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2、控制系统的功能要求

控制系统包括原有生产线及新增生产线，使用PLC在完成新生产线控制的同时，还要与原有生产线进行兼容控制，原有设备的一些动作信号要与新设备进行连锁控制，在新生产线中，用分离机分离矿颗粒，通过密闭真空完成粉料的输送处理，进行粉料的混合，最后对粉料完成提升、分类收集、运送等处理。

在本次PLC改造应用控制系统中，从提高工厂供电电网的功率因素及节电方面考虑，采用变频器对生产线上长期运行的各个电机进行变频驱动控制改造，用于减少电机启动时对电网冲击。PLC接收变频器的故障信号及其他反馈信号，控制电机的启动停止及各电磁阀的开闭动作来完成对整个设备的自动化控制功能。

3、PLC配置及控制对象

根据控制功能要求，需要对设备进行各种逻辑、顺序、过程控制，包括对设备的手自动控制、各种报警输入、输出，信号反馈等的多层控制等，对PLC的输入输出的点数要求较多。其中，PLC控制的输入信号包括：操作台的启停按钮、压力表的高低压反馈信号、各个电机运行反馈信号、转速表高低速反馈信号、各种故障输入信号等共42个输入点；PLC控制的输出信号包括：各个电机、电磁阀、变频器、状态指示输出等共68个输出点。 PLC配置的如图1所示，所控制的主要对象见附表所示。

2、控制系统的功能要求

控制系统包括原有生产线及新增生产线，使用PLC在完成新生产线控制的同时，还要与原有生产线进行兼容控制，原有设备的一些动作信号要与新设备进行连锁控制，在新生产线中，用分离机分离矿颗粒，通过密闭真空完成粉料的输送处理，进行粉料的混合，最后对粉料完成提升、分类收集、运送等处理。

在本次PLC改造应用控制系统中，从提高工厂供电电网的功率因素及节电方面考虑，采用变频器对生产线上长期运行的各个电机进行变频驱动控制改造，用于减少电机启动时对电网冲击。PLC接收变频器的故障信号及其他反馈信号，控制电机的启动停止及各电磁阀的开闭动作来完成对整个设备的自动化控制功能。

3、PLC配置及控制对象

根据控制功能要求，需要对设备进行各种逻辑、顺序、过程控制，包括对设备的手自动控制、各种报警输入、输出，信号反馈等的多层控制等，对PLC的输入输出的点数要求较多。其中，PLC控制的输入信号包括：操作台的启停按钮、压力表的高低压反馈信号、各个电机运行反馈信号、转速表高低速反馈信号、各种故障输入信号等共42个输入点；PLC控制的输出信号包括：各个电机、电磁阀、变频器、状态指示输出等共68个输出点。 PLC配置的如图1所示，所控制的主要对象见附表所示。

图1、PLC硬件配置

附表：PLC控制对象

4、控制要求及程序设计

根据生产线的工作要求，首先确定各个动作的先后次序和相互关系，写出PLC各个输入输出信号间的逻辑关系，再由逻辑关系转为梯形图。PLC控制分手动和自动控制两部分控制，根据系统控制要求，程序设计包括输灰机控制及螺运机控制设计等等。

(1)控制部分

控制部分主要控制各种2位5通电磁阀，包括进气阀、输灰阀、进灰阀、助泄阀、压力表、状态指示灯、故障报警蜂鸣器等。正常时为自动控制状态，由安装在管路上的压力表给出的压力高、低限位的反馈信号，来控制各个电磁阀及电机的开停，当系统需要强制输送、采样、调试或出现故障时，使用手动独立回路启动控制系统。

电磁阀配置图
(2)工作原理

由原设备成品桶、入料桶连锁信号及压缩空气压力表反馈信号，作为输灰机控制系统的启动停止信号，正常状态下由操作人员通过操作台启动停止按钮启动控制系统，压缩空气异常时报警停机。按下启动按钮后，打开进气电磁阀加压，若管路压力表此时处于设定压力上限位置(高压)，则开启阀输送粉料，若此时压力表处于设定压力下限位置(低压)，则即时停止进气及输送，打开进阀入料，同时开启收尘机助泄阀助泄，当入料计时到或入料桶处于高料位位置时关闭进料电磁阀，从而完成一个进料输料的控制循环。

其中，当进气阀开启而压力表超时处于低压位置时为加压时间过长，或输料阀开启而压力表超时处于高压位置时管路堵塞，存在加压过长或管路堵塞时声光报警停机，此时需要故障复位报警后才能启动输料机控制系统。

输送机PLC自动控制系统结构流程图
(3)螺运机控制部分

螺运机自动控制系统的工作流程：通过操作台顺序启动按钮启动分离机1、2、3号,然后启动风车,打开风挡,启动转饲机再启动螺运机,启动过程中不断观察现场情况。在开启风车的同时或由压差表给出的压差值,按定时按顺序间隔开启1#～8#袋滤集尘阀,直至按下风车停止按钮停止集尘阀。各个电机的热继电器信号及转速表高低速信号作为其停机信号反馈至PLC。分离机、风车、风挡、转饲机、螺运机及输灰机在各个环节之间环环相扣,按照一定工作顺序自行投入运行。

(4)袋滤集尘阀控制部分

袋滤集尘阀的自动控制设计，主要是使用PLC内部的软定时器进行，从1#集尘阀到8#集尘阀时间顺序循环工作，直至命令停止。

(5)分离机控制部分

分离机属于高惯性离心式机械，其工作特点为起动时工作电流较大，正常工作时负载较轻，停止时惯性较大。采用变频器控制可以很好的减少启动电机时对电网的冲击，并采用屏蔽控制电缆，减少变频器对其它电器元件的高次谐波影响。

(6)报警程序设计

各个控制部分或元件出现故障时要有声光报警，当报警发生时故障部分设备停止运行、或投入备用设备运行、或进行故障清理后继续运行、或使用手动独立回路单个启动控制系统。故障包括各个电机的热过载继电器、变频器故障、输料机的加压过长、管路堵塞故障等等，采用PLS指令可以很好的实现报警及报警复位控制功能。

（7） 分离机控制部分

分离机属于高惯性离心式机械，其工作特点为起动时工作电流较大，正常工作时负载较轻，停止时惯性较大，采用变频器控制可以很好的减少启动电机时对电网的冲击，并采用屏蔽控制电缆，减少变频器对其它电器元件的高次谐波影响。
5、项目自动控制系统设计采用的系列PLC，具有强大的扩展功能、高度可靠性及向上兼容性。 CPU内部64K内存，8K步编程内存，256个I/O点，可扩展2048个远程I/O点，锂电池5年使用寿命，同时可通过网络模块(CC-link)，与临近的另一套同系列的PLC生产线相兼容组网，也可组成分布式I/O，减少连线。