PLC）的選擇為了實(shí)現(xiàn)能源的充分利用和生產(chǎn)的需要，依據(jù)PLC的特點(diǎn)及應(yīng)遵循的基本原則本系統(tǒng)采用S7-300系列PLC完成數(shù)據(jù)的采集和對(duì)設(shè)備的電機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行和停止的控制任務(wù)?；赟7-300PLC的編程STEP7軟件,采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，大量采用代碼重用，減少軟件的開(kāi)發(fā)和維護(hù)。S7—300不同的CPU模塊的性能有較大的差別，在選擇CPU模塊時(shí)，應(yīng)考慮開(kāi)關(guān)量和模擬量模塊的擴(kuò)展能力，程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量，通信接口的個(gè)數(shù)等，當(dāng)然還要考慮性能價(jià)格比，在滿(mǎn)足要求的前提下盡量降低硬件的成本[10]。本設(shè)計(jì)采用SIEMENS6ES7-312-1AD10-0AB0PLC為控制中心，集成擴(kuò)展兩個(gè)EM321數(shù)字量輸入模塊、兩個(gè)EM322數(shù)字量輸出模塊和兩個(gè)EM331模擬量輸入模塊。模塊I/O地址：DI10-1DI24-5DO18-9DO212-13AI1320-335AI2336-351（1）PLC電源模塊本設(shè)計(jì)中添加PS307電源模塊為PLC控制系統(tǒng)提供24V直流電。PS307負(fù)載電源模塊將120V/230V交流電壓轉(zhuǎn)換為24V直流工作電壓。電源模塊安裝在DIN導(dǎo)軌上（插槽1），緊靠在CPU或擴(kuò)展機(jī)架的左側(cè)，使用電源連接器連接到CPU或擴(kuò)展機(jī)架上。（2）CPU模塊根據(jù)S7-300系列312型CPU適用于全集成自動(dòng)化，中等處理速度要求的特點(diǎn)，系統(tǒng)采用SIEMENS6ES7-312-1AD10-0AB0PLCCPU模塊為控制中心。（3）輸入模塊采用“SM321DI32xDC24V”型號(hào)輸入模塊：DI輸入點(diǎn)數(shù)為32個(gè)；電氣隔離為16組；額定輸入電壓為DC24V。（4）輸出模塊采用“SM322DO8xDC24V/2A”型號(hào)輸出模塊：DO輸出點(diǎn)數(shù)為8個(gè)；電氣隔離為4組；輸出電流為2A；額定負(fù)載電壓為DC24V。（5）模擬輸入模塊模擬量模塊的用途如圖：圖3-2模擬量模塊的用途原理在生產(chǎn)過(guò)程中，存在大量的物理量，如壓力、溫度、速度、旋轉(zhuǎn)速度、pH值、粘度等。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，這些模擬信號(hào)需要被PLC處理。傳感器 測(cè)量傳感器利用線性膨脹、角度扭轉(zhuǎn)或電導(dǎo)率變化等原理來(lái)測(cè)量物理量的變化。變送器 測(cè)量變送器將傳感器檢測(cè)到的變化量轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)，如:±500mV,±10V,±20mA,4...20mA。

這些標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)將接到模擬輸入模塊上。模數(shù)轉(zhuǎn)換器必須把模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，才能被CPU處理。模擬輸入模塊中的ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）用來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能。模數(shù)轉(zhuǎn)換是順序執(zhí)行的，也就是說(shuō)每個(gè)模擬通道上的輸入信號(hào)是輪流被轉(zhuǎn)換的。結(jié)果存儲(chǔ)器模數(shù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果存在結(jié)果存儲(chǔ)器中，并一直保持到被一個(gè)新的轉(zhuǎn)換值所覆蓋。 可用“LPIW…”指令來(lái)訪問(wèn)模數(shù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果。模擬輸出傳遞指令“TPQW...”用來(lái)向模擬輸出模塊中寫(xiě)模擬量的數(shù)值（由用戶(hù)程序計(jì)算所得），該數(shù)值由模塊中的DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）變換為標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)。模擬執(zhí)行器采用標(biāo)準(zhǔn)模擬輸入信號(hào)的模擬執(zhí)行器可以直接連接到模擬輸出模塊上[10]。本設(shè)計(jì)只要求采集模擬量并顯示數(shù)據(jù)，故采用“SM331AI8x16位”型號(hào)模擬輸入模塊：4個(gè)通道組中各有4點(diǎn)輸入；每通道組可組態(tài)電壓或者電流；每通道組任意選擇量程。并且在STEP7中,可以用FC105“SCALE”（標(biāo)量值）和FC106“UNSCALE”（非標(biāo)量值）塊來(lái)讀取和輸出模擬值。這些FC在STEP7標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提供，標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)位于“TI-S7-ConvertingBlocks”子文件夾中。3.2上位機(jī)的選型3.2.1上位機(jī)在控制系統(tǒng)中的作用(1)上位機(jī)在控制系統(tǒng)中可以完成對(duì)PLC的控制管理。它通過(guò)與PLC組成通訊網(wǎng)絡(luò)，按照其協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，來(lái)獲得生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷各臺(tái)PLC及生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行清況，在屏幕上顯示出來(lái)。(2)上位機(jī)還可以控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，發(fā)生故障時(shí)不僅能及時(shí)用醒目的方式報(bào)警，而且可以對(duì)其原因進(jìn)行分析，在屏幕上給出故障發(fā)生點(diǎn)、故障原因和解決措施等。(3)可進(jìn)行對(duì)原材料的消耗、生產(chǎn)周期、產(chǎn)品產(chǎn)量等眾多數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，給出按時(shí)間(小時(shí)、日、月)或工號(hào)等各類(lèi)報(bào)表等。(4)上位機(jī)可以提供良好的人機(jī)界面，簡(jiǎn)化操作。在設(shè)計(jì)人機(jī)界面時(shí)，應(yīng)該充分考慮到系統(tǒng)使用人員不一定對(duì)計(jì)算機(jī)知識(shí)十分了解，操作盡量簡(jiǎn)化，使用方便。(5)容錯(cuò)性能好。為了防止非操作人員的操作，可通過(guò)軟件設(shè)置口令保護(hù);而對(duì)誤操作不予響應(yīng)等安全措施[11]。3.2.2上位機(jī)的選擇考慮到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的限制，本設(shè)計(jì)中選用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。該系統(tǒng)的控制模式是PC機(jī)+PLC模式，即上位機(jī)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，下位機(jī)為PLC。在上位工控機(jī)上配置西門(mén)子公司W(wǎng)INCC組態(tài)軟件。3.3其它元器件的選型（1）電源引入開(kāi)關(guān)，使用閘刀開(kāi)關(guān)，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而應(yīng)用最廣泛的手動(dòng)電器。在低壓電路，一般用拉將電路與電源隔離，或作為不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐分?。刀開(kāi)關(guān)主要根據(jù)電源種類(lèi)、電壓等級(jí)、電動(dòng)機(jī)容量、所需極數(shù)及使用場(chǎng)合來(lái)選用。根據(jù)電機(jī)的功率要求，選擇HK系列閘刀開(kāi)關(guān)HK2—60/3，額定電壓500V，額定電流60A。（2）熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)原理工作的。它是依靠電流流過(guò)發(fā)熱元件而產(chǎn)生的熱量，使雙金屬片發(fā)生彎曲而推動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的一種保護(hù)電器，其主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)、斷相及電流不平衡的保護(hù)，還可以用于其他電器設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。熱繼電器用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。熱繼電器的選擇主要是根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)確定其型號(hào)與規(guī)格。熱繼電器的額定電流IRT應(yīng)接近或略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流Ied即IRT=(0.95～1.05)Ied（3-1）熱繼電器的整定電流值是指熱元件通過(guò)此值的20%時(shí)，熱繼電器應(yīng)當(dāng)在20min內(nèi)動(dòng)作。選用整定電流應(yīng)于電動(dòng)機(jī)額定電流一致。本設(shè)計(jì)中選用JR16B60/3型熱繼電器。（3）熔斷器FU是一種簡(jiǎn)單而有效的一次性保護(hù)電器。其串接在電路中，主要起短路保護(hù)作用。FU對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)，IR=(1.5～2.5)Ied（3-2）式中：IR-熔體的額定電流Ied-電動(dòng)機(jī)的額定電流本設(shè)計(jì)中選用RC1-100，額定電流100A。（4）接觸器KM要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇，本系統(tǒng)中出KM4選擇CJ10-10外，其它的都選擇CJ10-20[14]。（5）傳感器采集壓力和溫度模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信息。1）采集溫度信號(hào)本次設(shè)計(jì)采用“SBWR/Z系列一體化溫度變送器”。1300℃、1000℃、300℃量程的溫度變送器分別安裝在爐膛、干燥機(jī)入口、干燥機(jī)出口和引風(fēng)機(jī)入口，用來(lái)監(jiān)測(cè)爐膛溫度、干燥機(jī)入口溫度、干燥機(jī)出口溫度和引風(fēng)機(jī)入口溫度。儀表主要特點(diǎn)：1.二線制傳送，無(wú)需補(bǔ)償導(dǎo)線；2.抗干擾能力強(qiáng)，遠(yuǎn)傳性能好；3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，安裝方便；4.小型化、安全可靠，使用壽命長(zhǎng)；5.三線制、二線制輸入方法通用；6.精度高、功耗低、使用環(huán)境溫度范圍寬、工作穩(wěn)定可靠。工作原理：熱電偶或熱電阻傳感器被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再將該信號(hào)送入變送器的輸入網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包含調(diào)零和熱電偶補(bǔ)償?shù)认嚓P(guān)電路。經(jīng)調(diào)零后的信號(hào)輸入到運(yùn)算放大器進(jìn)行信號(hào)放大，放大的信號(hào)經(jīng)V/I轉(zhuǎn)換器運(yùn)算處理后以4-20mA直流電流輸出后輸入PLC。

2)采集壓力信號(hào)本次設(shè)計(jì)采用采集壓力信號(hào)采用“PMC陶瓷傳感器”?！?4kP—0kP”量程的溫度變送器分別安裝在在爐膛、干燥機(jī)入口、干燥機(jī)出口和引風(fēng)機(jī)入口，用來(lái)監(jiān)測(cè)爐膛壓力值、干燥機(jī)入口壓力值、干燥機(jī)出口壓力值和引風(fēng)機(jī)入口壓力值。工作原理：陶瓷膜片受壓之后會(huì)產(chǎn)生微小的偏移，使陶瓷膜片的電容量發(fā)生同比例的變化，并被陶瓷傳感器上的電極檢測(cè)。信號(hào)傳送為二線制，4-20mA電流。（6）執(zhí)行器用來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)開(kāi)度本設(shè)計(jì)采用DKJ系列角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行單元。接受遠(yuǎn)程控制信號(hào)，自動(dòng)地操縱調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，完成調(diào)節(jié)任務(wù)。分別安裝在鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)上，控制風(fēng)門(mén)開(kāi)度。（7）猾差調(diào)速控制干燥機(jī)轉(zhuǎn)速4煤泥烘干設(shè)備控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1PLC程序的設(shè)計(jì)編程資源概述STEP7V5.0編程軟件提供下列功能：功能塊圖編輯器支持單輸入指令。運(yùn)行模式下的程序編輯特征允許正在運(yùn)行的程序下載改動(dòng)，不影響程序的執(zhí)行。語(yǔ)句表狀態(tài)為操作數(shù)、狀態(tài)標(biāo)志及堆棧數(shù)值提供指令結(jié)尾狀態(tài)更新。觸發(fā)暫停特征允許您收集子程序與中斷數(shù)據(jù)以及暫停狀態(tài)，直到您已經(jīng)檢查完數(shù)據(jù)。包括新指令支持CPU312.如果已經(jīng)為項(xiàng)目指定了PLC類(lèi)型，指令樹(shù)將用紅色x:表示任何對(duì)PLC有效的指令?？梢詮腗icrosoftExcel向符號(hào)表復(fù)制粘貼數(shù)據(jù)?？膳c符號(hào)名一同使用間接注釋。打印功能及打印預(yù)覽顯示?？梢韵蚰_注添加目標(biāo)名(POU、符號(hào)表、狀態(tài)圖、數(shù)據(jù)塊)；也可以指定打印機(jī)是否支持彩色打印。梯形圖及功能塊圖編輯器允許選擇多個(gè)相鄰網(wǎng)絡(luò)并進(jìn)行剪切、復(fù)制及粘貼操作。在梯形圖及功能塊圖程序編輯器內(nèi)，可以同時(shí)顯示操作數(shù)的符號(hào)及絕對(duì)地址。在梯形圖及功能塊圖程序編輯器內(nèi)，打開(kāi)符號(hào)尋址視圖及符號(hào)信息表特征后，可以在各網(wǎng)絡(luò)后顯示符號(hào)賦值及注釋[18]。4.1.2I/O點(diǎn)數(shù)分配PLC常見(jiàn)的輸入設(shè)備有按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、撥碼器、各種傳感器等，輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、電磁閥等。正確地連接輸入和輸出電路，是保證PLC安全可靠工作的前提。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本控制系統(tǒng)所需的PLC輸入設(shè)備主要有按鈕、傳感器及設(shè)備的故障輸入；輸出設(shè)備主要有接觸器、執(zhí)行器和報(bào)警顯示燈。根據(jù)示意圖和控制要求可知，該系統(tǒng)控制中心PLC需要33個(gè)輸入點(diǎn)和26個(gè)輸出點(diǎn)，其地址分配如下：表4-1I/O地址的分配表符號(hào)名地址數(shù)據(jù)類(lèi)型中文含義iFBD903iRUN903iFBD904iRUN904iFBD905iRUN905iFBD908iRUN908iFBD911iRUN911iFBD912iRUN912iFBD914iRUN914iFBD915iRUN915iFBD916iRUN916iFBD918iRUN918iFBD919iRUN919iFBD920iRUN920iFBDSPD0iRUNSPD0iFBDSPD1iRUNSPD1iRUN917SPDI0SPDI1SPDI2qCTRL903qCTRL904qCTRL905qCTRL908qCTRL911qCTRL912qCTRL914qCTRL915qCTRL916qCTRL918qCTRL919qCTRL920qCTRLSPD0qCTRLSPD1SPO0SPO1qOPEN_YinFengqCLOSE_YinFengqOPEN_YanDaoqCLOSE_YanDaoqOPEN_GuFengqCLOSE_GuFengSPO2qSYS_PREqSYS_RemLoc1qSYS_RemLoc2aiTemp_LuTangaiTemp_GanZaoRuKouaiTemp_GanZaoChuKouaiTemp_YinFengRuKouaiPrss_LuTangaiPrss_GanZaoRuKouaiPrss_GanZaoChuKouaiPrss_YinFengRuKouaiPerc_YinFengaiPerc_YanDaoaiPerc_GuFeng備用模擬輸入0備用模擬輸入1備用模擬輸入2I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7I4.0I4.1I4.2I4.3I4.4I4.5I4.6I4.7I5.0I5.1I5.2I5.3I5.4I5.5I5.6I5.7Q8.0Q8.1Q8.2Q8.3Q8.4Q8.5Q8.6Q8.7Q9.0Q9.1Q9.2Q9.3Q9.4Q9.5Q9.6Q9.7Q12.0Q12.1Q12.2Q12.3Q12.4Q12.5Q12.6Q12.7Q13.0Q13.1PIW320PIW322PIW324PIW326PIW328PIW330PIW332PIW334PIW336PIW338PIW340PIW342PIW344PIW345BOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLBOOLINTINTINTINTINTINTINTINTINTINTINTINTINTINT903禁啟903運(yùn)行904禁啟904運(yùn)行905禁啟905運(yùn)行908禁啟908運(yùn)行911禁啟911運(yùn)行912禁啟912運(yùn)行914禁啟914運(yùn)行915禁啟915運(yùn)行916禁啟916運(yùn)行918禁啟918運(yùn)行919禁啟919運(yùn)行920禁啟920運(yùn)行備用設(shè)備0禁啟備用設(shè)備0運(yùn)行備用設(shè)備1禁啟備用設(shè)備1運(yùn)行917運(yùn)行備用輸入0備用輸入1備用輸入2903控制904控制905控制908控制911控制912控制914控制915控制916控制918控制919控制920控制SPD0控制SPD1控制備用輸出0備用輸出1引風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)引風(fēng)風(fēng)門(mén)關(guān)事故煙道開(kāi)事故煙道關(guān)鼓風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)鼓風(fēng)風(fēng)門(mén)關(guān)備用輸出2系統(tǒng)預(yù)告集中/就地1集中/就地2爐膛溫度干燥機(jī)入口溫度干燥機(jī)出口溫度引風(fēng)機(jī)入口溫度爐膛壓力干燥機(jī)入口壓力干燥機(jī)出口壓力引風(fēng)機(jī)入口壓力引風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度事故煙道開(kāi)度鼓風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度備用模擬輸入0備用模擬輸入1備用模擬輸入24.1.3PLC邏輯控制（1）流程設(shè)備（903，904，905，908，911，912，919，920）急停邏輯：在系統(tǒng)急停位置位的掃描周期，切換到集中模式，所有設(shè)備停止。狀態(tài)轉(zhuǎn)換邏輯：在就地/集中狀態(tài)之間無(wú)擾切換。開(kāi)車(chē)預(yù)告邏輯：在所有設(shè)備電源正常、未禁啟且無(wú)其它故障情況下，預(yù)告允許；在急?；蛲＼?chē)狀態(tài)下，預(yù)告禁止。開(kāi)車(chē)邏輯：關(guān)閉引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)；開(kāi)920；開(kāi)912；開(kāi)引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)；開(kāi)919；開(kāi)911；開(kāi)908；關(guān)閉煙道風(fēng)門(mén)；開(kāi)905；開(kāi)903或開(kāi)904或開(kāi)903和904。停車(chē)邏輯：與上述過(guò)程相反，下游設(shè)備延時(shí)停止。任何設(shè)備故障停止時(shí)，連鎖邏輯有效。（2）非流程設(shè)備（914，915，916，917，918）914，915，916，918屬于非流程設(shè)備，在該系統(tǒng)中屬于集中手動(dòng)控制設(shè)備。不參加連鎖開(kāi)車(chē)停車(chē)過(guò)程，單臺(tái)控制。917只返回運(yùn)行信號(hào)，不能對(duì)其進(jìn)行控制。（3）閉鎖邏輯設(shè)備啟動(dòng)遵循逆煤流啟動(dòng)，順煤流停止的原則。在某臺(tái)設(shè)備發(fā)生意外停車(chē)故障時(shí)，連鎖停止上游設(shè)備。閉鎖關(guān)系如下：920閉鎖912908，912，919閉鎖905905閉鎖904（原料來(lái)源為904時(shí)）905閉鎖903（原料來(lái)源為903時(shí)）（4）設(shè)備的就地啟停設(shè)備就地控制箱一般安裝在該設(shè)備附近，在就地箱上，對(duì)于每臺(tái)設(shè)備都有下面一些器件：電源指示燈，紅色；啟動(dòng)按鈕，綠色；停止按鈕，紅色；在“系統(tǒng)就地”狀態(tài)下，設(shè)備的啟?？刂仆耆坏浆F(xiàn)場(chǎng)就地箱。此時(shí)，按啟動(dòng)按鈕將啟動(dòng)該設(shè)備；按停止按鈕將使設(shè)備停止；在“系統(tǒng)集中”狀態(tài)下，在現(xiàn)場(chǎng)就地箱無(wú)法啟動(dòng)設(shè)備，可以停止設(shè)備。4.1.4PLC程序設(shè)計(jì)本程序設(shè)計(jì)為主程序、子程序結(jié)構(gòu)。每次掃描都要執(zhí)行的部分設(shè)計(jì)為主程序；系統(tǒng)預(yù)設(shè)部分、流程設(shè)備集中運(yùn)行控制部分、流程設(shè)備集中停止控制部分、非流程設(shè)備集中控制部分、模擬量控制部分等在執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)時(shí)調(diào)用到的部分設(shè)計(jì)成相應(yīng)的子程序。（1）主程序OB1圖4-2主程序OB1主程序OBI結(jié)構(gòu)如圖4-2所示。當(dāng)程序開(kāi)始掃描時(shí)，首先要調(diào)用系統(tǒng)預(yù)設(shè)子程序完成系統(tǒng)工作模式選擇以及開(kāi)車(chē)報(bào)警等功能。在完成系統(tǒng)預(yù)設(shè)后自動(dòng)調(diào)用流程設(shè)備開(kāi)車(chē)、流程設(shè)備停車(chē)、非流程設(shè)備控制、模擬量控制子程序，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)置完成流程設(shè)備開(kāi)車(chē)、停車(chē)功能；非流程設(shè)備開(kāi)車(chē)以及停車(chē)功能；模擬量監(jiān)視及控制功能。（2）系統(tǒng)預(yù)設(shè)子程序圖4-3系統(tǒng)預(yù)告子程序系統(tǒng)預(yù)告子程序如圖4-3所示。系統(tǒng)預(yù)設(shè)要求設(shè)置流程設(shè)備、非流程設(shè)備的就地/集中控制模式，模式之間自由切換，且在切換的同時(shí)，保持設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；系統(tǒng)所有設(shè)備禁啟信號(hào)輸入系統(tǒng)且保存；在集中控制模式下，任何一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)禁啟信號(hào)后系統(tǒng)不能啟動(dòng)；在所有設(shè)備電源正常、未禁啟且無(wú)其它故障情況下，預(yù)告允許30秒鐘，保證安全。（2）流程設(shè)備開(kāi)車(chē)子程序圖4-4流程設(shè)備開(kāi)車(chē)子程序流程設(shè)備開(kāi)車(chē)子程序如圖4-4所示。在集中控制模式下，在按擊“開(kāi)車(chē)”按鈕后，系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)車(chē)，首先關(guān)閉引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)；在關(guān)閉引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)后，系統(tǒng)延時(shí)，達(dá)到定時(shí)后自動(dòng)開(kāi)循環(huán)水泵（920）；在開(kāi)循環(huán)水泵（920）后，系統(tǒng)延時(shí)，達(dá)到定時(shí)后自動(dòng)開(kāi)引風(fēng)機(jī)（912），同時(shí)循環(huán)水泵閉鎖引風(fēng)機(jī)，即當(dāng)循環(huán)水泵停車(chē)時(shí)引風(fēng)機(jī)連鎖停車(chē)；在開(kāi)引風(fēng)機(jī)（912）后，系統(tǒng)延時(shí)，達(dá)到定時(shí)后自動(dòng)開(kāi)引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)；在開(kāi)引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)后，系統(tǒng)延時(shí)，達(dá)到定時(shí)后自動(dòng)開(kāi)產(chǎn)品出料膠帶運(yùn)輸機(jī)（919）；在開(kāi)產(chǎn)品出料膠帶運(yùn)輸機(jī)（919）后，系統(tǒng)延時(shí)，達(dá)到定時(shí)后自動(dòng)開(kāi)螺旋輸送機(jī)（911）；在開(kāi)螺旋輸送機(jī)（911）后，系統(tǒng)延時(shí)，達(dá)到定時(shí)后自動(dòng)開(kāi)滾筒干燥機(jī)（908）；在開(kāi)滾筒干燥機(jī)（908）后，系統(tǒng)延時(shí)，達(dá)到定時(shí)后自動(dòng)關(guān)閉煙道風(fēng)門(mén)；在關(guān)閉煙道風(fēng)門(mén)后，系統(tǒng)延時(shí)，達(dá)到定時(shí)后自動(dòng)開(kāi)入料密封刮板輸送機(jī)（905），同時(shí)滾筒干燥機(jī)、引風(fēng)機(jī)和產(chǎn)品出料膠帶運(yùn)輸機(jī)閉鎖入料密封刮板輸送機(jī)，即當(dāng)滾筒干燥機(jī)、引風(fēng)機(jī)或產(chǎn)品出料膠帶運(yùn)輸機(jī)停車(chē)時(shí)入料密封刮板輸送機(jī)連鎖停車(chē)；在開(kāi)入料密封刮板輸送機(jī)（905）后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后，選擇“904原料”開(kāi)刮板輸送機(jī)（904），選擇“903原料”開(kāi)刮板輸送機(jī)（903），同時(shí)入料密封刮板輸送機(jī)閉鎖刮板輸送機(jī)，即當(dāng)入料密封刮板輸送機(jī)停車(chē)時(shí)刮板輸送機(jī)連鎖停車(chē)。也可以采用集中手動(dòng)控制“開(kāi)/?！痹O(shè)備。但是要求按照工藝流程要求順序啟停設(shè)備，防止出現(xiàn)故障。在“手動(dòng)”模式下同樣滿(mǎn)足閉鎖關(guān)系。（3）流程設(shè)備停車(chē)子程序圖4-5流程設(shè)備停車(chē)子程序流程設(shè)備停車(chē)子程序，如圖4-22所示。在集中控制模式下，在按擊“停車(chē)”按鈕后，系統(tǒng)自動(dòng)停車(chē)刮板輸送機(jī)并啟動(dòng)延時(shí)；在停刮板輸送機(jī)（903）、（904）后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后停入料密封刮板輸送機(jī)（905）；在停入料密封刮板輸送機(jī)（905）后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后停關(guān)煙道風(fēng)門(mén)；在停關(guān)煙道風(fēng)門(mén)后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后停滾筒干燥機(jī)（908）；在停滾筒干燥機(jī)（908）后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后停螺旋輸送機(jī)（911）；在停螺旋輸送機(jī)（911）后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后停產(chǎn)品出料膠帶運(yùn)輸機(jī)（919）；在停產(chǎn)品出料膠帶運(yùn)輸機(jī)（919）后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后停開(kāi)引風(fēng)風(fēng)門(mén)；在停開(kāi)引風(fēng)風(fēng)門(mén)后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后停引風(fēng)機(jī)（912）；在停引風(fēng)機(jī)（912）后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后停循環(huán)水泵（920）；，在停循環(huán)水泵（920）后，系統(tǒng)延時(shí)達(dá)到定時(shí)后停關(guān)引風(fēng)風(fēng)門(mén)。同樣可以在集中手動(dòng)模式下，手動(dòng)控制停止設(shè)備。（3）非流程設(shè)備控制子程序圖4-6非流程設(shè)備控制子程序非流程設(shè)備控制子程序，如圖4-32所示。在集中控制模式下，非流程設(shè)備采用集中手動(dòng)控制。其中上煤機(jī)（917）只返回運(yùn)行信號(hào)，不能對(duì)其進(jìn)行控制。（3）模擬量控制子程序圖4-7模擬量爐膛溫度控制子程序模擬量控制子程序以模擬量爐膛溫度為例說(shuō)明，采用功能塊FC105控制。如圖4-33所示。標(biāo)準(zhǔn)塊FC105用于模擬量輸入的規(guī)范化。在STEP7的“StandardLibrary”庫(kù)中提供了該程序塊。其參數(shù)的定義如下：ININ輸入端的模擬值可直接從模塊上讀取或從一個(gè)整數(shù)格式的數(shù)據(jù)接口上讀取。LO_LIM,HI_LIMLO_LIM(下界)和HI_LIM(上界)輸入?yún)?shù)用于定義規(guī)范化的物理量范圍。OUT規(guī)范化后的值（實(shí)際物理量）以實(shí)數(shù)格式從OUT端輸出。BIPOLARBIPOLAR輸入端用來(lái)決定是否負(fù)數(shù)也被轉(zhuǎn)換。在本例中，標(biāo)志位M0.0為“0”RET_VAL如果該程序塊執(zhí)行無(wú)誤，則RET_VAL端輸出為0。爐膛的溫度以“℃”為單位來(lái)測(cè)量，溫度變送器在溫度為最大溫度設(shè)定值時(shí)對(duì)應(yīng)輸出電流值為20mA，模擬模塊的轉(zhuǎn)換值27648對(duì)應(yīng)于輸入模擬量為20mA。將這個(gè)值轉(zhuǎn)化為實(shí)際物理量，該操作稱(chēng)為模擬量的“規(guī)范化”。標(biāo)準(zhǔn)塊FC105計(jì)算函數(shù)需要輸入一個(gè)整型值，并將其轉(zhuǎn)換為一個(gè)實(shí)際工程值。設(shè)定最低、高限額（LO_LIM和HI_LIM），通過(guò)計(jì)算將輸出結(jié)果寫(xiě)入PLC內(nèi)存。使用的函數(shù)方程如下：OUT=[((FLOAT(IN)-K1)/(K2-1))*(HI_LIM-LO_LIM)]+LO_LIM（4-1）常數(shù)K1及K2設(shè)定，依據(jù)輸入值的極性（單極或雙極）。雙極：假定輸入整數(shù)值為-27648和27648之間，K1=-27648.0和K2=27648.0。單極：假定輸入整數(shù)值為0和27648之間，K1=0.0和K2=27648.0。如果輸入整數(shù)值大于K2且貼近HI_LIM端設(shè)定值則返回一個(gè)錯(cuò)誤。如果輸入整數(shù)值小于K1且貼近LO_LIM端設(shè)定值也返回一個(gè)錯(cuò)誤。4.2上位機(jī)程序設(shè)計(jì)概述WinCC程序是調(diào)度室操作員與整個(gè)集中控制系統(tǒng)交互的界面，是控制中心。它負(fù)責(zé)監(jiān)視全車(chē)間或局部系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、選擇集中或就地控制程序、配置系統(tǒng)模擬量的定標(biāo)值和顯示其當(dāng)前值和趨勢(shì)圖、捕捉并記錄設(shè)備運(yùn)行故障等。整個(gè)WinCC程序界面主要由下面的畫(huà)面組成：主控制面板、流程監(jiān)視、工藝參數(shù)、集中手動(dòng)控制、報(bào)警記錄、趨勢(shì)圖、參數(shù)設(shè)置等。WinCC程序的啟動(dòng)與退出打開(kāi)計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)WinCC項(xiàng)目后，自動(dòng)進(jìn)入WinCC程序。程序首先打開(kāi)的是主控界面。在主控界面中，點(diǎn)擊“關(guān)機(jī)”按鈕，確認(rèn)后退出WinCC，并關(guān)閉計(jì)算機(jī)。主控制面板主控制面板（又稱(chēng)主控制界面），是系統(tǒng)的開(kāi)機(jī)界面。如圖4-1所示：圖4-1主控畫(huà)面主控界面的基本功能：（1）進(jìn)入流程監(jiān)視界面：通過(guò)點(diǎn)擊“流程監(jiān)視”按鈕實(shí)現(xiàn)。（2）進(jìn)入工藝參數(shù)界面：通過(guò)點(diǎn)擊“工藝參數(shù)”按鈕實(shí)現(xiàn)。（3）進(jìn)入集中手動(dòng)控制界面：通過(guò)點(diǎn)擊“集中手控”按鈕實(shí)現(xiàn)。（4）進(jìn)入設(shè)備故障記錄界面：通過(guò)點(diǎn)擊“報(bào)警記錄”按鈕實(shí)現(xiàn)。（5）進(jìn)入工藝參數(shù)趨勢(shì)圖界面：通過(guò)點(diǎn)擊“趨勢(shì)圖”按鈕實(shí)現(xiàn)。（6）進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面：通過(guò)點(diǎn)擊“參數(shù)設(shè)置”按鈕實(shí)現(xiàn)。（7）退出系統(tǒng)和關(guān)閉計(jì)算機(jī)：通過(guò)點(diǎn)擊“關(guān)機(jī)”按鈕實(shí)現(xiàn)。（8）選擇系統(tǒng)的集中/就地、閉鎖/解鎖：可以分別選擇流程設(shè)備及非流程設(shè)備的集中/就地，同時(shí)選擇流程設(shè)備及非流程設(shè)備的閉鎖/解鎖，當(dāng)某一模式被設(shè)置后，該位置按鈕以綠色顯示。（9）顯示系統(tǒng)是否允許開(kāi)車(chē)：系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別設(shè)備的電源、禁啟和其它故障出現(xiàn)故障時(shí)禁止相應(yīng)子系統(tǒng)的開(kāi)車(chē)功能。禁止時(shí)顯示為紅燈，正常時(shí)顯示為綠燈。（10）啟停系統(tǒng)：通過(guò)點(diǎn)擊“開(kāi)車(chē)”或“停車(chē)”按鈕實(shí)現(xiàn)設(shè)備連鎖開(kāi)車(chē)或停車(chē)。（11）急停全車(chē)間設(shè)備：通過(guò)點(diǎn)擊“急?！卑粹o實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)會(huì)要求確認(rèn)。（12）可根據(jù)需要選擇入料的來(lái)源，即903或904。可以單獨(dú)或同時(shí)選擇903和904。被選擇的入料來(lái)源，該位置按鈕以綠色顯示。系統(tǒng)流程監(jiān)視界面圖4-2工藝流程畫(huà)面如圖4-2所示，系統(tǒng)工藝流程界面的基本功能如下：（1）進(jìn)入其它界面：通過(guò)點(diǎn)擊畫(huà)面右下側(cè)對(duì)應(yīng)的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2）監(jiān)視本系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)一臺(tái)設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，通常以綠色指示；停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，以灰色顯示：皮帶類(lèi)：運(yùn)行時(shí)機(jī)頭綠色閃爍，并在上部有流線流動(dòng)指示；刮板類(lèi)：運(yùn)行時(shí)機(jī)頭綠色閃爍，并在下部有流線流動(dòng)指示；泵和風(fēng)機(jī)類(lèi)：運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)彩色葉片旋轉(zhuǎn)指示；滾筒和其它設(shè)備：運(yùn)行時(shí)有綠色閃爍指示。（3）監(jiān)視本子系統(tǒng)的工藝參數(shù)（模擬量）：爐膛溫度和爐膛壓力；干燥機(jī)入口溫度和入口壓力；干燥機(jī)出口溫度和出口壓力；引風(fēng)機(jī)入口溫度和入口壓力；引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)開(kāi)度；事故煙道風(fēng)門(mén)開(kāi)度；鼓風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度。（4）監(jiān)視設(shè)備的故障狀態(tài)：設(shè)備正常狀態(tài)時(shí)，設(shè)備號(hào)文字為黑色；設(shè)備在無(wú)動(dòng)力電源時(shí)，設(shè)備號(hào)文字為紅色；設(shè)備出現(xiàn)啟動(dòng)或運(yùn)行故障時(shí)，設(shè)備號(hào)文字為紅黃間隔閃爍狀態(tài)。集中手動(dòng)控制界面集中手動(dòng)控制界面提供了一個(gè)在集中狀態(tài)下人為控制的開(kāi)車(chē)過(guò)程模式和對(duì)任何一臺(tái)參控設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)控制的功能。如圖4-3所示，基本功能如下：（1）進(jìn)入其它界面：通過(guò)點(diǎn)擊畫(huà)面右下側(cè)對(duì)應(yīng)的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2）顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)：當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，設(shè)備圖標(biāo)為淺綠色，否則為暗色。（3）控制設(shè)備啟停：設(shè)備左側(cè)的綠色按鈕為啟動(dòng)按鈕，右側(cè)的紅色按鈕為停止按鈕。（4）其它按鈕功能與主控界面中功能相同，便于用戶(hù)操作。圖4-3集中手動(dòng)控制畫(huà)面系統(tǒng)工藝參數(shù)界面工藝參數(shù)界面實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前系統(tǒng)所有工藝參數(shù)的量值，提供對(duì)工藝參數(shù)調(diào)節(jié)的交互。其畫(huà)面如圖4-4所示：圖4-4工藝參數(shù)及設(shè)備狀態(tài)畫(huà)面工藝參數(shù)界面的基本功能如下：（1）監(jiān)視爐膛溫度和爐膛壓力；（2）監(jiān)視干燥機(jī)入口溫度和壓力；（3）監(jiān)視干燥機(jī)出口溫度和壓力；（4）監(jiān)視引風(fēng)機(jī)入口溫度和壓力；（5）控制和監(jiān)視引風(fēng)機(jī)風(fēng)門(mén)開(kāi)度；（6）控制和監(jiān)視事故煙道風(fēng)門(mén)開(kāi)度；（7）控制和監(jiān)視鼓風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度；（8）進(jìn)入其它界面：通過(guò)點(diǎn)擊畫(huà)面右下側(cè)對(duì)應(yīng)的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)；（9）引風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度自動(dòng)跟蹤功能：當(dāng)引風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行后自動(dòng)打開(kāi)引風(fēng)風(fēng)門(mén)并跟蹤到開(kāi)度設(shè)定值；（10）引風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度手動(dòng)調(diào)節(jié)功能：可以根據(jù)需要手動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉引風(fēng)風(fēng)門(mén)；（11）事故煙道、鼓風(fēng)風(fēng)門(mén)和引風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度的手動(dòng)調(diào)節(jié)方式相同。4.2.7參數(shù)設(shè)置界面參數(shù)設(shè)置界面使得操作員能夠?qū)ο到y(tǒng)中溫度、壓力和開(kāi)度等物理量進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)定，設(shè)定其限值。另外，還提供了溫度的閉鎖/解鎖的切換功能。進(jìn)入其它界面：通過(guò)點(diǎn)擊畫(huà)面右下側(cè)對(duì)應(yīng)的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。畫(huà)面如圖4-5所示：圖4-5參數(shù)設(shè)置畫(huà)面4.2.8設(shè)備運(yùn)行事件記錄界面設(shè)備運(yùn)行事件記錄界面是系統(tǒng)對(duì)最新的設(shè)備報(bào)警、故障事件的記錄器，每個(gè)事件的內(nèi)容包括事件號(hào)、日期、時(shí)間、信息文本、錯(cuò)誤點(diǎn)等內(nèi)容。其畫(huà)面如下圖所示：圖4-6系統(tǒng)報(bào)警畫(huà)面（1）進(jìn)入其它界面：通過(guò)點(diǎn)擊畫(huà)面右下側(cè)對(duì)應(yīng)的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2）報(bào)警接觸按鈕：點(diǎn)擊該按鈕，可以解除報(bào)警。4.2.9趨勢(shì)圖系統(tǒng)提供所有在線模擬參量的歷史趨勢(shì)圖，供崗位人員參考。如圖4-7所示：圖4-7趨勢(shì)圖畫(huà)面（1）進(jìn)入其它界面：通過(guò)點(diǎn)擊畫(huà)面右下側(cè)對(duì)應(yīng)的按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2）通過(guò)坐標(biāo)軸內(nèi)各模擬量的變化曲線，可以觀察出各模擬量的變化趨勢(shì)。5結(jié)論本設(shè)計(jì)煤泥烘干設(shè)備PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)如下：（1）采用工作可靠，編程靈活、方便的可編程控制器取代原系統(tǒng)眾多的中間繼電器和時(shí)間繼電器，能準(zhǔn)確無(wú)誤地控制設(shè)備啟停、溫度、壓力和風(fēng)門(mén)開(kāi)度等參量，且系統(tǒng)線路線少，電氣原理圖簡(jiǎn)單明了，維護(hù)方便。（2）采用西門(mén)子公司W(wǎng)INCC組態(tài)軟件繪制的人機(jī)界面，直觀性好，為操作及維護(hù)人員該裝置的工作狀態(tài)提供了極大的方便。（3）控制過(guò)程中用模擬量輸入模塊來(lái)采集溫度、壓力和風(fēng)門(mén)開(kāi)度模擬量，溫度傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，壓力傳感器將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，執(zhí)行器采集并控制風(fēng)門(mén)開(kāi)度，整個(gè)過(guò)程只需要在內(nèi)部編程即可實(shí)現(xiàn)。（4）本設(shè)計(jì)中主要以設(shè)備的啟停為例進(jìn)行講解的，具有自動(dòng)不足之處：控制過(guò)程中只設(shè)計(jì)了模擬量輸入模塊來(lái)采集溫度、壓力和風(fēng)門(mén)開(kāi)度模擬量，未設(shè)計(jì)模擬量輸出模塊自動(dòng)控制模擬量變化，需通過(guò)人工手動(dòng)方式控制模擬量。設(shè)計(jì)還可以進(jìn)一步增加模擬量輸出模塊，通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉環(huán)控制模擬量的變化致謝本文的研究工作是在王會(huì)剛導(dǎo)師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，王老師傾注了大量心血和汗水，提供了一個(gè)機(jī)會(huì)讓我進(jìn)行這個(gè)課題的研究，使我得以了解實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作，由此我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還鍛煉了實(shí)際動(dòng)手能力。王老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，謙和質(zhì)樸的風(fēng)范和對(duì)科學(xué)的執(zhí)著追求的精神，將對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生積極的影響。在此我向王會(huì)剛導(dǎo)師致以最誠(chéng)摯的感謝和深深的敬意。同時(shí)向幾年來(lái)關(guān)心和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)和朋友表示真誠(chéng)的謝意！在我的求學(xué)生涯中，父母一直給我默默無(wú)聞的支持、鼓勵(lì)，是我無(wú)法用言語(yǔ)所能表達(dá)的。最后，真誠(chéng)感謝各位老師在百忙之中對(duì)本文的審閱，敬請(qǐng)指教。參考文獻(xiàn)[1]郗永秋.選煤廠集中控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[學(xué)位論文]，重慶:重慶大學(xué),2007.[2]陳章寶.基于PLC的重介選煤工藝模糊控制的研究[學(xué)位論文]，安徽:安徽理工大學(xué),2006.[3]朱英韜.工業(yè)電氣控制技術(shù)，北京，工業(yè)大學(xué)出版社，1991：91-96[4]廖常初.PLC編程及應(yīng)用，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2005：15-23，76-80[5]SIEMENAG.SIMATICNETCP243-1CommunicationsprocessorforIndustrialEthernetTechnicalManual.2002.[6]韓黎.PLC在機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用與研究[學(xué)位論文]，西安:西安建筑科技大學(xué),2006.[7]SIEMENAG.SIMATICS7-200ProgrammableControllerSystemManual.2004.[8]許志軍.工業(yè)控制組態(tài)軟件及應(yīng)用，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2005：43-54[9]郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)，南京，東南大學(xué)出版社，2003：119-137[10]廖常初.S7-300／400PLC應(yīng)用技術(shù)，北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.[11]于曉輝,顧海明.S7—200及工控組態(tài)WinCC的應(yīng)用，機(jī)械工程與自動(dòng)化，2006,4(2):134－135.[12]李劍峰等.軟技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景，計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2004（24）：57－60.[13]林偉.淺談組態(tài)軟件發(fā)展趨勢(shì)[J]，自動(dòng)化博覽，2003（1）：59-64[14]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電氣制圖，北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1986.[15]LingarkarR,LiuL,etal.Knoiwledge-basedAdaptiveComputerControlInMnufacturingSystems:Acasestudy.IEEETrans.SMC,1990,20(3):606～608.[16]李方園.PLC行業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，北京：中國(guó)電力出版社，2007[17]靜康.實(shí)用電工典型線路圖例，北京:中國(guó)水利水電出版社，1998[18]胡建.西門(mén)子S7-300PLC應(yīng)用教程，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2007.2[19]許多.淺談PLC的發(fā)展趨勢(shì)，甘肅科技，2004，20（6）：65-67外文資料PLCisstilldevelopinginall-roundFromtheinventedtimetothelate1980sof20thcentury,PLCisgenerallyusedonlyforaautomaticcontrolofsingleprocess,beyondthescopeofexpansion.Basedonthedifferentrequirementsofusers,PLCisincreasingandstrengtheningitsfunctions,andmakingadvancesteptotheautomationofsetsequipmentthroughcommunicationnetwork.Steppingintothemid-1990s,somebodyhaspredictedthatitwouldgraduallywithdrawfromthehistorystageofautomationbecausePLCtechnologywasfacingthechallengesofsoftPLC/PCcontroltechnology.Butinthecontrary,inthepastfiveyears,ultra-smallandsmallPLCgreatlyenhancesthefunction,andincreasetheproductionsubstantially.Althoughhigh-techPLCfacethefrequentchallengesofPCcontroltechnology,accordingtotheirowntechnologyandproductdevelopmentneeds,throughthefullintroductionofcomputersnewtechnologyandinformationtechnology,PLCindustryfacetheproblemscalmlywithanorderlymanner.Therefore,PLCasthecoreofautomaticcontrolisstillunshakable.Aftersteppingintothe21stcentury,onthewhole,regardlessofhardwareandsystemsoftware(foroperatingsystems,programminglanguages),andevennetworkingcommunications,PLCisdevelopingtowardstandardization,andseekinganinvinciblepositionintheERP,MESandPCS'sthree-tierarchitecturewithaviewtomeettheindustrialproduction,managementandoperationsystembetter.AndPLCisenhancingtheproductcompetitivenessbypursuitofcost,rapidresponse,andcomprehensiveandoverallefficiency.StableoperationandhighreliabilityarePLC’smostbasicfeatures;andimporting,exportingandprocedureshasthecharacteristicofahardreal-time;ensuretheimplementationofthereliabilityandthefaultstandsatleast;powerfailurewillnotcauseabigimpact;reinforcedstructuresuitableforindustrialenvironmentalapplications;controllingcodeanditsimplementationwithoutinfluenceofanyvirusoutside;maintenanceandservicesystemissound;ahugemaintenancewithexperiencedstaff(ItissaidthatonlyinEuropeanthepopulation,thedesign,manufacturing,sales,applicationsandservicesonthemaintenancestaffismorethan100,000);Thelow-endapplications,PLCisofgreatprice-performanceadvantages.PLCtakesthecentralpositioninfactoryautomationanditwasverystrong.PLCtechnologyhasalong-termstability,andpromotesthetechnologicaldevelopmentinatimelymanner.Theconvenientapplicationsforbothhardwareandsoftwareandproperpricemakeitbecamethebesttechnologyincontrolindustrial.WecansaythatPLCcanmeetthe85to90percentoftheperformancethattoday'sindustrialcontrolrequired.Anditsweakerpartscanalsobeaddedbyotheroptions.Inrecentyears,intermsofproductfeatures,PLCisusheringitsmaturity.Underthepremiseofimprovingitstechnicalcontent(small,high-performance,open-)continuously,PLCconvergewithITtechnologies(includingEthernet,Internet,wirelessnetworktechnology,fieldbustechnology,softwareengineeringmethodsandenhancetheuseofPLCProgramminglanguage,developmentofnewprogrammingsystems,etc.).ThefollowingpartsdiscusstherecentchangesofPLCfromboththehardwareandsoftware.PLChardwareFromarchitectureaspect,PLChardwareachieveanewmodalofstructurethatseveralCPUmoduleinthesameframe;fromdetails,itachievesminiaturization,high-speedandpenetrateinformationtechnologyintothePLCbychoosing32-bitRISCMPU,adedicatedLSIandmulti-CPUmodulestructureandmulti-CPUchips.CommunicationInstallingseveralCPUmoduleinaPLCsystem,andeachCPUmoduleimplementsacertainkindofcontroltask,andcontrolstheexchangewithI/Osystemthatthetaskrelatestosoitisfasterandmorereliable.MiniaturizationInrecentyears,thereisincreasingstrongdemandaboutminiaturizationofPLC.Becausethesmallproductioncanmakeuseofthevenuespaceeffectively,andtheinstallationofPLCisflexible,sowecanlocalPLCintheplacewherewecannotlocalbefore.SmallPLCcanalsoreducematerialconsumption,andlowermanufacturingcostsandtransportcosts.Toachievethis,weneedtodeveloplarge-scaleapplication-specificintegratedcircuitchip(ASIC)toreducethenumberanduseaballgridarray(BGA)toensurethatitcanprovidesufficientnumberofpin-countunderthesamepackagesize.Inaddition,areductionofconnectorspaceintheprintedcircuitboardrequestthepinconnectorspacingbesmallenough.Withthedevelopmentofmicro-processingtechnology,printedcircuitboardlayoutofthewiringcanachievehigh-density,high-rise(suchasaCPUmoduleusingaonemillimeterthicklayerofsubstratemadeofcircuitboards8)andthinner,andthisgreatlyin