万方数据WinCC与S7—300在煤矿地面生产系统中的应用[8]；得健．综采工作；自动化的现状及我国21世纪发PLC工矿动化文章编号：1671—251X(2006)04—0066—03雷汝海，王彦齐，韩晓东(中国矿业大学信电学院，江苏徐州摘要：介绍了基于WinCC与S7—300PLC的煤矿地面生产系统硬件和软件的设计，以及上位机画面和监控系统的实现。该地面生产系统能很好地满足煤矿地面生产对控制的要求。关键词：煤矿；地面生产系统；监控系统；WinCC；S7—300；PLC中图分类号：TD679文献标识码：B引言煤炭洗煤选煤系统的生产控制模式过去主要是采用常规仪表加继电保护联锁控制，即在现场设置电气柜、仪表柜及操作台，通过复杂的电气连线实现单机控制和顺序启停。该模式的缺点非常明显，例如硬件数量多和投资大、安装与维护不便、生产效率低。近年来，随着计算机技术水平的发展，大多数煤矿采用过程控制方案，即工控机+可编程控制器+动力驱动单元，工控机采用组态软件的监控软件。该方案在煤矿洗煤乃至整个过程控制领域中得到了广泛的应用。本文介绍一种以WinCC和S7—300PI。C结合构建的煤矿地面生产系统，分析研究了该系统的硬件组态和编程方法。系统介绍系统流程图如图1所示，原煤从井下提升人原煤仓，通过给煤机的控制，原煤从仓口流下，输送到上仓胶带；上仓胶带由电动机控制输送原煤到振动筛，振动筛将原煤振动分离，体积大的矸石和块煤从筛面走出，进人手选胶带；人工拣出矸石，使矸石从矸石胶带上进入到专门的矸石仓，块煤则转载人块煤仓。振动筛筛下的体积较小的、质量较高的煤则通过2个刮板机输送到精煤仓。系统硬件配置：上位机为IBM计算机，下位机为西门子S7—300PI。C，动力驱动单元是各个设备的动力驱动器，系统组成结构图如图2所示。上位机可以监视受控设备的运行工况，可以向下位机发出各种指令。它提供了一个普通工作人员能接受的直观的操作平台。下位机负责从现场采集自地面生严系统流程图Factors[J]．IEEESystems[J]．Automatica，1998，34(12)．[7]E103李人厚．智能控制理论和方法[M]．西安：西安电子科N。nlin88。systemEJl·IEEE技大学出版社，1999．[11]马莉·智能控制与L0n网络开发技术[M]．北京：清NNN[J]．煤矿自动化，2000(3)：17～20．华大学出版社，2003·第4期2006年8月MineAutomation221008)01收稿日期：2006—04—25图1LJM．DesignMappingSyst·Man．Cybern·，1991，21(5)：952～960·Mod8IndustryandNO．46AbdelnourGofFuzzyControllerUsing9YmgH．AnAnalyticalStudyStructure，StabilityInputOuputTrans．DesignGeneralNonlinearTakagi—sugenoContr01ByungkookYo。·Ad8ptiveF“22Yslidingc。n‘。lT78n8·F“22yAug．2006on万方数据蚓南胶带ll胶带l一一南南l胶带l0lWinCCl2006年第4期雷汝海等：WinCC与S7—300PLC在煤矿地面生产系统中的应用信号并接收上位机发出的指令，和上位机一起协调管理地面生产系统的运行。动力驱动单元部分由下位机直接控制。I上位机l2集控系统硬件设置选型及配置系统采用IBM计算机和S7—300PI。C组成上下两级控制系统，通过西门子的5611通信卡实现上位机和PLC之间的数据通信。PLC的中央处理单元选用CPU314，电源模块选用PS30710A。根据技术要求选用3个数字量输入模块SM321V，2个数字量输出模块SM3222．2控制系统要求系统设置4种控制方式：集中自动控制、集中手动控制、就地控制和检修控制。集中自动控制方式由集控室发出流程启、停车命令，现场相关设备按预定流程顺序启停，开车流程图如图3所示。集中手动控制是在集控室对单台设备按预定闭锁关系分别控制其启停。就地控制是在就地对各个设备进行无或有闭锁启停，控制命令不通过PI。C而直接启停设备。检修控制时，集中自动控制无效，而集中手动控制可对每台设备进行无闭锁控制。按照工艺流程要求，启动设备时采用逆煤流启动设备，停车是采用顺煤流停车。另外须注意：启停过程中，每台设备在触发命令前应该附加500的延时以保证启动命令的可靠。停车需要有一定的长延时时间，保证胶带上的煤块都流到煤仓中。2．3控制系统组态根据控制要求和工艺流程，在S7—300的专门编程软件STEP7中采用了结构化编程风格，将整个控制系统按照功能分为13个相对独立的部分，分别通