的最突出特点之一。PLC采用微电子技术，所有I/O接口电路均采用光电隔离措施，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间在电气上隔离。大量的开关动作由无触点的半导体完成，另外还采用了屏蔽和抗干扰措施。它的平均故障间隔时间为3-5万个小时。
2、丰富的I/O接口。由于工业控制机只是整个工业生产过程自动控制系统中的控制中枢，为了实现对工业生产过程的控制，它还必须与各种工业现场的设备相连才能完成控制任务。因此，PLC除了具有计算机的基本功能（如CPU何存储器）以外，还有丰富的I/O接口模块与工业现场的器件或设备（如按钮、行程开关、接近开关、传感器及变送器、电磁线圈、电动机启动器和控制阀等）直接相连。有些PLC还有通信模块和特殊功能模块等。
3、灵活性。有了PLC，电气工程师不必为每套设备配置专用装置。如果控制系统的硬件设备采用相同的PLC，只需编写不同的应用软件即可。而且可以用一台PLC控制几台操作完全不同的设备。
4、采用模块化结构。为了适应各种工业控制的需要，除单元式的小型PLC以外，绝大多数PLC都采用模块化的结构。PLC的各个部件均采用模块化的设计，由机架及电缆将各模块连接起来。
5、模拟调试。PLC能对所控功能在实验室内进行模拟调试，缩短在现场的调试时间。
6、对现场进行监视。在PLC系统中，操作人员能通过显示器观测到所控每个节点的运行情况，随时监视事故发生点。
1.3系统的任务及要实现的主要功能
本次课题任务是为了改变原有的继电器在皮带运输系统中的应用，而采用现代化可编程控制器PLC进行控制，进行S7-300 PLC模块选型和外部连线设计。为了使集控系统更加完善，实现控制的可观化、清晰化，加入了触摸屏设计。它可以实时显示系统的运行情况和各种故障情况，进行及时的报警显示和记录。进行系统的软件设计，实现系统功能。最后分析控制系统产生干扰的原因，提出对应抗干扰措施。采用可编程控制器PLC对皮带集中控制系统可实现以下功能：
（1）、智能控制：具有拟人的智力，在环境条件变化时能自主地完成控制目标的自动控制系统。
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（2）、顺序控制：按照规定的时间或逻辑的顺序，对某一工艺系统或主要辅机的多个终端控制元件进行一系列操作的控制系统。
3、监控：对装备及系统的工作状态不间断地实时监测，并根据反馈信息自动对系统中异常部位实施相应措施的闭合自动控制作用。
2 皮带集中控制系统要求
2.1系统控制工艺
以某中型煤矿为例，采用带式运输机作为主要运输方式，其主运输系统包括主提升带式输送机、走廊带式输送机、振动筛、中煤块带式输送机、大煤块带式输送机、过桥带式输送机和末煤刮板输送机、煤仓等。各条皮带机都由一台电动机驱动，正常运行速度为2m/s，其中振动筛为双层的，每条皮带机均设置跑偏、堆煤、烟雾、拉线急停、打滑、纵撕等保护。其工艺流程图如图2.1所示。其中箭头指示煤流方向。
如图2-1所示，煤炭从井底煤仓经给煤机运到主提升皮带，通过主斜井中的主提升皮带运至地面，经地面的走廊皮带输送机转运到振动筛，振动筛为双层，经筛后分为大块煤、中块煤和末煤三种。大块煤经大块皮带到大块煤仓，中块煤经中块皮带到中块煤仓，而末煤先通过过桥皮带转运，再利用过桥皮带机尾的分煤挡板分到两条末煤刮板输送机上，运输到各自的煤仓，其分煤挡板是固定的。
本矿井皮带运输系统控制采用继电器控制，可靠性差、体积大、故障率高、劳动强度较大。其控制方式有两种：集中手动控制和就地控制，没有集中自动控制，所有的控制都由人来操作。集中控制室设在选煤楼振动筛的附近，由控制柜、操作台和触摸屏组成。皮带机的控制通过操作台上对应的启停按钮集中控制，触摸屏实时显示皮带的运行状态和故障状态集、故障位置。各皮带机的机头或机尾都设置就地控制箱，在检修或特殊情况下进行现场的就地启停控制。皮带按逆煤流启动，顺煤流停车。启动顺序为：末煤刮板机、过桥皮带、大小块皮带、振动筛、走廊皮带、主提升皮带、给煤机；停止顺序与此相反。每一条皮带安排一人专门负责巡视，劳动量大、效率低。
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图2-1系统运输工艺流程图
2.2系统工艺控制要求
本皮带运输集中控制系统具有如下控制要求：
本系统有集中、就地、检修三种工作模式。一般系统运行在集控工作模式下，当组成生产流水线时，本机根据前后闭锁关系自动启停，同时检测各检测保护一般系统运行在集控工作模式下设备的状况；运行就地工作模式时，操作员手动操作按钮启动/停止皮带机，所有保护设备均投入使用；运行检修工作模式时，操作员手动单台启动/停止皮带，保护设备可有选择性的投入使用。在检修模式下，可将使皮带低速运行。工作方式的改变，只有在皮带输送机不转时进行;皮带输送机运作时，不能改变其工作方式。
（1）程序设计中，报警停车等故障信号自动保持，即一旦发出故障信号，即使经维修后信号消失，计算机内仍保留信号故障状态，这时复位指令可以清除故障保持信号。
（2）皮带输送机按照逆煤流启动，顺煤流延时停车，并具有闭锁功能。 （3）系统具有胶带机低速打滑、机头堆煤、超温洒水、烟雾、滚筒超温、
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沿线急停和跑偏等多种保护。下面简单介绍它们信号发生后的动作情况： 1）拉线开关：信号发出后马上发出急停指令，系统可以识别哪个急停开关动作，发出拉线开关声光报警。
2）堆煤：信号发出后，执行堆煤声光报警指令和急停指令。
3）跑偏：信号发出后，执行跑偏声光报警指令，此为一级动作，当报警时间超出一定时间段时，同时再执行急停指令，此为二级动作。
4）打滑；信号发出后，执行打滑声光报警指令, 再执行急停指令。 5）超速：信号发出后，执行超速声光报警和急停指令。 6）断带：信号发出后，执行断带声光报警和急停指令。 7）纵撕：信号发出后，执行纵撕声光报警和急停指令。
8）滚筒超温：信号发出后，执行滚筒超温声光报警、洒水指令和急停指令。 9）烟雾：信号发出后，执行烟雾声光报警、洒水指令和急停指令。 （4）对设备故障和工艺参数的异常实时报警，并进行声光提示，系统状态对位显示，更便于维护。
（5） 可与工业电视系统配合，实时监视皮带机重点部位运行情况，以确保人员及设备的安全；具有喊话、打点通讯功能，基本实现无人值守。 （6）皮带运输机就地控制箱上设启停、起动预警按钮，设备启动前发出预警信号，提示有关人员应立即远离设备；现场可随时停车，若设备由集控启动，控制系统接到现场停车信号后，可作急停处理，实施故障停车操作。 （7）具有联网功能，能与全矿井自动化监控系统可靠的联接、实现全局监控。
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3 系统控制思想
3.1皮带输送机控制系统结构设计方案
本次设计中需要集中控制的皮带共有7条皮带，各皮带分部较广，现场控制点很分散，并且现场环境很恶劣。所以系统结构采用PROFIBUS-DP现场总线技术，组成主从系统结构。根据工艺流程规划，系统以PLC为控制主站，以每条皮带就地箱配备的远程I/O ET200M为从站，共设7个从站，这样就节约了大量的电缆等材料。本系统由集中控制台、PLC控制柜、触摸屏、就地箱、各种保护传感器及执行器组成。完成一个系统内多条皮带多个设备全过程的控制、监测、构成一个完善的集中控制系统。其系统结构如图3.1所示。
图3-1 系统结构图
以SIEMENS公司S7--300系列PLC作为核心控制器件，具有防潮、抗干扰能力强、易扩展，基本免维护，实现与上位机的通信，以循环扫描的方式，检测传感器及被控设备的信号，发出程序指令，完成对皮带机的集中监控，使
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