摘  要:  介绍了TSX 37-10 型号PLC在煤矿定重载荷生产中的应用以及硬件结构和软件设计。论述了美国Wonderware公司的工控组态软件InTouch的特点，并以该系统为例讲述了InTouch在煤矿生产监控中的应用。该系统可以自动控制外围设备运行，并且可以实时显示提升的煤的重量和累计提升重量和次数等，还具有声光报警等功能。实际的应用表明，该系统安全可靠，稳定性好。

　　关键字: PLC/控制/InTouch/组态

　　1 引言

　　在现代控制系统中,随着现代化管理水平的不断提高，plc和组态软件的有效结合在煤矿生产领域中得到越来越广泛的应用[1]。

　　组态软件是面向监控与数据采集的软件平台工具控制工程网版权所有,具有丰富的设置项目,使用方式灵活,功能强大。本系统组态软件采用intouch。该组态软件是美国wonderware公司factorysuite套装软件的一个主要组成部分，它为以工厂和操作人员为中心的制造信息系统提供了可视化工具，为制造信息系统集成了操作人员所需的各种信息，在食品加工、半导体、石油和天然气、汽车、化工、医药、纸浆和造纸、运输及公共设施等行业都有着广泛应用[2]。

　　2 系统的基本组成和原理

　　本系统选用schneider自动化公司的modicon tsx micro系列的tsx 37-10 型plc。i/o模块分别选用tsx dmz 28dt；tsx aez 802；tsx dsz 08r5[3]。中间继电器选用欧姆龙24v直流继电器。上位机选用研华工控机。

　　基本原理框图如图1所示。

　　图1 基本原理框图

　　2.1 重力传感器

　　重力传感器放在主井的定量斗底部，承受定量斗的重量，工作原理为：将液体密封在重力传感器内，当定量斗装煤过程中重量增加时，液体压力也随之升高，压力传感器随液体压力的变化输出4-20ma的电流信号，经屏蔽电缆传送给plc的模数转换模块aez802，由plc处理数据并显示。

　　压力变送器与aez802输入端的连接如图2所示。

　　图2 压力变送器与aez802的连接

　　2.2 显示面板

　　显示面板由发光二极管，数码管等组成。用74ls373驱动发光二极管显示空仓和外围设备运行状态等www.cechina.cn，4511驱动数码管显示当前重量和累计提升次数等。

　　电路板上有地址线和数据线，连接到plc的28dt模块的晶体管输出点。部分电路原理图如图3所示，实际效果图如图4所示。

　　图3 部分电路原理图

　　图4 实际显示效果图

　　2.3 台式隔爆箱

　　隔爆箱可任意安放在便于观察的位置，控制信号和外部信号（压力传感器的电流信号，箕斗到位信号等）通过防爆箱腔内七芯接线柱与plc的i/o端子连接，显示部分用整体防爆玻璃制做。

　　3 通讯部分

　　3.1 计算机对plc编程的通讯

　　系统编程软件采用pl7 micro软件CONTROL ENGINEERING China版权所有，它提供了符合iec1131-3标准的指令表、梯形图和grafcet（顺序功能图）编程语言[4]。编程电缆选用usb接口的施耐德plc编程电缆tsxpcx3030，它带有主站 / 从站选择开关，可连接plc 的ter和aux 通信口，最大通信距离可达2公里[3]。

　　3.2 上位机监控部分和plc之间的通讯

　　上位机和plc通讯模块选用sc-485来实现上位机的rs232接口到plc的rs485接口通讯规程之间的转换，以半双工方式工作控制工程网版权所有,最高传输速率为115.2kbps。plc通讯口加隔离保护模块bh485g来提高rs485网络系统的抗干扰能力、可靠性和安全性能，解决通讯口易损坏的问题。需要注意的是，因为plc做从机www.cechina.cn，所以ter通讯口的5，7两信号线要短接。485连接图如图5所示。

　　图5 485连接图

　　3.3 组态软件intouch与外界设备之间的通讯

　　图6 intouch与i/o设备通讯框架示意图

　　通过一个通讯接口--i/o服务器（i/o server）来实现组态软件intouch与外界设备之间的通讯。i/o服务器可以理解为能和外界设备通讯的程序，intouch只要能和i/o服务器通讯，就可以达到和外界设备通讯的目的，如图6所示。这样做的好处是避开了硬件协议等繁琐的细节，让使用intouch进行二次开发的人员可以把精力放在控制和数据处理上，有效地提高工作效率。目前wonderware公司已经与多家第三方著名开发公司合作，提供了各种i/o服务器，支持目前主流的通信协议。而二者的通讯是两个应用程序之间的数据交换，intouch使用dde、fastdde、netdde以及 wonderware suitelink协议完成。在本系统中，使用的是modbus网络，所以需