【正文】 選煤廠壓濾機(jī)控制系統(tǒng)畢業(yè)論文摘要 6ABSTRACT 7第一章 壓濾機(jī)概述 7第一節(jié) 壓濾機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀 8第二節(jié) 壓濾機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 9第二章 可編程序控制器（PLC）的概況 10第一節(jié) PLC的概念及發(fā)展 10一、 PLC發(fā)展回顧 10二、 PLC發(fā)展過(guò)程 10三、PLC在中國(guó)的發(fā)展 11四、PLC的現(xiàn)狀 12五、 PLC的發(fā)展趨勢(shì) 13六、軟PLC技術(shù) 14第二節(jié) 可編程序控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理 15一、可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu) 15二、可編程序控制器的工作原理 16三、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 17四、可編程序控制器與計(jì)算機(jī)之間的通信 18第三章 壓濾機(jī)控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 18第一節(jié) 壓濾機(jī)控制系統(tǒng)流程圖 18第二節(jié) 壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中還應(yīng)考慮其它因素： 20第四章 PLC的選型 20第一節(jié) 壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的工作過(guò)程分析 20第二節(jié) 可編程序控制器PLC的選型 21一、可編程序控制器物理結(jié)構(gòu)及控制方式的選擇 22二、 CPU的能力 22三、 I/O點(diǎn)數(shù)的確定 23四、 響應(yīng)速度 24五、 存儲(chǔ)容量的選擇 24六、可編程序控制器的指令系統(tǒng) 25七、機(jī)型選擇的其他考慮 26八、 FX2n48MR001型PLC 26第五章 硬件設(shè)計(jì) 29第一節(jié) PLC的使用環(huán)境 29一、 物理環(huán)境 29二、電氣環(huán)境 29第二節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選型 29第三節(jié) 壓濾機(jī)控制系統(tǒng)所用電器的選型 30一、 按鈕 30二、接近開(kāi)關(guān) 32三、拉線開(kāi)關(guān) 34四、接觸器 35五、 熱繼電器 37六、中間繼電器 40七、 熔斷器 40八、 報(bào)警器 42九、 保壓指示燈 42十、 系統(tǒng)供電 43十一、 輸入/輸出接口電路模塊 43十二、PLC外圍接線圖 44十三、 控制面板的設(shè)計(jì) 45第六章 軟件設(shè)計(jì) 46第一節(jié) 壓濾機(jī)控制系統(tǒng)工藝流程圖 46第二節(jié)、I/O地址分配表 47第三節(jié)、壓濾機(jī)控制系統(tǒng)功能圖和梯形圖的設(shè)計(jì) 48第四節(jié) 程序指令表 50第七章 PLC控制系統(tǒng)抗干擾措施 52第一節(jié) 硬件抗干擾措施 53一、 抑制電源系統(tǒng)引入的干擾 53二、 抑制接地系統(tǒng)引入的干擾 53三、 抑制輸入輸出電路引入的干擾 54四、 抑制外部配線干擾的措施 54第二節(jié) 軟件抗干擾措施 54第八章 PLC系統(tǒng)的程序調(diào)試 55第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)室調(diào)試 55第二節(jié) 制造廠調(diào)試 56第三節(jié) 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 56第九章 壓濾機(jī)常見(jiàn)故障及分析 57第一節(jié) 壓濾機(jī)電機(jī)、電器故障分析 57一、 電動(dòng)機(jī)故障 57二、電器故障 58第二節(jié) 壓濾機(jī)電氣線路的故障 59第三節(jié) 人為故障 59參考文獻(xiàn) 60致 謝 61摘要本設(shè)計(jì)說(shuō)明書介紹了選煤廠壓濾機(jī)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并且敘述了壓濾機(jī)的組成及工作基本原理、PLC的基本原理、PLC控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)步驟，包括PLC的選型、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和壓濾機(jī)常見(jiàn)故障分析。該系統(tǒng)采用三菱公司FX2N系列中的FX2N48MR001型PLC作為控制核心，整個(gè)系統(tǒng)采用了一臺(tái)PLC控制，整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)一個(gè)控制室。利用PLC控制壓濾機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了壓濾機(jī)啟動(dòng)、保壓、停止、卸料的功能，并且手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制方式相結(jié)合， 從而實(shí)現(xiàn)了壓濾機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)化功能。PLC控制的特點(diǎn)使原壓濾機(jī)控制大大的簡(jiǎn)單化,并且維修方便,易于檢查。節(jié)省大量的繼電器元件,使壓濾機(jī)的工作效率更高。 關(guān)鍵詞：可編程序控制器； 壓濾機(jī)； 壓濾機(jī)控制系統(tǒng)；ABSTRACT The design of brochures on the preparation plant filter PLC control system design, And describes the filter of the basic principles of position and work, PLC39。s basic tenets, PLC control system engineering design steps,PLC including the selection, hardware design, software design and filter mon fault analysis. The system uses Mitsubishi FX2N series of FX2N48MR001PLC control as the core, the whole system used a PLC control, the entire control system for a control room. PLC control use of filter operation, launched to achieve a filter, packing, stop, discharging the function, Manual control and automation and control method of bining the two to achieve a filter operation automation. PLC control of the characteristics of the original filter control greatly simplified and easy maintenance, easy to check. Saving a lot of relay ponents, so that the work more efficient filter.Key words: PLC。 filter。 filter control system第一章 壓濾機(jī)概述第一節(jié) 選煤廠的概況選煤廠是煤炭生產(chǎn)中的一個(gè)重要部門，它的主要任務(wù)就是對(duì)原煤進(jìn)行分選，分選出的主產(chǎn)品焦精煤用于鋼鐵廠，副產(chǎn)品有中煤、煤泥、煤矸石等。中煤和煤泥的燃燒值較低，用于對(duì)燃燒值要求較低的地方；煤矸石也就是原煤中的石頭，在資源緊張的今天，煤矸石也派上用場(chǎng)，可用于鋪路、燒磚瓦、發(fā)電等等。選煤廠中有許多車間相互配合，最終把所需的產(chǎn)品生產(chǎn)出來(lái)。壓濾車間就是選煤廠中的車間之一，它主要負(fù)責(zé)尾煤（煤泥）的回收。壓濾車間的主要生產(chǎn)設(shè)備是壓濾機(jī)，是回收煤泥的重要設(shè)備。壓濾機(jī)性能的好壞和效率高低直接關(guān)系到煤泥質(zhì)量的好壞和煤泥產(chǎn)量的高低。能源緊張的今天，選用高性能的壓濾機(jī)和提高壓濾機(jī)的生產(chǎn)效率具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。本設(shè)計(jì)就是要用先進(jìn)的PLC控制系統(tǒng)來(lái)代替落后的繼電器接觸器控制系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓濾機(jī)生產(chǎn)效率的提高。壓濾機(jī)是將固、液兩相構(gòu)成的料漿，通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)而實(shí)現(xiàn)固、液分離的機(jī)械設(shè)備。由于它密閉性好、過(guò)濾壓力高、便于洗滌，對(duì)料漿適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而它能在水處理、冶金、洗煤、食品、醫(yī)藥、化工、等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。選煤廠壓濾機(jī)是對(duì)煤泥水進(jìn)行加壓過(guò)濾，回收煤泥的重要設(shè)備，它是一種間歇性的過(guò)濾裝置。傳統(tǒng)壓濾機(jī)通常采用繼電器—接觸器的控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，觸點(diǎn)數(shù)量多，故障率高等特點(diǎn)?？删幊炭刂破鱌LC作為新一代的工業(yè)控制裝置，具有豐富的功能指令，完善的抗干擾措施和高可靠等優(yōu)點(diǎn)，用它來(lái)控制壓濾機(jī)，不僅可提高系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，同時(shí)也減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。因此,繼電器本身固有的缺陷,給壓濾機(jī)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了不利影響,用PLC對(duì)壓濾機(jī)的繼電器式控制系統(tǒng)進(jìn)行改造已是大勢(shì)所趨。第二節(jié) 壓濾機(jī)的發(fā)展及現(xiàn)狀20世紀(jì) 90年代我國(guó)在選煤廠處理煤泥時(shí)基本采用傳統(tǒng)模式 ,即壓濾機(jī)、圓盤真空過(guò)濾機(jī)、轉(zhuǎn)載皮帶、煤泥沉淀池、晾干場(chǎng)地等設(shè)備和裝置。現(xiàn)在在能源綜合利用領(lǐng)域 ,隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)、高產(chǎn)高效和自動(dòng)化控制的要求 ,新一代煤泥處理設(shè)備———加壓過(guò)濾機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。該設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備相比 ,具有濾餅水分低、生產(chǎn)能力高、能耗低和自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn) ,在煤炭行業(yè)浮選精煤、原生煤泥脫水中得到廣泛應(yīng)用；另一方面，隨著我國(guó)機(jī)械化采煤工藝不斷推廣及選煤技術(shù)的不斷發(fā)展，選煤廠廠型越來(lái)越大，煤質(zhì)變差，煤泥增多等問(wèn)題隨之而來(lái)，這對(duì)煤泥水處理系統(tǒng)的把關(guān)設(shè)備提出了更高的要求。進(jìn)而推動(dòng)了壓濾機(jī)的不斷改進(jìn)和更新，涌現(xiàn)出一批新型的壓濾機(jī)。隨著科技的不斷發(fā)展和完善，對(duì)壓濾機(jī)控制系統(tǒng)的深入研究，上世紀(jì)90年代由北京中水長(zhǎng)固液分離技術(shù)有限公司生產(chǎn)的快開(kāi)式隔膜壓濾機(jī)，它是一種利用過(guò)濾介質(zhì)將離散的固體顆粒分離出來(lái)的加壓過(guò)濾設(shè)備。該壓濾機(jī)自投入使用后，改變了我國(guó)高端壓濾機(jī)受國(guó)外壟斷的局面。我國(guó)杭州興源過(guò)濾有限公司已經(jīng)研制出基于PLC控制的XKZ高效全自動(dòng)快開(kāi)壓濾機(jī)，該型壓濾機(jī)已在江蘇大屯某洗煤廠、山東濟(jì)南某洗煤廠、河南焦作古漢山某洗煤廠投入使用，其先進(jìn)的控制功能得到廠家好評(píng)。河南禹州化工機(jī)械制造廠生產(chǎn)的程控全自動(dòng)壓濾機(jī)，采用目前先進(jìn)的微機(jī)控制系統(tǒng)。該廠先后與機(jī)械部合肥通用機(jī)械研究所、鄭州大學(xué)化工學(xué)院、國(guó)家航天部鄭州機(jī)械研究所、河南省化工研究院通力合作，先后研究開(kāi)發(fā)出了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先高新技術(shù)產(chǎn)品DYH10003000mm策略脫水帶式濃縮一體壓榨過(guò)濾機(jī)系列，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。來(lái)自德國(guó)安德里茨的新型壓濾機(jī)，采用PLC控制整套泥脫水系統(tǒng)的運(yùn)行，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊，傳送PLC采集的脫水系統(tǒng)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)及工作狀態(tài)等信息，在上位計(jì)算機(jī)上以圖形或圖表進(jìn)行顯示，上位計(jì)算機(jī)可以發(fā)出起動(dòng)、停機(jī)等命令，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人操作。ＹＬ型全自動(dòng)立式板框壓濾機(jī)是引進(jìn)芬蘭技術(shù)，研制生產(chǎn)的一種目前國(guó)內(nèi)擠壓力最大控制系統(tǒng)最先進(jìn)的新型壓濾機(jī)，其過(guò)濾、擠壓、洗滌、二次擠壓、風(fēng)干、卸餅六個(gè)程序全部采用微機(jī)全自動(dòng)控制，連續(xù)作業(yè)，提高了生產(chǎn)能力。該壓濾機(jī)性能目前在世界上占領(lǐng)先地位。這些先進(jìn)的壓濾設(shè)備的投入使用，也正是人們對(duì)能源綜合利用、環(huán)境保護(hù)、高產(chǎn)高效和自動(dòng)化控制的追求的結(jié)果。近幾年，隨著該設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的不斷擴(kuò)大，成本有了較大的下降。加壓過(guò)濾機(jī)做為一種高效煤泥脫水設(shè)備應(yīng)得到廣泛應(yīng)用。第三節(jié) 壓濾機(jī)的主要結(jié)構(gòu)選煤廠壓濾機(jī)是杭州興源過(guò)濾有限公司生產(chǎn)的XmaZ/2000Ukb系列壓濾機(jī)，對(duì)其進(jìn)行控制。該壓濾機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)（） 壓濾機(jī)的相關(guān)參數(shù)過(guò)濾面積（㎡）800濾餅厚度（mm）30整機(jī)重量(Kg)48585濾板塊數(shù)（塊）117主機(jī)長(zhǎng)度（mm）12840活塞最大行程（mm）1250濾室容積（m3）進(jìn)料孔徑(mm)DN200工作溫度（℃）≤80濾板厚度（mm）70出液孔徑(mm)DN100 該壓濾機(jī)是集機(jī)、電、液于一體的技術(shù)水平先進(jìn)的固液分離機(jī)械產(chǎn)品。壓濾機(jī)控制系統(tǒng)主要有由機(jī)架部分、過(guò)濾部分、自動(dòng)拉板部分、液壓部分和自動(dòng)控制系統(tǒng)五部分組成。機(jī)架部分是設(shè)備的主體，用以支撐過(guò)濾機(jī)構(gòu)，連接其它部件。它主要有止推板、壓緊板、油缸壓緊裝置和主梁等部件組成。兩側(cè)的大梁用以支撐濾板、濾框和壓緊板。過(guò)濾部分是按一定次序排列在主梁上的濾板和夾在濾板之間的濾布組成，濾板和濾布相間組成濾室，啟動(dòng)入料泵后料漿進(jìn)入濾室開(kāi)始加壓過(guò)濾。拉板機(jī)構(gòu)主要有拉板油泵、拉板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸送鏈條組成，用兩個(gè)定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向拉板。液壓部分是驅(qū)動(dòng)壓緊板壓緊濾板和松開(kāi)濾板的動(dòng)力裝置，液壓壓緊機(jī)構(gòu)的組成由液壓站、油缸、活塞、活塞桿以及活塞桿與壓緊板連。自動(dòng)控制系統(tǒng)主要以PLC為核心，配合儀表和電氣元件實(shí)現(xiàn)對(duì)壓濾機(jī)的自動(dòng)控制以及運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)功能。第二章 可編程序控制器（PLC）的概況第一節(jié) PLC的概念及發(fā)展可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC，是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，是在20世紀(jì)60年代末面向工業(yè)環(huán)境由美國(guó)科學(xué)家首先研制成功的。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，取代各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程的繼電器控制系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都是按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)的。一、 PLC發(fā)展回顧現(xiàn)代社會(huì)要求生產(chǎn)廠家對(duì)市場(chǎng)的需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。老式的繼電器控制系統(tǒng)已無(wú)法滿足這一要求，迫使人們?nèi)ふ乙环N新的控制裝置取而代之。二、 PLC發(fā)展過(guò)程1968年，美國(guó)通用汽車公司(GM)為適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷翻新，想尋找一種能減少重新設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)和接線、降低成本、縮短時(shí)間的措施，并設(shè)想把計(jì)算機(jī)功能的完備、靈活通用和繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，制成一種通用控制裝置，并把計(jì)算機(jī)的編程方法和程序輸入方式加以簡(jiǎn)化，用面向控制過(guò)程、面向用戶的“自然語(yǔ)言”編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便地使用。1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界上策1臺(tái)PLC，并在GM公司的汽車自動(dòng)裝配線上首次使用，獲得成功。從此，這項(xiàng)新技術(shù)便迅速發(fā)展起來(lái)。1971年日本從美國(guó)引進(jìn)了該項(xiàng)新技術(shù)，很快就研制出了日本第1臺(tái)PLC。1973—1974年，西德和法國(guó)也相繼研制出了自己的第1臺(tái)PLC。中國(guó)從1974年開(kāi)始研制，1977年應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。限于當(dāng)時(shí)的元器件條件和計(jì)算技術(shù)的發(fā)展水平，早期的PLC主要由分立元件和小規(guī)模集成電路組成。1969—1973年是PLC的初創(chuàng)時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，PLC從有觸點(diǎn)不可編程的硬接線順序控制器發(fā)展成為小型機(jī)的無(wú)觸點(diǎn)可編程邏輯控制器，可靠性比以往的繼電器控制系統(tǒng)有較大提高，靈活性也有所增強(qiáng)。其主要功能限于邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和順序控制，CPU由中小規(guī)模集成電路組成，存儲(chǔ)器為磁芯存儲(chǔ)器。1974—1977年是PLC的發(fā)展中期。在這個(gè)時(shí)期，由于8位單片CPU和集成存儲(chǔ)器芯片的出現(xiàn)，PLC得到了迅速發(fā)展和完善，并逐步趨向系列化和實(shí)用化，普遍應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制。PLC除了原有功能外，又增加了數(shù)值運(yùn)算、數(shù)據(jù)的傳遞和比較、模擬量的處理