PLC在￠3.53×60m水泥回轉窯電控系統(tǒng)中的應用設計【全套CAD圖紙+畢業(yè)論文答辯資料】

下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 下載論文送 紙， 14951605 或 1304139763 洛 陽 理 工 學 院 論 文 題目 : 60m 水泥回轉窯電控系統(tǒng)中的應用 學 號： 名 : 田 孝 杰 系 （部）：機電工程學院 專 業(yè) ：機電一體化技術 指導教師 ： 李素芳（老師） 2010 年 5 月 25 日下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 I 60m 水泥回轉窯電控系統(tǒng)中的應用 摘 要 針對回轉窯水泥生產工藝復雜，生產連續(xù)性強，設備控制時連鎮(zhèn)、互鎖邏輯關系復雜， 本論文主要講述 了一套基于 場總線的水泥回轉窯控制系統(tǒng)。采用 技術，以工控機和可縞程序控制器 (成水泥回轉窯系統(tǒng)控制網絡。經計算各種機型和方案的投入費用，依經濟性原則選擇最優(yōu)方案為無錫華光電子公司的光洋可編程控制器，型號為 洋可編程控制器是國產 國外著名公司的 功能相似。 格便宜，易于操作，結構小巧，可靠性高，適宜于點數(shù)較少的單機控制場合。在此基礎上，選擇數(shù)字量輸入模塊 輸出模塊 本系統(tǒng)對可編程控制器輸出數(shù)的總需求為 44點。由于輸出電流的額定值與負載的性質有關 ，其中 16點用于對擋輪液壓站和主減速器潤滑站的動作控制，需 余 28點用于各指示燈的輸出控制，電壓要求為 采用 關鍵詞 ： 回轉窯 ， 模塊 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 N X 60M N n is of a of PC in of of Z - 3. LC is 3 of 0 - A3 4 - A7 of 4. to of 6 20 V of 24 V C - 8TR - 16載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 陽理工學院 畢業(yè)設計（論文）任務書 填表時間： 2010 年 3 月 15 日 （指導教師填表） 學生姓名 田孝杰 專業(yè)班級 導教師 李素芳 課題 類型 工程設計 題目 60m 水泥回轉窯電控系統(tǒng)中的應用 主要研究 目標 (或內容 ) I P C + P L C + 現(xiàn)場總線的整體結構控制系統(tǒng)在回轉窯上的應用領域。 課題要求、主要任務及數(shù)量（指圖紙規(guī)格、張數(shù)，說明書頁數(shù) 、論文字數(shù)等） 1要求在老師的指導下，獨立完成設計 I P C + P L C + 現(xiàn)場總線的整體結構控制系統(tǒng)在回轉窯上的自動控制裝置。 2 要求獨立 完成 程序控制的工作 量， 畫出 相應的 接線圖 ， 設計符合控制要求的梯形圖 ，畢業(yè)設計 論文字數(shù)為 5000 8000 字 左右 。 3 翻譯一篇本專業(yè)外文文獻（ 500010000 個以上印刷符號），并附譯文 。 4 查閱 15 篇以上與題目相關的文獻。 5其余 要求 按 洛陽理工學院 畢業(yè)設計 工作管理規(guī)定 中的 有關規(guī)定 。 進度 計劃 57 周 ： 查閱資料，熟悉設計內容，擬訂設計方案。 814 周 ： 進行總體、部件等設計，并完成設計圖紙的繪制。 1516 周 ： 修改完善設計，翻譯資料，寫說明書，準備答辯。 主要參 考文獻 用技術 常用 編程控制器原理及 其 應用 可編程控制器原理及應用 實例 程 理論算法及技巧理 可編程控制器 技術 及應用 可編程控制器原理與 應用 指導教師簽字： 教研室主任簽字： 年 月 日 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 錄 前 言 . 1 第 1 章 可編程控制器概述 . 2 定義及發(fā)展 . 2 定義 . 2 發(fā)展 . 2 系統(tǒng)組成與工作原理 . 3 結構組成 . 3 掃面工作原理 . 3 發(fā)展趨勢 . 4 第 2 章 水泥回轉窯工藝概況 . 6 第 3 章 電氣系統(tǒng)技術參數(shù) . 8 電機的技術參數(shù)選擇 . 8 助電機的技術參數(shù)選擇 . 8 減速機潤滑站的技術參數(shù)選擇 . 8 輪液壓站技術參數(shù)選擇 . 8 燒器移動小車技術參數(shù)選擇 . 9 第 4 章 設計任務要求 . 10 第 5 章 總體設計方案 . 13 第 6 章 水泥窯控制方式分類 . 15 作方式分類 . 15 外界的連鎖信號 . 16 電系統(tǒng) . 16 氣控制系統(tǒng)設計分類 . 17 第 7 章 硬件電路設計 . 18 助電機的控制 . 18 燒小車的控制 . 18 件配置 . 18 塊連線圖 . 20 下載文檔送完整 紙， 14951605 或 1304139763 V 件連接電氣圖 . 23 第 8 章 梯形圖軟件設計 . 26 爍信號的產生 . 26 減速機潤滑站起動及抗干擾措施 . 26 減速機潤滑站冷卻水的投入和關閉 . 27 滑站綜合起停 . 27 減速機潤滑站油泵電機的工作 . 28 減速機潤滑站加熱器的運行 . 29 輪液壓站的正常工作 . 29 輪站加熱器的工作 . 31 光報警程序 . 31 結 論 . 33 謝 辭 . 34 參考文獻 . 35 附 錄 . 36 外文資料翻譯 . 38 洛陽理工學院畢業(yè)設計 1 前 言 近十幾年來，隨著計算機技術的迅猛發(fā)展， 功能和結構不斷改進，應用范圍從原來的邏輯控制發(fā)展到連續(xù)和分批量過程控制，以高可靠、低成本的特點，深受廣大用戶好評，特別是以 基礎的 控制系統(tǒng) 發(fā)展更快，已成為當今工業(yè)控制系統(tǒng)的生 力軍 。 全國現(xiàn)有的大部分水泥企業(yè)生產設備落后，能源消耗高，污染較嚴重，自動化控制水平低，仍然采 用常規(guī)的繼電器、接觸器加模擬儀表控制方式，影響了產品質量的提高 。 目前由于純 制系統(tǒng)側重于多種 法、比值控制、串級調節(jié)等功能，成本較高，而 制系統(tǒng)側重于順序控制等功能，成本相對較低。對于整個控制過程中以開關量輸入、輸出約占 80%的中小型水泥廠來講，從節(jié)省投資的角度來考慮，選擇 制系統(tǒng)是比較合理的。例如 :目前 700t/d 的水泥廠控制系統(tǒng)采用 投資大約需要 250 萬元，而采用 制系統(tǒng) 只需 190 萬元，節(jié)約投資約 24%。 水泥廠從項目立項開始到建成投產，通常要經過可行性研究、初步設計、施工圖設計、軟件設計、工程施工、單機試車、軟件調試、聯(lián)動試車、試生產等各階段工作，其中施工圖設計和軟件設計階段對整體控制水平起著決定性作用，軟件調試階段是通過對設計的修正和完善，達到設計目標。同樣，若采用 制系統(tǒng)，也必須做好這些工作，才能實現(xiàn)水泥廠各階段的過程銜接，使工程項目有條不紊地進行下去，從而保證順利建成投產 可編程控制器（ 綜合了計算機技術、自動控制技術的一種新型的、通用的自動控制裝置。 它具有功能強、可靠性高、使用靈活方便，易于編程及適應工業(yè)環(huán)境下應用等一系列優(yōu)點，近年來的工業(yè)自動化、機電一體化、傳統(tǒng)產業(yè)技術等方面應用越來越廣，成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一。 最終目標是用于實踐，提高生產力。如今，應用 經成為世界潮流， 在我國得到更全面的推廣應用。 洛陽理工學院畢業(yè)設計 2 第 1 章 可編程控制器概述 定義及發(fā)展 定義 可編程控制器（ 稱 在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎上，為滿足不斷發(fā)展的大規(guī)模工業(yè)生產柔 性控制的要求而逐步發(fā)展起來的。其功能基本限于開關量邏輯控制，僅執(zhí)行邏輯運算、定時、計數(shù)等順序控制功能所以當時稱為可編程邏輯控制器（ 稱 由于可編程序控制器仍然處于不斷發(fā)展之中，因此對它下一個確切的定義是困難的。為了使其生產和發(fā)展標準化，美國國際電工委員會 ( 1982 年頒布了可編程序控制器標準草案， 1985 年提交了第二版， 1987 年的第三版對可編程序控制器作了如下的定義“可編程序控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操 作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破骷捌湎嚓P的外圍設備都應該按照易于與控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計?！庇纱丝梢?，可編程控制器是專門為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。 總之，可編程控制器也是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機。它具有豐富的輸入 /輸出接口，并具有較強的驅動能力。但可編程控制器產品并不針對某 一具體工業(yè)應用，在實際應用時，其硬件需根據(jù)實際需要進行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設計編制。 發(fā)展 提出 念的是美國通用汽車公司。當時，根據(jù)汽車制造生產線的需要，希望用電子化的新型控制器替代繼電器控制柜，以減少汽車改型時重新設計制造繼電器控制柜的成本和時間。通用汽車公司對新型控制器提出了 10 項指標，概括起來， 基本設計思想有以下 4 個方面。 洛陽理工學院畢業(yè)設計 3 1 把計算機功能完善、靈活、通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便價格便宜等優(yōu)點結合起來。 2 控制器的硬件是標淮的、通用 的。 3 根據(jù)應用對象、將控制內容編成軟件寫入控制器的用戶程序內存里。 4 控制器和被控對象連接方便。 隨著微處理器和微型計算機技術的發(fā)展， 70 年代中期以后， 廣泛地用微處理器作為中央處理器，輸入 /輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時的 不再是僅具有邏輯判斷功能，同時還具有數(shù)據(jù)處理、 節(jié)和數(shù)據(jù)通信、聯(lián)網等功能，總之 直處于快速發(fā)展之中。 系統(tǒng)組成與工作原理 結構組成 質上是一臺用于控制的專用計算機，因此它與 一般的控制機在結構上有很大的相似性。 主要特點是能力，也就是說，它的基本結構主要是圍繞著適宜于過程控制的要求來進行設計的。按結構形式的不同， 分為整體式和組合式兩類。 整體式 將中央處理單元 (存儲器、輸入單元、輸出單元、電源、通信接口等組裝成一體，構成主機。另外還有獨立的 I/O 擴展單元與主機配合使用。主機中， 核心， I/O 單元是連接 現(xiàn)場設備之間的接口電路，通信接口用于 編程器和上位機等外部設備的連接。 組合式 元、輸入單元、輸出單元、智能 I/O 單元、通信單元等分別做成相應的電路板或模塊，各模塊插在底板上，模塊之間通過底板上的總線相互聯(lián)系。裝有 元的底板稱為 板，其它稱為擴展底板。 板與擴展底板之間通過電纜連接。 掃面工作原理 與其它計算機系統(tǒng)相同， 用分時操作原理，每一時刻執(zhí)行一個操作，隨時間順序執(zhí)行各個操作。這種分時操作進程稱為 程序的掃描。 電后，首先進行初始化，然后進入循環(huán)工作過程。一次循環(huán)可歸納為五個工作階洛陽理工學院畢業(yè)設計 4 段，各階段完成的任務如下： 位監(jiān)控定時器 (進行硬件檢查，用戶內存檢查等。檢查正常后，方可進行下面的操作。如果有異常情況，則根據(jù)錯誤的嚴重程度發(fā)出報警或停止 行。 刷新。輸入刷新時， 輸入電路中讀出各輸入點狀態(tài)，并將此狀態(tài)寫入輸入映象寄存器中 ;輸出刷新時，將輸出繼電器的元件映象寄存器的狀態(tài)傳送到輸出鎖存電路，再經輸出電路隔離和功率放大，驅動外部負載。 程序執(zhí)行階段， 先左后右，先上后下的順序對每條指令進行解釋、執(zhí)行， 輸入映象寄存器和輸出映象寄存器中讀出各繼電器的狀態(tài)，根據(jù)用戶程序給出的邏輯 關系進行邏輯運算，運算結果再寫入輸出映象寄存器中。 成與外設端口連接的外圍設備 (如編程器 )或通訊適配器的通信處理。 發(fā)展趨勢 目前的可編程控制器有以下幾個方面的發(fā)展趨勢： 1. 向小型化、專用化方向發(fā)展。當前開發(fā)出許多簡易、經濟、超小型可編程控制器，以使用于單機控制和機電一體化，真正成為繼電器的替代品。 2. 向大型化、復雜化、高功能、分散型、多層分布式工廠自動化網絡方向發(fā)展?？删幊炭刂破鬏斎胼敵鋈萘恳殉^ 32K，掃描速度小于 1步。 3. 編程語言和編程工具朝 著標準化和高級化方向發(fā)展。 可編程控制器問世時間雖然不長，但已步入成熟階段。這種工業(yè)專用微機系統(tǒng)是高精技術普及化的典范，使計算機進入工業(yè)各行業(yè)，使機械設備和生產線控制更新?lián)Q代?？删幊炭刂破鲗⒊蔀楣I(yè)控制的主要手段和重要的基礎控制設備 。 1974 年，國內一些高校、科研單位開始研制順序控制器，大多使用分立元件。隨著我國改革開放政策的落實，同時國外 大量進入我國市場，一部分隨成套設備進口，一部分直接引進中小型 品 (大多為 司、西門子公司、三菱公司、立石公司等 )，開始進入以 8 位微處理器為核心的 代。 目前，可編程控制器已廣泛應用子各個工業(yè)領域，并取得了明顯的效益。主洛陽理工學院畢業(yè)設計 5 要表現(xiàn)出以下特點：使用低檔機型多，中、高檔機型少，使用國外進口機型多，國產機型少；使用在經濟發(fā)達地區(qū)多，在經濟落后地區(qū)少，用于單個設備或生產線的多、大批量產品配套的少。因此，國產化 前景是令人鼓舞的，我們必須加快 產化步伐，進一步推廣 用技術，努力培養(yǎng)相關專業(yè)技術人員。 洛陽理工學院畢業(yè)設計 6 第 2 章 水泥回轉窯工藝概況 水泥生產是由原料預處理 (均化、破碎、烘干等 )、生料制備 (配料、粉 磨、均化 )、熟料鍛燒 (分解預熱、鍛燒、煤磨 )、水泥制成 (水泥配料、粉磨、包裝 )四大部分組成，其中水泥熟料的煅燒是水泥生產中最重要的過程，所用的設備 水泥回轉窯，常被稱為水泥廠的心臟。一般采用的主要原料是石灰石、粘土和鐵粉，將這些原料按一定的比例配合在一起，經粉磨、均化后，用回轉窯鍛燒制成熟料。熟料經再次配料后，先由輥壓機將進料壓成實餅 (小型的水泥廠一般不另設輥壓機 )，再送入水泥磨，磨成粉狀的水泥。經包裝機打包后，制成水泥成品。水泥生產工藝流程圖見圖 2 圖 2水泥生產工藝流程圖 采 礦 系 統(tǒng)刮料機鐵渣 矽砂石灰石粘土輥壓機生料磨靜 電 收 塵生料庫煙囪懸 浮 預 熱 機靜 電 收 塵煤磨煤石膏靜 電 收 塵煙囪煙囪熟料庫輥壓機水泥磨水泥庫熟 料 冷 卻 機水泥窯原 料 產 品 流 向燃 料 流 向氣 體 流 向洛陽理工學院畢業(yè)設計 7 回轉 窯的造型是一個傾斜的圓筒 (本系統(tǒng)中回轉窯筒體長 60 m，大圓筒直徑為 3.5 m，小圓筒直徑 3 m)，生料由圓筒的高端加入，由于圓筒具有一定的傾斜度并在不斷地回轉，因此物料由高端向低端逐 漸運動，在這個過程中煤粉在窯內燃燒，對其物料加熱鍛燒，從而制成水泥熟料 。 水泥回轉窯機械設備造型見圖 2 圖 2水泥回轉窯機械設備 洛陽理工學院畢業(yè)設計 8 第 3 章 電氣系統(tǒng)技術參數(shù) 水泥回轉窯由機械、電氣、液壓等部分組成。機械部分由筒體、支承裝置、擋輪、傳動裝 置、減速器、活動窯頭、窯頭窯尾密封裝置、噴煤管裝置等部分組成。與電氣傳動有關的技術的參數(shù)如下： 電機 的技術參數(shù)選擇 型號為 高轉矩變頻調速電機，功率 110 定轉速 100 r/ 助電機 的技術參數(shù)選擇 型號為 功率 15 轉速 9000 r/制動開關型號為位器型號為 減速機潤滑站 的技術參數(shù)選擇 型號為 是為主減速機提供潤滑的保護設備。稀油潤滑站是稀油循環(huán)潤滑系統(tǒng)的心臟，用來將潤滑油液強制地壓送到機械的摩擦部位，在相對運動的機器零件間形成油膜，減少零件的摩擦、磨損，同時對摩擦部位進行沖洗，并帶走摩擦產生的熱量，保證機械正常運轉，延長機械壽命。 稀油潤滑站由油站和儀表盤組成，通常安裝在保護設備附近的地下油庫或地坑中。 輪液壓站 技術參數(shù)選擇 擋輪液壓站 型號為 壓站的功能是利用液壓的作用驅動回轉窯筒體上下運行，并保證擋輪液壓站具有正常的壓力、溫度和液位。 洛陽理工學院畢業(yè)設計 9 燒器移動小車 技術參數(shù)選擇 電機型號 率為 1.1 速為 1400 r/ 洛陽理工學院畢業(yè)設計 10 第 4 章 設計任務要求 1. 回轉窯輔助電機的正常運轉控制。輔助電機的作用是在檢修時低速驅動筒體旋轉，工藝要求主電機與輔助電機之間必須互鎖，即主電機運行時，輔助電機禁止運行；輔助電機運行時，主電機禁止轉動。主電機、輔助電機運行的切換還應由限位器的相應位置決定。輔助電機應配有備用電源，以備停電時在瞬間自動切換，由備用電源供電。 2. 主電機的變頻調速控制。主電機的作用是驅動筒體按一定的轉速旋轉，與水泥生料下料量、 風量和給煤量協(xié)調運行。高轉矩變頻調速電機采用變頻器調速，變頻范圍為 0 100 3. 燃燒器移動小車的正反轉運行控制。燃燒器移動小車是輔助移動燃燒的設備，煤粉在其內部燃燒，對水泥生料加熱鍛燒。 4. 主減速機潤滑站的控制應按 滑站的壓力、溫度、液位等控制要求實現(xiàn)。 列潤滑裝置均設有兩臺油泵電機機組，其中一臺供正常使用，另一臺供應急時備用?？刂频木唧w要求如下： (1) 油壓控制：在潤滑裝置出油口處設有油壓控制點，有 3 個壓力控制器參與壓力設置點的控制，當出油口油壓下降到 ，一個壓力控制器發(fā)出聲光報警信號，同時啟動備用油泵投入工作。當備用油泵投入工作后，油壓恢復到 一個壓力控制器發(fā)出正常工作信號，切斷備用泵。第三個壓力控制器用于控制系統(tǒng)最高壓力設定，當油壓達到 ，發(fā)出聲光報警信號。 (2) 油溫控制：用兩個電接點溫度計測量油箱內油液溫度的變化情況以及對電加熱器和電磁水閥實施控制。當油箱內油液溫度低于 15時，電加熱器自動投入工作狀態(tài)，當達到 25時，電加熱器自動切斷。另一個電接點溫度計用于電磁水閥的控制，當溫度達到 45時，電磁水閥打開， 投入冷卻水用于降溫；當油溫達到 35時，關閉電磁水閥，冷卻水自動停止供應。溫度控制器用于出油口處最高油溫值的控制，當油溫達到 55時，發(fā)出聲光報警信號。 (3) 液位控制：在油箱內設有浮球式液位計一個，用于顯示油箱內油液位置上下極限和信號控制。當液位超上限或低于下限時，應發(fā)出油箱內缺油的聲光報警洛陽理工學院畢業(yè)設計 11 信號。 (4) 雙筒過濾器壓差顯示：在雙筒過濾器上設有壓差信號開關，當通過雙筒過濾器兩端壓差達到或超過 ，發(fā)出濾芯堵塞聲光報警信號。 減速機潤滑站含有如下電氣組件： 油泵電機： 2 臺， 2.2 80 V， 50 電加熱器： ， 3 件， 20 V， 2 液位控制器： 2， 1 件， 20 V： 200 A， 4 V： 。 電接點溫度計： 2 件， 4 38 V， 10 A。 溫度控制器： C， 1 件， 80 V： 3 A， 20 V： ，阻性負載，溫度設定范圍 50 60。 電磁水閥： 1 件， 20 V， 650 壓力控制器： C， 3 件， 80 V： 3 A； 20 V： 25 A，阻性負載，壓力設定范圍 0 1 壓差開關： 2 件， 20 V： ； 4 V： ， P= 主減速機潤滑站見圖 4圖 4主減速機潤滑站 洛陽理工學院畢業(yè)設計 12 5. 擋輪液壓站 控制?？刂埔鬄椋?(1) 回轉窯在窯體上行時，其中一臺油泵電機通電，油泵打出的液壓油進入 2擋油缸中，驅動窯體上行。當碰 到上限行程開關時，發(fā)出聲光報警信號，使油泵電機斷電，同時電磁球閥通電。窯體靠自重把油缸中的油壓回到油箱，窯體向下滑行。碰到下限行程開關時，發(fā)出聲光報警信號，使油泵電機通電，同時電磁球閥斷電，窯體再次上行。液壓站這樣循環(huán)工作，使得窯體實現(xiàn)按上行下行上行下行的方式運動。 (2) 超壓控制：當液壓系統(tǒng)的油壓達到系統(tǒng)中的一個壓力控制器的設定值時，發(fā)出聲光報警信號。 (3) 油溫控制：用溫度控制器監(jiān)控油箱中的油溫。當油箱內油液溫度低于 12時，電加熱器進入工作狀態(tài)，當油溫升到 15時 (利用該溫度控制器的切換差 )，電加熱器自動切斷。 (4) 壓差控制：本液壓站設有 3 個濾油器，當濾油器進出口兩端壓差達到或超過 ，發(fā)出濾芯堵塞聲光報警信號。 型號為 的擋輪液壓站，含有如下的電器組件： 油泵電動機： 2 件， 2.2 80 V， 50 電磁球閥： 231 件， 4 V。 壓力控制器： 8D， 1 件，壓力設定范圍 25 20 V： 3 A。 溫度控制器： 1 件，溫度設定范圍 10 40， 80 V： 3 A。 壓差開關： 3 件， 4 V： 2 A， 20 V： ， P= 擋輪液壓站見圖 4圖 4擋輪液壓站 洛陽理工學院畢業(yè)設計 13 第 5 章 總體設計方案 根據(jù)生產工藝和電氣控制目標，可以看出水泥回轉窯傳動系統(tǒng)屬典型的小型開關量輸入 /輸出控制系統(tǒng)，控制要求和連鎖要求較多，且與回轉窯其它控制系統(tǒng)之間關聯(lián)密切，在調試中需不斷對其改進和擴充。若采用繼電接觸器控制，則只能接成固定線路，靈活性太差，也不能滿 足水泥窯車間煅燒關鍵設備的核心作用，故采用 核心的電氣控制方案。電氣總圖如圖 5示 : 圖 5水泥窯電氣總圖 水 泥 窯擋 輪 液 壓 站輔 助 電 機3 速 機主 電 機 速 機 控 制 箱主 減 速 機 潤 滑 站 現(xiàn) 場 控 制 箱 A X 1輔 助 電 機 控 制 箱 A X 3 A L 1 A L 0控 制 室 A X 2燃 燒 小 車 控 制 箱4 端進 料 端 A L 0 ： 主 電 機 變 頻 調 速 控 制 柜 A L 1 ： P L C 、 液 壓 站 及 潤 滑 站 控 制 柜 A X 1 ： 輔 助 電 機 控 制 箱 A X 2 ： 燃 燒 小 車 控 制 箱 A X 3 ： 主 減 速 機 潤 滑 站 現(xiàn) 場 控 制 箱洛陽理工學院畢業(yè)設計 14 具體方案如下： 1. 主電機為變頻調速電機，故采用變頻器控制其調速運行。 2. 輔助電機、燃燒小車的控制比較簡單，直接用繼電接觸器控制其運行。 3. 擋輪液壓站、主減速機潤滑站因控制內容多，工藝 復雜，兩者均采用由 用 硬件電路與軟件結合，實現(xiàn)擋輪液壓站、主減速機潤滑站的正常運轉與故障報警等控制功能。 本套電控系統(tǒng)共設電控柜 2 個，電控箱 3 個。分別為 電機變頻調速控制柜 )、 壓站及潤滑站控制柜 )， 助電機控制箱 )、燒小車控制箱 )、 減速機潤滑站現(xiàn)場控制箱 )。 洛陽理工學院畢業(yè)設計 15 第 6 章 水泥窯控制方式分類 作方式分類 1 集中 /現(xiàn)場操作。大型水泥廠的控制系統(tǒng)現(xiàn)在均采用的是計算機集散型控 制系統(tǒng) (總廠控制室內是 統(tǒng)的操作站 (大多數(shù)由工業(yè)控制計算機、計算機網絡系統(tǒng)組成 )，而分廠或車間的控制屬二級控制系統(tǒng)，現(xiàn)場設備屬三級控制系統(tǒng)。這三級控制系統(tǒng)之間可互相傳遞參數(shù)，其中總廠的 直接發(fā)送命令啟動現(xiàn)場設備，而現(xiàn)場設備的重要參數(shù)又可傳遞到總控室，并在計算機屏幕上顯示其實時的狀態(tài)信息。所以該系統(tǒng)設計了集中和現(xiàn)場兩種操作方式，集中操作適用于水泥窯接收來自于總控制室的啟動 /停止信號 (以無源接點的方式 )，控制水泥窯、擋輪液壓站、主減速機潤滑站的啟停；現(xiàn)場操作方式用于車間控制室內的操作。 2 本柜 /機旁操作。本柜操作適用于在車間控制柜的面板 上進行操作，機旁操作適用于檢修時用現(xiàn)場操作箱的控制裝置進行操作， 水泥窯三級操作方式示意圖如 圖 6示 : 圖 6三級操作方式示意圖 工 業(yè) 控 制 計 算 機總 廠 中 心 控 制 室D C S 遠 程 操 作車 間 控 制 室電 控 柜 操 作 A L 0 電 控 柜 A L 1 電 控 柜 A X 2 電 控 箱 A X 1 電 控 箱 A X 3 電 控 箱水 泥 窯 設 備 現(xiàn) 場控 制 箱 機 旁 操 作洛陽理工學院畢業(yè)設計 16 外界的連鎖信號 水泥窯與其它設備及全廠總控制室之間有相當多的連鎖控制，這些連鎖都是從各自電控柜中的端子板上引入或引出的。 水泥窯向外界提供的連鎖信號有： 1. 主電機運行、跳閘信號。 2. 輔助電機運行信號。 3. 主減速機潤滑站正常信號。 4. 擋輪液壓站、主減速潤滑站備妥信號 、故障信號。 來自于外界的連鎖信號有： 1. 來自于總控制室的擋輪液壓站、主減速機潤滑站啟動 /停止信號。 2. 來自主電機控制柜的主機運行信號。 電系統(tǒng) 由三相四線制取一相和地所得控制電壓為交流 220 V， 20 V 經變壓器、一體化電源等裝置后獲得控制系統(tǒng)所需各種等級的電壓。因為擋輪液壓站的電磁球閥工作電壓為 4 V，擋輪液壓站與減速機潤滑站的壓差開關工作電壓均為4 V， 入模塊電壓為 00 V， 出模塊需 4 V 的電壓，所以要求配 電系統(tǒng)輸出以上幾種等級的電壓，以滿足不同的需要。 20 V 經變壓器 得 10 V 的供電電源 (注：因無二次側為 00 V 的變壓器，故選用二次側 10 V，也可滿足 入模塊 00 V 電壓的要求 )， 20 V 經變壓器 變?yōu)?4 V。 20 V 經一體化電源 Q 獲得 4 V，可供 出模塊 4 V 指示燈 )使用。 一輸出模塊 求電壓為00 V，可直接用 20 V 替代。在配電回路中均加低壓斷路 器 行保護 洛陽理工學院畢業(yè)設計 17 圖 6水泥窯配電原理圖 氣控制系統(tǒng)設計分類 該水泥窯的電氣設計按設計內容可分為如下幾部分： 1. 主回路設計、控制回路設計。 2. 件配置。 3. 梯形圖軟件設計。 Q F 12L 1 134N 1 1 L 1 1N 1 1L 1 2N 1 2 2 2 0 V 1 1 0 V T C 1L 1 1N 1 1L 1 3N 1 3 2 2 0 V 2 4 V T C 2L 1 1 N 1 11 Q F 22L 2 134N 2 1 2 2 0 V Q2 4 V L 2 4 V L 1 Q F 62L L 3 4洛陽理工學院畢業(yè)設計 18 第 7 章 硬件電路設計 助電機的控制 輔助電機可通過兩條途徑啟動運行： 1. 當轉換開關 3于現(xiàn)場操作位置時，通過輔助電機現(xiàn)場操作箱上的起停按鈕直接控制電機運轉。 2. 在主減速機潤滑站工作正常時，表示主減速機潤滑站工作正常的接觸器2開觸點閉合。 主電機 /輔助電機的限位器，當它打在閉合端時，表示輔助電機處于工作狀態(tài)。此時按下起動按鈕 33觸器線圈得電，輔助電機運轉。 3開觸點是為自保而設計的。輔助電機主控回路和控制回路中低壓斷路器 33熱繼電器 33要起過熱過載的保護作用。當按下停止按鈕 3，接觸器 3圈失電，輔助電機停止運行。 燒小車的控制 燃燒小車電機同樣采用直接起動方式。控制回路是一個典型的正反轉電路，當正轉按鈕 4下時， 4觸器線圈帶電吸 合。 4開觸點是為自保而設計的。在正轉電路里加入了一個 4轉接觸器的常閉觸點，這樣就保證了正轉時不能反轉。反轉電路同正轉電路原理相同，但是串入了正轉接觸器 4而保證正轉和反轉之間的互鎖。正轉 (或反轉 )接觸器線圈帶電后，通過主回路中相應的主觸點 4 4合，使電機帶電后正轉 (或反轉 )。主回路及控制回路中的低壓斷路器 44熱繼電器 4過熱過載保護作用。 件配置 1. 型 、 I/O 模塊選擇。根據(jù)水泥回轉窯工藝和控制要求，列出該 系統(tǒng)的輸入 /輸出表。從表中可得出該系統(tǒng)輸入、輸出數(shù)總和為 110 點，并且全為數(shù)字量洛陽理工學院畢業(yè)設計 19 輸入 /輸出，屬于小型的控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)用一般的 可滿足要求，選型時應將性價比作為重點考慮因素。經計算各種機型和方案的投入費用，依經濟性原則選擇最優(yōu)方案為無錫華光電子公司的光洋可編程控制器，型號為 洋可編程控制器是國產 佼佼者，比國外著名公司的 格低，但功能相似。緊湊組合式小型 格便宜，易于操作，結構小巧，可靠性高，適宜于點數(shù)較少的單機控制場合。在此基礎上，選擇數(shù)字量輸入模塊 塊，輸出模塊 塊。因 組合式 還應選擇電源框架和編程器 如表 7示 ： 表 7源框架和編程器 2. 置說明。 (1) 塊自帶 不需另選存儲器。若 帶存儲器，則應注意組合型的 另配 塊，以備永久存放調試好的最終程序。 (2) 該系統(tǒng)對 入