（山东黄金归来庄矿业有限公司 山东临沂 273307）
摘要:选矿工业在社会经济的发展中占据着十分重要的位置，对选矿过程进行自动控制不仅有利于提高产品的质量，而且也可以达到节能减排的目的。当前，全球开采的大多数矿石都必须进行选矿。现如今，电气设备逻辑控制程序的实验室测试并未设置专用的电气测试平台，通常都在PLC生产商提供的仿真软件上来进行。基于此，文中重点分析了选矿过程电气设备逻辑控制程序测试平台的设计与开发。
关键词：选矿过程；电气设备；逻辑控制程序；测试平台
选矿自动化系统当中的电气设备逻辑控制程序作为PLC控制软件中控制程序的主要构成部分，可以对选矿过程中所应用设备的逻辑启停和连锁保护进行控制。现阶段，对选矿过程电气设备逻辑控制程序的实验室测试通常都在仿真软件环境下进行，并未在实际的电气环境 下进行，基于此，测试完的程序仍然会存在一定的问题。因此，有必要设计和开发一套电气设备逻辑控制程序测试平台。
1.选矿过程电气设备逻辑控制程序测试平台的设计
1.1电气控制回路设计
电气回路的类型主要包括两种集成方法，一种是切换集成方法，另外一种是组合回路集成方法。以下具体介绍了这两种方法的实施过程：首先，切换方式集成方法。切换方式集成方法就是集成设备控制方式的有扰切换和无扰切换，然后再合并到一条控制回路当中，这样可以保证各个电气回路都能够被应用在“设备控制方式有扰转换与无扰转换”的电气测试中。在确保不改变功能的前提下，此种优化设计方法可以使电气柜的体积和电气组件以及设备的数量成倍减少。其次，组合回路集成方法。组合回路集成方法就是把变频器、软启动器以及智能电机控制器进行有机结合，主回路上共用一条控制回路。此种优化设计方法同实验设备的使用特点相结合不仅能够减少设备体积和电气控制回路的数量以及电机数量，而且也可以提高电气设备和组件的使用率。
1.2电气测试平台监控软件设计
1.2.1功能设计
电气测试平台监控软件的主要功能包括监控电气测试平台整体状态、电气回路状态、配电 监控功能和每个画面之间的转换功能。监控软件设计的主要内容就是设计触摸屏的监控界面，监控画面主要包括初始画面、配电监控画面以及电气回路监控画面。
初始画面作为触摸屏监控画面的主画面，主要功能就是监控总体状态，是使画面切换功能得以实现的主要部分。初始画面可以实时显示出整个电气测试平台的各个子单元的状态，操作主画面上的元件能够切换到任意一幅监控画面，并且每幅监控画面都可以通过操作按钮返回到主画面中[1]。
配电监控画面的功能就是监视整个电气测试平台的电能情况、电气柜的各个抽屉单元或者是固定单元电能通断、配电线路开关以及对元件的状态进行保护。
电气回路监控画面的功能就是对各个电气回路及其电气组件的实时状态进行监控。主要包括单点单向控制、两点单向控制、开关阀类可逆控制以及行车类可逆控制回路状态监控功能。另外，还包括组合传动回路状态监控功能。
1.2.2数据采集和处理软件设计
数据采集和处理软件的功能是采集电气回路的状态，并且对电气回路动态显示进行逻辑处理。
ＰＬＣ循环扫描式工作方式所具有的特点就是在输入处理的过程中扫描全部输入端子，并且按照顺序把各个端子的通断状态保存到输入映像寄存器中。因此，仅仅需要通过硬线把ＰＬＣ的IO板卡上的通道接口同电气回路的信息采集点连接好即可。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆ＰＬＣ会根据循环扫描时间来自动采集电气回路的状态。
要想显示出触摸屏上的电气回路动态，就必须进行十分复杂的逻辑运算。由于触摸屏处理逻辑运算的能力比较有限，因此，必须在ＰＬＣ内进行处理。由此可见，数据采集和处理软件部分应该设置专用的监控显示逻辑处理程序模块。
2.选矿过程电气设备逻辑控制程序测试平台的开发
2.1数据采集和处理软件的开发
开发程序前必须先设定项目，项目可以把自动化解决方案中的全部数据以及程序的整体全部体现出来，它处在对象体系的最上层。创建项目时通过SIMATIC Manager的莱单来创建电气测试平台程序的Ｓ７项目。在进行硬件组态时应该先将工作站插入，然后在工作站下配置硬件组态。
硬件组态就是把项目需要的控制器型号和功能模块配置添加到项目当中。双击工作站下的＂Hardwarer＂就可以进行硬件组态，硬件组态窗口弹出之后将模块信息添加到适当的位置。
编辑符号表的建立主要包括符号的填写、地址的编辑、数据类型的选择以及部分必要注释。在整个符号表当中，要求符号一定要具有唯一性，并且不可以超过二十四个字符。同时，也不允许使用引号。文中对符号进行命名时应用的是＂单元号＿功能名称＂。比方说，ＥＯＯ＿run当中的Ｅ００代表此信号属于或作用于Ｅ００单元，ｒｕｎ则代表此信号主要用于设备的运行、启动以及合闸。另外，不可以在符号表当中分配数据块地址的符号。地址属于固定存储区以及存储单元的标志[2]。
2.2ＰＬＣ程序的开发
ＰＬＣ程序的主要功能就是对电气测试平台的电气回路动态显示进行逻辑处理。
由于触摸屏的运算处理能力比较有限，因此，部分相对复杂的动态显示的逻辑处理必须在ＰＬＣ内进行处理。为了使程序更清晰并且具有较强的可读性，应该根据模块化结构化设计理念将电气回路动态显示逻辑处理程序按监控画面的不同类型分成独立的子程序块，主要包括单点单向控制、两点单向控制、开关阀类可逆控制、行车类可逆控制以及组合传动回路监控画面逻辑处理程序块。整个程序开发的过程中所应用的开发语言以梯形图为主。
对电气回路监控画面进行开发时包括多条支路。这些支路之间在进行动态显示时常常具有较强的独立性，它也属于ＰＬＣ逻辑运算处理的主要部分，并且其在各个电气回路的ＰＬＣ逻辑处理程序中的实现代码具有非常高的相似性[3]。经研究表明，故障支路、热继支路以及限位支路的逻辑运算处理过程与代码实现都十分相似；尽管各个电气回路监控画面的主控回路非常复杂，但是其逻辑处理过程和实现代码均是由相同的单点单向控制回路的主控回路逻辑处理过程与简单的实现代码组成的。
结束语：
综上所述，文中基于选矿过程，从我国现如今的工业控制系统的发展现状出发，对电气设备逻辑控制程序测试平台进行了设计与开发。此测试平台主要测试了被测电气设备逻辑控制程序的功能性以及完善性，并且在测试的过程中发现了程序内存在的问题，从而不仅在实际应用之前确保了被测程序的精准性，而且也提高了测试效率。
参考文献：
[1]杨文起.选矿自动化软件测试平台中的虚拟设备功能模块的设计与开发[D].东北大学,2014.
[2]张超群.选矿过程电气设备逻辑控制程序测试平台的设计与开发[D].东北大学,2014.
[3]理明明.选矿过程设备逻辑控制程序电气测试平台的设计与开发[D].东北大学,2014.
论文作者:何智文,井晓晗,陆海滨
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/15
标签：回路论文; 电气论文; 逻辑论文; 控制程序论文; 测试论文; 画面论文; 平台论文; 《电力设备》2017年第21期论文;