SS型無料鐘爐頂裝料設(shè)備組成

SS型無料鐘爐頂設(shè)備主要由（自上而下)受料斗、截料閥(也稱瓜皮閥)、上密封閥、料罐、料流調(diào)節(jié)閥、下密封閥、補(bǔ)償器、SS型布料器、水冷爐頂鋼圈和布料溜槽等部分組成。其布置型式如右圖所示。1前言

目前高爐自動(dòng)化控制系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)已十分普遍，尤其是在高爐上料自動(dòng)化控制方面。備料程序作為上料自動(dòng)化控制系統(tǒng)重要的一部分，將高爐操作者的意圖轉(zhuǎn)變?yōu)镻LC可執(zhí)行的命令，起著非常重要的作用。

2高爐槽下設(shè)備

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高爐槽下設(shè)備通常由若干原料槽及與其相對(duì)應(yīng)的給料設(shè)備、稱量漏斗、運(yùn)料皮帶、粉料運(yùn)輸皮帶、中間稱量斗組成.圖1為較常見的

槽下設(shè)備布置示意圖（圖中所示僅為槽下一側(cè)，另一側(cè)相似）。

3備料

備料包括和原料槽對(duì)應(yīng)的稱量漏斗（簡(jiǎn)稱稱量斗)和中間稱量斗（簡(jiǎn)稱中間斗）的備料。前者比較簡(jiǎn)單,當(dāng)稱量斗電子稱發(fā)空信號(hào)且閘門關(guān)到位時(shí)就可以啟動(dòng)相對(duì)應(yīng)的給料機(jī)往里備料.中間斗備料則是要按照料批操作制度將各稱量斗的料裝入其中。它涉及到一個(gè)選擇的問題，即何時(shí)應(yīng)該將哪個(gè)稱量斗的料裝入。本文主要介紹這一部分的程序。

4程序流程

根據(jù)高爐操作制度，一般設(shè)有幾個(gè)料批，以新興鑄管公司2號(hào)高爐為例（圖2）。

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它設(shè)有A、B、C、D、E、F、G、H、I9個(gè)料批,第個(gè)料批最多12車料，第個(gè)周期最多36批料。程序的功能就是要原料礦石車按照設(shè)定的料批備入左右稱量斗，由于兩個(gè)稱量斗的備料程序相似，下面以右礦斗備料為例說明.

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經(jīng)過三次成功的查詢（指查詢到料種允許往右礦斗備），上次料種為上次左礦斗備的料，當(dāng)前料種為本次需要備的料種，下次料種為下次要備的料種。對(duì)當(dāng)前料種值進(jìn)行處理，啟動(dòng)運(yùn)料皮帶，打開相應(yīng)料種稱量斗門，將料裝入右礦斗，本次右礦斗備料結(jié)束.

6舉例

假設(shè)周期4是D料批，周期5是E料批，右礦斗當(dāng)前是14號(hào)球團(tuán)礦，則右礦斗放完料后，應(yīng)該備18號(hào)燒結(jié)礦，下次應(yīng)該備17號(hào)燒結(jié)礦。三次查詢?nèi)缦拢?/p>

查詢次第上次料種當(dāng)前料種下次料種查詢值(V查詢)

1未知未知14號(hào)球團(tuán)礦14號(hào)球團(tuán)礦

2未知14號(hào)球團(tuán)礦18號(hào)燒結(jié)礦18號(hào)燒結(jié)礦

;314號(hào)球團(tuán)礦18號(hào)燒結(jié)礦17號(hào)燒結(jié)礦17號(hào)燒結(jié)礦

由例可知，程序可以正確的實(shí)現(xiàn)其功能。

7結(jié)束語

本程序作為一種比較成熟典型的PLC備料程序，適合于料車上料方式的中小型高爐。

;贊助商鏈接PLC順序控制系統(tǒng)的幾種簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)方法

本文先闡述了順序控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)思路，接著再介紹四種由PLC控制的順序控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

引言

在生產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)控制領(lǐng)域,PLC順序控制系統(tǒng)的應(yīng)用量大面廣.然而,工藝不同的生產(chǎn)機(jī)械要求設(shè)計(jì)不同的控制系統(tǒng)梯形圖。目前，不少電氣設(shè)計(jì)人員仍然采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法來設(shè)計(jì)PLC順序控制系統(tǒng)，不僅設(shè)計(jì)效率低,容易出差錯(cuò)，而且設(shè)計(jì)階段難以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，需要多次調(diào)試、修改才符合設(shè)計(jì)要。本文提出的4種簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)方法,能快速地一次設(shè)計(jì)成功PLC順序控制系統(tǒng).

順序控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及設(shè)計(jì)思路

1．特點(diǎn)順序控制系統(tǒng)是指按照預(yù)定的受控執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作順序及相應(yīng)的轉(zhuǎn)步條件，一步一步進(jìn)行的自動(dòng)控制系統(tǒng)。其受控設(shè)備通常是動(dòng)作順序不變或相對(duì)固定的生產(chǎn)機(jī)械.這種控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)步主令信號(hào)大多數(shù)是行程開關(guān)（包括有觸點(diǎn)或無觸點(diǎn)行程開關(guān)、光電開關(guān)、干簧管開關(guān)、霍爾元件開關(guān)等位置檢測(cè)開關(guān))，有時(shí)也采用壓力繼電器、時(shí)間繼電器之類的信號(hào)轉(zhuǎn)換元件作為某些步的轉(zhuǎn)步主令信號(hào)?！?/P〉

為了使順序控制系統(tǒng)工作可靠，通常采用步進(jìn)式順序控制電路結(jié)構(gòu)。所謂步進(jìn)式順序控制，是指控制系統(tǒng)的任一程序步(以下簡(jiǎn)稱步）的得電必須以前一步的得電并且本步的轉(zhuǎn)步主令信號(hào)已發(fā)出為條件.對(duì)生產(chǎn)機(jī)械而言，受控設(shè)備任一步的機(jī)械動(dòng)作是否執(zhí)行，取決于控制系統(tǒng)前一步是否已有輸出信號(hào)及其受控機(jī)械動(dòng)作是否已完成.若前一步的動(dòng)作未完成，則后一步的動(dòng)作無法執(zhí)行。這種控制系統(tǒng)的互鎖嚴(yán)密，即便轉(zhuǎn)步主令信號(hào)元件失靈或出現(xiàn)誤操作，亦不會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作順序錯(cuò)亂.<；/P〉

2．設(shè)計(jì)思路本文提出的4種簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)方法都是先設(shè)計(jì)步進(jìn)階梯，在步進(jìn)階梯實(shí)現(xiàn)由轉(zhuǎn)步主令信號(hào)控制輔助繼電器得失電；然后根據(jù)步進(jìn)階梯設(shè)計(jì)輸出階梯，在輸出階梯實(shí)現(xiàn)由輔助繼電器控制輸出繼電器得失電。這4種設(shè)計(jì)法所設(shè)計(jì)的梯形圖電路結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的指令應(yīng)適用于大多數(shù)PLC機(jī)型,具有通用性。

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由于各種PLC機(jī)型的編程元件代號(hào)及其編號(hào)不盡相同,為便于闡述，本文約定：所有梯形圖中的輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器（又稱內(nèi)部繼電器）的代號(hào)分別為：X、Y、M。設(shè)計(jì)中所用到的某些功能指令，如置位指令約定為S×,復(fù)位指令為R×；移位指指令為SR×。其中的“×”表示編程元件的編號(hào)，用十進(jìn)制數(shù)表示。用這些方法設(shè)計(jì)實(shí)際的控制系統(tǒng)時(shí),應(yīng)將編程元件代號(hào)和編號(hào)變換成所選用的PLC機(jī)型對(duì)應(yīng)的代號(hào)和編號(hào)。

圖1順序控制流程

下面分別介紹各種設(shè)計(jì)方法。其中，前3種方法的設(shè)計(jì)依據(jù)都是圖1所示的順序控制流程。圖中,步1的轉(zhuǎn)步主令信號(hào)X0為連接啟動(dòng)按鈕的輸入繼電器(為簡(jiǎn)明起見，后述的轉(zhuǎn)步主令信號(hào)均省去“輸入繼電器”幾個(gè)字，只提輸入信號(hào)）,X1為原位開關(guān)信號(hào),X2、X3、X4分別為步2、3、4的轉(zhuǎn)步主令開關(guān)信號(hào)。M1~M5分別為各步的受控輔助繼電器。Y1～Y4分別為各步受控的輸出繼電器。

一、逐步得電同步失電型步進(jìn)順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)法

如圖2所示，這種設(shè)計(jì)方法是根據(jù)“與”、“或”、“非"的基本邏輯關(guān)系，設(shè)計(jì)成串聯(lián)、并聯(lián)或串、并聯(lián)復(fù)合的電路結(jié)構(gòu).

圖2逐步得電同步失電步進(jìn)順控梯形圖

1．步進(jìn)階梯的設(shè)計(jì)步進(jìn)階梯的結(jié)構(gòu)

如圖2a所示。步1的M1得電條件是受控機(jī)械原位開關(guān)X1處于壓合狀態(tài)（若受控機(jī)械有多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，則要求每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原位開關(guān)均處于壓合狀態(tài)），滿足原位條件后按起動(dòng)按鈕X0才能得電。M1得電后自鎖，并為步2提供步進(jìn)條件信號(hào)（M1的常開觸點(diǎn)）。步1的執(zhí)行動(dòng)作完成時(shí)觸發(fā)的行程開關(guān)信號(hào)X2作為步2的轉(zhuǎn)步條件信號(hào).步2的M2的輸入滿足其步進(jìn)條件和轉(zhuǎn)步條件后得電自鎖，并為步3提供步進(jìn)條件信號(hào)。按此規(guī)律即可實(shí)現(xiàn)后續(xù)每一工作步輔助繼電器的得電和自鎖。停止步M5的步進(jìn)條件信號(hào)和轉(zhuǎn)步條件信號(hào)分別為:最后一個(gè)工作步M4發(fā)出的步進(jìn)條件信號(hào)（M4的常開觸點(diǎn)）和該步動(dòng)作完成時(shí)所觸發(fā)的轉(zhuǎn)步信號(hào)X1。由于M5的得電信號(hào)令控制系統(tǒng)失電，所以M5的回路不自鎖，而且要將其常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在步1回路的最左端。從步2起后續(xù)各個(gè)步的回路構(gòu)成分支回路。一旦M5得電便使整個(gè)系統(tǒng)失電。如不用分支回路的結(jié)構(gòu)，也可采用圖3所示的回路。即把M5常閉觸點(diǎn)分別串聯(lián)在每步輔助繼電器的回路上.應(yīng)該注意的是:無論工作步還是停止步，如果某步的轉(zhuǎn)步主令信號(hào)有多個(gè)，則應(yīng)將多個(gè)轉(zhuǎn)步主令信號(hào)互相串聯(lián)。；

圖3逐步得電同步失電梯形圖

2．輸出階梯的設(shè)計(jì)輸出階梯

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如圖2b所示。其設(shè)計(jì)方法是：（1）在控制流程圖中,找出某輸出繼電器M在哪一步開始得電和在哪一步開始失電，以此確定其得電信號(hào)（步進(jìn)階梯中使M開始得電的輔助繼電器常開觸點(diǎn)）和失電信號(hào)(步進(jìn)階梯中使M開始失電的輔助繼電器常閉觸點(diǎn))；（2)將得電信號(hào)、失電信號(hào)和受控輸出繼電器線圈串聯(lián)。如果某個(gè)輸出繼電器在一個(gè)工作循環(huán)中多次得電失電，則將每次得失電的串聯(lián)信號(hào)互相并聯(lián)即可。例如，圖1中輸出繼電器Y1要求在步1和步3得電，在其余步失電。在圖2b畫其控制回路時(shí)，將圖1所示的第一次得電信號(hào)M1和第一次失電信號(hào)M2串聯(lián),第二次得電信號(hào)M4和第二次失電信號(hào)串聯(lián)，然后將二者并聯(lián)起來，再與Y1的線圈串聯(lián)便構(gòu)成Y1的控制回路。其余依此類推.

二、逐步得電逐步失電型步進(jìn)順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)法

1．步進(jìn)階梯設(shè)計(jì)

按圖1所示的控制流程，采用逐步得電逐步失電型順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的步進(jìn)階梯如圖4a所示，其電路結(jié)構(gòu)與圖3的不同點(diǎn)之一是每步的失電由下一步輔助繼電器的常閉接點(diǎn)控制；之二是步1回路必須串聯(lián)步2至最后工作步4的輔助繼電器常閉觸點(diǎn)。以防電路工作時(shí)，因誤操作再次起動(dòng)而導(dǎo)致控制順序錯(cuò)亂。其余的電路結(jié)與圖3相同。

2．輸出階梯設(shè)計(jì)輸出階梯如圖4b所示，輸出繼電器的控制回路根據(jù)控制流程直觀確定。例如，輸出繼電器Y1要求在步1、3得電，則將步1、3的輔助繼電器M1、M3的常開觸點(diǎn)并聯(lián)，再與Y1的線圈串聯(lián)即可。其余輸出繼電器的控制回路構(gòu)成方法與此相同。

圖4逐步得電逐步失電型順控系統(tǒng)梯形圖

圖5置位/復(fù)位指令型順序控制電路

四、移位指令型順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1．步進(jìn)階梯設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依據(jù)如圖6所示。圖7a為按圖6所示要求采用移位指令設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的順序控制系統(tǒng)步進(jìn)階梯，這種步進(jìn)階梯由一個(gè)8位移位寄存器（由移位指令定義輔助繼電器M20～M27而成）作為控制元件。該移位寄存器中的IN為移位數(shù)據(jù)輸入端，CP為移位脈沖輸入端，R為復(fù)位端。這三個(gè)輸入端的輸入信號(hào)均為脈沖上升沿有效.對(duì)順序控制系統(tǒng)來說，輸入IN的信號(hào)必須是一個(gè)單脈沖信號(hào)，即移位數(shù)據(jù)為“1”。起動(dòng)步1時(shí)，IN和CP同時(shí)輸入按鈕信號(hào)X0的脈沖上升沿后，在IN端生成的移位數(shù)據(jù)“1"便移入移位寄存器的M20位，此時(shí)該位有輸出（即輸出M20的常開觸點(diǎn)閉合信號(hào))，建立步1程序，并為步2提供步進(jìn)條件信號(hào)；M20的常閉觸點(diǎn)即時(shí)斷開IN輸入端和CP的步1輸入端，完成數(shù)據(jù)“1"輸入和移位脈沖輸入。從步2起，本步的轉(zhuǎn)步主令信號(hào)一發(fā)出（X2接通），便輸入一個(gè)移位脈沖上升沿，使原來移入M20位的數(shù)據(jù)“1”移入M21位，建立步2程序，并為步3提供步進(jìn)條件信號(hào).移位后，M20位的狀態(tài)變?yōu)?，即其相應(yīng)的步1被撤銷，輸出為0。依此類推便可實(shí)現(xiàn)整個(gè)步進(jìn)階梯逐步得電和逐步失電。最后一步完成并回到原位(X1接通）時(shí),接通移位寄存器的復(fù)位端R，使移位寄存器復(fù)位清零，整個(gè)控制系統(tǒng)失電停止。

圖6移位順序控制流程圖

圖7移位指令型順序控制電路

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設(shè)計(jì)這種步進(jìn)階梯時(shí)要注意以下問題：（1）在一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)內(nèi),移位寄存器的移位數(shù)據(jù)輸入端IN只允許起動(dòng)時(shí)輸入一個(gè)單脈沖信號(hào)。也就是說起動(dòng)時(shí)只能輸入移位數(shù)據(jù)“1"。步進(jìn)階梯的工作原理就是根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)“1"，在移位寄存器中逐步向高位移位來實(shí)現(xiàn)逐步得電和逐步失電。所以輸入端IN要串聯(lián)每個(gè)移位輸出位的常閉觸點(diǎn)；（2）移位寄存器對(duì)移位脈沖輸入端開關(guān)的抖動(dòng)非常敏感。若開關(guān)抖動(dòng)一次，相當(dāng)于多輸入了一個(gè)移位脈沖，移位數(shù)據(jù)“1"隨之多移了一位。由于接點(diǎn)式開關(guān)被觸發(fā)時(shí)難免產(chǎn)生抖動(dòng)。為消除這種影響，在移位脈沖輸入端的步1輸入回路，必須串聯(lián)移位寄存器0位（本例為M20）的常閉觸點(diǎn)，一旦移位數(shù)據(jù)移入M20位，便斷開步1的輸入回路;而從步2開始，每步的輸入回路也要串聯(lián)上一位的常開觸點(diǎn)。例如步2的輸入回路要串聯(lián)上一位M20的常開觸點(diǎn).這樣,當(dāng)移位到步2轉(zhuǎn)步主令信號(hào)對(duì)應(yīng)的M21位時(shí)，便立即斷開步2的輸入回路.采用這樣的移位脈沖輸入回路結(jié)構(gòu)，可確保每步的轉(zhuǎn)步輸入信號(hào)持續(xù)時(shí)間只有PLC的一個(gè)掃描周期（一般只有幾Mｓ），因開關(guān)的抖動(dòng)時(shí)間遠(yuǎn)大于PLC的一個(gè)掃描周期。所以可有效地消除開關(guān)抖動(dòng)的影響。

2．輸出階梯設(shè)計(jì)圖7b為輸出階梯,其結(jié)構(gòu)與圖4b相同，只是輔助繼電器編號(hào)不同而已。

結(jié)束語

上述4種PLC順序控