【正文】 [鍵入文字]基于plc的輸煤控制系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄摘 要 iAbstract ii目 錄 iii1 緒 論 1 引 言 1 中控室PLC集中連鎖控制 1 機(jī)旁連鎖就地控制 1 課題的背景與意義 1 2 目前存在的主要問題 2 帶式輸煤程控系統(tǒng)分析 3 PLC的應(yīng)用 3 PLC應(yīng)用情況 3 控制系統(tǒng)功能 4 本文主要研究?jī)?nèi)容 52 PLC原理及應(yīng)用 6 PLC的簡(jiǎn)介 6 CPU主要具有以下功能 6 存儲(chǔ)器 7 輸入、輸出接口電路 7 PLC有哪些特點(diǎn) 7 模塊化設(shè)計(jì) 7 PLC的工作原理 8 逐條掃描 8 循環(huán)掃描 8 程序執(zhí)行 8 輸出刷新 93 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介 10 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)概述 10 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 10 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 11 設(shè)備組成要求 11 設(shè)備的控制方式 12 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15 系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì) 15 帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)流程設(shè)計(jì) 16 PLC程序設(shè)計(jì) 17 生產(chǎn)管理功能要求 17 本章小結(jié) 184 PLC輸煤控制系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn) 19 控制系統(tǒng)功能 19 開關(guān)量輸入模塊 19 配料控制模塊 20 報(bào)警功能 20 控制原理 21 配比控制 21 自動(dòng)調(diào)節(jié)過程 21 控制規(guī)則 22 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能 22 PLC實(shí)現(xiàn)的功能 22 上位機(jī)功能 22 部分程序梯形圖 22結(jié)　論 24致　謝 25參考文獻(xiàn) 2641 陽泉學(xué)院————畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第一章緒 論 引 言帶式輸送機(jī)主要用與輸煤設(shè)備，輸煤設(shè)備的控制系統(tǒng)可分為皮帶運(yùn)輸機(jī)(包括篩碎設(shè)備、除鐵、除木、除塵設(shè)備和計(jì)量設(shè)備)的控制、卸煤設(shè)備的控制、煤場(chǎng)機(jī)械的控制和給配煤系統(tǒng)設(shè)備的控制四個(gè)部分。皮帶運(yùn)輸機(jī)在火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中，承擔(dān)了全廠來煤的運(yùn)輸、提升、分配等工作，是輸煤系統(tǒng)的主線設(shè)備，也是帶式輸送機(jī)的主要方式。因此，皮帶運(yùn)輸及控制方式的合理選擇，直接關(guān)系到整個(gè)輸煤系統(tǒng)的安全運(yùn)行。目前，在我國(guó)火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中，皮帶運(yùn)輸機(jī)的控制方式有三種：就地控制、集中單獨(dú)控制、集中微機(jī)程序控制。 中控室PLC集中連鎖控制PLC直接控制，這種方式便于中控室綜合操作。在中控室會(huì)安裝1個(gè)監(jiān)控顯示屏、1個(gè)用于數(shù)字操作的工控機(jī)和1個(gè)按鈕控制臺(tái)。操作員可以在工控機(jī)上通過預(yù)先裝好的組態(tài)軟件進(jìn)行系統(tǒng)啟動(dòng)或停止操作，也可在操作臺(tái)上通過按啟動(dòng)停止按鈕進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)行停止。 機(jī)旁連鎖就地控制這種方式是通過安裝在帶式輸送機(jī)側(cè)的機(jī)旁操作箱來控制帶式輸送機(jī)的運(yùn)行停止，這種工作方式既可以通過手動(dòng)開關(guān)控制所有帶式輸送機(jī)按照預(yù)先規(guī)定好的順序聯(lián)動(dòng)，也可以只讓某條帶式輸送機(jī)單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，以檢測(cè)單條帶式輸送機(jī)是否有故障。 課題的背景與意義傳統(tǒng)的發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)是一種基于繼電接觸器和人工手動(dòng)方式的半自動(dòng)化系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境十分惡劣，工人們通過開動(dòng)承前啟后的皮帶運(yùn)輸機(jī)及取煤機(jī)向鍋爐前的儲(chǔ)煤倉輸煤，經(jīng)常有皮帶跑偏、皮帶撕裂和落煤管堵塞等。但對(duì)發(fā)電廠而言，蒸汽工序的爐膛是不允許斷煤的：于是，蒸汽機(jī)前通常有一個(gè)很大的儲(chǔ)煤倉。輸煤系統(tǒng)工作時(shí)盡量將煤裝滿儲(chǔ)煤倉，不僅可以保證輸煤系統(tǒng)故障時(shí)，工人們有足夠的時(shí)間排除故障，也可以保證輸煤設(shè)備有充分的時(shí)間檢修。隨著發(fā)電廠規(guī)模的迅速擴(kuò)大，輸煤系統(tǒng)的作用日益突出，而傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)己無法滿足發(fā)電廠的需要，因此需要對(duì)傳統(tǒng)的發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)進(jìn)行改造。同時(shí)，當(dāng)今世界是一個(gè)信息技術(shù)高度發(fā)展的世界，信息貫穿社會(huì)的每個(gè)角落，現(xiàn)代化的工廠，管理部門要求能夠知道組織內(nèi)部的各個(gè)職能部門的所有信息，當(dāng)然也包括車間運(yùn)行情況及設(shè)備狀況。廠級(jí)乃至各行業(yè)都應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中的各分子結(jié)構(gòu)的情況充分掌握，以便及時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)，把握工作的重點(diǎn)，推動(dòng)部門或生產(chǎn)車間的工作；因此建立全自動(dòng)化的輸煤系統(tǒng)，不僅可以讓工人從惡劣的環(huán)境中，繁重的勞動(dòng)中解放出來。而且可以通過建立控制網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)將相距較遠(yuǎn)的各輸煤機(jī)架控制器相連，實(shí)現(xiàn)信息的相互傳遞，不僅保證了控制的實(shí)時(shí)性，可靠性，同時(shí)便于未來廠級(jí)的、車間級(jí)的管理。傳統(tǒng)輸煤系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：1) 任務(wù)重：為了保證工業(yè)用煤，輸煤系統(tǒng)必須始終處于完好的狀態(tài)。日累計(jì)運(yùn)行時(shí)間達(dá)810小時(shí)以上。2) 運(yùn)行環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大：由于各種因素造成輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境惡劣、臟污，需要占用大量的輔助勞動(dòng)力。3) 一次啟動(dòng)設(shè)備多，安全聯(lián)鎖要求高:同時(shí)啟動(dòng)的設(shè)備高達(dá)2030臺(tái)以上，在啟動(dòng)或停機(jī)過程中有嚴(yán)格的聯(lián)鎖要求。綜上所述，輸煤程序控制系統(tǒng)是決定輸煤系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵，該系統(tǒng)不僅有強(qiáng)大的工程應(yīng)用背景，而且有極大的市場(chǎng)潛力。今后所有的火力發(fā)電廠均將對(duì)輸煤系統(tǒng)進(jìn)行改造。 目前存在的主要問題眾所周知，火力發(fā)電廠的主要燃料是煤。隨著電力事業(yè)的發(fā)展與人們對(duì)用電量的需求不斷增加，大容量、大機(jī)組火力發(fā)電廠在我國(guó)己逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位。燃料運(yùn)輸、堆卸、配給等環(huán)節(jié)，是保證機(jī)組正常運(yùn)行發(fā)電的基本條件。過去電廠輸煤系統(tǒng)的工作任務(wù)重、壓力大、困難多，己是制約電廠安全發(fā)電的一個(gè)突出問題。因此，重視輸煤系統(tǒng)的工作，深化輸煤系統(tǒng)綜合治理，是火力發(fā)電廠安全、文明、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)管理的重要保證。輸煤系統(tǒng)的主要工作任務(wù)是：進(jìn)場(chǎng)煤的接卸、燃料的儲(chǔ)存、煤場(chǎng)整型壓實(shí)、燃料除鐵、除雜物、碎粒、將燃煤輸送到鍋爐原煤倉配煤。主要設(shè)備包括：翻車機(jī)、推煤機(jī)、抓斗起重機(jī)、碎煤機(jī)、采樣機(jī)、除鐵器、篩煤機(jī)、犁煤器、皮帶秤、輸煤皮帶機(jī)以及除塵設(shè)備等。其控制系統(tǒng)一般采用輸煤程序控制，負(fù)責(zé)輸煤系統(tǒng)所有設(shè)備的運(yùn)行和調(diào)度。正如前面所說，大型火電廠燃料輸煤系統(tǒng)設(shè)備種類繁多，分布較為分散一般都分布在幾公里范圍內(nèi)，由于其實(shí)時(shí)性要求不高，不是24小時(shí)都需要運(yùn)行，所以其在電廠的被重視程度往往不如主機(jī)系統(tǒng)，導(dǎo)致其生產(chǎn)管理及設(shè)備自動(dòng)化水平相對(duì)滯后，而不得不使用較多的人力物力，有的電廠甚至出現(xiàn)燃料運(yùn)行人員超過主機(jī)運(yùn)行人員的現(xiàn)象。另外，通常輸煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，注重按裝機(jī)容量耗用額定燃料量來計(jì)算，決定輸煤系統(tǒng)的供、卸煤能力。但是理論上計(jì)算能夠滿足發(fā)電要求的燃料量，因?yàn)槲窗芽赡馨l(fā)生影響供、卸煤正常工作的因素考慮進(jìn)去，往往造成輸煤系統(tǒng)投產(chǎn)運(yùn)行后滿足不了發(fā)電要求。在考慮輸煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，往往缺乏對(duì)大容量電廠輸煤系統(tǒng)實(shí)際存在問題的了解，為了降低造價(jià)，把輸煤系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)壓低，認(rèn)為能具備發(fā)電供煤的條件就行，從而忽視了工作中的實(shí)際問題，而一旦一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題后，就會(huì)直接影響到整個(gè)輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行，以致影響發(fā)電廠的發(fā)電量。因此，隨著火力發(fā)電廠容量的不斷增大，仍采用過去常規(guī)的繼電控制方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，新型控制方式的輸煤系統(tǒng)才能有利于火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 帶式輸煤程控系統(tǒng)分析火力發(fā)電廠的輸煤程控系統(tǒng)，它和相應(yīng)的發(fā)電機(jī)組配套承擔(dān)著發(fā)電廠的燃煤輸送任務(wù)，是電廠內(nèi)工作環(huán)境差，勞動(dòng)強(qiáng)度大的一個(gè)系統(tǒng)，有效地提高輸煤系統(tǒng)的自動(dòng)控制和管理水平是國(guó)內(nèi)眾多火電廠急待解決的問題。煤是火電廠發(fā)電的重要燃料，燃煤合理充分的利用直接決定了電廠的發(fā)電量。因此，在發(fā)電過程中，高效率的、穩(wěn)定的、合理的運(yùn)輸，堆取，配煤成為電廠控制系統(tǒng)中十分重要的部分。由于輸煤程控系統(tǒng)控制設(shè)備多，工藝流程復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)備分散，粉塵、潮濕、振動(dòng)、噪音、電磁干擾等比較嚴(yán)重，如果任一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)元件如傳感器、防護(hù)罩、通訊電纜等選擇不當(dāng)，會(huì)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行。因此該系統(tǒng)必須與完善的工藝、合理可靠的控制對(duì)象、可靠準(zhǔn)確的保護(hù)監(jiān)視傳感設(shè)備以及嚴(yán)格的運(yùn)行管理等密切配合起來，整個(gè)系統(tǒng)才能正常投運(yùn)。目前，國(guó)內(nèi)輸煤程控系統(tǒng)控制器一般都以PLC為主，它有以下特點(diǎn)：1) 能夠承受惡劣的工業(yè)環(huán)境，具有很強(qiáng)的抗干擾性；2) 結(jié)構(gòu)模塊化，系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單；3) 可與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)直接輸入輸出連接，針對(duì)不同的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)有相應(yīng)的拍模塊；4) 編程簡(jiǎn)單且具有在線編程功能；5) 可靠性強(qiáng)。基于以上優(yōu)點(diǎn)，輸煤系統(tǒng)采用PLC程控能夠方便地實(shí)現(xiàn)多種運(yùn)行方式的選擇，使整個(gè)系統(tǒng)功能更為合理、更加完備、運(yùn)行更可靠、更靈活、可維護(hù)性、自檢能力、安全保障能力及通信能力等也都得到了進(jìn)一步的提高，有利于解決過去輸煤系統(tǒng)投運(yùn)后易出現(xiàn)的現(xiàn)場(chǎng)問題，從而大大提高了輸煤系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。 PLC的應(yīng)用 PLC應(yīng)用情況可編程序控制器(簡(jiǎn)稱PLC)是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制器產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械的過程控制中。被認(rèn)為是構(gòu)成機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要裝置。PLC是從早期的繼電器控制邏輯技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)控制技術(shù)發(fā)展出來的產(chǎn)品。因此，初期的PLC產(chǎn)品基本上只是替代控制裝置中的中間邏輯繼電器及一些定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的功能。表現(xiàn)在PLC的編程語言上，對(duì)每一個(gè)控制點(diǎn)則稱之為繼電器，并用工程技術(shù)人員所熟悉的梯形圖作為首選語言來描述控制邏輯。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，用戶對(duì)PLC的控制功能要求不斷提高，PLC也得到了很快的發(fā)展。特別是進(jìn)入90年代以來，PLC機(jī)的性能價(jià)格比大幅度地提高，尤其是PLC機(jī)較過去的繼電器回路，其硬件配置靈活，組態(tài)方便，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單明了，接線簡(jiǎn)單、可靠。便于查找故障點(diǎn)，所以PLC機(jī)已經(jīng)成為新一代工業(yè)控制機(jī)的首選裝置，并在火電廠的輸煤控制系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用。PLC作為一種應(yīng)用在工業(yè)控制中的自動(dòng)裝置，其本身具有一定抗干擾能力，也比較適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。 控制系統(tǒng)功能控制部分是由開關(guān)量控制模塊和配料控制模塊組成，核子秤內(nèi)部控制模塊之間的信號(hào)傳輸采用差分頻率信號(hào)傳輸技術(shù)，具有極強(qiáng)的抗干擾能力和遠(yuǎn)傳能力，從而保證了系統(tǒng)信道的