基于PLC与组态王的远控给煤机的设计与应用

　　0 前言

　　大同煤业集团马脊梁集运站以前主要使用电机振动给煤机、输送带把洗煤厂精洗过的煤送至装车系统，电机振动给煤机存在煤块破碎率高、易堵塞、噪声大、给煤量小、给煤量无法调节等缺点，为了减少装车时间、精确控制装车量，设计了基于PLC控制的新型远控液压给煤机，主控计算机安装在集控室，距现场PLC 的距离大于300 m，在组态王组态的人机控制界面上可控制给煤要求的闸门开关、破拱、振动等动作;通过旋转编码器精确控制闸门旋转的角度，从而精确地控制给煤量;并能直观地在控制界面上动态显示。主控计算机与PLC 之间采用MPI 通讯协议，实现了数据的远距离传输。可直接触摸屏幕进行控制、也可用鼠标点击控制，操作简单、灵敏，能够实现就地控制，也可实现远距离(>300m)控制。

　　该给煤机运行1 a 多以来， 改善了现场工作环境，减少了操作人员的装车时间，运行安全可靠，使用状况良好，更好地满足了生产要求。

　　1 液压系统的工作原理

　　给煤机具有液压破拱、振动给料、弧形闸门转动等控制，液压控制系统原理如图1 所示。

　　液压系统中，换向控制集成块4、6 通过液压缸5 的活塞杆控制弧形闸门的转动， 换向控制集成块10 通过液压缸9 的活塞杆实现破拱动作。在电磁溢流阀12 卸荷情况下，电动机空载起动。旋转编码器为Autonics E40s-1000 型，每转发出1 000 个脉冲，通过平行四边形机构与闸门转轴相连接，能保证两者旋转的角度相等。

　　液压泵1 启动后， 液压油通过单向节流阀2 流入蓄能器3，当蓄能器中的压力达到压力继电器11的调定压力后，11 发出信号， 电磁溢流阀12 失电，液压泵卸荷。液压泵1 正常工作时，当换向控制集成块6 中的A 口与C 口、B 口与D 口相通时， 弧形闸门开启;当换向控制集成块6 中的A 口与B 口、C口与D 口相通时，液压缸5 活塞伸出，弧形闸门关闭。突然停电时，液压泵1 停止供油，换向控制集成块4 的A1口与B1口、C1口与D1口相通， 在蓄能器3 中的高压油的作用下，弧形闸门关闭，避免煤仓中煤继续落到输送带上， 造成输送带无法启动现象。

　　2 远控系统结构与工作原理

　　该远程控制系统可控制6 台液压给煤机。其组成：elo 触摸屏;610H 型研华工控制机;CP5611 通讯卡、西门子S7-200 226 型PLC;EM221 扩展模块;EM223 扩展模块。如图2 所示。

　　工控机上装了组态王5.2 和STEP 7 -Micro/WIN V4.0 sp4。使用组态王组态控制界面。控制界面之一如图3 所示。

　　在工控机中加装了西门子CP5611 通讯卡，工控机与S7 之间采用MPI 通讯协议， 实现信号的远距离传输， 本控制系统中信号的实际传输距离为300 m。由于需要控制6 台给煤机， 控制的动作较多，所以输入输出点数较多：输入48 点、输出32 点共80 个I/O 点， 而S7-200 226CPU 只有24 个输入点、16 个输出点共40 个I/O 点， 不能满足实际I/O点的需要，加装了EM221、EM223 两个扩展模块。