西门子模块6ES7211-0BA23-0XB0现货库存
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PLC用于完成某项工作或任务。我们先检测一个物理参数，对其处理并进行决策，然后命令某个物理设备进行动作。根据这一模型，左下框显示了信号调理输出，可以采用MAX15500/MAX15501集成电路。
MAX15500/MAX15501允许选择近程电压控制或远程电流控制。从图4可以看出，除了传统的分立方案中所具备的基本通信功能外，器件中又加入了新的监测和保护功能。
图4. MAX15500/MAX15501输出调理器系列产品，器件功能包括：为1kΩ提供的±12V加载感应输出、供给750Ω的±24mA电流、100µs的14位建立时间、40µs的12位建立时间。
工厂布线受运动、震动等因素的影响，可能导致与其它连接器之间的开路或短路。为了保证设备和人身安全，需要进行安全监测。电缆发生失效时，在系统彻底失效之前会有一段间隔时间。MAX15500系列能够智能化地进行监测，管理不同的失效状况。
考虑到工厂极端的EMI、RFI、电源浪涌条件，任何监控措施都必须可靠，能够不受外界环境的干扰。MAX15500系列包含了一个小260ms的开路、短路超时周期，这个时间周期足以避免监测嘈杂环境引起的错误报警，而且也足够捕获短暂的电缆故障。此外，器件将锁存故障并触发一个独立的硬件中断引脚报警，从而使处理器快速响应电缆短路故障。处理器收到中断后可以读取MAX15500的寄存器内容，获取准确的故障信息，清除故障中断。除了监测电缆的状况外，器件还提供其它安全功能，例如，通过检测芯片温度监控环境是否过热。可调节的电源跌落检测门限对于可靠的系统设计非常关键，电源电压检测门限可以在±10V至±24V范围调节，级差为2V。
为了保证系统安全，MAX15500/MAX15501输出还具有过流保护、对地短路保护以及高达±35V的过压保护。为满足客户需求，MAX15500/MAX15501提供可编程的超量程能力。某些用户采用满量程的105%，甚至120%进行测试或处理紧急操作（系统可能出于部分故障或强噪声环境）。MAX15500/MAX15501采用32引脚、5mm² TQFN封装，带有裸焊盘，改善散热。
MAX15500/MAX15501输出调理器符合HART®标准，HART （高速可寻址远端传感器）协议能够在4–20mA控制线路上承载双向数字信号，类似于1200波特率、用于固定电话呼叫的Bell 202协议。
MAX15500/MAX15501还具有独立的SPI™总线，减少了电气隔离所需要的光隔离器。器件采用的是特殊的自定时SPI接口，支持菊链协议。当多个SPI器件需要通过电气隔离控制时，这种模式有助于减少控制线和隔离光耦的需求。
在更小的PCB （PC板）上集成更多功能
设计分立、可选电压（单极性和双极性）或电流输出调节电路是一项极具挑战的任务，特别是当设计人员了解到需要控制满量程可变增益、针对单极性和双极性电压设置的多种复位电平、0mA和4mA电路需求时，会对系统的复杂度又进一步的认识。图5简化了这些功能设计，因为这些功能已经集成在MAX5661电流和电压输出DAC的内部
就地控制管理层由PLC，交换机和胶带保护装置组成。PLC是整个控制系统的核心，在本系统中，采用了西门子公司的S7-300。由于在实际中，储煤子系统和筛分子系统有相互的闭锁关系，因此，可将筛分子系统和储煤子系统构建一个DP网络（系统的通信原理图见图2）。所以，本系统PLC均采用 CPU315-2DP，在组网时，筛分子系统作为master站，储煤子系统作为slave站，并在筛分子系统PLC柜中增加以太网模块CP341，使得上位机通过交换机可以与现场级设备互连，从而实现集中控制。此外，胶带运输机沿线安装了跑偏、堆煤、拉线开关等多种保护装置，以便胶带运输机运行出现故障时，系统可以快速地作出反应。
图2 系统通信原理图
2.3系统软件部分
本系统的软件部分主要由两部分组成：上位机的组态监控软件和现场PLC的编程软件。
上位机的编程软件选用了Inbbblution的IFIX3.5，它具有以下特点。
a.实时库显示：实时显示系统内所有实时点;
b.实时遥控：选中画面上的控制开关，实时下发遥控命令;
c.实时和历史曲线：可设定显示系统内所有记录的遥测点;
d.实时和历史报警：报警分为重报警，中报警，轻报警;
e.事件和报警记录查询：可按天查询事件和报警日志;
f.事件和报警实时打印：有报警事件发生时，事件打印机实时打印
1 前言
随着计算机和控制技术的飞速发展，厂矿采用上位机和PLC集中监控已越来越普遍，技术也越来越先进。本文以河北单侯煤矿井上胶带机集控系统为例，研究开发了一种基于PLC的煤矿井上胶带机监控系统，适合于当前工业企业对自动化的需要，目前实际投入运行，取得了很好的效果。
2 系统设计
2.1系统概况
单候矿井隶属于河北开滦矿业集团，位于河北省张家口市蔚县涌泉庄乡境内北方城村附近，是张市矿区中心地带，矿井地质储量313.74Mt，矿井可采储量177.08Mt，设计能力150万吨/年，矿井服务年限81.4，于2006年10月正式投产。
单候煤矿井上胶带机集控系统（见图1）可分为两部分：1，筛分车间系统;2，储煤及装车系统。
其中，筛分车间系统包括图示的主井至筛分车间胶带输送机、矸石转载胶带输送机、矸石输送胶带机以及筛分车间内部所包含的六条拣矸胶带输送机、三条刮板机等设备;其余胶带输送机均属于储煤及装车系统。
在设计上，要求该系统能够实现就地控制与集中控制两种控制模式，集中控制可以分为联锁控制和单机控制等多种控制模式，可以供操作者根据现场实际情况灵活选用，确保在系统正常运行时操作灵活、易于维护，在系统出现故障或通讯中断时本地可以就地控制确保皮带设备的正常运行，提高了系统的稳定性。
2.2系统硬件部分
整个系统从上往下可以分为两层：集中控制管理层和就地控制管理层。集中控制管理层由两台上位机和一台交换机组成。在系统运行中，两台上位机互为冗余，并通过交换机直接与现场设备互联，从而实现对现场设备的监控。
系统功能强
由于和利时LK系列PLC具有体积小、集成化程度高、运算速度快、逻辑控制容量大等特点，所以整套程序中除了现场监测传感器、风机控制、照明控制等常规功能外，还可进行在线试验功能。该功能的作用在于系统正常运行时，检查执行开关、电磁阀等外围元器件的健康状态，提高整套装置的自身安全系数。
通讯能力强大
和利时LK系列PLC自身集成有以太网接口。在此系统中，通过PLC自身集成的以太网口接入工业交换机组成的环形以太网，保证了现场数据能快速的传输给中控中心。同时，中控中心的计算机指令也能快速得到现场设备的响应，而且光纤传输不受电磁干扰的影响，可靠性更高。
展望
我国隧道监控系统的设计和实施现还正处于成长的时期，系统的需求、设计、结构以及系统的控制仍然存在不完善的地方，同时也给技术的发展、改进创造了条件和基础。隧道监控系统一方面要兼顾系统的稳定、可靠与可控，也要反映系统的先进、经济与可扩展，同时也要使操作便捷与维护方便。另一方面，针对不同的交通条件和功能要求，确定系统的规模和冗余度的大小。确定系统合理的集成方式，以力求系统的可靠性、稳定性、先进性与经济性的有机结合。今后我国的隧道监控系统的发展方向是，在原有的基础上，按照监测与控制适当分离、大限度的集中监测、灵活机动的现场控制等总体思想，逐步改进，使得隧道监控系统的建设更趋合理。
隧道监控系统的整体结构如图1所示。
图1 隧道监控系统的整体结构示意图
隧道监控系统的PLC控制柜设计
本隧道监控系统的由以和利时LK系列PLC为核心的控制机柜、执行机构、声光报警、一次和二次外围元件组成，系统装置示意图如图2所示。隧道监控系统控制柜里配置有PLC、冗余电源、断路器、温度湿度传感器、报警继电器等。每一路输入、输出通道都有与之相对应的指示灯，可以检查某一通道的动作情况，且系统具有在线试验功能。以其中一个核心控制柜的PLC配置为例，配置清单如表1所示。
2.2 隧道监控系统的PLC控制柜示意图
隧道监控系统的特点
基于和利时LK系列PLC的隧道监控系统系统具有如下特点：
准确性及可靠性
稳定性性、可靠性是隧道监控系统的关键。本系统采用了和利时LK系列PLC，其中配置了高性能的工业级处理器，具有纳秒级的处理速度以及大容量的内存，可使隧道内传感器数据、报警等程序准确、快速地执行，大大保证了系统的高稳定性和高可靠性。
