第二章PLC控制系統(tǒng)組成初步（PLC控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D）計算機控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D第二章PLC控制系統(tǒng)組成初步某廠輸煤系統(tǒng)配置主站1#遠(yuǎn)程站翻車機配電室2#遠(yuǎn)程站5、6號轉(zhuǎn)運站間配電室3#遠(yuǎn)程站1~12號原煤倉之間4#遠(yuǎn)程站13~24號原煤倉之間SIS系統(tǒng)噴霧干燥塔工藝和控制流程分析第一節(jié)噴霧干燥塔工藝分析噴霧干燥塔是化工、食品、陶瓷等很多行業(yè)都廣泛使用的原料或成品加工設(shè)備。該設(shè)備一般都作為一套相對獨立的系統(tǒng)進(jìn)行成套供應(yīng)。該系統(tǒng)的組成主要有燃燒、干燥、投料、除塵等幾個主要部分組成。主要用于把液態(tài)原料制備成固體粉末原料的設(shè)備。在很多行業(yè)作為原料制備或成品制備的系統(tǒng)設(shè)備。1概述噴霧干燥塔的基本工作流程：液態(tài)的漿料以高壓經(jīng)噴槍霧化后噴入干燥塔。干燥塔利用柴油燃燒器的能量將空氣加熱；熱空氣在干燥塔內(nèi)將霧化后的漿料干燥為超細(xì)粒狀粉態(tài)成品。粉狀成品在塔內(nèi)利用旋風(fēng)分離原理從熱空氣中分離出來，由塔底部的翻板閥定期排入收集袋中成為合格的原料。第一節(jié)噴霧干燥塔工藝分析1概述3干燥系統(tǒng)鼓風(fēng)機空氣換熱器干燥塔除塵器空氣排風(fēng)機第一節(jié)噴霧干燥塔工藝分析排風(fēng)機干燥塔增/減料槍——塔內(nèi)負(fù)壓和溫度料漿壓力——溢流閥5除塵系統(tǒng)在除塵器外壁布置三只氣錘，內(nèi)部設(shè)置八個除塵布袋實現(xiàn)對出塔空氣的過濾除塵。系統(tǒng)要求氣錘按固定的時間間隔對塔外壁進(jìn)行振打，8只布袋按固定的時間間隔進(jìn)行反吹，以確保除塵效果。第一節(jié)噴霧干燥塔工藝分析按控制特點，噴霧干燥塔控制系統(tǒng)可分為：開關(guān)量順序控制系統(tǒng)模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)安全保護(hù)系統(tǒng)其它功能系統(tǒng)第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析1概述2開關(guān)量順序控制系統(tǒng)開關(guān)量順序控制系統(tǒng)也稱程序開關(guān)控制、順序控制系統(tǒng)；根據(jù)開關(guān)（數(shù)字）量輸入信號狀態(tài)，通過邏輯運算（布爾代數(shù)）結(jié)果確定開關(guān)量輸出信號狀態(tài)。開關(guān)量順序控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)被控對象的自動啟/停操作。在自動控制系統(tǒng)中操作自動的主要部分。開關(guān)量順序控制系統(tǒng)以連鎖控制為主要策略。連鎖指設(shè)備的操作許可、禁止等的約束條件。第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析噴霧干燥塔中所有設(shè)備的啟/停操作可以全部納入開關(guān)量順序控制系統(tǒng)。設(shè)備：1、供油泵 5、排風(fēng)機2、助燃風(fēng)機 6、電磁閥-4只3、鼓風(fēng)機 7、噴槍-3根4、料漿泵 8、緊急排空門2開關(guān)量順序控制系統(tǒng)3模擬量控制系統(tǒng)模擬量控制系統(tǒng)（MCS）也稱自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以維持被控過程參數(shù)為要求值，達(dá)到保證生產(chǎn)過程在規(guī)定工況下運行的目的。模擬量控制系統(tǒng)一般采用閉環(huán)控制，所以也稱模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)、閉環(huán)控制系統(tǒng)（CCS）（開關(guān)量也有閉環(huán)、開環(huán)之分）。模擬量控制系統(tǒng)有被控對象、檢測設(shè)備、調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機構(gòu)（控制儀表）等組成。第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析噴霧干燥塔的模擬量控制系統(tǒng)的被控對象有：1、塔內(nèi)負(fù)壓2、空氣進(jìn)塔溫度3、空氣出塔溫度3模擬量控制系統(tǒng)第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析1、塔內(nèi)負(fù)壓相關(guān)參數(shù)鼓風(fēng)機和送風(fēng)機的平衡送風(fēng)。系統(tǒng)采取固定排風(fēng)機轉(zhuǎn)速，采用變頻器控制送風(fēng)機轉(zhuǎn)速的控制方法?？刂齐y點：（1）空氣經(jīng)過換熱器、干燥塔和除塵器,慣性大；（2）除塵器的反吹會造成干燥塔內(nèi)地負(fù)壓出現(xiàn)周期性波動。3模擬量控制系統(tǒng)第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析3模擬量閉環(huán)控制系統(tǒng)3、空氣出塔溫度---關(guān)乎工藝的關(guān)鍵參數(shù)。通過改變進(jìn)塔的料漿控制空氣出塔溫度——本質(zhì)是投料系統(tǒng)（料壓和料槍的數(shù)量）控制。第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析4安全保護(hù)系統(tǒng)安全保護(hù)系統(tǒng)的控制手段和策略與開關(guān)量順序控制系統(tǒng)一致，但控制系統(tǒng)的層次關(guān)系高于開關(guān)量順序控制和模擬量控制系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中，安全保護(hù)系統(tǒng)屬于監(jiān)督層。安全保護(hù)系統(tǒng)一般由報警和保護(hù)兩部分組成。報警起預(yù)警作用，不操作被保護(hù)設(shè)備。保護(hù)作用直接操作被保護(hù)設(shè)備，使其啟動或停止。第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析5其它功能系統(tǒng)為了完善系統(tǒng)的控制功能，提高系統(tǒng)的操作和控制性能，一般系統(tǒng)還提供一些輔助的功能。噴霧干燥塔的主要輔助功能有：1、單按鈕啟動——完善順控功能2、安全自動停機——完善順控功能3、防誤操作——完善順控和安全保護(hù)功能4、工藝參數(shù)在線修改——完善模擬量控制功能5、手/自動操作——完善模擬量控制功能第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析6、報警系統(tǒng)試驗——完善安全保護(hù)系統(tǒng)功能7、設(shè)備調(diào)試8、歷史數(shù)據(jù)查詢9、運行時間累計等系統(tǒng)中的設(shè)備存在多個功能系統(tǒng)操作：開關(guān)量順序控制，模擬量控制，安全保護(hù)操作。如何解決多個系統(tǒng)操作同一對象的問題？5其它功能系統(tǒng)第二節(jié)噴霧干燥塔控制需求分析思考題1、噴霧干燥塔工藝流程可以分成幾個子系統(tǒng)？請根據(jù)流程要求列出各子系統(tǒng)涉及到主要設(shè)備，并說明設(shè)備啟動的順序。2、請根據(jù)噴霧干燥塔工藝流程要求擬定控制系統(tǒng)的I/O清單？對某噴霧干燥塔控制需求的分析1、自動啟動功能由觸摸屏單鍵按安全順序啟動系統(tǒng)主體設(shè)備。能實現(xiàn)按送風(fēng)機、引風(fēng)機、供油泵、助燃風(fēng)機的順序啟動系統(tǒng)，并給出啟動指示和下一步的工作指示。2、安全自動停機功能通過操作機柜停機按鈕自動停止系統(tǒng)按下停機按鈕，并保持2秒鐘以上，可自動按供油泵、電磁閥、助燃風(fēng)機的順序停止系統(tǒng)。停機過程中提供自動吹掃和系統(tǒng)自動復(fù)位功能。3、自動點火功能單按鈕操作實現(xiàn)系統(tǒng)安全點火。點火條件成立時有燈指示，按下“點火”按鈕，并保持2秒鐘以上，可自動實現(xiàn)安全點火；不具備點火條件時，沒有燈指示，操作“點火”按鈕，系統(tǒng)不予響應(yīng)。對某噴霧干燥塔控制需求的分析4、熄火保護(hù)功能點火過程中和正常運行中因火檢、斷油等導(dǎo)致熄火時，系統(tǒng)能自動保護(hù)設(shè)備安全，并恢復(fù)到點火準(zhǔn)備狀態(tài)。5、系統(tǒng)安全保護(hù)功能系統(tǒng)出口超溫保護(hù)：出口溫度超過規(guī)定的故障限值5秒，打開“緊急排放門”；出口溫度超過規(guī)定故障限值1分鐘，執(zhí)行“自動停機”以保證系統(tǒng)安全。6、狀態(tài)監(jiān)測和自動報警功能系統(tǒng)進(jìn)口溫度、出口溫度、排煙溫度、塔內(nèi)負(fù)壓、火焰狀態(tài)異常時提供光字牌指示和聲音報警，并具備報警保持，等待確認(rèn)功能。7、運行目標(biāo)參數(shù)在線修改功能系統(tǒng)主要運行目標(biāo)參數(shù)和報警參數(shù)能在線修改：通過密碼驗證后，可以在觸摸屏上修改進(jìn)口溫度、出口溫度、塔內(nèi)負(fù)壓目標(biāo)值和報警偏差值、排煙溫度、出口故障超高溫報警和緊急處理值、增噴槍溫度和撤噴槍溫度的帶范圍保護(hù)的修改。運行人員在觸摸屏上可以在給定范圍內(nèi)方便地修改出口溫度目標(biāo)值、布袋動作時間間隔設(shè)定。8、運行模式切換功能通過觸摸屏實現(xiàn)投料、正常運行兩種運行方式的切換。在“投料”運行方式下出口溫度的報警值自動按增、撤料槍溫度監(jiān)視；在“正?！边\行方式下出口溫度的報警值自動按工藝要求溫度監(jiān)視。對某噴霧干燥塔控制需求的分析9、自動投入噴槍和撤除噴槍功能在“投料”方式下運行時，當(dāng)達(dá)到投料溫度25秒后自動增加一根噴槍；當(dāng)達(dá)到撤料槍溫度25秒后自動減少一根噴槍（可從觸摸屏上觀察到增減料槍的指示）。10、運行參數(shù)歷史查詢功能實現(xiàn)對進(jìn)口溫度、出口溫度、塔內(nèi)負(fù)壓、排煙溫度用曲線圖顯示的歷史記錄查詢。11、設(shè)備離線強制啟停功能當(dāng)設(shè)備在檢修、調(diào)試狀態(tài)時，通過觸摸屏可以對助燃風(fēng)機、供油泵、料漿泵、A、B、C噴槍、送風(fēng)機、排風(fēng)機和8個除塵布袋等設(shè)備進(jìn)行強制啟停。當(dāng)系統(tǒng)處在運行狀態(tài)下時強制啟停無效，以防止誤操作。對某噴霧干燥塔控制需求的分析12、系統(tǒng)正常運行時間累計功能通過觸摸屏主監(jiān)視畫面可以觀察系統(tǒng)連續(xù)運行時間累計值；通過工程師維護(hù)畫面，在通過密碼驗證后可以清除系統(tǒng)連續(xù)運行時間累計值。13、模擬圖和棒圖監(jiān)視畫面通過觸摸屏實現(xiàn)模擬圖畫面監(jiān)視和棒圖畫面監(jiān)視的切換功能。14、指示燈測試功能按觸摸屏的“燈測試”按鈕，并保持3秒以上，所有指示燈點亮15秒。對某噴霧干燥塔控制需求的分析15、手動溫控功能通過觸摸屏上“手/自動切換”操作板，按“手動”按鈕2秒以上將系統(tǒng)切換到“手動”。此時提供“出塔溫度手操面板”。利用該面板通過在觸摸屏上按“大火”按鈕兩秒實現(xiàn)快速升溫功能；按“小火”兩秒后系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)到小火；按“中火”兩秒后系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)到正常運行的位置。按“