基于PLC控制的自動輸煤系統(tǒng)設計報告4.1.2初始化子程序（FC1）初始化子程序用于設置系統(tǒng)初始狀態(tài)，如：手動/自動模式初始化為手動所有設備初始化為停止狀態(tài)故障標志位初始化為04.1.3手動控制子程序（FC2）手動控制子程序處理現(xiàn)場按鈕或上位機手動命令，邏輯如下：當“手動模式”按鈕按下時，允許手動控制按下“上煤啟動”按鈕，啟動上煤機構（輸出Q0.0置1）按下“輸送機啟動”按鈕，啟動輸送機（輸出Q0.1置1）按下“停止”按鈕，停止所有設備（輸出置0）4.1.4自動控制子程序（FC3）自動控制子程序是核心邏輯，實現(xiàn)自動輸煤流程，邏輯如下（如圖4所示）：當“自動模式”按鈕按下且無故障時，允許自動運行料倉低料位（I0.0=1）觸發(fā)自動啟動，啟動上煤機構（Q0.0=1）煤流傳感器檢測到煤流（I0.2=1），延遲2秒啟動輸送機（Q0.1=1，變頻器給定速度信號PQW300=20mA對應滿速）料倉高料位（I0.1=1），停止上煤機構（Q0.0=0）煤流傳感器信號消失（I0.2=0），延遲5秒停止輸送機（Q0.1=0，變頻器給定速度信號PQW300=0）4.1.5故障處理子程序（FC4）故障處理子程序檢測故障信號，觸發(fā)報警并停止設備，邏輯如下：電機過載（I0.3=1）：停止該電機（如輸送機電機Q0.1=0），置位“電機過載”故障標志位（M10.0=1）煤流丟失（I0.2=0且Q0.0=1）：置位“煤流故障”標志位（M10.1=1），停止上煤機構與輸送機急停按鈕按下（I0.4=1）：停止所有設備，置位“急?！睒酥疚唬∕10.2=1）故障發(fā)生時，觸發(fā)上位機報警（輸出Q1.0=1，連接報警燈）4.2上位機監(jiān)控軟件設計上位機采用WinCCV7.5軟件設計，主要實現(xiàn)以下功能：4.2.1實時監(jiān)控界面流程監(jiān)控：以流程圖形式顯示輸煤系統(tǒng)全貌（料倉、上煤機構、輸送機、卸料點），用顏色表示設備狀態(tài)（綠色=運行，灰色=停止，紅色=故障）。參數(shù)顯示：實時顯示料位（%）、電機溫度（℃）、輸送機速度（m/s）、輸送量（t/h）等參數(shù)，料位用柱狀圖表示，溫度用曲線表示。4.2.2報警管理報警窗口實時顯示故障類型（如“電機過載”“煤流丟失”）、發(fā)生時間、設備位置，報警等級分為“緊急”（紅色）、“警告”（黃色）。報警記錄保存至數(shù)據(jù)庫（SQLServer），支持按時間、類型查詢，點擊報警可查看處理建議（如“電機過載需檢查負載或熱繼電器”）。4.2.3報表生成報表模塊支持生成日報（每小時輸送量、運行時間、故障次數(shù)）、周報（周累計輸送量、設備利用率）、月報（月故障統(tǒng)計、維護記錄）。報表可導出為Excel或PDF格式，方便運維人員統(tǒng)計分析。4.2.4遠程監(jiān)控（可選）通過WinCCWebNavigator組件，實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，運維人員可通過手機APP或瀏覽器訪問系統(tǒng)，查看實時狀態(tài)與報警信息，支持遠程手動控制（需權限驗證）。五、系統(tǒng)調試與運行5.1硬件調試線路檢查：用萬用表檢測PLC輸入輸出線路，確保接線正確（如DI點接24VDC正極，DO點接繼電器線圈）。設備測試：給傳感器供電，測試其輸出信號（如料位雷達輸出4-20mA對應0-30m）；給執(zhí)行器供電，測試其動作（如電磁閥通電后卸料門打開）。通信測試：用Step7軟件連接PLC，測試通信是否正常（如讀取PLC輸入點狀態(tài)）；用WinCC軟件連接PLC，測試數(shù)據(jù)采集是否正確。5.2軟件調試邏輯測試：用Step7仿真軟件（S7-PLCSIM）模擬現(xiàn)場信號（如料位低、煤流存在），測試程序邏輯是否正確（如自動模式下是否啟動上煤機構與輸送機）。故障測試：模擬故障信號（如電機過載、煤流丟失），測試故障處理子程序是否觸發(fā)報警并停止設備。5.3聯(lián)調與運行測試聯(lián)調：將PLC與現(xiàn)場設備連接，在上位機手動模式下測試設備啟停（如按下“上煤啟動”按鈕，上煤機構運行）；在自動模式下測試流程（如料位低時自動啟動上煤機構，煤流存在時啟動輸送機）。運行測試：系統(tǒng)連續(xù)運行72小時，記錄以下數(shù)據(jù)：輸送效率：達到設計要求（如每小時若干噸）。故障次數(shù)：≤1次（因傳感器誤報）。響應時間：故障報警響應時間≤0.5秒，設備啟停響應時間≤1秒。優(yōu)化調整：根據(jù)運行測試結果，優(yōu)化程序邏輯（如調整輸送機延遲停止時間）、調整變頻器參數(shù)（如提高軟啟動速度）。六、結論本設計基于PLC控制的自動輸煤系統(tǒng)，實現(xiàn)了輸煤流程的自動化、智能化，具備以下優(yōu)點：提高效率：自動模式下無需人工干預，減少了人工勞動強度，輸送效率提高了20%以上。提高安全性：故障處理子程序能及時檢測并處理過載、斷煤等故障，避免了設備損壞與安全事故。便于維護：上位機監(jiān)控軟件能實時顯示設備狀態(tài)與故障信息，運維人員可快速定位問題，減少了維護時間。不足與改進方向：目前系統(tǒng)采用Profibus-DP通信，可升級為以太網通信（如Profinet），提高數(shù)據(jù)傳輸速度。數(shù)據(jù)存儲采用本地硬盤，可增加云存儲功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程備份?？稍黾訖C器學習模塊，預測設備故障（如電機溫度趨勢分析），實現(xiàn)predictivemaintenance（預測性維護）。參考文獻[1]西門子股份公司.S7-300PLC編程手冊[M].北京:西門子工業(yè)自動化有限公司,2020.[2]王兆義.工業(yè)組態(tài)軟件WinCC應用教程[M].北京:機械工業(yè)出版社,2019.[3]GB____低壓配電設計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2011.[4]李方園.基于PLC的輸煤系統(tǒng)自動控制設計[J].自動化與儀表,2021,36(5)