基于PLC的汽车入场煤采样机自动化控制系统设计(2)

（3）可扩展性：系统便于扩展，以保护前期投资的有效性和后续投资的连续性。经济性：以节约成本为基本出发点，建立一个运行可靠、满足公司实际需求的采制样操作系统。

（4）易用性：系统操作简便、直观，以利于各个层次的人员使用。

（5） 可靠性：确保系统可靠运行，在关键部分应有安全和容错措施。

（6）可管理性：系统从设计、器件、设备等的选型都必须考虑到系统的可管理性和可维护性。

（7）开放性：采用符合国际标准的产品，保证系统具有开放性特点。

（8）实时性：数据实时在线监察，实时现场工况监控，数据库共享，分析结果分权限浏览。根据以上设计原则，并综合考虑煤场的工作模式后，在缩分留样环节前增加了灰水分析仪（能够测量灰分、水分、发热量），使其工艺流程修正参见图1所示。

这种灰水分析仪与采制样设备相结合的工作方式既解决了传统工作方式不易解决的问题，又能快速地将入场煤的灰分、水分、发热量分析出来，减少了焦化厂煤质分析人员的工作量，提高了工作效率。

3系统组成

灰水分析仪与采制样设备相结合的采样机已成功地在河南某焦化厂投运。此系统完成一个采样周期共计136秒，其中从汽车车厢内取样时间为36秒，在线分析时间为100秒。系统控制原理结构框图如图2所示。

现场检测仪表对生产中各个参数自动、连续地进行检测，同时将信号反馈给现场PLC和上位机，并在上位机显示器上显示出来；plc和上位机比较程序中设定的工艺参数，自动地调节某台设备的工况（启动、停止或调速）及存储煤质数据，从而自动满足生产过程需要。

3.1系统构成

（1）上位机。本系统采用pii的研华工控机，捷瑞公司的rs232转rs322/485工业通讯卡，数据库采用与焦化厂信息管理系统相一致数据库visual  foxpro6.0，采用视频捕捉卡，图像分割器。闭路监控系统。

（2）可编程控制器（plc）。采用西门子公司的plc系列cpu224为控制核心，另有两块i/o模块，一块输出模块，一块8输入的模拟量转换模块，用于转换在线分析仪检测到的数据，internet通讯模块。各种开关量及模拟量输入到plc后，由上位机发出执行指令，plc经过运算后，将其运算结果输出到电机、电动滚筒、电动推杆等执行机构。

（3）上位机与plc通信：解决此问题，我们采用了北京亚控科技发展有限公司的组态王6.0作为组态软件，通过plc编程口与上位机通信。组态王6.0是运行于microsoft windows nt / xp中文平台的全中文界面的组态软件，采用了多线程、com组件等新技术，能够实现适时多任务，具有开放的程序接口，可以自由地存取数据，且与各种关系数据库能够完整连接。

（4）汽车刷卡机。本刷卡机采用了与汽车衡相同型号的刷卡机lk480，用于自动识别不同煤矿的煤炭和车号，以保证煤质分析结果与对应煤车的一致性，便于焦化厂管理。