1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于海為PLC鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)李文崢燕 山 大 學(xué)里仁學(xué)院2016年6月本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于海為PLC鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院： 里仁學(xué)院 專 業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器 學(xué)生 姓名： 李文崢 學(xué) 號(hào)： 121203021057 指導(dǎo) 教師： 韓勇 答辯 日期：2016年6月19日 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)學(xué)院：里仁學(xué)院 系級(jí)教學(xué)單位：電氣工程系 學(xué)號(hào)121203021057學(xué)生姓名李文崢專 業(yè)班 級(jí)檢測(cè)12-2題目題目名稱基于海為PLC鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目性質(zhì)1.理工類：工程設(shè)計(jì) （ ）；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型（ ）；理論研究型（ ）；

2、計(jì)算機(jī)軟件型（ ）；綜合型（ ）。2.文管類（ ）；3.外語(yǔ)類（ ）；4.藝術(shù)類（ ）。題目類型1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（ ） 2.論文（ ）題目來(lái)源科研課題（ ） 生產(chǎn)實(shí)際（ ） 自選題目（ ）主要內(nèi)容1、論文以實(shí)際生產(chǎn)中鍋爐脫硫除塵項(xiàng)目為背景，查閱現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制方式，明確項(xiàng)目自動(dòng)控制的控制要求和控制方式。 2、掌握海為PLC的程序編程方法，以PLC為控制核心編寫(xiě)程序。3、掌握工控機(jī)電腦組態(tài)畫(huà)面設(shè)計(jì)，可在工控機(jī)中對(duì)鍋爐脫硫除塵項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。4、鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果說(shuō)明。基本要求海為PLC程序編寫(xiě)、組態(tài)王組態(tài)畫(huà)面設(shè)計(jì)、PID自動(dòng)控制算法、海為PLC遠(yuǎn)程通訊模塊應(yīng)用。撰寫(xiě)論文1本（

3、不少于2萬(wàn)字，字跡工整、語(yǔ)言流暢、圖表規(guī)范），標(biāo)準(zhǔn)A0圖紙一張。參考資料1、電力電子技術(shù)（第四版）3、IEEE transactions on Power Electronics4、IEEE transactions on Industry Application5、電工技術(shù)學(xué)報(bào)、中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)、電力電子技術(shù)、電氣傳動(dòng)等周次14周57周79周916周1718周應(yīng)完成的內(nèi)容查閱資料，學(xué)習(xí)理論知識(shí)。了解工程概況、自動(dòng)控制原理及系統(tǒng)構(gòu)成。根據(jù)控制要求，PLC程序編寫(xiě)，調(diào)試。組態(tài)王組態(tài)畫(huà)面設(shè)計(jì)，調(diào)試?？刂乒窈碗娏衽渲茫F(xiàn)場(chǎng)儀表接線，整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)試。整理鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)論文。

4、指導(dǎo)教師：職稱：教授 2016年3月7日系級(jí)教學(xué)單位審批： 年 月 日摘要 摘要隨著近年來(lái)國(guó)家加強(qiáng)環(huán)境治理工作的進(jìn)行，鍋爐煙氣進(jìn)行脫硫和除塵成為國(guó)家強(qiáng)制要求的標(biāo)準(zhǔn) ，鍋爐煙氣脫硫和除塵系統(tǒng)具有很高的復(fù)雜性，其對(duì)控制系統(tǒng)的要求往往很高。目前使用PLC控制鍋爐脫硫除塵系統(tǒng)已經(jīng)成為一種較先進(jìn)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛的一種控制設(shè)備。它具有可靠性極高、能經(jīng)受惡劣環(huán)境的考驗(yàn)、功能齊全、性價(jià)比高等特點(diǎn)。本文針對(duì)晨光生物科技集團(tuán)15t/h鍋爐煙氣脫硫控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用了海為可編程控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的電機(jī)和閥門(mén)進(jìn)行自動(dòng)控制，并且設(shè)計(jì)了上位機(jī)用來(lái)進(jìn)行總體控制及數(shù)據(jù)交互，上位機(jī)采用北京亞控公司組態(tài)王KINGVIEW 6

5、.53工業(yè)控制軟件，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫和除塵系統(tǒng)的監(jiān)控。 關(guān)鍵詞 鍋爐 脫硫 除塵 PLC自動(dòng)控制系統(tǒng) 組態(tài)王監(jiān)控IAbstractRecently, the station has paid more attention on environmental protecting. Desulfurization and dust removal of boiler flue gas must meet the standard that the government has set. The system of desulfurization and dust removal is quite c

6、omplicated, especially controlling system. PLC system of desulfurization and dust removal are advanced and much applied devices for controlling. Its features are reliable, endurable, functional and practicable.This thesis aims at the system of 15t/h boiler gas desulfurization and dust removal in che

7、nguang Biotech Group Co. which is based on Haiwall PlC, KINGVIEW 6.53 control software. It makes it possible of controlling the system of desulfurization and dust removal.Keywords：PLC;boiler;dedusting;desulfurization; King ViewI 目錄摘要III第1章 緒論11.1 課題背景11.2鍋爐脫硫除塵工藝21.3自動(dòng)控制在鍋爐脫硫除塵工藝的應(yīng)用31.4 PLC與繼電器控制系統(tǒng)的

8、發(fā)展41.4.1 繼電器控制系統(tǒng)的發(fā)展41.4.2 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展41.4.3海為系列PLC的簡(jiǎn)介71.5研究課題的目的意義與發(fā)展前景81.6本文研究的主要內(nèi)容8第2章 自動(dòng)控制在脫硫除塵工藝的應(yīng)用102.1 脫硫除塵工藝介紹102.2 鍋爐脫硫除塵電氣控制要求102.3本章小結(jié)13第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)143.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟143.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)173.3除塵系統(tǒng)電機(jī)控制193.3.1電機(jī)連鎖啟?？刂?93.3.2電機(jī)的基本工作原理193.4模擬量和數(shù)字量轉(zhuǎn)化203.5三臺(tái)循環(huán)池水泵輪流運(yùn)行程序213.6地坑泵的自動(dòng)控制243.7脫硫塔除霧器自動(dòng)沖洗25

9、3.8脫硫塔進(jìn)出口溫度自動(dòng)控制273.9堿液泵自動(dòng)調(diào)節(jié)283.10袋式除塵器脈沖閥控制29第4章PID控制器的設(shè)計(jì)324.1 PID算法簡(jiǎn)介324.2壓力模糊PID控制的確立33I4.3控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)344.3.1 模糊控制器的變量354.3.2 論域、量化因子、比例因子364.3.3 精確量的模糊化364.3.4 模糊推理及模糊控制規(guī)則374.3.5 反模糊化394.4模糊 PID算法在本工程中的應(yīng)用394.4.1 壓力PID控制394.4.2 鍋爐壓力自控PLC程序414.5本章總結(jié)43第5章控制系統(tǒng)的人機(jī)界面設(shè)計(jì)445.1 組態(tài)王簡(jiǎn)介445.2 組態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)455.2.1 組態(tài)王與海

10、為PLC通訊方式的設(shè)定455.2.2 定義組態(tài)王的數(shù)據(jù)變量455.2.3 鍋爐除塵監(jiān)控系統(tǒng)的畫(huà)面制作485.2.4 報(bào)警界面495.2.5 報(bào)表515.2.6 歷史曲線535.3本章小結(jié)53結(jié)論54參考文獻(xiàn)55致謝56I第1章 緒論 第1章 緒論1.1 課題背景伴隨我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)燃煤鍋爐制造業(yè)取得了長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步。但是在工業(yè)制造業(yè)高速發(fā)展的今天，我們也付出了沉重的資源和環(huán)境代價(jià)。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展進(jìn)程中，能源利用率低、消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理、供需矛盾加劇等問(wèn)題日益突出，生態(tài)環(huán)境惡化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾加劇，在很大程度上制約了經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速健康發(fā)展。鑒于此，本文是以實(shí)際的鍋爐脫硫除塵項(xiàng)目為畢業(yè)設(shè)計(jì)

11、的背景，為滿足鍋爐脫硫除塵電氣控制，做的一套基于海為PLC的鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的鍋爐煙筒不會(huì)冒出黑煙，能夠凈化細(xì)小灰塵和二氧化硫，使各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到國(guó)家的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。德國(guó)學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界提出了“工業(yè)4.0”，我國(guó)也提出了“中國(guó)制造2025”， PLC是“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”中的一個(gè)主力軍，它的改革程度直接影響著工業(yè)4.0的浪潮和“中國(guó)制造2025”的進(jìn)程。中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型趨勢(shì)不可阻擋，而中游的制造業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)中的占比又較高，來(lái)自發(fā)達(dá)國(guó)家“再工業(yè)化”和其他發(fā)展中國(guó)家成本優(yōu)勢(shì)的“前堵后追”，使得重建中國(guó)工業(yè)新優(yōu)勢(shì)顯得至關(guān)重要。“工業(yè)4.0”和“中國(guó)制造2025”由此具備較強(qiáng)烈

12、的現(xiàn)實(shí)意義，其中工業(yè)自動(dòng)化控制更是核心。當(dāng)今市場(chǎng)上的高級(jí)PLC模塊主要是：分立式和模擬式元件。這些元件占據(jù)了大部分的電路板空間，這也成了工程師們不容忽視的問(wèn)題，對(duì)于微型PLC和嵌入式控制器更為重要Error! Reference source not found.。只有憑借跨PLC平臺(tái)設(shè)計(jì)、更高的集成度，才能發(fā)揮出“工業(yè)4.0”的優(yōu)勢(shì)。隨著PLC在工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，使它能夠處理更多輸入信息、更寬字節(jié)以及更為復(fù)雜的指令集。21世紀(jì)以來(lái)，PLC在模擬和傳感器技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步更好地幫助制造商發(fā)揮其在計(jì)算資源方面的優(yōu)勢(shì)，甚至工廠內(nèi)部和云端。工業(yè)4.0代表了將智能化與廣泛的檢測(cè)范圍、分布式控制以及可

13、靠、無(wú)縫連接整合在一起的愿景。國(guó)產(chǎn)PLC技術(shù)在多年的市場(chǎng)考驗(yàn)中不斷摸索成長(zhǎng)已經(jīng)趨于成熟，目前廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。隨著“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的出臺(tái)，制造業(yè)面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)的形勢(shì)，逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化智能化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，只有這樣才能在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的大潮中立于不敗之地，在此大背景下國(guó)產(chǎn)PLC勢(shì)必將迎來(lái)發(fā)展的新階段。1.2鍋爐脫硫除塵工藝鍋爐尾氣中存在大量的硫和粉塵，未經(jīng)處理的鍋爐尾氣排放到大氣中造成酸雨和霧霾，所以對(duì)鍋爐尾氣進(jìn)行脫硫和除塵是十分必要的，同時(shí)也是國(guó)家強(qiáng)制要求的。常用的鍋爐煙氣除塵方法有麻石除塵、陶瓷多管除塵、袋式除塵、旋風(fēng)除塵等。常用的脫硫方法主要有雙堿法（氫氧化鈉和氫氧化

14、鈣）、單減法（液堿）、氧化鎂脫硫等。傳統(tǒng)的煙氣處理采用麻石除塵，不進(jìn)行脫硫處理，并且全靠人工控制，運(yùn)行不穩(wěn)定，處理效果差，已無(wú)法達(dá)到國(guó)家最新的鍋爐尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。本項(xiàng)目采用的工藝為旋風(fēng)除塵和袋式除塵法，脫硫工藝采用氧化鎂濕法回收工藝。改造后的脫硫除塵系統(tǒng)，高溫的鍋爐煙氣先經(jīng)過(guò)省煤器，一方面加熱進(jìn)鍋爐軟化水，另一方面通過(guò)重力分離去除大顆粒煙塵。然后進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，利用離心力除去大顆粒煙塵同時(shí)降低煙氣溫度，避免較高的煙氣溫度損壞布袋除塵器。再然后經(jīng)過(guò)布袋除塵，處理掉直徑大于10微米的煙塵，隨后進(jìn)入脫硫塔底部，和上部噴淋下來(lái)的堿液逆流接觸，中和掉尾氣中的二氧化硫并除去剩余煙塵，最后再經(jīng)過(guò)脫硫塔除

15、頂部的霧器除去尾氣中的PM2.5顆粒和未中和的三氧化硫。該套系統(tǒng)采用PLC設(shè)計(jì)，完成整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程控制，達(dá)到無(wú)人化操作效果，各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。圖1-1鍋爐脫硫除塵工藝流程圖脫硫工作過(guò)程：1、引風(fēng)機(jī)將除塵后的鍋爐煙氣送入SO2吸收塔，經(jīng)多層噴淋與脫硫吸收劑（氧化鎂漿液）充分接觸達(dá)到除去煙氣中SO2的目的。2、脫硫后的煙氣經(jīng)噴淋塔上方的除霧器除去煙氣中的PM2.5和三氧化硫，再經(jīng)直排煙囪達(dá)標(biāo)排放。3、SO2吸收塔塔底生成的硫酸鎂由排出泵排除，經(jīng)一級(jí)濃縮沉降，二級(jí)脫水器（板框壓濾機(jī)）去除雜質(zhì)后直接排放。1.3自動(dòng)控制在鍋爐脫硫除塵工藝的應(yīng)用本方案設(shè)計(jì)重點(diǎn)考慮優(yōu)化生產(chǎn)工藝自動(dòng)控制又保證鍋爐的正常運(yùn)

16、行，鑒于此，利用PID控制來(lái)實(shí)現(xiàn)鍋爐壓力來(lái)控制變頻器速率，以此達(dá)到鍋爐蒸汽壓力自動(dòng)控制和凈化煙氣的目的。由于在工業(yè)實(shí)際中鍋爐的運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，鍋爐蒸汽的壓力總是會(huì)受到某些干擾的影響，所以必須對(duì)蒸汽的壓力加以控制，確保在一定范圍內(nèi)得到相對(duì)恒定的蒸汽壓力。影響蒸汽壓力的主要因素是給煤量以及給風(fēng)量、水量、蒸汽流量以及引風(fēng)量等Error! Reference source not found.。如果鍋爐內(nèi)壓力過(guò)低，將會(huì)降低蒸汽質(zhì)量，達(dá)不到設(shè)定的壓力要求，此時(shí)需要根據(jù)設(shè)定壓力與輸出壓力的差值來(lái)調(diào)節(jié)變頻器頻率，使得爐內(nèi)壓力增大，以達(dá)到設(shè)定要求。反之，如果鍋爐內(nèi)壓力過(guò)高，超過(guò)了設(shè)定的壓力值，此時(shí)同樣需要依

17、據(jù)設(shè)定的壓力值與輸出的壓力值之差來(lái)調(diào)節(jié)變頻器的頻率，降低爐內(nèi)壓力值以達(dá)到設(shè)定要求。1.4 PLC與繼電器控制系統(tǒng)的發(fā)展1.4.1 繼電器控制系統(tǒng)的發(fā)展基于繼電器的控制系統(tǒng)在PLC面世之前被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，并且取得了相當(dāng)好的使用效果。輸入輸出電路、控制電路以及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備構(gòu)成了繼電器控制系統(tǒng)。其中輸入電路部分包括行程開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、繼電器、按鈕等，用于傳輸系統(tǒng)的信號(hào)；輸出電路部分由接觸器、各種電磁閥、電動(dòng)機(jī)、泵等執(zhí)行機(jī)構(gòu)構(gòu)成，用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備進(jìn)行控制Error! Reference source not found.。以往的控制系統(tǒng)控制核心是用繼電器來(lái)控制電路，現(xiàn)場(chǎng)的繼電器、閥門(mén)

18、、開(kāi)關(guān)等電子元件通過(guò)導(dǎo)線連接起來(lái)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)布控制指令Error! Reference source not found.。基于繼電器的控制系統(tǒng)在以前的工業(yè)生產(chǎn)中曾經(jīng)扮起著不可替代的作用，隨著工業(yè)控制的復(fù)雜化，繼電器系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)的要求。因?yàn)槔^電器控制系統(tǒng)控制固定的動(dòng)作順序或生產(chǎn)工藝比較單一，為了達(dá)到控制要求必須要對(duì)工藝進(jìn)行開(kāi)發(fā)調(diào)整，不能再運(yùn)用以前的控制系統(tǒng)，但是要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行改造。雖然繼電器在很多方面上難以達(dá)到我們的要求，并不意味著社會(huì)就這樣淘汰繼電器的發(fā)展，相反在小型的控制系統(tǒng)中考慮到成本的問(wèn)題以及生產(chǎn)工藝要求不嚴(yán)格的前提下繼電器系統(tǒng)還是占一定的地位，而且某些特定的安全系統(tǒng)（如

19、停電、人身防護(hù)）必須有專門(mén)的繼電器來(lái)完成。因此PLC和繼電器往往是相輔相成的。歐美一些國(guó)家在某些特定功能的繼電器研究上面仍然花費(fèi)了大量物力和財(cái)力，我們相信這樣是值得的。 1.4.2 PLC控制系統(tǒng)的發(fā)展可編程控制器又可以被稱為可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱PC。幾十年前可編程控制器憑借其強(qiáng)大的功能代替了傳統(tǒng)模式的繼電器控制，近幾十年來(lái)，伴隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技的迅猛飛躍，可編程控制器與計(jì)算機(jī)的完美結(jié)合使其廣泛的應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，作為一種應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域新型的控制裝置其功能已不僅僅是簡(jiǎn)單的邏輯控制。由于計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱也為PC，在應(yīng)用時(shí)人們常常將兩者混淆，因此后來(lái)相關(guān)學(xué)者為了與計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱相區(qū)別將該控制器簡(jiǎn)稱為PL

20、C。自從美國(guó)的研究人員成功的設(shè)計(jì)研發(fā)了第一臺(tái)PLC以后，近些年來(lái)，各國(guó)相繼展開(kāi)PLC相關(guān)方面的研究，例如德國(guó)、美國(guó)、中國(guó)都研制了多款可編程序控制器。這些控制器的品質(zhì)上等，性能穩(wěn)定、價(jià)格合理、適應(yīng)性極強(qiáng)，得到了使用者的高度評(píng)價(jià)。隨著控制系統(tǒng)的復(fù)雜化，越來(lái)越多的人們開(kāi)始普遍把更加智能化的可編程控制器作為自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制器。可編程邏輯控制器是由1968年美國(guó)汽車(chē)公司提出并且應(yīng)用在生產(chǎn)線的，該說(shuō)法提出后，立即引起了很大轟動(dòng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，可編程邏輯控制器既結(jié)合了計(jì)算機(jī)控制靈活、功能智能化的特點(diǎn)又綜合了傳統(tǒng)繼電器操作方便、簡(jiǎn)單易懂的特點(diǎn)Error! Reference source not found

21、.。從PLC的發(fā)展歷史來(lái)講，自從美國(guó)成功的在1969年研制了第一臺(tái)PLC以后，并逐漸廣泛的應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，尤其是制造業(yè)，例如，其首先應(yīng)用在通用汽車(chē)的制造線。我們之所以把該控制系統(tǒng)稱為可編程邏輯控制器的原因是在于該控制系統(tǒng)是按以下順序?qū)嵭袑?duì)被控對(duì)象的控制；第一、執(zhí)行邏輯判斷，第二、計(jì)時(shí)，第三、計(jì)數(shù)。隨著時(shí)代的發(fā)展，緊接著很多國(guó)家將精力投入此方面的研究，美國(guó)MODICON公司所研制的可編程控制器已經(jīng)初具規(guī)模，一些國(guó)家開(kāi)始力圖從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)研發(fā)制造技術(shù)，例如：日本利用所引進(jìn)的相關(guān)技術(shù)并結(jié)合自身的發(fā)展也生產(chǎn)出了本國(guó)第一臺(tái)可編程控制器。在完成相對(duì)復(fù)雜、規(guī)模較大的控制系統(tǒng)時(shí)，基于PLC的控制系統(tǒng)比傳統(tǒng)的

22、繼電器控制系統(tǒng)具有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。現(xiàn)總結(jié)如下：1、功能強(qiáng)，性能價(jià)格高與傳統(tǒng)模式的繼電器相比，PLC有以下兩種優(yōu)勢(shì)：其一：PLC外形輕巧，而且內(nèi)部的元件多達(dá)上千個(gè)，可以滿足不同用戶的各種需求，對(duì)于一些龐大復(fù)雜的問(wèn)題，其也能實(shí)現(xiàn)極強(qiáng)的控制性能。其二：PLC性價(jià)比高，其性能方面能不斷的得到開(kāi)發(fā)，具有可持續(xù)性，且能通過(guò)分散控制對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制。2、硬件配套齊全，用戶使用方便，實(shí)用性強(qiáng)PLC是各種極為標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)、完備模塊的集合體，同時(shí)該控制器非常容易安裝，適應(yīng)性極強(qiáng)，能夠滿足不同用戶的不同需要。使用者可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)復(fù)雜控制系統(tǒng)進(jìn)行自定義配置，使該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同的控制功能，并且可以利用PLC直接控制電

23、磁閥與接觸器，主要利用其極強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)負(fù)載的能力Error! Reference source not found.。3、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)傳統(tǒng)繼電器需要依靠大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器等才能實(shí)現(xiàn)控制功能。由于器件多的緣故導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)中的連接環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)各種狀況，首先，PLC可以用編程的方法代替中間和時(shí)間等繼電器，其次，與傳統(tǒng)的繼電器相比，PLC在連接線路方面更簡(jiǎn)單同時(shí)也有效地降低了不可預(yù)料的事故率Error! Reference source not found.。其工作硬件系統(tǒng)與強(qiáng)大的軟件功能相配合，使該設(shè)備的使用壽命大大增長(zhǎng)，最重要的是可編程控制器的抗干擾能力非常強(qiáng)，在復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使

24、用能確保它的控制效果，所以PLC憑借此優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。4、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小PLC可以通過(guò)編寫(xiě)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，解決了傳統(tǒng)控制器利用繼電器搭建復(fù)雜的外部電路等問(wèn)題，在節(jié)能以及操作等方面都有很大改善，同時(shí)PLC在安裝、接線調(diào)試上也有很大優(yōu)勢(shì)Error! Reference source not found.。5、編程方法簡(jiǎn)單利用可編程序控制器進(jìn)行編程時(shí)要依靠編程語(yǔ)言，而梯形圖在進(jìn)行編程時(shí)是最常用的，與繼電器相比較，可編程控制器編程所使用的符號(hào)和運(yùn)算式與其相同，最重要的是利用梯形圖進(jìn)行編程非常易學(xué)、易理解、易運(yùn)用。對(duì)于那些在繼電器操作及編程方面很熟練的技術(shù)員來(lái)說(shuō)，他

25、們只需花費(fèi)很短的時(shí)間即能將梯形圖的編程方法學(xué)到，并用來(lái)編制用戶程序。6、維修工作量少，維修方便PLC具有完善的自診斷能力，所以它發(fā)生事故的概率非常小。其原理在于PLC在工作過(guò)程中能通過(guò)PLC裝置內(nèi)置二極管以及編程器發(fā)出的信號(hào)，快速查詢到發(fā)生事故的起因，當(dāng)外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以運(yùn)用更換模塊的方式迅速的排除故障。7、體積小，能耗低對(duì)于復(fù)雜控制系統(tǒng)的工程可以利用PLC來(lái)減少繼電器的數(shù)量以至于減少系統(tǒng)運(yùn)作的時(shí)間，對(duì)于PLC來(lái)講，小型號(hào)PLC的體積很小，與幾個(gè)繼電器的大小差不多，因此我們可以將所設(shè)計(jì)的機(jī)柜的體積減小到本來(lái)的1/2-1/10。1.4.3海為系列PLC的簡(jiǎn)介海為PLC是一款

26、通用型高性價(jià)比的小型可編程性邏輯控制器，海為PLC除自身帶有各種外設(shè)接口（開(kāi)關(guān)量輸入、開(kāi)關(guān)量輸出、模擬量輸入、模擬量輸出、高速計(jì)數(shù)器、高速脈沖輸出通道、電源、通信端口等）外，還可擴(kuò)展各種類型的擴(kuò)展模塊，進(jìn)行靈活的配置。CPU主機(jī)內(nèi)置2個(gè)通訊口，可擴(kuò)展至5個(gè)通訊口，每個(gè)通訊口都可以進(jìn)行編程和聯(lián)網(wǎng)，都可作為主站或從站。支持1：N、N：1、N：N聯(lián)網(wǎng)方式，支持各種人機(jī)界面和組態(tài)軟件，可與任何帶通訊功能的第三方設(shè)備（如變頻器、儀表、條碼閱讀器等）聯(lián)網(wǎng)。內(nèi)置Modbus RTU/ASCII協(xié)議、自由通訊協(xié)議以及海為公司的HaiwellBus高速通訊協(xié)議。支持外部或內(nèi)部的啟動(dòng)/復(fù)位控制，支持8段比較設(shè)定值

27、，7種計(jì)數(shù)模式，3種比較方式（單段比較、絕對(duì)方式比較、相對(duì)方式比較），帶自學(xué)習(xí)功能。具有優(yōu)越的高速計(jì)數(shù)功能。5種脈沖輸出模式（單脈沖輸出、脈沖/方向輸出、正/反轉(zhuǎn)脈沖輸出、A/B相脈沖輸出、同步脈沖輸出），擴(kuò)展高速脈沖輸出模塊可支持運(yùn)動(dòng)控制功能。同時(shí)還具備強(qiáng)大的模擬量處理功能和強(qiáng)大的密碼保護(hù)功能。51.5研究課題的目的意義與發(fā)展前景自改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)無(wú)論是GDP總量，GDP增長(zhǎng)速度和國(guó)民收入水平都取得了飛速發(fā)展，但是很大一部分的經(jīng)濟(jì)以犧牲環(huán)境為代價(jià)換來(lái)的。隨著國(guó)家對(duì)經(jīng)濟(jì)質(zhì)量和生態(tài)保護(hù)的重視，環(huán)保行業(yè)必將迎來(lái)新的發(fā)展階段。伴隨著“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的出臺(tái)，工業(yè)生產(chǎn)制造業(yè)面臨進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)的形

28、勢(shì)，逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，才能在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的大潮中利于不敗之地。鑒于此，自動(dòng)化和環(huán)保的相結(jié)合更加成為社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，在此背景下，我選擇了基于海為PLC鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，本文是以實(shí)際的鍋爐脫硫除塵項(xiàng)目為畢業(yè)設(shè)計(jì)的背景，為滿足鍋爐脫硫除塵電氣控制，做的一套基于海為PLC的鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)。鍋爐煙筒不會(huì)冒出黑煙，凈化細(xì)小灰塵和二氧化硫，各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到國(guó)家的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)產(chǎn)PLC經(jīng)過(guò)近二三十的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，使用功能已經(jīng)不亞于德國(guó)西門(mén)子、日本三菱的國(guó)際知名品牌，目前廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。但是目前我國(guó)有很多工業(yè)控制仍處于人工手工操

29、作水平，隨著“中國(guó)制造2025”規(guī)劃的出臺(tái)，工業(yè)生產(chǎn)制造業(yè)面臨轉(zhuǎn)型升級(jí)的形勢(shì)，逐步實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化智能化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，才能在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的大潮中利于不敗之地，在此大背景下國(guó)產(chǎn)PLC勢(shì)必將迎來(lái)新的發(fā)展高潮。1.6本文研究的主要內(nèi)容課題以海為PLC為控制核心，組態(tài)王軟件為控制系統(tǒng)的上位機(jī)，自控柜和電力柜組成了海為PLC的鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)成骨架。基于海為PLC的鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)課題研究的主要內(nèi)容具體如下：1、論文以實(shí)際生產(chǎn)中鍋爐脫硫除塵項(xiàng)目為背景，查閱現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制方式，明確項(xiàng)目自動(dòng)控制的控制要求和控制方式。 2、掌握海為PLC的程序編程方法，以PLC為控制核心編寫(xiě)

30、程序。3、掌握工控機(jī)電腦組態(tài)畫(huà)面設(shè)計(jì)，可在工控機(jī)中對(duì)鍋爐脫硫除塵項(xiàng)目I是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。4、分析PID自動(dòng)控制算法控制原理，由壓力自動(dòng)控制鍋爐引風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)變頻器自動(dòng)變頻。5、鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果說(shuō)明。1第2章 自動(dòng)控制在脫硫除塵工藝的應(yīng)用2.1 脫硫除塵工藝介紹 除塵工作過(guò)程：鍋爐的煙氣經(jīng)過(guò)余熱回收裝置將煙溫降低后，送至雙旋風(fēng)除塵器，煙氣自旋風(fēng)除塵器上部切線方向進(jìn)入后旋轉(zhuǎn)下行，利用離心力作用除去70%的較大塵粒，經(jīng)旋風(fēng)除塵器處理后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器，經(jīng)過(guò)布袋除塵器后能除去90%的灰塵，然后由引風(fēng)機(jī)送入脫硫塔，剩余的灰塵在脫硫塔中經(jīng)過(guò)噴淋除去。脫硫工作過(guò)程：1、引風(fēng)機(jī)將除塵后

31、的鍋爐煙氣送入SO2吸收塔，經(jīng)多層噴淋與脫硫吸收劑（氧化鎂漿液）充分接觸達(dá)到除去煙氣中SO2的目的。2、脫硫后的煙氣經(jīng)噴淋塔上方的除霧器分離出凈煙氣中的霧滴，再經(jīng)過(guò)直排煙囪達(dá)標(biāo)排放。3、SO2吸收塔塔底生成的硫酸鎂由排出泵排除，經(jīng)一級(jí)濃縮沉降，二級(jí)脫水器（板框壓濾機(jī)）去除雜質(zhì)后直接排放?？刂乒に嚵鞒虉D2-1所示：圖2-1鍋爐脫硫除塵工藝流程圖2.2 鍋爐脫硫除塵電氣控制要求為滿足生產(chǎn)工藝自動(dòng)控制，又保證鍋爐的正常運(yùn)行要求。電氣控制條件如表2-1所示：主要有袋式除塵器脈沖閥控制，塔除霧器自動(dòng)沖洗，脫硫塔8個(gè)電動(dòng)閥門(mén)壓力溫度連鎖控制；在電機(jī)運(yùn)行方面主要有三臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)。I第2章 自動(dòng)控制在脫硫工藝的

32、應(yīng)用 序號(hào)條 件控 制 功 能備 注1除塵部分2壓差變送器壓差大于1500Pa脈沖控制儀啟動(dòng)，30個(gè)脈沖閥循環(huán)啟動(dòng)同時(shí)脈沖控制儀可手動(dòng)定時(shí)。3脫硫部分4塔除霧器自動(dòng)沖洗脫硫塔進(jìn)、出口工藝水壓力傳感器在屏幕上顯示壓力5除霧器壓差變送器顯示壓差大于200Pa，啟動(dòng)除霧器反沖洗8個(gè)電磁閥分成4對(duì)循環(huán)啟動(dòng)6吸收塔出口溫度傳感器大于80報(bào)警溫度可調(diào)，溫度大于80蜂鳴報(bào)警7開(kāi)啟最低層沖洗電磁閥沖洗，沖洗一分鐘8吸收塔進(jìn)口溫度傳感器大于120報(bào)警溫度可調(diào)，溫度大于120蜂鳴報(bào)警9開(kāi)啟冷卻噴淋電磁閥，低于進(jìn)口120關(guān)閥10開(kāi)啟旁路擋板門(mén)，關(guān)閉進(jìn)出口擋板門(mén)。11當(dāng)吸收塔進(jìn)口溫度傳感器大于125，或吸收塔出口溫度

33、傳感器大于75開(kāi)啟最低層沖洗電磁閥沖洗，沖洗一分鐘溫度可調(diào)，越溫蜂鳴報(bào)警12循環(huán)池濃度計(jì)濃度計(jì)上顯示MgSO4濃度13循環(huán)池PH計(jì)循環(huán)池PH計(jì)小于6.5，調(diào)節(jié)池堿液泵開(kāi)啟14調(diào)節(jié)池PH計(jì)調(diào)節(jié)池PH計(jì)小于9，新液池電磁閥開(kāi)啟15調(diào)節(jié)池低液位0.8m關(guān)閉調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵?；開(kāi)啟調(diào)節(jié)池補(bǔ)水電磁閥至高液位關(guān)補(bǔ)水閥。開(kāi)啟調(diào)節(jié)池補(bǔ)水電動(dòng)閥，低液位時(shí)停堿液泵可調(diào)1第2章 自動(dòng)控制在脫硫工藝的應(yīng)用 16調(diào)節(jié)池液位高液位2.5m關(guān)閉調(diào)節(jié)池補(bǔ)水電磁閥，關(guān)閉氫氧化鈉調(diào)節(jié)池補(bǔ)水電動(dòng)閥，開(kāi)啟氫氧化鈉堿液泵，根據(jù)再生池PH值（6-10）變頻調(diào)節(jié)流量可調(diào)17工藝水箱低液位1.5m開(kāi)啟供水電磁閥門(mén)，提升泵停止。可調(diào)18工藝水箱高液

34、位2.5m關(guān)閉供水電磁閥門(mén)，提升泵開(kāi)啟。序號(hào)條 件控 制 功 能備 注19循環(huán)池液位循環(huán)水池液位低時(shí)，提升泵停止，循環(huán)池水池液位高時(shí)提升泵啟動(dòng)循環(huán)池2個(gè)20超聲波液位各池在液位低時(shí)自動(dòng)補(bǔ)水，原液池1個(gè)21超聲波液位因新液池和調(diào)節(jié)池有攪拌器，低液位保證攪拌器在液面以下，高液位不能超出池內(nèi)深度。新液池1個(gè)，調(diào)節(jié)池1個(gè)22電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)在中控室屏幕顯示流量23風(fēng)機(jī)除塵器風(fēng)機(jī)變頻啟動(dòng)1個(gè) Y9-26No14D 110KW除塵器24氧化風(fēng)機(jī)羅茨風(fēng)機(jī)SNR-100，Q=8.79m3/min，H=12m，P=15m 2臺(tái)循環(huán)池曝氣25超聲波液位計(jì)液位計(jì)小于0.4米，控制地坑液面高度地坑泵停止，液位大于

35、1米時(shí)地坑泵啟動(dòng)。電機(jī)控制為自動(dòng)控制系統(tǒng)最為重要的部分，為滿足生產(chǎn)工藝自動(dòng)控制，根據(jù)工程的控制要求，設(shè)計(jì)電機(jī)啟?？刂票砣绫?-2所示：序號(hào)電機(jī)數(shù)量功率(KW)1旋風(fēng)除塵器星型卸料器12袋式除塵器星型卸料器23振打器30.754空壓機(jī)15埋刮板輸料機(jī)26風(fēng)機(jī)111010地坑泵12.211循環(huán)泵32.212循環(huán)池抽出泵12.213工藝水泵21514氧化風(fēng)機(jī)21515新液池?cái)嚢?3I第2章 自動(dòng)控制在脫硫工藝的應(yīng)用 16調(diào)節(jié)池?cái)嚢?417堿液泵12.2表2-2電機(jī)啟停控制表2.3本章小結(jié)本章主要介紹了鍋爐除塵工作過(guò)程和脫硫工作過(guò)程，根據(jù)鍋爐脫硫除塵工藝要求列出相應(yīng)的電控控制要求表，并且列出電機(jī)起?？?/p>

36、制表。XIII第2章 自動(dòng)控制在脫硫工藝的應(yīng)用 第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)鍋爐脫硫除塵自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成如圖3-1所示：在電機(jī)啟?？刂浦?，一方面通過(guò)上位機(jī)組態(tài)軟件控制電機(jī)啟停，另一方面要能通過(guò)在自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，電機(jī)和閥門(mén)按照設(shè)定程序步驟運(yùn)行，電機(jī)閥門(mén)連鎖控制等。另外電機(jī)和閥門(mén)連鎖控制，由PLC讀取液位變送器器、溫度變送器、PH值計(jì)和壓力變送器等輸入模擬量數(shù)據(jù)，來(lái)判斷工作環(huán)境和狀態(tài)，并且發(fā)出自動(dòng)控制的指令，最終達(dá)到自動(dòng)控制的目的。圖3-1系統(tǒng)組成3.1 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟PLC控制流程具體的設(shè)計(jì)步驟如圖3-2所示:I第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖3-2 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟1、I/0

37、設(shè)備的確定首先我們需要對(duì)控制系統(tǒng)的外部輸入輸出和硬件設(shè)備按照工藝的要求進(jìn)行確定，根據(jù)具體的控制要求選擇能夠滿足需要且安全性比較高的硬件設(shè)備，比如說(shuō)開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等輸入設(shè)備，繼電器、接觸器等輸出設(shè)備9。 XV第2章 自動(dòng)控制在脫硫工藝的應(yīng)用 2、PLC的選型確定完P(guān)LC外部連接的硬件設(shè)備以后，根據(jù)生產(chǎn)工藝對(duì)I/O點(diǎn)數(shù)進(jìn)行配置，以便選擇合適的PLC，包括PLC使用哪種電源模塊、PLC使用哪種CPU、PLC使用的輸入輸出模塊、以及特殊功能模塊的選擇等。3、I/0點(diǎn)地址的分配選擇完I/O模塊后，要對(duì)模塊的I/O地址進(jìn)行分配，在虛擬軌道硬件組態(tài)的4-8槽內(nèi)操作者可以任意配置，然后編寫(xiě)地址分配邊，為編

38、程做準(zhǔn)備。4、設(shè)計(jì)PLC程序?qū)Τ绦蜻M(jìn)行設(shè)計(jì)就是根據(jù)實(shí)際工程需要和系統(tǒng)控制的先后順序進(jìn)行步驟制定，具體核心難點(diǎn)涵蓋中斷響應(yīng)、處理，故障方式判別及解決方案等。 5、PLC程序的調(diào)試PLC程序的調(diào)試是對(duì)前面程序的驗(yàn)證，是必不可階段，如果系統(tǒng)的程序比較繁瑣可以通過(guò)分段調(diào)試。6、投入運(yùn)行如果上述步驟都進(jìn)行完畢且沒(méi)有錯(cuò)誤時(shí)就可以投入使用了。開(kāi)關(guān)量輸入X開(kāi)關(guān)量輸入X：與外部開(kāi)關(guān)量輸入裝置連接（如：開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等)，獲取外部開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)的狀態(tài)（ON或OFF）進(jìn)入PLC。軟元件符號(hào)用X表示，如：X0、X1、 X8、X10、X11、。編號(hào)固定從X0開(kāi)始，在PLC硬件配置窗口進(jìn)行配置。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)其分配地址

39、。開(kāi)關(guān)量輸出Y開(kāi)關(guān)量輸出Y：與外部負(fù)載連接，用于驅(qū)動(dòng)連接輸出接點(diǎn)Y的負(fù)載通斷（ON或OFF）。對(duì)于同一個(gè)接點(diǎn)Y其輸出線圈在程序中也可多處輸出，但建議僅使用一次，以提高程序的可靠性及可讀性。 I第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 軟元件符號(hào)用Y表示，如：Y0、Y1、 Y8、Y10、Y11、。編號(hào)固定從Y0開(kāi)始，在“PLC硬件配置”窗口進(jìn)行配置。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)其分配地址。計(jì)時(shí)器T：每個(gè)計(jì)時(shí)器由輸出線圈T及當(dāng)前值TV組成。計(jì)時(shí)時(shí)間 = 計(jì)時(shí)單位（時(shí)基） * 設(shè)定值。其中T0T251、T256T1023的時(shí)基可10ms、100ms、1s任意設(shè)置，T252T255為1ms時(shí)基。在一個(gè)程序項(xiàng)目中，一個(gè)計(jì)時(shí)器只能使用

40、一次，但其輸出線圈T及當(dāng)前值TV在程序中的使用次數(shù)無(wú)限制。 計(jì)時(shí)器可分為停電保持型和非停電保持型兩種：非停電保持型計(jì)時(shí)器在PLC停機(jī)時(shí)，其輸出線圈T及當(dāng)前值TV將被復(fù)位。停電保持型計(jì)時(shí)器在PLC停機(jī)時(shí)，其輸出線圈T及當(dāng)前值TV將全部被保持。 模擬量輸出AQ模擬量輸出寄存器AQ：每個(gè)模擬量輸出通道對(duì)應(yīng)一個(gè)模擬量輸出寄存器AQ，模擬量輸出通道與外部設(shè)備相連。改變模擬量輸出寄存器AQ值的大小則對(duì)應(yīng)的模擬量輸出通道的信號(hào)發(fā)生相應(yīng)變化。 每個(gè)模擬量輸出通道的信號(hào)類型、使用工程量、量程上下限等可在“PLC硬件配置”窗口進(jìn)行配置，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)其分配地址。3.2 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)1、CPU通過(guò)對(duì)前面的

41、研究分析，本系統(tǒng)選擇37-313C,它是一種緊湊型CPU，自身集成有數(shù)字量輸入輸出和模擬量輸入輸出模塊。I/O地址區(qū)為1024B/ 1024B, I/O過(guò)程映像區(qū)為128B/128B,完全可以滿足要求。2、電源選用PS307，PS電源模板將AC 120/230V電壓轉(zhuǎn)換為DC24V電壓，為XVII第2章 自動(dòng)控制在脫硫工藝的應(yīng)用 海為PLC、傳感器和執(zhí)行器供電。3、 I/O點(diǎn)分配根據(jù)對(duì)輸入輸出系統(tǒng)的仔細(xì)分析，對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，控制系統(tǒng)中所有的I/O點(diǎn)分配如下：X01#羅茨風(fēng)機(jī)熱保護(hù)X8新液攪拌熱保護(hù)X12#羅茨風(fēng)機(jī)熱保護(hù)X9沙克龍關(guān)風(fēng)器1#熱保護(hù)X21#循環(huán)泵熱保護(hù)X10沙克龍關(guān)風(fēng)器2#

42、熱保護(hù)X32#循環(huán)泵熱保護(hù)X11沙克龍絞龍保護(hù)X43#循環(huán)泵熱保護(hù)X12袋除塵關(guān)風(fēng)器1保護(hù)X5抽出泵熱保護(hù)X13袋除塵關(guān)風(fēng)器2保護(hù)X6地坑泵熱保護(hù)X14袋除塵絞龍保護(hù) X7調(diào)節(jié)池?cái)嚢锜岜Ｗo(hù)X15袋式除塵脈沖控制器保護(hù)X201#羅茨風(fēng)機(jī)反饋 X35袋式除塵脈沖控制器反饋 X212#羅茨風(fēng)機(jī)反饋 X36脫硫塔閥1反饋 X221#循環(huán)泵反饋 X37脫硫塔閥2反饋 X232#循環(huán)泵反饋 X38脫硫塔閥3反饋 X243#循環(huán)泵反饋 X39脫硫塔閥4反饋 X25抽出泵反饋 X40脫硫塔閥5反饋 X26地坑泵反饋 X41脫硫塔閥6反饋 X27調(diào)節(jié)池?cái)嚢璺答?X42脫硫塔閥7反饋 X28新液池?cái)嚢璺答?X43

43、脫硫塔閥8反饋 X29沙克龍關(guān)風(fēng)器1反饋 X44循環(huán)池補(bǔ)水閥反饋 X30沙克龍關(guān)風(fēng)器2反饋 X45調(diào)節(jié)池補(bǔ)水閥反饋 X31沙克龍下絞龍反饋 X46新液池補(bǔ)水閥反饋 X32袋式除塵關(guān)風(fēng)器1反饋 X47原液池補(bǔ)水閥反饋 X33袋式除塵關(guān)風(fēng)器2反饋 X48工藝水池補(bǔ)水閥反饋 X34袋式除塵下絞龍反饋 X49新液池至調(diào)節(jié)池補(bǔ)水閥反饋 表3-1數(shù)字量輸入分配表I第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) Y01#羅茨風(fēng)機(jī)控制Y8新液池?cái)嚢栎敵鯵12#羅茨風(fēng)機(jī)控制Y9沙克龍關(guān)風(fēng)器1輸出Y21#循環(huán)泵輸出Y10沙克龍關(guān)風(fēng)器2輸出Y32#循環(huán)泵輸出Y11沙克龍絞龍輸出Y43#循環(huán)泵輸出Y12袋除塵關(guān)風(fēng)器1輸出Y5抽出泵輸出Y

44、13袋除塵關(guān)風(fēng)器2輸出Y6地坑泵輸出Y14袋除塵絞龍輸出Y7調(diào)節(jié)攪拌輸出Y15袋式除塵脈沖控制器輸出Y20閥1輸出Y29調(diào)節(jié)池補(bǔ)水輸出Y21閥2輸出Y30新液池補(bǔ)水輸出Y22閥3輸出Y31原液池補(bǔ)水輸出Y23閥4輸出Y32工藝水池補(bǔ)水輸出Y24閥5輸出Y33新液至調(diào)節(jié)補(bǔ)水輸出Y25閥6輸出Y34原液至調(diào)節(jié)補(bǔ)水輸出Y26閥7輸出Y36工藝水變頻輸出1Y27閥8輸出Y37工藝水變頻2輸出Y28循環(huán)池補(bǔ)水輸出Y38堿液泵變頻輸出表3-2數(shù)字量輸出分配表3.3除塵系統(tǒng)電機(jī)控制3.3.1電機(jī)連鎖啟停控制在控制電機(jī)啟停過(guò)程中，采用本地啟?？刂坪瓦h(yuǎn)程啟?？刂?，其中遠(yuǎn)程啟?？刂朴址譃槭謩?dòng)啟停控制和自動(dòng)啟?？刂?/p>

45、。本地啟停控制由STA1、STP1、SB1按鈕控制，STP1為本地停止按鈕，STA1為本地啟動(dòng)按鈕，SB1為本地和遠(yuǎn)程控制啟停切換。遠(yuǎn)程控制由PLC DO輸出點(diǎn)KA控制，停止和啟動(dòng)。遠(yuǎn)程控制的手動(dòng)啟停是由上位機(jī)組態(tài)軟件控制，自動(dòng)控制是由電機(jī)滿足某個(gè)條件進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)、停止控制。3.3.2電機(jī)的基本工作原理電路的基本工作原理：首先在配電柜本地控制時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕STA1，KM1線圈得電并自鎖，主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)接通電源運(yùn)行。按下停止按鈕STP1，KM1線圈失電，主觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)斷電停止。在PLC遠(yuǎn)程XIX第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 控制時(shí)，PLC輸出啟停繼電器J1-1閉合，KM1線圈得電，主觸頭

46、閉合，電動(dòng)機(jī)接通電源運(yùn)行，PLC輸出啟停繼電器J1-1斷開(kāi)，KM1線圈失電，主觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)斷電停止。圖3-3電機(jī)啟?？刂齐娐?.4模擬量和數(shù)字量轉(zhuǎn)化模擬量輸入寄存器AI：每個(gè)模擬量輸入通道對(duì)應(yīng)一個(gè)模擬量輸入寄存器AI，模擬量輸入通道與外部設(shè)備相連，用于測(cè)量外部信號(hào)的連續(xù)變化如溫度、壓力、流量等。當(dāng)外部模擬量輸入通道的信號(hào)變化時(shí)，會(huì)實(shí)時(shí)反映在對(duì)應(yīng)的模擬量輸入寄存器AI中。I第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 每個(gè)模擬量輸入通道的信號(hào)類型、使用工程量、量程上下限等可在“PLC硬件配置”窗口進(jìn)行配置。輸入的模擬量信號(hào)經(jīng)PLC處理后轉(zhuǎn)化成可供PLC使用的數(shù)字信號(hào)，而經(jīng)過(guò)PLC程序運(yùn)行后產(chǎn)生的電信號(hào)又必須處

47、理成模擬量信號(hào)才能驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電磁閥等工作和停止。該工程設(shè)計(jì)中，共16個(gè)模擬量輸入，各個(gè)模擬量輸入通道的測(cè)量值如表3-3所示，各個(gè)模擬量輸入通道的設(shè)置如圖3-3所示：AI0工藝水出口壓力AI8袋式除塵壓差變送AI1循環(huán)水池液位1AI9脫硫塔壓差變送AI2循環(huán)水池液位2AI10脫硫塔進(jìn)口溫度AI3地坑池液位AI11脫硫塔出口溫度AI4調(diào)節(jié)池液位AI12循環(huán)池酸堿度PH值A(chǔ)I5新液池液位AI13調(diào)節(jié)池酸堿度PH值A(chǔ)I6原液池液位AI14循環(huán)池濃度值A(chǔ)I7工藝水池液位AI15煙道濕度表 3-3:AI對(duì)應(yīng)表圖3-4:模擬量輸入通道設(shè)置3.5三臺(tái)循環(huán)池水泵輪流運(yùn)行程序循環(huán)池水泵長(zhǎng)期保持運(yùn)行狀態(tài)會(huì)使電機(jī)過(guò)熱

48、從而導(dǎo)致機(jī)器損傷，為延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命同時(shí)保證整套系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行一般安排幾臺(tái)水泵循環(huán)使用，傳統(tǒng)工藝中需要人為控制各臺(tái)水泵的啟動(dòng)和停止，浪費(fèi)人力并且穩(wěn)定1第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 性低。而使用PLC來(lái)控制循環(huán)水泵的啟?？梢赃_(dá)到節(jié)省人力成本同時(shí)滿足自動(dòng)控制，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為此設(shè)計(jì)了三臺(tái)循環(huán)池水泵循環(huán)輪流運(yùn)行的的程序，建立程序塊，利用觸點(diǎn)觸發(fā)的形式，達(dá)到三臺(tái)循環(huán)池水泵循環(huán)輪流運(yùn)行的目的，程序如下：電機(jī)啟停子程序：LM0為常開(kāi)觸點(diǎn)，控制電機(jī)的啟動(dòng)；LM1為常閉觸點(diǎn)，控制電機(jī)的停止；LM2為常閉觸點(diǎn)，控制電機(jī)的手自動(dòng)控制切換；LM3為常閉觸點(diǎn)，為電機(jī)的熱保護(hù)；LM4為控制輸出，與LM0形成互鎖電路。

49、PLC程序如圖3-4所示：圖3-4:電機(jī)啟停PLC程序循環(huán)池水泵分手動(dòng)控制和自動(dòng)控制，自動(dòng)控制是由電機(jī)滿足某個(gè)條件進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)、停止控制，手動(dòng)控制是通過(guò)上位機(jī)組態(tài)軟件來(lái)控制，下面以1號(hào)泵為例介紹循環(huán)泵的手自動(dòng)控制。手動(dòng)控制是通過(guò)上位機(jī)組態(tài)軟件來(lái)控制循環(huán)池水泵的啟停，SubP輸入電機(jī)手動(dòng)啟停子程序；sta接入M188 (1#循環(huán)泵啟動(dòng)控制)，可通過(guò)組態(tài)軟件上的相應(yīng)按鈕和自動(dòng)狀態(tài)下的輸出來(lái)觸發(fā)；stp輸入M9(1#循環(huán)泵停止), 可通過(guò)組態(tài)軟件上的相應(yīng)按鈕來(lái)觸發(fā)；a/m輸入M10(1#循環(huán)泵手自切換), 可通過(guò)組態(tài)軟件上的相應(yīng)按鈕來(lái)觸發(fā)；bh輸入X2(1#循環(huán)泵保護(hù)), 當(dāng)1#泵過(guò)載或者發(fā)生短路時(shí)

50、切斷電路,起到保護(hù)電機(jī)的作用。自動(dòng)控制，當(dāng)AI1（循環(huán)水池液位）大于V1（循環(huán)水池液位下限）時(shí)，1#循環(huán)泵啟動(dòng)。PLC程序如圖3-5所示：第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖3-5:1#循環(huán)泵手自動(dòng)控制在實(shí)際工程中循環(huán)池配置了3臺(tái)水泵輪流運(yùn)行，3臺(tái)水泵的啟動(dòng)與停止由PLC程序控制。X2,X3,X4,分別為1#，2#，3#泵的保護(hù)觸點(diǎn)，T5,T6，T7，T8，T9，T10為時(shí)間定時(shí)器，控制各個(gè)泵的運(yùn)行和停止時(shí)間。T5,T9，T7設(shè)置時(shí)間為180S，T6，T8，T10，設(shè)置時(shí)間為5S。自動(dòng)控制狀下，一號(hào)泵開(kāi)始運(yùn)行，運(yùn)行180S，然后2#泵開(kāi)始啟動(dòng)，2#泵運(yùn)行5S后1#泵停止運(yùn)行，2#泵運(yùn)行180S后，3#泵開(kāi)始運(yùn)行，3#泵運(yùn)行5S后2#泵停止運(yùn)行，3#泵運(yùn)行180S后，1#泵開(kāi)始運(yùn)行，以此循環(huán)運(yùn)行。第3章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖3-6:循環(huán)池3臺(tái)水泵輪流運(yùn)行程序3.6地坑泵的自動(dòng)控制地坑泵的控制分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制，手動(dòng)控制通過(guò)上位