【正文】 ，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)工藝流程圖如圖21所示：圖21 水泥生產(chǎn)工藝流 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(dòng)裝置、減速器、活動(dòng)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(dòng)有關(guān)的技術(shù)的參數(shù)如下：1. 主電機(jī)：型號(hào)為YPG315L6的高轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速電機(jī)，功率110 kW，額定轉(zhuǎn)速100 r/min；2. 輔助電機(jī)：型號(hào)為Y180L6，功率15 kW，轉(zhuǎn)速9000 r/min，制動(dòng)開關(guān)型號(hào)為YWE3315/，限位器型號(hào)為LX2121；3. 主減速機(jī)潤滑站：型號(hào)為TE525，它是為主減速機(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(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器零件間形成油膜，減少零件的摩擦、磨損，同時(shí)對(duì)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； 4. 擋輪液壓站：型號(hào)為TE326，液壓站的功能是利用液壓的作用驅(qū)動(dòng)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； 5. 燃燒器移動(dòng)小車：， kW，轉(zhuǎn)速為1400 r/min。 第3章 水泥回轉(zhuǎn)窯的設(shè)計(jì)方案 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(shí)低速驅(qū)動(dòng)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(shí)，輔助電機(jī)禁止運(yùn)行；輔助電機(jī)運(yùn)行時(shí)，主電機(jī)禁止轉(zhuǎn)動(dòng)。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(shí)在瞬間自動(dòng)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(dòng)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 Hz； 3. 燃燒器移動(dòng)小車的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制。燃燒器移動(dòng)小車是輔助移動(dòng)燃燒的設(shè)備，煤粉在其內(nèi)部燃燒，對(duì)水泥生料加熱鍛燒；4. 主減速機(jī)潤滑站的控制應(yīng)按TE525潤滑站的壓力、溫度、液位等控制要求實(shí)現(xiàn)。TE525系列潤滑裝置均設(shè)有兩臺(tái)油泵電機(jī)機(jī)組，其中一臺(tái)供正常使用，另一臺(tái)供應(yīng)急時(shí)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(gè)壓力控制器參與壓力設(shè)置點(diǎn)的控制， MPa時(shí)，一個(gè)壓力控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)備用油泵投入工作。當(dāng)備用油泵投入工作后， MPa時(shí)，另一個(gè)壓力控制器發(fā)出正常工作信號(hào)，切斷備用泵。第三個(gè)壓力控制器用于控制系統(tǒng)最高壓力設(shè)定， MPa時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)； （2）油溫控制：用兩個(gè)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(duì)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(shí)，電加熱器自動(dòng)投入工作狀態(tài)，當(dāng)達(dá)到25℃時(shí)，電加熱器自動(dòng)切斷。另一個(gè)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(shí)，電磁水閥打開，投入冷卻水用于降溫；當(dāng)油溫達(dá)到35℃時(shí)，關(guān)閉電磁水閥，冷卻水自動(dòng)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(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)；（3）液位控制：在油箱內(nèi)設(shè)有浮球式液位計(jì)一個(gè)，用于顯示油箱內(nèi)油液位置上下極限和信號(hào)控制。當(dāng)液位超上限或低于下限時(shí)，應(yīng)發(fā)出油箱內(nèi)缺油的聲光報(bào)警信號(hào)；（4）雙筒過濾器壓差顯示：在雙筒過濾器上設(shè)有壓差信號(hào)開關(guān)， MPa時(shí)，發(fā)出濾芯堵塞聲光報(bào)警信號(hào)。TE525主減速機(jī)潤滑站含有如下電氣組件：油泵電機(jī)：Y112M6B8，2臺(tái)， kW，AC 380 V，50 Hz。加熱器：SRY2220/2，3件，AC 220 V，2 kW。液位控制器：VQK 02，1件，AC 220 V：200 μA，DC 24 V： A。電接點(diǎn)溫度計(jì)：WTZ288，2件，AC 24～38 V，10 μA。溫度控制器：YWK50 C，1件，AC 380 V：3 A，DC 220 V： A，阻性負(fù)載，溫度設(shè)定范圍50～60℃。 電磁水閥：ZCS25P，1件，AC 220 V，650 mA。壓力控制器：YWK50 C，3件，AC 380 V：3 A；DC 220 V：25 A，阻性負(fù)載，壓力設(shè)定范圍0～1 MPa。壓差開關(guān)：CSⅡ，2件，AC 220 V： A；DC 24 V： A，△P= Mpa。(5) 擋輪液壓站TE326的控制。型號(hào)為TE326型的擋輪液壓站，含有如下的電器組件：油泵電動(dòng)機(jī)：YB100L14V1，2件， kW，AC 380 V，50 Hz。電磁球閥：23QDF6B/，1件，DC 24 V。電加熱器：SRY2220/1，1件，1 kW，AC 220 V。 壓力控制器：D505/18D，1件，～25 MPa，AC 220 V：3 A。溫度控制器：WTZK50C，1件，溫度設(shè)定范圍10～40℃，AC 380 V：3 A；DC 220 V： A(阻性負(fù)載)。壓差開關(guān)：CSV，3件，DC 24 V：2 A，AC 220 V： A。 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(dòng)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(duì)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PLC為核心的電氣控制方案。電氣總圖如圖31所示： 圖３1　水泥窯電氣總圖具體方案如下： 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PLC控制的方式。本套電控系統(tǒng)共設(shè)電控柜2個(gè)，電控箱3個(gè)。分別為＋AL0(主電機(jī)變頻調(diào)速控制柜)、＋AL1(PLC、液壓站及潤滑站控制柜)，＋AX1(輔助電機(jī)控制箱)、＋AX2(燃燒小車控制箱)、＋AX3(主減速機(jī)潤滑站現(xiàn)場控制箱)。 第4章 水泥窯控制方式分類 操作方式分類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)(DCS)，總廠控制室內(nèi)是DCS系統(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(jí)控制系統(tǒng)，現(xiàn)場設(shè)備屬三級(jí)控制系統(tǒng)。這三級(jí)控制系統(tǒng)之間可互相傳遞參數(shù)，其中總廠的DCS可直接發(fā)送命令啟動(dòng)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(shí)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(dòng)/停止信號(hào)(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(shí)用現(xiàn)場操作箱的控制裝置進(jìn)行操作。 水泥窯三級(jí)操作方式示意圖如圖41所示：圖41 水泥窯三級(jí)操作方式示意圖畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書論文(全套CAD圖紙) 36396305 與外界的連鎖信號(hào)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(hào)有：1. 主電機(jī)運(yùn)行、跳閘信號(hào)；2. 輔助電機(jī)運(yùn)行信號(hào)；3. 主減速機(jī)潤滑站正常信號(hào)； 4. 擋輪液壓站、主減速潤滑站備妥信號(hào)、故障信號(hào)。 來自于外界的連鎖信號(hào)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(dòng)/停止信號(hào)； (2)來自主電機(jī)控制柜的主機(jī)運(yùn)行信號(hào)(因這部分圖紙省略，暫將其作為外部信號(hào))。 配電系統(tǒng)由三相四線制取一相和地所得控制電壓為交流220 V，AC 220 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(jí)的電壓。因?yàn)閾踺喴簤赫镜碾姶徘蜷y工作電壓為DC 24 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AC 24 V，PLC輸入模塊電壓為AC 100 V，PLC輸出模塊需DC 24 V的電壓，所以要求配電系統(tǒng)輸出以上幾種等級(jí)的電壓，以滿足不同的需要。AC 220 V經(jīng)變壓器TC1獲得AC 110 V的供電電源(注：因無二次側(cè)為AC 100 V的變壓器，故選用二次側(cè)AC 110 V，也可滿足PLC輸入模塊AC 100 V電壓的要求)，AC 220 V經(jīng)變壓器TC2后變?yōu)锳C 24 V。AC 220 V經(jīng)一體化電源Q獲得DC 24 V，可供PLC輸出模塊Z16TD2(接DC 24 V指示燈)使用。PLC另一輸出模塊Z8TR1要求電壓為AC 200 V，可直接用AC 220 V替代。在配電回路中均加低壓斷路器QFQFQF6進(jìn)行保護(hù)。如圖42水泥窯配電原理圖： 圖42　水泥窯配電原理圖 電氣控制系統(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：、控制回路設(shè)計(jì)；；。 硬件電路設(shè)計(jì) 輔助電機(jī)的控制 輔助電機(jī)可通過兩條途徑啟動(dòng)運(yùn)行： 1. 當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)3SA處于現(xiàn)場操作位置時(shí)，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(shí)，表示主減速機(jī)潤滑站工作正常的接觸器2KA5常開觸點(diǎn)閉合。LS是主電機(jī)/輔助電機(jī)的限位器，當(dāng)它打在閉合端時(shí)，表示輔助電機(jī)處于工作狀態(tài)。此時(shí)按下起動(dòng)按鈕3SB1，3KM接觸器線圈得電，輔助電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。3KM常開觸點(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3QF3QF2及熱繼電器3KR3KR2主要起過熱過載的保護(hù)作用。當(dāng)按下停止按鈕3SB2時(shí)，接觸器3KM線圈失電，輔助電機(jī)停止運(yùn)行。 燃燒小車的控制 燃燒小車電機(jī)同樣采用直接起動(dòng)方式。控制回路是一個(gè)典型的正反轉(zhuǎn)電路，當(dāng)正轉(zhuǎn)按鈕4SB1按下時(shí)，4KM1接觸器線圈帶電吸合。4KM1常開觸點(diǎn)是為自保而設(shè)計(jì)的。在正轉(zhuǎn)電路里加入了一個(gè)4KM2反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，這樣就保證了正轉(zhuǎn)時(shí)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4KM1的常閉觸點(diǎn)，從而保證正轉(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)4KM1(或4KM2)吸合，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4QF4QF2及熱繼電器4KR起過熱過載保護(hù)作用。 PLC硬件配置、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