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(xué) 院 論 文 題目 : 60m 水泥回轉(zhuǎn)窯電控系統(tǒng)中的應(yīng)用 學(xué) 號： 名 : 田 孝 杰 系 （部）：機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè) ：機(jī)電一體化技術(shù) 指導(dǎo)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(zhuǎn)窯電控系統(tǒng)中的應(yīng)用 摘 要 針對回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)，設(shè)備控制時連鎮(zhèn)、互鎖邏輯關(guān)系復(fù)雜， 本論文主要講述 了一套基于 場總線的水泥回轉(zhuǎn)窯控制系統(tǒng)。采用 技術(shù)，以工控機(jī)和可縞程序控制器 (成水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)計(jì)算各種機(jī)型和方案的投入費(fèi)用，依經(jīng)濟(jì)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(chǎn) 國外著名公司的 功能相似。 格便宜，易于操作，結(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，適宜于點(diǎn)數(shù)較少的單機(jī)控制場合。在此基礎(chǔ)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(diǎn)。由于輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān) ，其中 16點(diǎn)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(diǎn)用于各指示燈的輸出控制，電壓要求為 采用 關(guān)鍵詞 ： 回轉(zhuǎn)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(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 填表時間： 2010 年 3 月 15 日 （指導(dǎo)教師填表） 學(xué)生姓名 田孝杰 專業(yè)班級 導(dǎo)教師 李素芳 課題 類型 工程設(shè)計(jì) 題目 60m 水泥回轉(zhuǎn)窯電控系統(tǒng)中的應(yīng)用 主要研究 目標(biāo) (或內(nèi)容 ) I P C + P L C + 現(xiàn)場總線的整體結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)窯上的應(yīng)用領(lǐng)域。 課題要求、主要任務(wù)及數(shù)量（指圖紙規(guī)格、張數(shù)，說明書頁數(shù) 、論文字?jǐn)?shù)等） 1要求在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立完成設(shè)計(jì) I P C + P L C + 現(xiàn)場總線的整體結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)在回轉(zhuǎn)窯上的自動控制裝置。 2 要求獨(dú)立 完成 程序控制的工作 量， 畫出 相應(yīng)的 接線圖 ， 設(shè)計(jì)符合控制要求的梯形圖 ，畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文字?jǐn)?shù)為 5000 8000 字 左右 。 3 翻譯一篇本專業(yè)外文文獻(xiàn)（ 500010000 個以上印刷符號），并附譯文 。 4 查閱 15 篇以上與題目相關(guān)的文獻(xiàn)。 5其余 要求 按 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 工作管理規(guī)定 中的 有關(guān)規(guī)定 。 進(jìn)度 計(jì)劃 57 周 ： 查閱資料，熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容，擬訂設(shè)計(jì)方案。 814 周 ： 進(jìn)行總體、部件等設(shè)計(jì)，并完成設(shè)計(jì)圖紙的繪制。 1516 周 ： 修改完善設(shè)計(jì)，翻譯資料，寫說明書，準(zhǔn)備答辯。 主要參 考文獻(xiàn) 用技術(shù) 常用 編程控制器原理及 其 應(yīng)用 可編程控制器原理及應(yīng)用 實(shí)例 程 理論算法及技巧理 可編程控制器 技術(shù) 及應(yīng)用 可編程控制器原理與 應(yīng)用 指導(dǎo)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(jié)構(gòu)組成 . 3 掃面工作原理 . 3 發(fā)展趨勢 . 4 第 2 章 水泥回轉(zhuǎn)窯工藝概況 . 6 第 3 章 電氣系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) . 8 電機(jī)的技術(shù)參數(shù)選擇 . 8 助電機(jī)的技術(shù)參數(shù)選擇 . 8 減速機(jī)潤滑站的技術(shù)參數(shù)選擇 . 8 輪液壓站技術(shù)參數(shù)選擇 . 8 燒器移動小車技術(shù)參數(shù)選擇 . 9 第 4 章 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 . 10 第 5 章 總體設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)分類 . 17 第 7 章 硬件電路設(shè)計(jì) . 18 助電機(jī)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(shè)計(jì) . 26 爍信號的產(chǎn)生 . 26 減速機(jī)潤滑站起動及抗干擾措施 . 26 減速機(jī)潤滑站冷卻水的投入和關(guān)閉 . 27 滑站綜合起停 . 27 減速機(jī)潤滑站油泵電機(jī)的工作 . 28 減速機(jī)潤滑站加熱器的運(yùn)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(jié) 論 . 33 謝 辭 . 34 參考文獻(xiàn) . 35 附 錄 . 36 外文資料翻譯 . 38 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 前 言 近十幾年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展， 功能和結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)，應(yīng)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(diǎn)，深受廣大用戶好評，特別是以 基礎(chǔ)的 控制系統(tǒng) 發(fā)展更快，已成為當(dāng)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(chǎn)設(shè)備落后，能源消耗高，污染較嚴(yán)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(chǎn)品質(zhì)量的提高 。 目前由于純 制系統(tǒng)側(cè)重于多種 法、比值控制、串級調(diào)節(jié)等功能，成本較高，而 制系統(tǒng)側(cè)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(guān)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(xiàng)目立項(xiàng)開始到建成投產(chǎn)，通常要經(jīng)過可行性研究、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、工程施工、單機(jī)試車、軟件調(diào)試、聯(lián)動試車、試生產(chǎn)等各階段工作，其中施工圖設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)階段對整體控制水平起著決定性作用，軟件調(diào)試階段是通過對設(shè)計(jì)的修正和完善，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。同樣，若采用 制系統(tǒng)，也必須做好這些工作，才能實(shí)現(xiàn)水泥廠各階段的過程銜接，使工程項(xiàng)目有條不紊地進(jìn)行下去，從而保證順利建成投產(chǎn) 可編程控制器（ 綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)的一種新型的、通用的自動控制裝置。 它具有功能強(qiáng)、可靠性高、使用靈活方便，易于編程及適應(yīng)工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用等一系列優(yōu)點(diǎn)，近年來的工業(yè)自動化、機(jī)電一體化、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)等方面應(yīng)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(biāo)是用于實(shí)踐，提高生產(chǎn)力。如今，應(yīng)用 經(jīng)成為世界潮流， 在我國得到更全面的推廣應(yīng)用。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(chǔ)上，為滿足不斷發(fā)展的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)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(guān)量邏輯控制，僅執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時、計(jì)數(shù)等順序控制功能所以當(dāng)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(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國國際電工委員會 ( 1982 年頒布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)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(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其相關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按照易于與控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)?！庇纱丝梢?，可編程控制器是專門為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。 總之，可編程控制器也是一臺計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入 /輸出接口，并具有較強(qiáng)的驅(qū)動能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某 一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。 發(fā)展 提出 念的是美國通用汽車公司。當(dāng)時，根據(jù)汽車制造生產(chǎn)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(shè)計(jì)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(xiàng)指標(biāo)，概括起來， 基本設(shè)計(jì)思想有以下 4 個方面。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 1 把計(jì)算機(jī)功能完善、靈活、通用等優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)結(jié)合起來。 2 控制器的硬件是標(biāo)淮的、通用 的。 3 根據(jù)應(yīng)用對象、將控制內(nèi)容編成軟件寫入控制器的用戶程序內(nèi)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(jì)算機(jī)技術(shù)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(wǎng)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(jié)構(gòu)組成 質(zhì)上是一臺用于控制的專用計(jì)算機(jī)，因此它與 一般的控制機(jī)在結(jié)構(gòu)上有很大的相似性。 主要特點(diǎn)是能力，也就是說，它的基本結(jié)構(gòu)主要是圍繞著適宜于過程控制的要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。按結(jié)構(gòu)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(gòu)成主機(jī)。另外還有獨(dú)立的 I/O 擴(kuò)展單元與主機(jī)配合使用。主機(jī)中， 核心， I/O 單元是連接 現(xiàn)場設(shè)備之間的接口電路，通信接口用于 編程器和上位機(jī)等外部設(shè)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(yīng)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(kuò)展底板。 板與擴(kuò)展底板之間通過電纜連接。 掃面工作原理 與其它計(jì)算機(jī)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(jìn)程稱為 程序的掃描。 電后，首先進(jìn)行初始化，然后進(jìn)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 段，各階段完成的任務(wù)如下： 位監(jiān)控定時器 (進(jìn)行硬件檢查，用戶內(nèi)存檢查等。檢查正常后，方可進(jìn)行下面的操作。如果有異常情況，則根據(jù)錯誤的嚴(yán)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(diǎn)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(jīng)輸出電路隔離和功率放大，驅(qū)動外部負(fù)載。 程序執(zhí)行階段， 先左后右，先上后下的順序?qū)γ織l指令進(jìn)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(guān)系進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再寫入輸出映象寄存器中。 成與外設(shè)端口連接的外圍設(shè)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(dāng)前開發(fā)出許多簡易、經(jīng)濟(jì)、超小型可編程控制器，以使用于單機(jī)控制和機(jī)電一體化，真正成為繼電器的替代品。 2. 向大型化、復(fù)雜化、高功能、分散型、多層分布式工廠自動化網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)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(jī)系統(tǒng)是高精技術(shù)普及化的典范，使計(jì)算機(jī)進(jìn)入工業(yè)各行業(yè)，使機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)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(chǔ)控制設(shè)備 。 1974 年，國內(nèi)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(shí)，同時國外 大量進(jìn)入我國市場，一部分隨成套設(shè)備進(jìn)口，一部分直接引進(jìn)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(jìn)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(yīng)用子各個工業(yè)領(lǐng)域，并取得了明顯的效益。主洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 要表現(xiàn)出以下特點(diǎn)：使用低檔機(jī)型多，中、高檔機(jī)型少，使用國外進(jìn)口機(jī)型多，國產(chǎn)機(jī)型少；使用在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)多，在經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)少，用于單個設(shè)備或生產(chǎn)線的多、大批量產(chǎn)品配套的少。因此，國產(chǎn)化 前景是令人鼓舞的，我們必須加快 產(chǎn)化步伐，進(jìn)一步推廣 用技術(shù)，努力培養(yǎng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 第 2 章 水泥回轉(zhuǎn)窯工藝概況 水泥生產(chǎn)是由原料預(yù)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(yù)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(chǎn)中最重要的過程，所用的設(shè)備 水泥回轉(zhuǎn)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(jīng)粉磨、均化后，用回轉(zhuǎn)窯鍛燒制成熟料。熟料經(jīng)再次配料后，先由輥壓機(jī)將進(jìn)料壓成實(shí)餅 (小型的水泥廠一般不另設(shè)輥壓機(jī) )，再送入水泥磨，磨成粉狀的水泥。經(jīng)包裝機(jī)打包后，制成水泥成品。水泥生產(chǎn)工藝流程圖見圖 2 圖 2水泥生產(chǎn)工藝流程圖 采 礦 系 統(tǒng)刮料機(jī)鐵渣 矽砂石灰石粘土輥壓機(jī)生料磨靜 電 收 塵生料庫煙囪懸 浮 預(yù) 熱 機(jī)靜 電 收 塵煤磨煤石膏靜 電 收 塵煙囪煙囪熟料庫輥壓機(jī)水泥磨水泥庫熟 料 冷 卻 機(jī)水泥窯原 料 產(chǎn) 品 流 向燃 料 流 向氣 體 流 向洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 回轉(zhuǎn) 窯的造型是一個傾斜的圓筒 (本系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)，因此物料由高端向低端逐 漸運(yùn)動，在這個過程中煤粉在窯內(nèi)燃燒，對其物料加熱鍛燒，從而制成水泥熟料 。 水泥回轉(zhuǎn)窯機(jī)械設(shè)備造型見圖 2 圖 2水泥回轉(zhuǎn)窯機(jī)械設(shè)備 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 第 3 章 電氣系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) 水泥回轉(zhuǎn)窯由機(jī)械、電氣、液壓等部分組成。機(jī)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(guān)的技術(shù)的參數(shù)如下： 電機(jī) 的技術(shù)參數(shù)選擇 型號為 高轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速電機(jī)，功率 110 定轉(zhuǎn)速 100 r/ 助電機(jī) 的技術(shù)參數(shù)選擇 型號為 功率 15 轉(zhuǎn)速 9000 r/制動開關(guān)型號為位器型號為 減速機(jī)潤滑站 的技術(shù)參數(shù)選擇 型號為 是為主減速機(jī)提供潤滑的保護(hù)設(shè)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(qiáng)制地壓送到機(jī)械的摩擦部位，在相對運(yùn)動的機(jī)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(jìn)行沖洗，并帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，保證機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長機(jī)械壽命。 稀油潤滑站由油站和儀表盤組成，通常安裝在保護(hù)設(shè)備附近的地下油庫或地坑中。 輪液壓站 技術(shù)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(qū)動回轉(zhuǎn)窯筒體上下運(yùn)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 燒器移動小車 技術(shù)參數(shù)選擇 電機(jī)型號 率為 1.1 速為 1400 r/ 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 第 4 章 設(shè)計(jì)任務(wù)要求 1. 回轉(zhuǎn)窯輔助電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)控制。輔助電機(jī)的作用是在檢修時低速驅(qū)動筒體旋轉(zhuǎn)，工藝要求主電機(jī)與輔助電機(jī)之間必須互鎖，即主電機(jī)運(yùn)行時，輔助電機(jī)禁止運(yùn)行；輔助電機(jī)運(yùn)行時，主電機(jī)禁止轉(zhuǎn)動。主電機(jī)、輔助電機(jī)運(yùn)行的切換還應(yīng)由限位器的相應(yīng)位置決定。輔助電機(jī)應(yīng)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(jī)的變頻調(diào)速控制。主電機(jī)的作用是驅(qū)動筒體按一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，與水泥生料下料量、 風(fēng)量和給煤量協(xié)調(diào)運(yùn)行。高轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速電機(jī)采用變頻器調(diào)速，變頻范圍為 0 100 3. 燃燒器移動小車的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制。燃燒器移動小車是輔助移動燃燒的設(shè)備，煤粉在其內(nèi)部燃燒，對水泥生料加熱鍛燒。 4. 主減速機(jī)潤滑站的控制應(yīng)按 滑站的壓力、溫度、液位等控制要求實(shí)現(xiàn)。 列潤滑裝置均設(shè)有兩臺油泵電機(jī)機(jī)組，其中一臺供正常使用，另一臺供應(yīng)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(shè)有油壓控制點(diǎn)，有 3 個壓力控制器參與壓力設(shè)置點(diǎn)的控制，當(dāng)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(dāng)備用油泵投入工作后，油壓恢復(fù)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(shè)定，當(dāng)油壓達(dá)到 ，發(fā)出聲光報警信號。 (2) 油溫控制：用兩個電接點(diǎn)溫度計(jì)測量油箱內(nèi)油液溫度的變化情況以及對電加熱器和電磁水閥實(shí)施控制。當(dāng)油箱內(nèi)油液溫度低于 15時，電加熱器自動投入工作狀態(tài)，當(dāng)達(dá)到 25時，電加熱器自動切斷。另一個電接點(diǎn)溫度計(jì)用于電磁水閥的控制，當(dāng)溫度達(dá)到 45時，電磁水閥打開， 投入冷卻水用于降溫；當(dāng)油溫達(dá)到 35時，關(guān)閉電磁水閥，冷卻水自動停止供應(yīng)。溫度控制器用于出油口處最高油溫值的控制，當(dāng)油溫達(dá)到 55時，發(fā)出聲光報警信號。 (3) 液位控制：在油箱內(nèi)設(shè)有浮球式液位計(jì)一個，用于顯示油箱內(nèi)油液位置上下極限和信號控制。當(dāng)液位超上限或低于下限時，應(yīng)發(fā)出油箱內(nèi)缺油的聲光報警洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 信號。 (4) 雙筒過濾器壓差顯示：在雙筒過濾器上設(shè)有壓差信號開關(guān)，當(dāng)通過雙筒過濾器兩端壓差達(dá)到或超過 ，發(fā)出濾芯堵塞聲光報警信號。 減速機(jī)潤滑站含有如下電氣組件： 油泵電機(jī)： 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(diǎn)溫度計(jì)： 2 件， 4 38 V， 10 A。 溫度控制器： C， 1 件， 80 V： 3 A， 20 V： ，阻性負(fù)載，溫度設(shè)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(fù)載，壓力設(shè)定范圍 0 1 壓差開關(guān)： 2 件， 20 V： ； 4 V： ， P= 主減速機(jī)潤滑站見圖 4圖 4主減速機(jī)潤滑站 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 5. 擋輪液壓站 控制?？刂埔鬄椋?(1) 回轉(zhuǎn)窯在窯體上行時，其中一臺油泵電機(jī)通電，油泵打出的液壓油進(jìn)入 2擋油缸中，驅(qū)動窯體上行。當(dāng)碰 到上限行程開關(guān)時，發(fā)出聲光報警信號，使油泵電機(jī)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(guān)時，發(fā)出聲光報警信號，使油泵電機(jī)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(shí)現(xiàn)按上行下行上行下行的方式運(yùn)動。 (2) 超壓控制：當(dāng)液壓系統(tǒng)的油壓達(dá)到系統(tǒng)中的一個壓力控制器的設(shè)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(dāng)油箱內(nèi)油液溫度低于 12時，電加熱器進(jìn)入工作狀態(tài)，當(dāng)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(shè)有 3 個濾油器，當(dāng)濾油器進(jìn)出口兩端壓差達(dá)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(jī)： 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(shè)定范圍 25 20 V： 3 A。 溫度控制器： 1 件，溫度設(shè)定范圍 10 40， 80 V： 3 A。 壓差開關(guān)： 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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第 5 章 總體設(shè)計(jì)方案 根據(jù)生產(chǎn)工藝和電氣控制目標(biāo)，可以看出水泥回轉(zhuǎn)窯傳動系統(tǒng)屬典型的小型開關(guān)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(zhuǎn)窯其它控制系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)密切，在調(diào)試中需不斷對其改進(jìn)和擴(kuò)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(guān)鍵設(shè)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(jī)3 速 機(jī)主 電 機(jī) 速 機(jī) 控 制 箱主 減 速 機(jī) 潤 滑 站 現(xiàn) 場 控 制 箱 A X 1輔 助 電 機(jī) 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(jìn) 料 端 A L 0 ： 主 電 機(jī) 變 頻 調(diào) 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(jī) 控 制 箱 A X 2 ： 燃 燒 小 車 控 制 箱 A X 3 ： 主 減 速 機(jī) 潤 滑 站 現(xiàn) 場 控 制 箱洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 具體方案如下： 1. 主電機(jī)為變頻調(diào)速電機(jī)，故采用變頻器控制其調(diào)速運(yùn)行。 2. 輔助電機(jī)、燃燒小車的控制比較簡單，直接用繼電接觸器控制其運(yùn)行。 3. 擋輪液壓站、主減速機(jī)潤滑站因控制內(nèi)容多，工藝 復(fù)雜，兩者均采用由 用 硬件電路與軟件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)擋輪液壓站、主減速機(jī)潤滑站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與故障報警等控制功能。 本套電控系統(tǒng)共設(shè)電控柜 2 個，電控箱 3 個。分別為 電機(jī)變頻調(diào)速控制柜 )、 壓站及潤滑站控制柜 )， 助電機(jī)控制箱 )、燒小車控制箱 )、 減速機(jī)潤滑站現(xiàn)場控制箱 )。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jì)算機(jī)集散型控 制系統(tǒng) (總廠控制室內(nèi)是 統(tǒng)的操作站 (大多數(shù)由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(shè)備，而現(xiàn)場設(shè)備的重要參數(shù)又可傳遞到總控室，并在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示其實(shí)時的狀態(tài)信息。所以該系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(diǎn)的方式 )，控制水泥窯、擋輪液壓站、主減速機(jī)潤滑站的啟停；現(xiàn)場操作方式用于車間控制室內(nèi)的操作。 2 本柜 /機(jī)旁操作。本柜操作適用于在車間控制柜的面板 上進(jìn)行操作，機(jī)旁操作適用于檢修時用現(xiàn)場操作箱的控制裝置進(jìn)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(jì) 算 機(jī)總 廠 中 心 控 制 室D C S 遠(yuǎn) 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(shè) 備 現(xiàn) 場控 制 箱 機(jī) 旁 操 作洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 外界的連鎖信號 水泥窯與其它設(shè)備及全廠總控制室之間有相當(dāng)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(jī)運(yùn)行、跳閘信號。 2. 輔助電機(jī)運(yùn)行信號。 3. 主減速機(jī)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(jī)潤滑站啟動 /停止信號。 2. 來自主電機(jī)控制柜的主機(jī)運(yùn)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(jīng)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?yàn)閾踺喴簤赫镜碾姶徘蜷y工作電壓為 4 V，擋輪液壓站與減速機(jī)潤滑站的壓差開關(guān)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(jīng)變壓器 得 10 V 的供電電源 (注：因無二次側(cè)為 00 V 的變壓器，故選用二次側(cè) 10 V，也可滿足 入模塊 00 V 電壓的要求 )， 20 V 經(jīng)變壓器 變?yōu)?4 V。 20 V 經(jīng)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(hù) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 圖 6水泥窯配電原理圖 氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分類 該水泥窯的電氣設(shè)計(jì)按設(shè)計(jì)內(nèi)容可分為如下幾部分： 1. 主回路設(shè)計(jì)、控制回路設(shè)計(jì)。 2. 件配置。 3. 梯形圖軟件設(shè)計(jì)。 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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第 7 章 硬件電路設(shè)計(jì) 助電機(jī)的控制 輔助電機(jī)可通過兩條途徑啟動運(yùn)行： 1. 當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān) 3于現(xiàn)場操作位置時，通過輔助電機(jī)現(xiàn)場操作箱上的起停按鈕直接控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 2. 在主減速機(jī)潤滑站工作正常時，表示主減速機(jī)潤滑站工作正常的接觸器2開觸點(diǎn)閉合。 主電機(jī) /輔助電機(jī)的限位器，當(dāng)它打在閉合端時，表示輔助電機(jī)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(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 3開觸點(diǎn)是為自保而設(shè)計(jì)的。輔助電機(jī)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(hù)作用。當(dāng)按下停止按鈕 3，接觸器 3圈失電，輔助電機(jī)停止運(yùn)行。 燒小車的控制 燃燒小車電機(jī)同樣采用直接起動方式?？刂苹芈肥且粋€典型的正反轉(zhuǎn)電路，當(dāng)正轉(zhuǎn)按鈕 4下時， 4觸器線圈帶電吸 合。 4開觸點(diǎn)是為自保而設(shè)計(jì)的。在正轉(zhuǎn)電路里加入了一個 4轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了正轉(zhuǎn)時不能反轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)電路同正轉(zhuǎn)電路原理相同，但是串入了正轉(zhuǎn)接觸器 4而保證正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間的互鎖。正轉(zhuǎn) (或反轉(zhuǎn) )接觸器線圈帶電后，通過主回路中相應(yīng)的主觸點(diǎn) 4 4合，使電機(jī)帶電后正轉(zhuǎn) (或反轉(zhuǎn) )。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(hù)作用。 件配置 1. 型 、 I/O 模塊選擇。根據(jù)水泥回轉(zhuǎn)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(diǎn)，并且全為數(shù)字量洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(yīng)將性價比作為重點(diǎn)考慮因素。經(jīng)計(jì)算各種機(jī)型和方案的投入費(fèi)用，依經(jīng)濟(jì)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(chǎn) 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(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，適宜于點(diǎn)數(shù)較少的單機(jī)控制場合。在此基礎(chǔ)上，選擇數(shù)字量輸入模塊 塊，輸出模塊 塊。因 組合式 還應(yīng)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(yīng)注意組合型的 另配 塊，以備永久存放調(diào)試好的最終程序。 (2) 該系統(tǒng)對 入