【正文】 ....................................................37 三級(jí)操作控制程序...........................................................................................37結(jié)論 ..................................................................................................................................39參 考 文 獻(xiàn) ....................................................................................................................40致 謝 ................................................................................................................................411 緒論 水泥生產(chǎn)工藝水泥生產(chǎn)是由原料預(yù)處理(均化、破碎、烘干等)、生料制備(配料、粉磨、均化)、熟料鍛燒(分解預(yù)熱、鍛燒、煤磨)、水泥制成(水泥配料、粉磨、包裝)四大部分組成，其中水泥熟料的煅燒是水泥生產(chǎn)中最重要的過(guò)程，所用的設(shè)備——水泥回轉(zhuǎn)窯，常被稱(chēng)為水泥廠的心臟。⑤擋輪液壓站TE326的控制。通過(guò)研究設(shè)計(jì)主要用PLC為核心控制水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)，主要包括有: ①回轉(zhuǎn)窯輔助電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)控制。摘 要在建材、冶金、化工、礦物加工和環(huán)保等許多行業(yè)中，廣泛地使用回轉(zhuǎn)圓筒型設(shè)備對(duì)散裝或漿狀物料進(jìn)行物理或化學(xué)處理，這種回轉(zhuǎn)圓筒設(shè)備被稱(chēng)為回轉(zhuǎn)窯。②主電機(jī)的變頻調(diào)速控制。結(jié)論控制方案包括: 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。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。 178。207。185。187。252。176。210。193。187。207。178。213。193。209。252。164。190。202。186。186。224。231。209。180。207。245。203。165。226。207。180。174。164。178。247。188。247。水泥回轉(zhuǎn)窯機(jī)械設(shè)備造型見(jiàn)圖 。 回轉(zhuǎn)窯一方面是燃燒設(shè)備，煤粉在其中燃燒產(chǎn)生熱量；同時(shí)也是傳熱設(shè)備，原料吸收氣體的熱量進(jìn)行煅燒。煤粉噴入水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)后，再與大量來(lái)自于水泥熟料冷卻機(jī)的預(yù)熱空氣(二次風(fēng))相接觸，在二次風(fēng)的助燃下，煤粉實(shí)現(xiàn)完全燃燒，從而形成了一個(gè)具有一定長(zhǎng)度、剛度和形狀的穩(wěn)定火焰。 “只要大窯轉(zhuǎn)，就有千千萬(wàn)”這句民謠就是對(duì)生產(chǎn)中回轉(zhuǎn)窯重要程度的生動(dòng)描述。 回轉(zhuǎn)窯的性能和特征 回轉(zhuǎn)窯作為水泥煅燒的關(guān)鍵裝備，它的功能特征如下：① 作為燃料燃燒裝置。④ 作為輸送設(shè)備，它具有更大的潛力。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(kāi)關(guān)型號(hào)為 YWE3315/，限位器型號(hào)為 LX2121。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。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。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。TE525 系列潤(rùn)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。 2) 油溫控制：用兩個(gè)電接點(diǎn)溫度計(jì)測(cè)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。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。：SRY2220/2，3 件，AC 220V，2kW。 ：ZCS25P，1 件，AC 220V，650mA。 圖 主減速機(jī)潤(rùn)滑站⑤ 擋輪液壓站 TE326 的控制。碰到下限行程開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，使油泵電機(jī)通電，同時(shí)電磁球閥斷電，窯體再次上行。當(dāng)油箱內(nèi)油液溫度低于12℃時(shí)，電加熱器進(jìn)入工作狀態(tài)，當(dāng)油溫升到 15℃時(shí)(利用該溫度控制器的切換差)，電加熱器自動(dòng)切斷。：SRY2220/1，1 件，1kW，AC 220V。擋輪液壓站見(jiàn)圖 。 203。210。194。209。184。231。188。187。181。M247。191。228。217。213。214。168。207。AL1163。202。AX2200。208。191。207。193。189。182。247。217。1PC161。185。176。216。198。208。161。這三個(gè)端子在水泥窯上由擋輪液壓站；電機(jī)包括主電機(jī)、主減速電機(jī)和輔助電機(jī)組成；燃燒小車(chē)接觸器。本套電控系統(tǒng)共設(shè)電控柜 2 個(gè)，電控箱 3 個(gè)。它是一個(gè)由過(guò)程控制級(jí)和過(guò)程監(jiān)控級(jí)組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)，通信、顯示和控制等 4C 技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級(jí)管理、配置靈活以及組態(tài)方便。 因 此 ， DCS 的 主 要 特 點(diǎn) 歸 結(jié) 為 一句 話 就 是 ： 分 散 控 制 集 中 管 理 。 管 理 級(jí) 主 要 是 指 工 廠 管理 系 統(tǒng) （ MIS 系 統(tǒng) ） ， 作 為 DCS 更 高 層 次 的 應(yīng) 用 ， 目 前 國(guó) 內(nèi) 紙 行 業(yè) 應(yīng) 用 到 這 一層 的 系 統(tǒng) 較 少 。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(chē)間的控制屬二級(jí)控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備屬三級(jí)控制系統(tǒng)。 現(xiàn)場(chǎng)控制站主要含以下內(nèi)容：原料制備和石灰石預(yù)均化；生料粉磨；生料配料；廢氣處理；窯尾分解；筒體溫度掃描；燒成窯頭控制；窯頭看火；煤磨控制；熟料配料；水泥粉磨和輸送等等。 水泥窯三級(jí)操作方式示意圖見(jiàn)圖 。181。198。187。167。191。210。204。179。191。178。231。241。231。241。231。228。231。228。231。228。224。232。214。198。217。 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。 ④ 擋輪液壓站、主減速潤(rùn)滑站備妥信號(hào)、故障信號(hào)。因?yàn)閾踺喴簤赫镜碾姶徘蜷y工作電壓為 DC 24V，擋輪液壓站與減速機(jī)潤(rùn)滑站的壓差開(kāi)關(guān)工作電壓均為 AC 24 V，PLC 輸入模塊電壓為 AC 100V，PLC 輸出模塊需 DC 24V 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。在配電回路中均加低壓斷路器 QFQFQF6進(jìn)行保護(hù)。 在下面的章節(jié)中將作詳細(xì)的介紹。20 V161。20 V161。171。1163。在砌磚或檢修時(shí)要用輔助電機(jī)進(jìn)行帶動(dòng)。輔助電機(jī)可通過(guò)兩條途徑啟動(dòng)運(yùn)行：① 當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 3SA 處于現(xiàn)場(chǎng)操作位置時(shí)，通過(guò)輔助電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)操作箱上的起停按鈕直接控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。3KM 常開(kāi)觸點(diǎn)是為自保而設(shè)計(jì)的?？刂苹芈肥且粋€(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。正轉(zhuǎn)(或反轉(zhuǎn))接觸器線圈帶電后，通過(guò)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))。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá) 30 萬(wàn)小時(shí)。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。② PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟1) 分析被控對(duì)象，提出控制要求。 5) 程序設(shè)計(jì)，繪制工作循環(huán)圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。7) 調(diào)試過(guò)程結(jié)束，整理技術(shù)資料，投入使用。4) 通信聯(lián)網(wǎng)模塊：PLC 與 PLC 之間，或 PLC 與計(jì)算機(jī)之間的通信與聯(lián)網(wǎng)。輸入信號(hào)電源，一般利用 PLC 內(nèi)部提供的直流 24V 電源。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。光洋可編程控制器是國(guó)產(chǎn) PLC 的佼佼者，比國(guó)外著名公司的 PLC 價(jià)格低，但功能相似。 表 PLC 機(jī)型、I/O 模塊選擇序號(hào) 電器設(shè)備、 組件 輸入點(diǎn)數(shù) 輸出點(diǎn)數(shù) I/O總數(shù) 序號(hào) 電器設(shè)備、 組件 輸入點(diǎn)數(shù) 輸出點(diǎn)數(shù) I/O總數(shù)1 Y△啟動(dòng)的籠型電動(dòng)機(jī) 4 3 7 12 光電管開(kāi)關(guān) 2 22 單向運(yùn)行籠型 電動(dòng)機(jī) 4 1 5 13 信號(hào)燈 1 13 可逆運(yùn)行的籠 型電動(dòng)機(jī) 5 2 7 14 撥碼開(kāi)關(guān) 4 44 單向運(yùn)行的直 流電動(dòng)機(jī) 5 3 8 15 三擋波段開(kāi)關(guān) 3 35 單線圈電磁閥 6 4 10 16 行程開(kāi)關(guān) 1 16 單向運(yùn)行的直 流電動(dòng)機(jī) 9 6 15 17 接近開(kāi)關(guān) 1 17 單線圈電磁閥 12 8 20 18 抱閘 1 18 雙線圈電磁閥 2 1 3 19 風(fēng)機(jī) 1 19 雙線圈電磁閥 3 2 5 20 位置開(kāi)關(guān) 2 210 比例閥 3 5 8 21 動(dòng)能控制單元 20（6，32，48，64，128）② PLC 配置說(shuō)明。因此本系統(tǒng)采用 16 點(diǎn)輸入模塊 4塊，其中 4 點(diǎn)作為裕量，以備日后對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)和擴(kuò)充時(shí)使用。故采用 Z8TR 繼電器輸出模塊和 Z16TD2 集電極輸出模塊各兩塊。若實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)配備有通信適配器，則可將梯形圖直接變成語(yǔ)句表自動(dòng)傳送至 PLC。 85264VAC163。228。163。228。191。228。191。179。191。N2L2圖 PLC 模塊配置圖 模塊連線圖在做硬件連接圖前，應(yīng)在 PLC 用戶手冊(cè)上查出所用各模塊的接線圖，嚴(yán)格按連接圖接線。 AC 100 V161。 CB04152637圖 Z16NA1 接線圖具體線路圖見(jiàn)硬件電路設(shè)計(jì)。輸出點(diǎn)的一端接 DC 24V 的正極(線路圖中的 L＋)，另一端分別接 Z16TD2 的 0～7 端。171。I010～I(xiàn)013 輸入的是擋輪液壓站的上限位、上極限限位與下限位、下極限限位行程開(kāi)關(guān)信號(hào)，用于控制回轉(zhuǎn)窯窯體的上行—下行—上行—下行循環(huán)控制，并實(shí)行上極限限位和下極限限位的聲光報(bào)警，上極限限位和下極限限位是為防止上限位和下限位行程開(kāi)關(guān)失控而設(shè)置的多重保護(hù)。 I030～I(xiàn)036 的輸入有：主減速機(jī)潤(rùn)滑站的油泵起停按鈕信號(hào)，1油泵、2油泵的主/輔轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)信號(hào)及來(lái)自總控室的油泵起停控制的遠(yuǎn)程信號(hào)。 I050～I(xiàn)057 接入的是主減速機(jī)潤(rùn)滑站的油溫、油壓檢測(cè)信號(hào)，其中2ST2ST2 均為電接點(diǎn)溫度計(jì) WTZ288 的上、下限信號(hào)。另一個(gè)電加熱器 2ST2 的上、下限分別設(shè)定為 35℃和 45℃，當(dāng)油溫高于 45℃時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)電磁水閥，投入冷卻水降溫；當(dāng)油溫低于 35℃ 時(shí)，關(guān)電磁水閥，冷卻水自動(dòng)停止。此信號(hào)用于壓力低時(shí)，使主、輔泵共同投入運(yùn)行，直至壓力正常后，自動(dòng)停止輔助油泵的工作。 I070～I(xiàn)071 分別為操作方式的選擇開(kāi)關(guān)及主電機(jī)運(yùn)行的外界連鎖信號(hào)的引入，報(bào)警試驗(yàn)是為檢測(cè)所有的信號(hào)燈是否完好而設(shè)的。 其余的輸出接點(diǎn)均接指示燈，實(shí)現(xiàn)對(duì)擋輪液壓站和主減速機(jī)潤(rùn)滑站的信號(hào)顯示，確保在車(chē)間控制室內(nèi)的操作人員通過(guò)指示燈掌握車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)回轉(zhuǎn)窯的實(shí)際運(yùn)行狀況，以便對(duì)各種故障做出正確判斷，確定事故原因及采取必要措施?？焖匍W爍表示故障的發(fā)生，在快閃的同時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲響，表示聲光報(bào)警信號(hào)。閃爍信號(hào)有兩種方式：快閃和慢閃。程序如圖 所示。184。197。20()[ 3 15 ]TR02[ M K ]5圖 閃爍信號(hào)的產(chǎn)生程序 主減速機(jī)潤(rùn)滑站起動(dòng)及抗干擾措施減速機(jī)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速都比較高，窯的轉(zhuǎn)速一般都在 3rpm 左右。潤(rùn)滑冷卻系統(tǒng)在大小齒輪間設(shè)有自動(dòng)噴油裝置，對(duì)齒輪進(jìn)行潤(rùn)滑。油泵電機(jī)起動(dòng)后要先延時(shí) 1 分鐘，目的是消除干擾。 主減速機(jī)潤(rùn)滑站冷卻水的投入和關(guān)閉當(dāng)油溫高于 45℃時(shí)，電接點(diǎn)溫度計(jì)常開(kāi)觸點(diǎn) (I053)閉合，驅(qū)動(dòng)電磁水閥的中間繼電器線圈 2KA3(Q007)通電吸合，冷卻水投入，使油溫下降。231。174。240。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，M030失電。I03(2SB1)MM03( )200。213。181。207。175。186。① 當(dāng) 1 油泵為主油泵并處于現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，按下起動(dòng)按鈕 2SB1，PLC 內(nèi)部輔助繼電器 M030 得電，1油泵被投入運(yùn)行。④ 當(dāng)在現(xiàn)地操作方式情況下，2泵為主油泵且 1泵為輔助油泵時(shí)，在壓力低于 的情況下，2SP1 壓力控制器常閉觸點(diǎn)閉合，此時(shí)因 2泵正在運(yùn)行，Q005 處于閉合狀態(tài)，Q004 得電，1泵作為備用泵投入運(yùn)行，與 2泵一起共同打壓，使壓力上升。I031(2SA.)Q05(2KM)(S1.)30(2.)I5(SP)Q4K1T605I(2SP)Q05(KM2)I04(2KF1161。187。 211。181。164。2ST3 是為防止電接點(diǎn)溫度計(jì)損壞， 失靈而設(shè)置的多重保護(hù)措施。187。188。185。在胎環(huán)的端面設(shè)有止推擋輪。窯體吃下時(shí)，只要在托輪與輪帶之間撒上石墨粉，減小兩者間的磨擦力既可。不斷重復(fù)以上的過(guò)程既可?；剞D(zhuǎn)窯（旋窯）吃下時(shí)，如果第一道開(kāi)關(guān)有故障，則回轉(zhuǎn)窯（旋窯）在觸及到第二到開(kāi)關(guān)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)警報(bào)，但不會(huì)跳車(chē)，因?yàn)橛兄雇茡踺喌南拗聘G殼的吃下極限。當(dāng)按下起動(dòng)按鈕 1SB1時(shí)，1泵工作，窯體上行。1泵停止工作時(shí)，電磁球閥同時(shí)通電，窯體靠自重下行。M03M034 輔助繼電器回路是為了防止窯體初始狀態(tài)恰好在下限位、下下限位時(shí)，在擋輪液壓站起動(dòng)按鈕未按下的情況下，回轉(zhuǎn)窯自動(dòng)上行運(yùn)動(dòng)的保護(hù)措施。194。2 177。247。178。190。199。185。171。214。195。012()M03I6Q0(1K)I2SBI073(12)(SQ1)I0(2)I(1SA.)I025(QF1163。KR)03圖 擋輪液壓站油泵電機(jī)與電磁球閥控制程序 擋輪站加熱器的工作擋輪站加熱器有兩種工作方式：自動(dòng)加熱和手動(dòng)加熱。擋輪液壓站加熱器控制程序如圖 所示。214。211。185。在按下消