科技情報開發(fā)與經(jīng)濟SCI/TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY2005年第15卷 第3期文章編號;1005 - 6033(2005)03 -0275-03收稿日期:2004-12-23基于PLC的煤礦配煤裝車系統(tǒng)司玉海摘要:本系統(tǒng)基于可編程序控制器(PLC)本身具有的邏輯和計算功能及抗干擾和抗震性能強的特點,實現(xiàn)煤礦配煤裝車系統(tǒng)的自動化控制。系統(tǒng)軟件采用模塊化編程,程序用梯形圖語言編寫。系統(tǒng)性能穩(wěn)定,運行費用低,運行可靠。關(guān)鍵詞:PLC;配煤裝車系統(tǒng);自動化控制中圖分類號:TD561文獻標識碼:A煤礦的產(chǎn)品是煤炭,煤礦平均每天拉出煤炭幾十萬噸,裝車、卸車、失效，有利于維護時的安全進行。系統(tǒng)運行中除了故障按鈕按下或者設配煤的任務+分繁重,工作量非常大。過去手動操作時,由于人的主觀誤備停止裝煤，手動狀態(tài)無效,但是允許進行參數(shù)的重新調(diào)整,所調(diào)整的參差而造成的煤炭浪費現(xiàn)象十分嚴重,非常迫切需要提高裝車配煤的自動數(shù)僅對于待裝車皮有效?；潭?。實現(xiàn)全自動配煤作業(yè),既可以減少浪費，又能節(jié)省開支,因此對1.2現(xiàn)場程控 自動方式系統(tǒng)的硬件設備組成于煤礦來說，建立- -個便捷、可靠的自動配煤裝車系統(tǒng)是十分迫切和需配煤裝車系統(tǒng)的硬件設備包括:PLC控制裝置、電子皮帶秤、配煤皮要的。可編程序控制器(PLC)由于體積小、組合方便可軟性商以及具有帶機輸煤裝置、裝車皮帶機給煤裝暨、電液推桿、儲備箱、牽引絞車、位置很強的柔性,僅需修改梯形圖程序就可改變控制功能，同時具有計算、通傳感器及操作臺等。信等特點,因而被廣泛應用于各種工業(yè)控制領域。1.3 現(xiàn)場程控自動方式的工作流程及設計整個系統(tǒng)的控制核心部分是可編程序控制器(PLC),在列車行進的1系統(tǒng)的總 體設計思想軌道上裝有超聲波位暨傳感器,電液推桿的儲備箱上裝有超聲波料位傳感器。裝車皮帶機負責把煤送人電液推桿,同時,通過電子皮帶秤給出輸1.1系統(tǒng)的工作方式本系統(tǒng)由兩種配煤裝車方式組成:現(xiàn)場程控自動方式和現(xiàn)場手動方煤量的相應模擬電壓(或電流)信號;配煤皮帶機把煤倉中的煤輸送到裝式。其中程控自動方式是指配煤裝車在PIC的控制下完全自動運行,現(xiàn)車皮帶機上,其速度根據(jù)漏斗儲存箱中的煤量(要求裝車過程中始終保場手動方式是直接由操作臺就地控制煤倉配煤裝車。其中現(xiàn)場程控自動持達約定量)加以最初給定;超聲波位置傳感器測定煤車的位置及煤車方式控制系統(tǒng)主要由PLC及各主設備的動力控制柜組成,直接與各現(xiàn)場車皮的數(shù)量，并把車皮的數(shù)量信息輸送到PIC,由PLC控制裝車皮帶機設備相連?，F(xiàn)場手動方式是直接由操作臺現(xiàn)場控制配煤裝車過程，主要和配煤皮帶機的啟動和停止。同時,PLC采集配煤皮帶秤的輸煤量(模擬由繼電器、接觸器及操作按鈕等構(gòu)成,在此方式下,可以手動操作牽引絞量輸人值)作為控制牽引絞車速度的參考值，也用于每輛煤車裝車量的車的運動和停止、電液推桿的開和關(guān)、配煤皮帶機以及裝車皮帶機的啟參考值。引導列車的牽引絞車的速度由變頻器間接控制，PLC通過uSs動和停止,牽引絞車、配料皮帶機以及電液推桿均可以單獨操作,而且此通信協(xié)議直接控制變頻器。由變頻調(diào)速器控制牽引絞車的運行速度，進過程允許參數(shù)設定和調(diào)整;手動方式的設計是考慮到在現(xiàn)場程控自動方而控制控制煤車的速度;在本系統(tǒng)中，運煤炭的列車由牽引絞車控制運式控制系統(tǒng)失效或檢修時不會中斷配煤裝車任務,從而提高了整個系統(tǒng)行,由電液推桿控制的下料速度，為了實現(xiàn)每節(jié)列車皮都裝滿,并且不撒的可靠性。系統(tǒng)沒有安全檢查位,在此位置上,所有的手動自動操作全部煤的最佳效果，列車與下料速度的匹配是系統(tǒng)控制的關(guān)鍵之處，因為匹配的結(jié)果直接影響到裝車的效率,是本系統(tǒng)設計中最重要的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)場目文獻出版，19.4結(jié)[2] 謝琴芳. CALIS聯(lián)機合作編目手冊[M].北京:北京大學出版社，根據(jù)上面介紹的方法，各個科研單位都可以利用CNMARC標準的2000.(責任編輯:胡建平)存儲格式來管理各種有特色的信息，從而建立各種既符合標準又具有特色的數(shù)據(jù)庫，加速單位的信息化建設,實現(xiàn)信息資源共享,為科研工作提第一作者簡介:馮中華,男，1969年生,四川省人，1993年畢業(yè)于長供強有力的支撐。沙電力學院數(shù)學系,工程師,南京水利科學研究院信息中心,江蘇省南京參考文獻[1]北京圖 書館自動化發(fā)展部.中國機讀目錄通用格式[S].北京:書市虎踞關(guān)34號,210024.Application of CNMARC Memory Format in the Managementof Award - winning AchievementsFENG Zhong-hua中國煤化工。ABSTRACT: By analyzing the identifcation information of the awarpaper puts forward themethod of establishing the database of the award - winning achievMYHC N M H Gmemory format adoptedcommonly in the library system, and making corresponding management by using library' s integrated system, providingretrieval and other services and realizing the resources sharing.KEY WORDS:award - winning achievements; identification information; library system; CNMARC275司玉?；赑LC的煤礦配媒裝車系統(tǒng)本刊E- mail: bjb@ mail. sxino. net信息技術(shù)程控自動方式配煤裝車系統(tǒng)的工作流程如圖1所示。系統(tǒng)的軟件設計運行設備]隨著PLC在自動控制領城內(nèi)的廣泛應用及被控對象的日趨復雜化，PLc控制軟件的開發(fā)單純依靠工程人員的經(jīng)驗顯然是行不通的，而必須[運行設備}-列車箱數(shù)是否為0?要有科學、有效的軟件開發(fā)方法作為指導。因此,結(jié)合PLC可編程邏輯控制器的特點,應用最新軟件工程理論技術(shù)和方法,是進一-步提高PLC軟啟動設備]件開發(fā)效率及質(zhì)量的重要途徑。在本程控自動方式配煤裝車系統(tǒng)中,根據(jù)配煤裝車的工藝流程，采取模塊化結(jié)構(gòu)進行編程，主要由主程序與著[檢測位置傳感器干子程序組成,采用梯形圖邏輯語言編寫。整個配煤裝車系統(tǒng)中,牽引絞車的建度控制采取隨動算法、預測控制。由于牽引絞車的速度與車廂長儲備箱是否越限?，N度、給定裝車量以及電液推桿的煤流量之間存在著函數(shù)關(guān)系，且速度的瞬態(tài)值與各參數(shù)密切相關(guān)。稱重傳感器的煤量積算采取濾波處理，由于IY稱重傳感器所采集的數(shù)據(jù)為瞬態(tài)值，具有一定的隨機性，為了較為準確調(diào)整電液推桿下料地測定實際給煤量，本系統(tǒng)采用算術(shù)平均值法進行謔波。充分利用PLC裝車各模塊的自診斷功能。椴據(jù)工藝流程,在軟件中插人診斷程序,實時判斷傳感器信號.如有異常上傳報警信息。采用多種故障報警提示以及靈活圈1現(xiàn)場程控 自動方式配煤裝車系統(tǒng)的工作流程圖的故障處理手段,確保系統(tǒng)的正常運行。設計方案如下:(1) 初始化程序。初始化是主程序的部分任務，提出系統(tǒng)的控制變本系統(tǒng)采用SIMAIC s7 - 200系列PLC控制現(xiàn)場操作系統(tǒng)?，F(xiàn)場操量.設定列車的車廂數(shù)目、車廂長度、牽引絞車速度初始值、裝車方式設作系統(tǒng)主要由主設備的動力控制柜、操作臺和各種1/0模塊構(gòu)成。動力定等參數(shù)。.控制柜直接與現(xiàn)場各設備相連。動力控制柜由繼電器、接觸器、空氣開(2)主程序。數(shù)據(jù)初始化及各子程序模塊的調(diào)用。漏斗放料,自動裝關(guān)、電流互感器等和可編程控制器一起構(gòu)成程控自動方式系統(tǒng)。操作臺車,稱重處理,故障報警等過程以子程序模塊供主程序調(diào)用。PLC 每隔2上包括顯示裝置、觸摸屏TP270、按鈕.指示燈以及報警設備。在操作臺秒計算當前車廂的裝煤量,以調(diào)節(jié)牽引絞車的速度。上沒有切換開關(guān),通過編程實現(xiàn)自動和手動的轉(zhuǎn)換。觸摸屏TP270.用于(3)集中啟停程序。上下級設備之間具有閉鎖功能，只有下級設備可整個配煤過程中所需要的各種參數(shù)設定、現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示(如每節(jié)車皮的靠啟動后,PLC才發(fā)出啟動上級設備的命令:如啟動過程出現(xiàn)故障，將按實際裝車量，牽引絞車的運行速度.左、右電液推桿的開關(guān)狀況等)、設閉鎖關(guān)系停止設備,同時發(fā)出報警信號。備故障顯示等。PIC與各模塊之間構(gòu)成高速遠程IPO通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)(4)故障報警。 實時采集位置傳感器和接近開關(guān)的狀態(tài).防止裝車皮PLC與現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)交換，與變頻器之間通過uSS協(xié)議進行通信以實帶跑偏、打滑:顯示屏給出畫面.并聲光報警。而且，PLC記錄故障時狀現(xiàn)變頻器對牽引絞車的控制。自動方式下各設備均可單獨運行，因此可態(tài),故障處理完畢,程序繼續(xù), ,不影響裝車的煤量計算。以保證在自動配煤控制系統(tǒng)失效時不會中斷配煤任務，提高了整個系統(tǒng)(5) uss通信協(xié)議。SIEMENS MV變頗器采用兩線制的RS485接的可靠性。SMATIC S7- -200 系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測，口,以基于二進制的uss協(xié)議作為與PLC的現(xiàn)場監(jiān)控和通信協(xié)議。它以監(jiān)測及控制的自動化，無論在獨立運行中或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控主從方式構(gòu)成工業(yè)監(jiān)控網(wǎng)站，該協(xié)議的波特率最高可達187. 5kb/s,通信字符格式為- -位起始位、一位停止位、-位偶校驗位和八位數(shù)據(jù)位。邇制功能，具有很高的性能價格比。本系統(tǒng)CPU選用26XM.它本身集成信數(shù)據(jù)報文格式如下:了24輸人入/16輸出共40個數(shù)字量1/0點:可連接7個擴展模塊,26 kbSTXTLGEADR1I .2 L”n BCC字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個獨立的30 kHz高速計數(shù)器，2個RS485數(shù)據(jù)報文最大長度為256個字節(jié)，它包括三字節(jié)的頭部、一字節(jié)的通訊/編程口,1/0端子排可很容易地整體拆卸。它具有很強的計算與智校驗碼和主數(shù)據(jù)快,數(shù)據(jù)塊按照字的方式組織,高字節(jié)在前。能控制功能，同時具有繼電器控制功能、四則運算功能、數(shù)據(jù)傳送功能sTx:起始字符,為02Hex等。PLC用內(nèi)部的半導體元件取代大量的有節(jié)點電器,僅儒催改內(nèi)部控LGE:報文長度,為n+2,其中3≤n≤254制程序,就可方便地改變系統(tǒng)的控制方式。數(shù)字量1/0模塊采用EM23ADR:從占地址碼,其中bio -4表示從站地址,bis為1表示廣播發(fā)16輸入/16輸出擴展模塊2個，用于接收現(xiàn)場開關(guān)量信號，并傳至送,bi6為1表示鏡像發(fā)送,用于網(wǎng)絡測試,bi7為I表示特殊報文。CPU;同時接收Plc的輸出指令,直接控制接觸器線圖、繼電器或聲光設BCC:校驗字符 ,為從srX開始所有字節(jié)的異或運算。備。模投量1/0模塊采用EM2354輸入/|輸出擴展模塊1個,用于采在一幀內(nèi)完成過程控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瑫r，可以通過指定參數(shù)號完成集現(xiàn)場檢測元件(如電液推桿儲備箱中的超聲波限位傳感器， 電子皮帶設備控制參數(shù)的讀寫。數(shù)據(jù)塊由參數(shù)值城(PKW)和過程數(shù)據(jù)城(PZD)組秤瞬間煤量等)。送人的4 ma -20 mA信號(經(jīng)電壓轉(zhuǎn)換)，并脛A/D成,二者都為變長數(shù)據(jù),格式如下:轉(zhuǎn)換后送入CPU;經(jīng)處理后輸出4 mA - 20 mA電流信號,控制變頻器。控PZD制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。PKEINPEWE...PWVEw.P2D1---PZD.[觸摸屏TP270pKw坡由參數(shù)識別碼、子參數(shù)號和參數(shù)值構(gòu)成，參數(shù)個數(shù)根據(jù)設備的定義最大可有124個字。過程控制數(shù)據(jù)城包括控制字/狀態(tài)字、設定可編程控制器CPU226XM值/實際值,不同的驅(qū)動產(chǎn)品定義不同,最多可有16個字。KE:檢數(shù)標識碼PIT(老示盒數(shù)號.S(iu)為參數(shù)改變標區(qū)70擴展模塊EM233 D D/A擴展模塊EM23中國煤化工站一從站和從站-主站各有動力控制相16種不00001101 (012DHex)表YHCNMHFen等)命令，rKE.示配煤皮帶機電子皮帶機電液推桿0000001010 (22DHex)設置變頻器工作方式命令,工作方式超聲波位置傳感器等現(xiàn)場設備由PWEI的值指定。IND:用來指定某些數(shù)組型設備參數(shù)的子參數(shù)號。圖2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖276科技情報開發(fā)與經(jīng)濟SCI/TECH INFORMATION DEVELOPMENT & ECONOMY2005年第15卷第3期文章編號:1005 - 603200)03 - 0277 -02收稿日期:2004- 10-22熱料窯及冷卻機缺陷原因的探討趙波摘要: 從設備鑄造方面、托輪與領圃受力方面、窯線調(diào)整方面以及設計方面對熟料窯及冷卻機的托輪、領圉產(chǎn)生剝落、裂紋等缺陷的原因進行了分析，并提出了應采取的維護及保養(yǎng)措施。關(guān)鍵詞:熟料窯;冷卻機;托輪;領圈;設備雛護中圄分類號:TH137文獻標識碼:A熟料窯及冷卻機是中鋁山西分公司檢修分廠的大型、非標設備之露。另外,也有可能是在托輪、領圈的毛坯鑄造出來后,因供貨周期所限，-,擔負著熟料燒結(jié) 及冷卻的重任。熟料窯的規(guī)格為4.5 mx 150 m,斜度自然時效周期不夠，鑄造應力不能完全消除等，在使用過程中出現(xiàn)裂為4%,五擋支撐,回轉(zhuǎn)部分的總重量約為12001l;冷卻機的規(guī)格為4.s父。mx50 m,斜度為4 % ,兩擋支撐。隨著近幾年生產(chǎn)的發(fā)展,托輪、領圈相2托輪與領圈受力方面的原因繼出現(xiàn)了剩落、裂紋等缺陷,并有擴大的趨勢,為設備的穩(wěn)定運行帶來重大隱患。筆者通過近幾年現(xiàn)楊管理、日常維護的實踐,就熟料窯及冷卻機由于熟料窯及冷卻機的簡體與水平方向成一定夾角安裝，簡全轉(zhuǎn)動產(chǎn)生缺陷的原因談-些看法。時，在自重作用下將產(chǎn)生- -個很大的下抗力,為了消除這個下抗力并保設備鑄造方面的原因證簡體在允許范圍內(nèi)上下審動，以保證大小齒輪、托輪與領圈面均勻麝損、良好接觸,設計了液壓擋輪裝置。托輪的材質(zhì)為ZG55,領圈的材質(zhì)為ZC45,均為大型、厚壁鑄件,在由于液壓擋輪裝置設計選型、使用維護、檢修管理等方面存在問題，鑄造過程中因為冷卻速度不均勻、流動性差等原因，鑄件存在粘沙、縮使其-度沒有發(fā)揮應有的作用。為了保證生產(chǎn),只好采取調(diào)整托輪擺放孔、裂紋等缺陷。在機械加工過程中有些缺陷因切削顯露出來,在允許的角度等方法維持熟料窯的運行，造成大小齒輪、托輪與領圈面上產(chǎn)生臺缺陷范圍內(nèi)采用補焊等措施進行修補。因修補的材質(zhì)與原材質(zhì)存在差階,不得已在1997年前后對托輪面進行了在線車削。托輪擺放角度的調(diào)異,修補后未進行熱處理等,使用過程中在修補的界面產(chǎn)生滑移、裂紋等整也使托輪與領圈的受力狀況惡化。托輪與領圈間受力為圓柱體線接現(xiàn)象,最后導致剝落。另一類為切削后缺陷未顯露,但經(jīng)過多年使用,因觸,最大接觸應力(Po)為:磨損(每年托輪磨損為2mm~4mm)使表面致密的金屬脫落,使缺陷顯Po=0. 418(Q+ G)(R + R)/ E(cosa, B.RR)}^2≤[Pa]對于SIEMENS的MMV/MDV變頰器，協(xié)議有所簡化，IND固定為TP270進行參數(shù)的設定和調(diào)整，PLC 與TP270之間選用PPI通訊協(xié)議,0, PKW為3字格式,即只有PWE1. PZD城的PZD1是控制字/狀態(tài)字，一根雙絞線即可實現(xiàn)。系統(tǒng)中uss協(xié)議的應用,節(jié)省了現(xiàn)場接線,提高了用來設置和監(jiān)測變頻器的工作狀態(tài)，如運行/停止、方向、故障復位/故系統(tǒng)的抗千擾性能。系統(tǒng)軟件采用模塊化編程技巧,程序易編易改,系統(tǒng)障指示。PZD2為設定頻率/實際頻率,按有符號數(shù)設置,正數(shù)表示正轉(zhuǎn),具有自診斷功能,為維護、檢修帶來方便。負數(shù)表示反轉(zhuǎn)，當PZD2=4 000 Hex時，設置變頻器輸出頻率為參數(shù)參考文獻P013的值、7FFFHex為P013值的2倍頻率輸出,8000Hex~FFFHex.[1]張松順, 謝汝生.通過USS協(xié)議實現(xiàn)變頻器的PLC控制[J].工業(yè)為反向轉(zhuǎn)動,速度按P013值的0% - 200 %變化。儀表與自動化裝置, 2001(2):39 -41.HSW:變頻器頻率設定值。從站一主站結(jié)構(gòu)中為HIw,表示變頻器[2] 楊秉林.發(fā)電廠配煤計算機控制系統(tǒng)[J]。自動化技術(shù)與應用，的頻率輸出值。根據(jù)本協(xié)議,可編程控制器PLC通過RS485接口完成對2001, 20(1) :40 -41.變頻器的控制,比如，變頻器的啟動P停止,故障檢測報警、故障復位以[3]謝子殿. SIMATICS7 - 200可編程控制器原理與應用[M].哈爾及速度和轉(zhuǎn)向控制等。濱:黑龍江人民出版社, 2002.(責任編輯:白尚平)3結(jié)語第- -作者簡介:司玉海,男,1964年12勝,河南省浚縣人,1989年本系統(tǒng)根據(jù)配煤流程要求,可以按選擇的配煤方式給列車加煤。觸畢業(yè)于山西礦業(yè)學院采礦工程系，工程師,現(xiàn)任晉煤集團宏圣公司礦建摸屏TP270可以實時顯示數(shù)據(jù),監(jiān)視現(xiàn)場的一切操作,并可通過觸摸屏分公司副經(jīng)理,山西省晉城市,048006.PLC - based Coal Mixing and Loading SystemSi Yu-haiABSTRACT:The system is based on PLC (programmable logic con中國煤化工:ogic function, calcula-tion ability, anti - jamming and anti - vibration ability. In this way,:MYHC N M H Ging and loading systemcan be realized. The system adopts module programming and its program is compiled with ladder diagram language. Thesystem has the advantages of stable performance, lower cost and reliable operation.KEY WORDS:PLC; coal mixing and loading system; automatic control277