上世纪60年代末PLC产生于美国马萨诸塞州，MODICON084是世界上第一种投入生产的PLC。PLC崛起于70年代，首先在汽车流水线上大量应 用。80年代PLC走向成熟，全面采用微电子处理器技术，得到大量推广应用，年销售始终以高于20%的增长率上升，奠定了其在工业控制中不可动摇的地位。 90年代，随着工控编程语言IEC 61131-3的正式颁布，PLC开始了它的第三个发展时期，在技术上取得新的突破。PLC在系统结构上，从传统的单机向多CPU和分布式及远程控制系统 发展；在编程语言上，图形化和文本化语言的多样性，创造了更具表达控制要求、通信能力和文字处理的编程环境；从应用角度看，除了继续发展机械加工自动生产 线的控制系统外，更发展了以PLC为基础的DCS系统、监控和数据采集系统（SCADA）、柔性制造系统（FMS）、安全连锁保护系统（ESD）等，全方 位地提高了PLC的应用范围和水平。21世纪PLC技术发展的几个特点

   1  适应市场需要，加强PLC通信联网的信息处理能力

    在信息时代的今天，几乎所有PLC制造商都注意到了加强PLC通信联网的信息处理能力这一点。小型PLC都有通信接口，中、大型PLC都有专门的通信模 块。随着计算机网络技术的飞速发展，PLC的通信联网能使其与PC和其它智能控制设备很方便地交换信息，实现分散控制和集中管理。也就是说，用户需要 PLC与PC更好地融合，通过PLC在软技术上协助改善被控过程的生产性能，在PLC这一级就可以加强信息处理能力。例如，CONTEC与日本三菱电机公 司（以下简称为三菱电机）合作，推出专门插在小Q系列PLC的机架上的PC机模块，该模块实际上就是一台可在工厂现场环境下正常运行，而且可通过PLC的 内部总线与PLC的CPU模块交换数据的PC机。其处理芯片采用IntelCeleron400M主频、系统内存128MB、Cache 128K、支持外挂显示器，该模块内装WindowsNT 4.0或Windows 2000。支持的软件有：三菱综合F4软件，包括PLC编程软件GT、FA数据处理软件MX、人机界面画面设计软件GT、运动控制设计编程软件MT等。

    最近，国外一些中、大型PLC制造商推出了一个机架上可以插多个CPU模块的结构，将PC机模块与PLC的CPU模块、过程控制CPU模块或运动控制模块 同时插在一个机架上。实际上就是将原来PLC要通过工厂自动化（FA）用PC机与管理计算机通信的三层结构改为PLC系统可直接与生产管理用的计算机的两 层结构。这样生产管理更加快捷方便。

    小型PLC之间通信“傻瓜化”。为了尽量减少PLC用户在通信编程方面的工作量，PLC制造商做了大量工作，使设备之间的通信自动地周期性的进行，而不需 要用户为通信编程，用户的工作只是在组成系统时作一些硬件或软件上初始化设置。如欧姆龙公司的两台CPM1A之间一对一连接通信只需用三根导线将它们的 RS-232C通信接口连在一起后将通信有关的参数写入5个指定的数据存储器中，即可方便地实现两台PLC之间的通信。

    2  PLC向开放性发展

    早期的PLC缺点之一是它的软、硬件体系结构是封闭而不是开放的，如专用总线、通信网络及协议、I/O模块更互不通用，甚至连机架、电源模板亦各不相同， 编程语言之一的梯形图名称虽一致，但组态、寻址、语言结构均不一致，因此，几乎各个公司的PLC均互不兼容。目前，PLC在开放性方面已有实质性突破。十 多年前PLC被攻破的一个重要方面就是它的专有性，现在情况有了极大改观，不少大型PLC厂商在PLC系统结构上采用了各种工业标准，如IEC 61131-3、IEEE 802.3以太网、TCP/IP、UDP/IP等。例如，AEG Schneider集团已开发以PLC机为基础，在Windows平台下，符合IEC 61131-3国际标准的全新一代开放体系结构的PLC实现高度分散控制，开放度高。

    高度分散控制是一种全新的工业控制结构，不但控制功能分散化，而且网络也分散化，所谓高度分散化控制，就是控制算法常驻在该控制功能的节点上，而不是常驻 在PLC上或PC上，凡挂在网络节点上的设备，均处于同等的位置，将“智能”扩展到控制系统的各个环节，从传感器、变送器到I/O模块，乃至执行器，无处 不采用微处理芯片，因而产生了智能分散系统（SDS）。

    为了使PLC更具开放性和执行多任务，在一个PLC系统中同时装几个CPU模块，每个CPU模块都执行某一种任务。例如三菱电机公司的小Q系列PLC可以 在一个机架上插4个CPU模块，富士电机的MICREX-ST系列最多可在一个机架上插6个CPU模块，这些CPU模块可以进行专门的逻辑控制、顺序控 制、运动控制和过程控制。这些都是在Windows环境下执行PC机任务的模块，组成混合式的控制系统。

    近几年，众多PLC厂商都开发了自己的模块型I/O或端子型I/O，而通信总线都符合IEC 61131-3标准，这极大的增强了PLC的开放性。

    创建开放的网络环境后，推出了能挂100M的高速以太网的WEB服务器模块，三菱电机公司小Q系列的QJ71WS96，横河电机FA-M3系列的 F3WBM1-0T-S0；模块内的软件捆绑了目前常用的TCP/IP、UDP/IP等传输层和网络层规约，以及HTTP、FTP、SMTP、POP3等 应用层规约，使PLC可直接进入因特网，成为不折不扣的WEB的PLC。

    3  PLC的体积小型化，运算速度高速化

    PLC小型化的好处是节省空间、降低成本、安装灵活。目前一些大型PLC，其外形尺寸比他们前一代的同类产品的安装空间要小50%左右。

    近几年，很多PLC厂商推出了超小型PLC，用于单机自动化或组成分布式控制系统。西门子公司的超小型PLC称通用逻辑模块LOGO！，它采用整体式结 构，集成了控制功能、实时时钟和操作显示单元，可用面板上的小型液晶显示屏和6个键来编程。LOGO！超小型PLC使用功能模块图FBD编程语言，有在 PC上运行的Windows 98/NT编程软件。三菱电机的超小型PLC叫简单应用控制器，简称α并有AL-PCS/win-C型VLS软件，是强有力且界面友好的编程工具。松下电 工的超小型PLC叫可选模式控制器。德国金钟—默勒公司（MOELLER）的超小型PLC称控制继电器，简称easy。

    运算速度高速化是PLC技术发展的重要特点，在硬件上，PLC的CPU模块采用32位的RISC芯片，使PLC的运算速度大为提高，一条基本指令的运算速 度达到数十个纳秒（ns）。三菱电机公司的ANA系列PLC最早使用32位的CPU模块，当今它的Q02H系列PLC的CPU模块也用了32位的RISC 芯片，基本指令的执行时间为34ns；富士电机MICREX-SX系列PLC的CPU模块由于采用了32位RISC芯片后，其一条基本指令的运算时间为 20ns。

    PLC主机运算速度大大提高，与外设的数据交换速度也呈高速化。大家知道，PLC的CPU模块通过系统总线与装插在基板上的各种I/O模块、特殊功能模 块、通信模块等交换数据，基板上装的模块越多，PLC的CPU模块与那些模块之间的数据交换的时间就会增加，在一定程度上会使PLC的扫描时间加长，为 此，不少PLC厂商采用新技术，增加PLC系统的带宽，使一次传输的数据量增多；在系统总线数据存取方式上，采用连续成组传送技术实现连续数据的高速批量 传送，大大缩短了存取每个字所需的时间；通过向系统总线相连接的模块实现全局传送，即针对多个模块同时传送同一数据的技术，有效地活用系统总线。

   当前，不少PLC厂商采用了多CPU芯片并行处理方式，用专门CPU处理编程及监控服务，大大减轻对执行控制程序的CPU芯片的影响，只让执行控制程序的 CPU进行顺控和逻辑运算。另外，为提高服务处理速度，缩短操作时间，采用高速的串行通信（最大波特率为115Kbps），并将UCB口（最大波特率为 12Mbps）引入PLC的CPU模块，从而实现与编程工具及监控设备之间通信的高速化，并允许许多人同时使用这两个通信端口同时进行编程和调试程序。
4  软PLC出现

    所谓软PLC，实际就是在PC机的平台上，在Windows操作环境下，用软件来实现PLC的功能，也就是说，软PLC是一种基于PC机开发结构的控制系 统，它具有硬PLC的功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特点，利用软件技术可以将标准的工业PC转换全功能的PLC过程控制器。软PLC综合了计算机 和PLC的开关量控制、模拟量控制、数学运算、数值处理、网络通信等功能，通过一个多任务控制内核，提供强大的指令集、快速而准确的扫描周期，可靠的操作 和可连接各种I/O系统及网络的开放式结构。软PLC具有硬PLC的功能，同时又提供了PC机环境的各种优点。GE Fanuc公司推出了一种外形类似笔记本电脑的PC以Windows为操作系统，可实现PLC的CPU模块的功能，通过以太网和I/O模块、通信模块用于 工厂的现场控制。在美国底特律汽车城，大多数汽车装配自动生产线、热处理工艺生产线等都已由传统PLC控制改为软件PLC控制，可以说，高性能价格比的软 PLC将成为今后高档PLC的发展方向。

    5  PLC编程语言趋于标准化

    IEC61131是可编程控制器的国际标准，共有8个部分，从1992年开始陆续颁布实行。IEC61131-3是PLC编程语言的标准，于1993年颁布实施。IEC61131-8于2001年颁布实施，与IEC61131-3被称为PLC语言的实现导则。

    IEC61131-3 PLC编程语言国际标准是将现代软件概念和现代软件工程的机制与传统的PLC编程语言成功的结合，使它在工业控制领域的影响远远超出PLC的界限，已成为 DCS、PC控制、运动控制以及SCADA的编程系统事实上的标准。IEC61131-3规定了二大类编程语言：文本化编程语言和图形化编程语言。前者包 括指令语句表语言（IL）和结构化文本化语言（ST），后者包括梯形图语言（LD）和功能块图语言（FBD）。而顺序功能图（SFC）可以在梯形图语言中 使用，也可以在指令语句表语言中使用。

    IEC61131-3允许在同一个PLC中使用多种编程语言，也允许程序开发人员对一个特定的任务选择最合适的编程语言，还允许在同一个控制程序中其不同 的软件模块用不同的编程语言编制，这一规定既解决了PLC发展历史形成编程语言多样化的现状，又为PLC的软件技术进一步发展提供了足够的空间。

    欧美PLC厂商的PLC大都支持IEC61131-3标准，特别是西门子公司的PLC。我国在1995年就采用IEC61131-3作为PLC的国家标 准。日本虽然工业发达，技术还是相对封闭，但IEC61131-3标准成为PLC的公认世界主流标准后，日本的PLC生产商开始在新一代PLC软件平台中 广泛采用。三菱电机的PLC编程软件包GX Ver.8开发系统就支持梯形图语言（LD）、指令语句表语言（IL）、顺序功能图编程语言（SFC）、结构化文本语言（ST）。三菱电机的PX开发系统 支持功能块图FBD，供PLC用于过程控制。欧姆龙公司的编程软件包GX除了支持LD、IL外，近期即将推出支持功能块FBD和结构化文本语言ST的编程 软件包。富士电机的及横河电机的PLC编程软件包也都支持IEC61131-3。

　　PLC的国产化

    国内开始研制PLC产品是上世纪70年代中期，当时上海、北京、西安、广州和长春等地的不少科研单位、大专院校和工厂，总计20多家单位都在研制和生产 PLC（绝大多数都是小型PLC）。特别值得一提的是国家科委和原机械工业部在仪器仪表重点课题攻关专项中组织了“六五”、“七五”、“八五”的可编程序 控制器子项攻关，由部属北京机械工业自动化研究所负责，先后研制开发了MPC-10、MPC-20、MPC-85型PLC。这几种型号的PLC I/O点数为256～512，并可扩展到1024点，开创了国内研制大型PLC的先河，先后在注塑机、恒温室、锅炉控制、汽车压力机生产线上获得了应用。 这些项目有自动开发的操作系统、工业控制编程语言并具有与上位机、HMI连网和通信等功能。当时国内研制开发的PLC产品由于缺乏资金、后续研制力量不足 及生产技术相对落后等原因，没有形成批量工业化生产，因而被国外产品淘汰而纷纷消失。可喜的是在90年代，由于PLC应用不断深入，国内又掀起研制PLC 的高潮，虽然仍是小型PLC，批量亦不大，但其功能、质量和可靠性比70年代的产品有明显的提高。其代表产品如：南京冠德科技有限公司（原江苏嘉华实业有 限公司PLC工厂）的JH200系列PLC，I/O为12～120点，具有高速计数器和模拟量功能；杭州新箭电子有限公司的D系列PLC，D20P的I /O点数为20点，D100的I/O点可从40～120点；兰州全志电子有限公司的RD系列小型PLC很有特点，RD100型PLC的I/O点9/4 点，2点模拟量输入，而RD200型PLC的I/O为20～40点，扩展的功能有编码盘测速、热电偶测温和模拟量I/O，RD200型PLC最多可32台 连网，并能与上位PC机进行实时通信。

    为了尽快提升我国PLC的技术水平，引进PLC的先进生产技术，中外合资或外商独资企业在国内开始批量生产PLC。西门子公司首先在大连开办PLC生产企 业；欧姆龙公司在上海生产的PLC远销海内外；中日合资后又成独资的江苏无锡光洋电子有限公司的PLC已有小、中、大系列产品。中外合资、引进技术，使国 产PLC上了一个新的台阶。

    特别是近几年，国产PLC有了更新的产品。北京和利时系统工程股份有限公司推出的FOPLC有小型、中型、大型。该公司推出的HOLIiAS-LEC G3新一代高性能的小型PLC有14点（8/6）、24点（14/10）、40点（24/16）三个规格，基本指令的执行时间为0.6微秒。程序存储器的 容量为52K。为方便用户选用，该公司开发了19种、35个不同规格的I/O扩展模块，G3型PLC可最多扩展7个模块，I/O最大可到264点。G3系 列PLC有符合IEC61131-3的5种编程语言，编程软件具有超强的计算功能，如其他小型PLC所不具备的64位浮点数运算、优化的PID可同时处理 有十几个模拟量的多个闭环回路。G3系列PLC具有极强的通信功能，有集于CPU模块的标准Modbus协议、专有协议和自由协议的通信接口。通过该接口 可方便的挂到Profibus等总线上去。该公司的FOPLC中型机，开关量I/O为256点；内置TCP/IP通信接口，很容易接入管理网；配有 Profibus-DP现场总线的主站、从站和远程I/O都通过ISO9001严格的质量保证体系认真。FO PLC编程语言符合IEC61131-3标准。

    深圳德维森公司开发的基于PC的软PLC TOMC系列，其特点是符合IEC61131-3国际标准的编程语言，允许梯形图、顺序功能图和功能块图混合编程；用户可开发基于内置PC资源的C语言和 定义功能块，通过以太网、TCP/IP与上位机联网。TOMC1软PLC可连接最多32个本地I/O模块，最多15个远程站，每个远程站可带32个I/O 点。

    在90%的国内PLC市场由国外PLC产品占领的今天，国产PLC能脱颖而出，并具有和国外同类产品进行竞争的能力，相信不久的将来，国产PLC将占市场更大份额。

    PLC的应用领域目前不断扩大，并延伸到过程控制、批处理、运动和传动控制、无线电遥控以至实现全厂的综合自动化。PLC的技术发展除了小型化、超高速， 大容量存储器，多CPU，多任务并行运行外，PLC的开放性更大，通信联网能力更强，集成化软件更优。标准化的IEC61131-3 PLC编程语言已被众多PLC厂商所接受，其推广速度越来越快。软PLC的应用范围将更广。

    开幕式后，何瑞华和专委会主任委员、西安交通大学教授陈德桂、西安交通大学教授耿英三分别作了“低压电器系统集成总体解决方案关键技术探讨”、“讨论和分析近期低压电器的若干新技术”、“智能交流接触器专用芯片的开发”的专题报告，接下来代表们分成两个小组，热烈讨论了由部分作者宣读的论文。 
 

    何瑞华在会议的最后总结指出，虽然当前的全球金融危机给我国低压电器行业造成了一定的影响，但影响不是很大，预计今年的总产值比去年仍略有增长，时下低压电器企业要抓住国家4万亿元投资拉动内需的历史机遇，加大创新力度，开发节能降耗的新产品，升级生产装备，重视人才培养，就一定能度过严冬，迎来发展的春天。 

一、系统概述

    某柴油机发电厂于15年前配套了9套柴油发电机组，采 用西门子公司S5系列PLC实现柴油机组的核心控制和危急保护。经过十多年的运行,发生故障的危险大大增加,经常发生误动作,造成突然停机,对生产造成极 大的影响.西门子公司已推出新一代的控制系统,老系统的备件价格逐渐加高,供货周期较长,而且部分设备已很难订到备件，无法满足电厂系统维护的要求,为节 省长期投资,计划采用西门子新一代的控制系统逐步代替原有系统。 原有SIEMENS-S5系统结构如下图所示：

    系统由以下几个部分组成：

    1.由S5-115U构成的柴油机控制系统

    2.由ET100U构成辅机系统

    3.由S5-95U构成安全系统

    4.由S5-95U构成的发电机控制系统

    5.MP14显示系统

    6.以及由S5-95U构成的其他控制系统.

    7.上位监控与数据管理系统由COROS计算机构成

    整套系统由SIEMENS的SINECL2-DP总线相连，数据信息经协议转换后由COROS完成上位机的监控功能。

    二系统要求

    1．采用成熟可靠的控制产品替代旧产品，保证控制产品升级和替换容易；

    2．系统升级要实现原系统的所有监控功能；

    3．根据现场实际需要，增加相应的监控；

    4．现场实施时间短，不影响系统的正常开机发电；

    5．升级后的系统必须稳定可靠，维护简单。

    三系统配置与功能实现

    为了保证系统运行的高可靠性和系统改造的经济性，我们采用SIMATICS7-300控制系统替换原来的S5控制系统，采用成熟的人机界面软件WINCC替代原系统的COROS操作站，仅对有关的接口进行必要的修改。

    系统网络结构如下图所示：    

    1．柴油机控制系统由带有ProfibusDP通讯总线接口的新S7-CPU315-2DP控制器替换现有的S5-115U控制器；

    2．由带有ProfibusDP通讯总线接口的新远程I/O站ET200M替换辅机系统现有的ET100U；

    3．安全系统和发电机系统的S5-95U控制器都替换成新的CPU313-2DP控制器；

    4．S7-300PLC以及ET200之间通过Profibus-DP总线进行通讯，保持和现有系统网络结构的一致性；

    5．安装WinCC操作站替代原有的COROS站，未 改造的S5控制系统采用SIMATICS5PROGRAMMERPORTAS511通讯协议与WinCC之间通过RS232串口通讯，改造的S7系统采用 PROFIBUS通讯协议，实现了在一台WINCC操作站上监控所有柴油机组；

    6．WINCC操作站同时作为WINCC服务器，通过电厂内部局域网连接了若干台远程监控站，实现办公室的远程生产监控；

    7．监控功能：操作员站作为监视、控制、维护和事故处 理的HMI（人机界面），可以调出系统任何一个信息画面进行集中监视和控制。操作员、维护人员和系统工程师在操作站上根据口令等级进行常规控制、复杂控 制、系统维护、控制环节的建立和扩充。为了实现对生产过程的监控，我们通过组态主要提供以下操作画面：

    A．操作菜单画面

    B．系统总貌画面

    C．用户流程图画面

    D．趋势显示画面

    E．测点总览画面

    F．报警查询画面

    G．打印功能

    8．主要监控界面

    四使用效果分析

    通过本次改造实现了原有的全部控制功能，而且在原有操 作监视功能的基础上实现了诸如历史趋势、报警查询等用户定制的实用功能，为厂方进行生产管理和事故分析提供了强有力的工具。同时由于S7相对于S5更强大 的功能，使得无论是系统响应速度还是维护调试都较之以前都有很大的改观。系统改造完成到现在已经安全稳定运行2年，得到了厂方运行人员和管理人员的普遍好 评。

    五结束语

    非常优秀的控制系统。但是随着S7系统的推出，老的 S5系统诸如配件短缺、相关技术支持资源缺乏等问题日益突出，导致系统的维护难度日益增大。将S5系统升级为S7系统不失为一个理想的解决办法，不仅可以 保证系统功能的完全保留，而且备品备件、调试维护等问题都得以解决。

    1）明显改善结构受力状态。

    由于变频器的软启动、软停比功能，起重机起制动运行平稳，对机械、钢结构冲击小，经过实际检测，结果也证实变频调速控制系统的应用可以大大改善钢结构性能。

    2）调速范围宽，性能好。

    系统采用日本YASKAWA公司生产的磁通矢量控制的 起重专用变频器CIMR-G5A型，具有很强的环境适应性，电源电压AC380V±15%，工作环境温度-10℃~+50℃。变频器内部进行模块化设计， 集成度高，可靠性强。系统实现闭环控制，具有很强的限速、防失速和力矩控制能力，并具有优秀的伺服响应特性，对急速的负载波动有很强的适应性。系统设有起 升大、小车各5挡工作速度，操作者可根据作业要求，随时修改各挡速度值，也可选择操作电位器实现无级调速。

    3）结构简单、可靠性高、易维护。

    变频调速控制系统采用独立的控制柜，系统设计合理，外 观结构十分简单，检修方便。尤其是起升系统用一套装置即可实现原两套起升控制装置的功能，既减轻了小车的自重，改善了钢结构的受力状况，又增加了小车的维 修空间，便于日常保养和维护。系统还具有过流保护、过压保护、欠压保护、短路保护、接地保护等功能，确保了控制、保护动作的准确性和可靠性。同时，该系统 也可增加自诊断功能，采用人机界而系统，通过同PLC的通讯来实现故障实时显示及处理对策，便于查找故障和维修。

    4）提高工作效率和减小机械磨损。

    起重机起升系统可根据负荷大小自动切换实现空钩、付钩、主钩等4挡不同的工作速度，减少了速度切换交替的辅助时间，降低了司机劳动强度，可提高装置作业效率达30%左右，同时，变频器的软启动、软停比功能不仅减小了钢结构的冲击、还减小了制动轮与刹车片的磨损。

    5)提高了安全性。

    起升机构实现了闭环矢量控制，具备了零速转矩的功能，即在起升机构制动器出现机械故障而失灵的情况下，变频器可自动输出足够大的转矩（大于150%)不使负载下滑，从而提高了系统的安全性。

    6）超载报警。

    •90%额定载重量时，发出断续的报警声，显示重物重量但正常工作；

    •105%额定载重量时，发出连续的报警声，2s后自动切断变频器输出，显示重物重量并停比工作；

    •120%额定载重量时，发出连续的报警声，立即自动切断变频器输出，显示重物重量同时停比工作。

7）节能效果显著。

    系统所选的变频器具有自动节能操作模式，同时能较大地提高系统的功率因数和工作效率，因此节电率可达20%左右。

    2 系统构成框图    

    3 控制方式及起升电机的选取

    1）起升系统采用矢量控制，一台变频器控制一台起升变频电机，其速度的自动切换由变频专用重量测控仪和可编程控制器来完成，大、小车系统控制采用V/F控制，各由一台变频器控制多台电机。所有限位保护触点均作为PLC的输入点，经程序处理再进行保护。

    2）起升电机的选取应考虑具备较宽的调速范围采用变频电机代替普通的线绕式电机。变频电机在闭环控制条件下，350Hz为恒转矩调速，50100Hz为恒功率调速。电动机的绝缘等级为F级，绝缘结构具有对于变频器输出高载波频率电压的适应能力。电机采用了独特的

    冷却结构，使用单独的冷却风机强迫风冷，保证了电机在低速恒转矩民期运行时不发生过热现象，能够承受200%额定转矩的过载，满足125%额定起重量的静载试验。

    3）选用可靠性高、编程简单、使用方便、功能完善的PLC代替原先的继电器、接触器控制方式，与变频器相结合，实现“机电一体化”。

    由于变频器的干扰因素较多，对PLC的参数采集要考虑干扰，因此在配线和接线等要注意抗干扰的措施，输出线要采用钢管作屏蔽处理，所有的控制线都采用屏蔽线，而且要注意接地问题。同时在编制程序时，要采取软件抗干扰措施。

    1 散装机的组成结构

    SZ系列固定式水泥散装机是由进料接头、伸缩下料套管 散装头、下料锥斗、卷扬装置（包括松绳开关装置、料满控制器）、收尘系统、除尘系统、卸料阀、气源阀、闸门等零部件组成。散装机既可安装在库底也可安装在 库侧同相应的卸料装置配套使用。库侧散装机使用时配备空气输送斜槽(含专用高压离心风机)，库底散装机使用时配备短斜槽输送部分(含专用高压离心风机)， 以适应工艺布置的需要。 2 散装机的原理及流程         水泥罐车抵达指定位置后，按控制装置上的“下降”按钮 使散装头下降到罐车入料口进入准备装料状态。按“装车”钮进行装车。此时高压离心风机工作，使物料在打开卸料电磁阀后能顺利通过输送斜槽；同时气源电磁阀 打开，接通气源；收尘风机同时启动，收尘电磁阀开启驱使气缸动作推动外壳内翻板并使翻板处于导通状态，此时除尘电磁阀处于关闭状态，储气罐储存气体，收尘 系统进入工作状态；同时料位风机和活化灰风机打开。0.5秒后卸料电磁阀开启，驱使气缸控制卸料阀门打开进行装料。装载容器内的含尘气体通过伸缩套管中的 夹层通道由收尘接口抽到配套的收尘器中，使含尘气体吸附到布袋上，工作现场可实现无尘作业。当物料装到预先调定的高度或容器已经装满时，装载容器内的物料 会堵住散装头下方的风管接头，产生料满报警并自动关闭卸料电磁阀停止装料。卸料电磁阀关闭1分钟后活化灰风机关闭，再过30秒后收尘风机关闭，收尘电磁阀 关闭，此时外壳内翻板处于关闭状态，除尘电磁阀打开清灰2~3分钟左右自动停止，料位风机和高压离心风机停止，气源停止。最后按“上升”钮使散装头上升至 预定位置。灌装结束。

    二 PLC控制的优点

    目前国内水泥散装机的电控部分大都是以大量的时间继电 器和中间继电器组成的实序逻辑控制电路来控制各个阀门、电机的启停时间和顺序，在整个工作流程中各元器件动作很频繁，尤其是时间继电器在现场环境比较恶劣 的条件下更是容易损坏，故障率高。经常造成装车工作被迫中断，降低了工作效率。而采用PLC控制系统则大大避免了上述问题。PLC控制系统与继电器控制系 统相比有如下优点：

    2.1控制方式

    继电器的控制是采用硬件接线实现的，利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。而PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，方便快捷。

    2.2控制速度

    继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。

    2.3延时控制

    继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大。PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响

 2.4上传数据

    现在水泥厂的自动化程度越来越高，对设备DCS的要求也越来越高，因此在电气方面我们要实现如下功能：

    ⑴能自动实现从开启除尘器设备到水泥罐车装满的全过程。

    ⑵运行过程中，能将各设备的运行信号反馈到中控室。

    ⑶中控室接到备妥后可以实现远程启、停设备。

    ⑷停车状态下，提供设备的备妥信号。

    ⑸运行过程中若出现故障，可向中控室提供故障信号。

    ⑹实时监控水泥罐车内水泥的多少。

    三 PLC控制的具体实现

    基于以上几点，我们选用德国西门子公司生产的S7-200可编程序控制器作为控制核心，通过对其编程实现各设备的运行。

    1 系统硬件组成

    主要构成如下：西门子S7-200系列CPU一台、数 字量扩展模块EM223一台、模拟量扩展模块EM231一台，我们将各个电机和阀门的状态及控制信号接入PLC，由PLC对这些设备进行控制；EM231 可接收罐车重量信号4-20mA电流信号。我们也可以将这些信号通过EM277模块按照PROFIBUS-DP协议将系统连接到全厂PROFIBUS- DP总线上，将系统升级为一个PROFIBUS-DP从站，实现中控室对散装车间的控制。