1、目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc298178815 1 引言 PAGEREF _Toc298178815 h 1 HYPERLINK l _Toc298178816 2 設計內(nèi)容 PAGEREF _Toc298178816 h 2 HYPERLINK l _Toc298178817 21葉輪給煤機控制系統(tǒng)控制功能 PAGEREF _Toc298178817 h 2 HYPERLINK l _Toc298178818 22 PLC程序設計 PAGEREF _Toc298178818 h 2 HYPERLINK l _Toc298178819 23 外圍接線

2、PAGEREF _Toc298178819 h 2 HYPERLINK l _Toc298178820 3 工藝分析及控制要求 PAGEREF _Toc298178820 h 3 HYPERLINK l _Toc298178821 31 葉輪給煤機工藝流程圖 PAGEREF _Toc298178821 h 3 HYPERLINK l _Toc298178822 32 葉輪給煤機控制原理 PAGEREF _Toc298178822 h 3 HYPERLINK l _Toc298178823 33 葉輪給煤機控制系統(tǒng)的I/O點及地址分配 PAGEREF _Toc298178823 h 4 HYPE

3、RLINK l _Toc298178824 4 葉輪給煤機控制系統(tǒng)硬件設計 PAGEREF _Toc298178824 h 6 HYPERLINK l _Toc298178825 41 PLC硬件圖 PAGEREF _Toc298178825 h 6 HYPERLINK l _Toc298178826 4.1.1 主機模塊 PAGEREF _Toc298178826 h 6 HYPERLINK l _Toc298178827 4.1.2 實物圖 PAGEREF _Toc298178827 h 6 HYPERLINK l _Toc298178828 42 電氣控制圖 PAGEREF _Toc29

4、8178828 h 7 HYPERLINK l _Toc298178829 4.3 PLC外圍接線圖 PAGEREF _Toc298178829 h 8 HYPERLINK l _Toc298178830 5 PLC程序設計及工作程序分析 PAGEREF _Toc298178830 h 9 HYPERLINK l _Toc298178831 51 PLC程序設計 PAGEREF _Toc298178831 h 9 HYPERLINK l _Toc298178832 52葉輪給煤機工作過程分析 PAGEREF _Toc298178832 h 12 HYPERLINK l _Toc29817883

5、3 6 結論 PAGEREF _Toc298178833 h 13 HYPERLINK l _Toc298178834 7 參考文獻 PAGEREF _Toc298178834 h 141 引言PLC是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程；而有關的外圍設備，都應按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體，易于擴充其功能的原那么設計。給煤系統(tǒng)的平安運行直接關系著機組的正常運行，而葉輪給煤機又是給煤系統(tǒng)的關鍵。葉輪給煤機安裝在輸煤溝里，環(huán)境潮濕，粉塵

6、濃度大。葉輪給煤機的電源裝置是三相動力電源線以炭刷滑線式送至給煤機的操作箱，整機行車時接觸不良會產(chǎn)生火花，使電源線路外表與炭刷燒損嚴重。系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生故障，影響正常上煤。為改善工人勞動環(huán)境和確保給煤機的平安運行，將葉輪給煤機的操作回路改為遠方集控，運行人員可在遠方的集控室直接啟、停給煤機，同時根據(jù)電視屏幕的監(jiān)視調(diào)節(jié)給煤機的給煤量反應信號，集控室人員可以準確知道給煤機在煤溝中所處的位置，實現(xiàn)閉環(huán)控制。用PLC對葉輪給煤機系統(tǒng)進行控制, 實現(xiàn)了葉輪給煤機遠方程序控制。提高了系統(tǒng)的自動化水平和可靠性，減少了日常的維護。保證了輸煤系統(tǒng)以及整個機組的平安穩(wěn)定運行,使經(jīng)濟效益得到顯著提高.2 設計內(nèi)容21

7、葉輪給煤機控制系統(tǒng)控制功能根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，由于葉輪給煤機的運行環(huán)境存在粉塵量大，煤場面積大，故障率高，維護工作量大，無法遠方控制，運行環(huán)境惡劣等問題。針對葉輪給煤機的工作環(huán)境惡劣和運行故障率高的特點，對葉輪給煤機的具體控制應該包括以下幾個方面：1) 葉輪給煤機的電機應該實現(xiàn)正反轉雙向控制的功能。葉輪給煤機應該能夠?qū)崿F(xiàn)從起點到終點，再返回起始點的自動往返的功能。葉輪給煤機控制系統(tǒng)設有啟動，停止，故障暫停，故障排除繼續(xù)運行等功能。22 PLC程序設計為完成以上要求的控制功能，PLC程序應具有6個數(shù)字輸入點，三個數(shù)字輸出點。其中數(shù)字輸入點應包含：葉輪給煤機啟動、停止按鈕，前進、后退限位開關，給煤

8、機故障停機開關，及給煤機故障解除回復運行開關。數(shù)字輸出點應包含葉輪給煤機前進、后行信號以及葉輪給煤機葉輪轉動輸出。23 外圍接線首先，為PLC連接24V直流穩(wěn)壓電源，然后按照設計的要求以及原理將適當?shù)氖?、自動開關以及限位開關接入PLC對應的輸入端，將PLC的輸出接到對應電機控制回路。此外，還要設置好冗余連接。具體的連接請參見PLC外圍接線圖。3 工藝分析及控制要求31 葉輪給煤機工藝流程圖1行走機構；2撥煤機構；3煤斗；4機架；5電控箱圖3-1 QYG型橋式葉輪給煤機32 葉輪給煤機控制原理操作員發(fā)送的命令可由控制中心的主機通過通信卡傳輸?shù)綌?shù)據(jù)轉發(fā)站,將數(shù)據(jù)信號變換成無線電信號發(fā)送給安裝在葉輪

9、給煤機上的終端機, 完成葉輪給煤機的開、關、調(diào)速和運行方向的控制, 完成煤倉擋板推桿電機或行走電機的啟?？刂?。終端機將隨時采集葉輪給煤機上的電源電壓, 設備工作電流, 葉輪轉速, 給煤機的位置等數(shù)據(jù)，以供操作人員監(jiān)控現(xiàn)場設備的工作狀態(tài),終端機還將隨時采集的數(shù)據(jù)和設備運行的限量進行比擬, 在設備運行電流超過設備的一次運行的終端機可隨時向主機告警, 在設備運行電流超過設備的二次運行限量, 或電機出現(xiàn)缺相運行時, 終端機可立即關斷設備的供電電源, 并向主機告警.33 葉輪給煤機控制系統(tǒng)的I/O點及地址分配葉輪給煤機控制系統(tǒng)要求應有6個數(shù)字輸入點，三個數(shù)字輸出點。其中數(shù)字輸入點應包含：葉輪給煤機啟動、

10、停止按鈕，前進、后退限位開關，給煤機故障停機開關，給煤機故障解除回復運行開關。數(shù)字輸出點應包含葉輪給煤機葉輪前行及后行信號，葉輪給煤機轉動信號。具體的I/O點和地址分配如下表。表 3-1 葉輪給煤機控制系統(tǒng)I/O表為了較好地實現(xiàn)前面所要求的控制功能，現(xiàn)在給出比擬理想的簡單程序設計框圖。該結構框圖結構簡單、清晰，在使用了較少的結構的前提下，實現(xiàn)了上文所要求的所有控制功能。具體采用以手動開關與限位開關相結合的控制模塊來控制葉輪給煤機的啟動、停止、前進以及后退以及故障暫停、恢復功能。該結構思路清晰，便于設計以及后期的修改維護及調(diào)試。具體的系統(tǒng)框圖如下：圖3-2 葉輪給煤機系統(tǒng)框圖4 葉輪給煤機控制系

11、統(tǒng)硬件設計41 PLC硬件圖 主機模塊 CPU224XP是SIEMENS公司最新推出的適用機型，它雖然是小型PLC，但是其功能已經(jīng)到達了大、中型PLC的水平，而價格卻和小型PLC的相差無幾。因此，它一經(jīng)推出，就受到了廣泛的關注。它集成14輸入、10輸出，此外還增加了2輸入/1輸出的模擬量單元和一個通信口，程序存儲容量、數(shù)據(jù)存儲容量都很大，最多可以有7個擴展模塊，有內(nèi)置時鐘，有很強的模擬量和高速計數(shù)的處理能力，非常適合在有少量模擬量信號的系統(tǒng)中使用。它的主要特點是：較高的可靠性、豐富的指令集、豐富的內(nèi)置集成功能、實時性強以及強大的通信能力。 實物圖圖4-1 PLC實物圖42 電氣控制圖圖4-2

12、動力回路原理圖4.3 PLC外圍接線圖圖4-3 PLC外圍接線圖5 PLC程序設計及工作程序分析51 PLC程序設計 Network 1 啟動 Network 2 前行記憶Network 3 后行記憶Network 4 手動停止Network 5 前行 Network 6 后行 Network 7 葉輪轉動 Network 8 故障停機Network 9 故障恢復 Network 10 前行限位 Network 11 后行限位 Network 12 故障前行記憶Network 13 故障后行記憶Network 14 前行限位 Network 15 后行限位52葉輪給煤機工作過程分析5 梯形圖網(wǎng)

13、絡分析網(wǎng)絡1： 用于葉輪給煤機給煤的啟動控制；網(wǎng)絡2： 用于葉輪給煤機前行控制， 并禁止葉輪給煤機的電機向運行的反方向轉動；網(wǎng)絡3： 用于葉輪給煤機后行控制， 并禁止葉輪給煤機的電機向運行的反方向轉動；網(wǎng)絡4： 用于葉輪給煤機停機控制；網(wǎng)絡7： 用于葉輪給煤機葉輪轉動；網(wǎng)絡8： 用于葉輪給煤機故障時緊急停機；網(wǎng)絡9： 用于葉輪給煤機故障排除后恢復運行；網(wǎng)絡10：前進方向限位開關信號輸入；網(wǎng)絡11：后退方向限位開關信號輸入；網(wǎng)絡12：前進時緊急停機記錄運行方向；網(wǎng)絡13：后退時緊急停機記錄運行方向。52.2 具體工作過程分析1 運行人員按下葉輪給煤機啟動開關SF3時，給煤機葉輪先轉動，然后葉輪給

14、煤機前行控制其前行，此時假設沒有其他輸入和輸出的干擾，給煤時機一直前行，直到終點，由限位開關SF1輸出控制其停止前行，轉而觸發(fā)葉輪給煤機電機反轉，向回行駛。當回行到起點時，由限位開關SF2輸出控制其停止向后行駛，而觸發(fā)葉輪給煤機電機反轉再次前行。如此反復運行。2 當按下葉輪給煤機停止按鈕SF4，葉輪給煤機停止運行，同時葉輪停止轉動。3 當葉輪給煤機在運行當中出于故障需要立即暫停并進行維修，這時可以按故障停機按鈕，當故障停機被解除后按故障接觸按鈕，葉輪給煤機將繼續(xù)按照故障發(fā)生前的運行方向繼續(xù)運行。6 結論本次的PLC課設為期兩周，在對PLC學習了一個學期之后進行課程設計無疑是對PLC的理論知識和

15、具體實際應用的更深層的理解。使我對PLC的認識理解與實際的工程應用相結合起來。目前，PLC已經(jīng)廣泛地應用于制造業(yè)自動化控制、流程工業(yè)自動化控制、電器自動化控制、運動控制、順序控制以及其他各個生產(chǎn)領域。以其控制結構簡單清晰，編程維護方便，性價比高等其他優(yōu)點深受各個生產(chǎn)廠商的喜愛。在工業(yè)應用中有著十分重要的地位。在本次課程設計中，我們首先對所選的題目進行了詳細的分析。在這之后查閱了相關的文獻，在對此題目有了一定的了解之后。我們開始了對題目的具體設計工作，首先是根據(jù)I/O點對PLC進行選型。之后就是對程序的設計，還有就是外部的連線，將相應的手動開關，限位開關連接到PLC得相應輸入、輸出端。這樣一來，就實現(xiàn)了對電動機的手、自動控制；電機的啟動、停止；電機的正、反轉控制，轉速控制以及故障暫停、恢復功能。應用本設計對葉輪給煤機進行控制，具有控制結構清晰明了，安裝以及日常的維護方便，信號的攝取平安可靠，處理速度快，系統(tǒng)的性價比低，再加上其強大的通信網(wǎng)絡功能。該系統(tǒng)十分適合火電廠對給煤機的控制。本次課程設計，李老師給予了我十分多的幫助，為我解答了很多困擾我的問題。沒有老師的幫助，我的課程設計不會這么順利、這么早的完成，特在此表示感謝。7 參考文獻1 常瑞杰. PLC在橋式葉輪給煤機