根据系统配置，我绘制了一份系统网络图，两个CPU互相连接，进行冗余，然后接到分别接到两台交换机上，与工程师站，操作员站进行通讯；而在CPU与各个I/O站之间通过光纤和中继器连接起来，连接网络双路冗余。具体如图3-1所示： 3.3 程序编写
3.3.1 下位机程序的编写
下位机程序的编写即PLC控制程序的编写采用的Unity Pro编程软件，编程语言为FFB，FFB利用的是现有的功能模块（FBD）以及自己开发定义的功能模块进行编写程序。在编写程序之前，还需要做一些工作。
首先，要整理IO点表和设备表，根据IO点的类型，布局情况将IO的分配整理好。这项工作在Excel中完成。这样有利于IO卡件的选择与排版，然后进行IO点的命名与PLC地址分配。一般命名规则为类型，机柜号，卡槽号，端子号的顺序排下来，例如DI130102,DI表示该点位数字量输入，13为该点所在的机柜号，01表示该点所在的卡槽号，02表示的是该点所在的端子号。这样的命名有利于IO点的整理，以及后期问题的快速查找。 图3-2 4号皮带机的设备SCS图
其次，根据控制要求，以及分配好的IO点，我们需要画一些逻辑图，主要有流程启停SFC图，设备SCS图，自动配煤图。画这些图有利于理清逻辑，其实也是编辑程序，只不过形式不同而已。图3-2所示为4号皮带机的设备SCS图。 最后进行程序的编写。主要有以下几项工作：
（1）根据工程要求进行配置，主要是各站点卡件的配置； （2）编辑定义变量，编辑功能块，数据表等； （3）设置通讯配置，例如IP地址等； （4）根据逻辑图编写相应的程序。
下面将以两类主要设备的程序为例进行说明。
图3-3所示的为4号皮带机的功能块程序，根据逻辑联锁条件，利用与功能块，或功能块等一些功能块建立相应启停条件。例如4号皮带机启动运行的条件为下一级皮带机（7号A和B）已经启动运行，而停止条件为系统急停，皮带欠速，皮带拉绳，皮带撕裂等。将这些条件通过或门连接到控制功能块。其它皮带机程序也类似，只是联锁条件不同而已。
图3-3 4号皮带机的功能块程序
图3-4 A滚轴筛的功能块程序
其它设备的功能块控制程序居于以上两类设备类似，不同的只是相应的逻辑条件。此外还
需编制SFC步序图，以控制程序的执行流程。主要有6路主流程步序图，和两路配煤步序图。 3.3.2 上位机画面组态
系统使用IFIX4.0监控软件，系统组态主要有以下几方面：
（1）导入数据库，这项工作对于组态来说其实就是定义变量，数据库中不仅包含了所有的IO点，还有一些中间变量等，在系统是可以存储变量状态。
（2）绘制静态流程图，设备操作面板，参数表，菜单，报警画面等等。 （3）设置动画，设置各个设备操作面板，连接相关变量到各个设备等等。
除此之外进行系统配置等其他一些设置。运行时需达到下面所述的目标：软件随window启动自动运行。软件运行后自动运行输煤总流程监控画面、报警登陆画面和菜单切换画面。流程图显示了工艺流程的相关动画，用户通过监测流程图动画，可以完全掌握该流程的相关信息，如果需要对相关设备进行操作，通过点击流程图的设备图符可以弹出该设备的操作面板，该面板显示设备的详细信息。图3-5所示为总流程图：上部是报警一览总窗口（包括登陆、时间显示和公司名称信息），通过点击分报警按钮可以进入分报警界面。中间部分是系统画面操作监控界面，下部是分画面操作界面。 图3-5总流程图
3.4 控制系统功能的实现 3.4.1检测功能
该控制系统改善了人机界面，使用PC显示器作为主要的人机界面，取代了传统的操作面板和模拟控制盘，操作和监控整个系统运行的所有主机来实现的，通过液晶显示屏，键盘和鼠标的过程监控。在主机计算机不仅能显示运行状态风机，泵，阀门和其他系统的设备，工艺参数，报警等，也可用于每个操作模式的选择和切换，自动编程操作，而且还具有一个参数显示，声光报警，打印制表等功能 3.4.2控制功能
（1）控制方式选择 程序控制
在正常情况下，所有的设备的操作，根据由PLC，PLC自动识别每个在该设备的问题，通过上位机的命令状态的自动完成该过程停止等，该方案已被完成运行PLC通过操作自动程序。在投入自动运行前须人工干预，通过手动方式满足各设备的自动运行条件[4]。 联锁手动
通过计算机键盘或鼠标的每个设备的单步操作的操作员，即选择上的步骤就执行哪一步程序，但各步之间的条件须由操作员自己判断。 解锁手动
通过PC键盘或鼠标控制操作，操作到的电磁阀，泵，风机等设备，使其打开或 关闭状态之一。 就地手动
皮带输送机，破碎机等就地手动操作，该设备具有就地内阁旋钮启动 - 停止操作。当在地方就地位置远方/就地表盘柜，操作员可以启动和到位停止控制装置的硬手操作 （2）输煤控制
本系统有程序控制、联锁手动、解锁手动、就地控制等几种控制方式[7]。在正常情况下，最佳控制的过程控制系统，以这种方式，最小负载设备的运行时间，操作者至少步骤顺序的操作。联锁手动模式就是你要启动的过程中反向流动方向，开始一个煤矿，由一站沿原设备的启动要求煤流方向必须首先开球挡板等设备将开始到位，设备设备的保护作用仍在处理自动控制模式。在
未锁定的联锁装置的情况下，一个引导设备之间的关系手动抬起，这种方法不应该被带负载运行，因此该设备不存在跳闸功能。
考虑到因素，如设备停机时间与负载，当进程启动时，对煤流方向启动下一台设备，手动联锁启动的过程中也必须遵循这个原则。沿水流方向通过停止设备一个接一个，在停机，故障点上游设备的情况下（除碎煤机延时跳外）煤流，立即跳闸，联锁手动停止的过程中，如果随机一个设备，反向流量煤的方向将被绊倒设备。故障排除后，该设备可以自动停止联锁控制或手动重新启动。
紧急情况下，紧急停止按钮操作PC或按下控制台上的紧急停止按钮，这将在控制设备领域的所有正在运行的（除碎煤机延时关机）立即停止。 （3）配煤控制
项目中可以根据煤料的高低信号进行优化配料。该系统具有程序混合，混合手动
两种操作模式。本程序是基于配煤信号和切割停车信号的现场，并根据现场位置和维修车辆的结尾规定的要求的系统，自动卸料车停止运行并完成储煤加仑混合。由操作员手动现场配煤信号，并通过PC机汽车运行的操作下，切割停车信号和停止的材料来完成加仑混合煤仓程序配煤 根据现场煤位信号进行自动配煤的程控配煤，有优先配、顺序配、余煤配三种原则[6]。 如果某煤仓有低煤位信号，无论原来配仓进行到哪里都会立即中止，然后转入对低煤位信号的煤仓配煤，即所有低煤位信号的煤仓要优先配煤。若煤仓出现两个以上同时出现低煤位信号，则按照顺着煤流方向依次配仓，至到低煤位信号消失延时一段时间。当全部低煤位信号消失时，各仓的配煤将按顺煤流方向依次进行，知道每一个煤仓都配到高煤位信号出现为止。如都没有低煤位信号，则按照顺序加仓，直到煤仓加满为止。
如果遇到检修车或检修仓时，则自动跳过。如果下料车的控制信号发出 10 秒后，这个车字仍没有执行指令，就会发出这个下料车卡死的信号，并自动转入下一个下料车接着配煤。 当顺序配煤到尾仓，并且尾仓出现高煤位时，配煤系统将发出\程序配煤完毕\信号。当程序配煤完毕信号发出时，整个流程将会要顺煤流方向逐个停运各个设备，直到皮带上的煤全部走光。在皮带停运之前这一段时间，配煤会在尾仓继续配煤，直到皮带上的余煤配完，流程才会停下来。 手动配煤
手动配煤有两种方式，即上位机手动配煤控制方式和就地手动配煤方式：
人工配煤的上位机手动配煤，操作员根据各煤仓的煤位信号，一对一的按上位机上的犁煤器使用按钮来完成配煤工作。上位机手动配煤是一种常用的配煤方式，在加仓量不大、配煤仓很少、煤位高低很不平衡的情况下，使用起来比较方便；在煤位检测装置有故障或犁煤器出现故障时，也常用手动配煤方式进行配煤。系统在程序自动配煤时，无论处于哪个工作阶段，如果检测到非免配状态的犁煤器故障，或者失去犁煤器的正常抬、落位置信号，系统都将自动转到上位机手动配煤的控制方式，并发出程序配煤故障的报警信号。
配煤系统的后备的手操控制方式，即手操控制方式。这种配煤操作方式与上位机或PLC系统没有任何关系，完全靠依赖操作人员来实现。操作人员通过抬、落控制按钮控制犁煤器的抬落，并通过现场查看煤仓的煤位来决定配煤时间的长短和先后顺序。就地手动配煤比其它配煤控制方式的优先级别都高，若操作人员发现在其它配煤工作方式下出现异常情况时，可以在原地对配煤操作进行干扰。为了保证配煤系统正常工作，少出事故，有的输煤程控系统对就地手动配煤方式与上位机的配煤控制方式可以同时存在。即煤仓间犁煤器可以随时同时接受并执行现场就地控制箱的控制信号与上位机和PLC系统控制。 3.4.3输煤系统的数据管理功能
现在的输煤程控系统已经不再是一个单纯的设备监控系统，而是一个集设备监控和设备、生产管理为一身的综合燃料系统。并且，随着计算机和数据统计技术的不断发展，输煤程控系统
的数据管理功能日趋强大起来。目前，输煤程控系统的数据管理功能主要通过以下的方式表现出来。
（1）语音报警系统 （2）设备报警信息管理 （3）设备运行信息管理
（4）与厂主管理网（MIS或SIS）相连 （5）煤量计量管理 （6）日常事务管理 （7）其他管理功能
第四章 输煤系统的抗干扰措施与故障处理 4.1 输煤程控系统的抗干扰措施
在工业的环境下有许许多多干扰的因素，而PLC有一定的抗干扰能力，这种自动装置用于工业控制中是比较适合的。然而，火电厂输煤系统在运行过程中遭受恶劣的条件，而且还有复杂多变的干扰因素，使如何更好的做到抗干扰是输煤程控设计、调试及运行中必须解决的问题。同时这也是为什么许多电厂输煤程控系统不可以长期的很好的运行原由，归根究底是抗干扰能力太差了
PLC系统故障大体上有两类：一是内部故障，二是外部故障。内部故障也就是PLC本身所有的故障，外部故障就是系统与实际过程相连结的传感器、检测用的开关、执行机构等部分的故障。PLC的可靠性要比外部设备高，因为系统中约5%的故障是在PLC内部发生的，所以提高系统的可靠性的重点是在在外部设备上多下苦功夫。对外部设备整体运用以下几种抗干扰措施，实际运用中还是很有效果的。 4.1.1 硬件措施 （1）信号隔离
目前电厂的输煤程控系统中，现场输煤设备与I/O模块之间的开关量信号要经过继电器的隔离进行隔离。 （2）接地屏蔽
在输煤程控系统中，良好的接地能够很好的消除各种电路电流经公共地线阻碍时所造成的的噪声电压，避免磁场及电位差的干扰。要想使系统很好的工作其方法之一就是接地和屏蔽结合起来一起使用这样就可以有效地解决绝大多数干扰问题。
在整个控制的过程中，PLC模块、电源设备、继电器是放在控制柜内的，对屏蔽电磁场有较好的效果。噪声大部分靠传输导线得以引入，所以也要对导线采取一定的屏蔽措施。I/O信号需要用用完全屏蔽的信号电缆，而且电缆的金属屏蔽层也要一定程度的集中接地。如果接地点多余一个，接地点之间的电位差就会产生噪声电流，产生干扰因素。 （3）电缆选择与铺设
信号传输线之间的干扰大多数来自导线和导线间的分布电容、电感从而引起的电磁耦合，要防止干扰首先应注意电缆的选择，要选那种金属装屏蔽型的控制信号电缆，一是减少了噪声干扰，二是倍增了
电缆机械方面的强度；三是电缆的铺设施工也非常重要，施工时要注意把动力电缆和控制电缆分开来，在控制电缆中要将强电电缆和弱电电缆分开。为了减少不同类型信号之间的干扰，还要注意尽可能把模拟量信号线开头量信号线、直流信号线，交流信号线分别分开来布线。 4.1.2 软件措施
在 PLC 控制系统
过程中，除了采用硬件措施来提升系统的防干扰外，还利用它的快的计算速度特征，全面发挥它的优势，来确保系统不会因干扰而暂停工作，同时又能满足工程要求的精度质量和时间。
数字滤波和软件容错是能够实现这一目的经济、有效的科学方法。 （1）数字滤波
对于较低信噪比的模拟量信号，经常因为现场瞬间干扰而产生很大波动，如果只用瞬时采样值来计算，必定会产生较大误差，因此要采用数字滤波方法。现场模拟量信号经A/D转换后变为离散的数字量信号，然后将形成的数据按时间序列存入PLC内存，再利用数字滤波程序对它处理，除去噪声部分获得单纯可靠信号。其在控制系统中的地位如图4-1所示。 图4-1 数字滤波执行流程
在程序设计时对设备的工作电流、皮带秤煤量、碎煤机温度及振动、煤仓煤位等模拟量信号采用了平均值滤波
的方法进行处理，对输入信号用10次采样值的平均值来代替当前值但并不是通常的每采样10次求一次平均值，而是每采样一次与最近的9次历史采样值相加，即（其中为滤波值，为采样值）。这种方法速度快，具有
更好的实时性。输入信号经处理后用于信号显示或回路调节，有效地抵制了噪声干扰。 （2）软件容错
由于输煤系统现场环境不好，干扰信号较多，I/O领带传送范围也较长，常常会使传送的信号有误。为提高系统运行速度，使PLC在信号出错的情况下能及时找到错误，并能排除错误的影响继续工作，所以程序编制中还应该广泛应用软件容错技术。根据不同情况
采用不同的容错技术，使用起来方便、灵活，可以作为硬件容错的补充，从而进一步提高系统抗干扰能力。现场实际应用数据表明，数字滤波和软件容错技术在程序设计中是必不可少的，且行之有效。
4.2 输煤程控系统的故障诊断
输煤系统中设备较多，工作环境恶劣。为保证系统运行的安全与可靠，系统在设计上要合理优化，采用先进的控制系统及网络结构。现场各设备
控制箱也要采用双层密封箱体；选用高可靠性的继电器、接触器等组件，通过这种优化设计，大大的减少了接点数，从而减少了故障点，进而使设备的可靠性、安全性和可扩展性都大大提高。系统可对现场故障信号及时捕捉、准确诊断，并对现场设备采取保护措施，实现了系统安全可靠的运行。 4.2.1 故障捕捉