【正文】 無(wú)誤顯示界面 下面開(kāi)始邏輯測(cè)試，將 X000 啟動(dòng)，即強(qiáng)制取 ON， 輔助繼電器 M0、M2 的 線圈 得 電 ，時(shí)間繼電器 T0、 T1 線圈 線路接通 得 電 ， 三臺(tái)電機(jī)羅茨風(fēng)機(jī) Y000、 轉(zhuǎn)子秤電機(jī) Y001 和 喂料電機(jī) Y002 開(kāi)始工作 。 組態(tài)軟件 可以 使用戶 自定義 一套最適合自己 研發(fā)和 應(yīng)用 仿真控制 系統(tǒng)。 工具箱為用戶提供 了矩形、直線、多邊形、扇形等簡(jiǎn)單的圖形對(duì)象，并且還有指示燈、按鈕等圖形對(duì)象。這樣設(shè)備設(shè)置也就完成。 圖 55 數(shù)據(jù)詞典中的變量定義 目前為止，由工具箱繪制的圖形界面是靜止的，我們要對(duì)這些仿真圖形進(jìn)行 動(dòng)畫(huà)屬性設(shè)置，使它們按照設(shè)計(jì)要求模擬仿真水泥廠窯頭喂煤畫(huà)面，形象逼真的“動(dòng)”起來(lái)。將編好的 PLC 梯形圖程序編譯完，下載到 PLC 界面，然后切換到組態(tài)設(shè)置好 COM 端口到組態(tài)畫(huà)面，點(diǎn)擊“切換到 View”，在程序界面點(diǎn)擊 RUN，用PLC 控制組態(tài)畫(huà)面。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思路，分 單元 、分模塊的 構(gòu)建設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體框架。 經(jīng)過(guò)此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深深的感受到了專(zhuān)業(yè)課知識(shí)的強(qiáng)大作用，這些都為我今后的學(xué)習(xí)和工作留下了積極的影響，在學(xué)習(xí)過(guò)程中涉獵范圍一定要廣，提高自己的綜合設(shè)計(jì)水平。電機(jī)的指示燈由“紅色”變?yōu)椤熬G色”，同時(shí)可以在“設(shè)定重量”的輸入框內(nèi)輸入預(yù)設(shè)的臺(tái)時(shí)流量，系統(tǒng)運(yùn)行畫(huà)面如圖 57 所示。 只要這樣電動(dòng)機(jī)的啟停我們才能夠根據(jù)指示燈顏色的變化觀察出來(lái)。 圖 53 設(shè)備設(shè)置 在組態(tài)王中最重要的一部分為數(shù)據(jù)庫(kù)，其是上位機(jī)與下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的 橋梁，也是實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)連接的中介。 和組態(tài)王 進(jìn)行交換數(shù)據(jù)的設(shè)備都稱(chēng)之為外部設(shè)備，如 PLC、變頻器、板卡、模塊以及儀表等。 本系統(tǒng)采用 組態(tài)王 組態(tài)軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行模擬控制，其能夠快速的對(duì) 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù) 進(jìn)行 采集與監(jiān)測(cè) 的同時(shí)對(duì) 前端數(shù)據(jù)處理與控制 。 圖 410 X000 強(qiáng)制啟動(dòng)邏輯測(cè)試結(jié)果 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 然后將 X001 強(qiáng)制啟動(dòng)，即關(guān)閉系統(tǒng)。 圖 47 PID 參數(shù)設(shè)定梯形圖 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 PID 調(diào)制 梯形圖 喂煤控制 系統(tǒng)要想要達(dá)到 5‰控制 精度 ，就必須 將荷重傳感器檢測(cè)到的 實(shí)時(shí) 荷重信號(hào) 經(jīng)過(guò)一定的 轉(zhuǎn)換 變 為 標(biāo)準(zhǔn)的 電信號(hào) （ 0~20mA）后及時(shí) 送給PLC 作比較 處理 ，接著通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)據(jù)讀到 PLC 中，再 通過(guò)變頻器讀取電機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而得到實(shí)時(shí)流量數(shù)據(jù)，再與預(yù)設(shè)值作比較， 進(jìn)而細(xì)一步 調(diào)節(jié)喂料 機(jī) 電機(jī)與轉(zhuǎn)子秤 電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之達(dá)到理想狀態(tài) 。 在 設(shè)置整定 參數(shù)的過(guò)程中 ， 實(shí)時(shí) 把 控 整定 參數(shù)與 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性 的關(guān)系。 PID 控制 可以對(duì) 被控對(duì)象的 未知 數(shù)學(xué)模型進(jìn)行 有效 控制， PID 控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，程序設(shè)計(jì)容易，參數(shù)易于調(diào)整，同時(shí)對(duì)于工廠的工作環(huán)境有著較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng) 性。 PID 調(diào)制程序流程圖如圖 42 所示。 程序流程圖 主程序流程圖 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，我們繪制出了系統(tǒng)主程序流 程圖。 控制柜布局相關(guān)要求如下： 接地： 控制柜中所有設(shè)備 都 應(yīng) 有良好的 接地， 避免發(fā)生意外。 在供電 電路中所使用的 JBK3 控制變壓器 是 參考德國(guó)西門(mén)子公司樣機(jī)制造的新產(chǎn)品，符合 相 關(guān)國(guó)際、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 但對(duì)于 3 臺(tái)電機(jī)的啟?？刂?有著 一定的要求，本系統(tǒng)要求 3 臺(tái)電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)同步啟動(dòng)，在工作完成后，先停止喂料電機(jī)，然后延時(shí) 2 秒停止羅茨風(fēng)機(jī)與 轉(zhuǎn)子秤電機(jī)。若出現(xiàn)故障，則熱繼電器 KH1 中常閉開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，正常運(yùn)行指示燈滅，DCS 中的常開(kāi)開(kāi)關(guān) KH1 閉合，發(fā)出故障信號(hào)，此時(shí)，由 COM1 端連接的故障信號(hào)燈 HL12 亮。 開(kāi) 關(guān) 電 源D / A 模 塊三 菱 P L CA / D 模 塊荷 重 傳 感 器變 頻 器人 機(jī) 界 面喂 料 機(jī) 電 機(jī)轉(zhuǎn) 子 秤 電 機(jī)速 度 傳 感 器 圖 22 喂煤系統(tǒng)控制原理 圖 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)電路分析設(shè)計(jì) 在基于三菱 PLC 的水泥廠窯頭喂煤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們通過(guò) DCS系統(tǒng)來(lái)控制整個(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行，包括喂料機(jī)電機(jī)、轉(zhuǎn)子秤電機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)電機(jī)三臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)和停止。 由于水泥廠的工 作 環(huán)境復(fù)雜以及使用方便和高性價(jià)比的要求， 系統(tǒng) 欲 采用日本三菱 GT1050QBBDC觸摸屏，顯示屏為 英寸 藍(lán)白 16 灰度， DC 電源 。 A/D 轉(zhuǎn)換器的 控制精度是由其 二進(jìn)制位數(shù) 決定的 ， 二進(jìn)制 位數(shù)越多， 一個(gè)單位內(nèi) 所占比例越小， 控制精度越高。風(fēng)機(jī)口徑 為 80— 500A，風(fēng)機(jī)風(fēng)量為5— 350 m179。 由于本系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子秤電機(jī)和喂料電機(jī)是由變頻器控制的，可直接由變頻器 的相關(guān)數(shù)據(jù)得到 相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，而羅茨風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)系統(tǒng)喂煤精度沒(méi)有影響，只要其能將煤粉從轉(zhuǎn)子盤(pán)卸出后在氣力輸送管道吹至窯頭就可，無(wú)需對(duì)其轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。 三菱 FX2N 系列 的 PLC 性能 強(qiáng)勁， 外形小巧 ， 高速度 處理 ， 其所有方面都是 FX系列中最高檔次的超小 型、可 滿足多樣化廣泛需要的 PLC程序裝置。 DRW 系列轉(zhuǎn)子秤 占地 面積小， 稱(chēng)重 計(jì)量準(zhǔn)確，自動(dòng)調(diào)整 系統(tǒng) 喂 煤 量 。 2. 煤粉 稱(chēng)重計(jì)量 裝置 具有高的 靈敏度 和 穩(wěn)定性，受外界擾動(dòng)小，能長(zhǎng)期穩(wěn)定維持在一定的控制精度內(nèi)。 粉 煤 倉(cāng)旋 轉(zhuǎn) 喂 料 機(jī)轉(zhuǎn) 子 秤除 塵 器羅 茨 風(fēng) 機(jī)窯 頭 圖 21 窯頭喂煤控制系統(tǒng)控制流 程圖 窯頭喂煤控制系統(tǒng)中 粉煤倉(cāng) 中的煤粉由 螺旋 喂料機(jī) 喂入轉(zhuǎn)子稱(chēng) ， 進(jìn)入轉(zhuǎn)子稱(chēng) ， 煤粉 經(jīng)過(guò)荷重 傳感器的稱(chēng)重后， 由轉(zhuǎn)子 盤(pán) 帶 至 進(jìn)入 羅茨風(fēng)機(jī) 氣力輸送區(qū) 。 根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，選出具體的硬件設(shè)備。 世界范圍內(nèi)的水泥生產(chǎn) 企業(yè)和相關(guān)公司都在積極研發(fā) 與新型干法水泥生產(chǎn)線配套的轉(zhuǎn)子 秤計(jì)量與控制系統(tǒng)。 因此 , 螺旋喂料機(jī) 也不是理想的煤粉 稱(chēng)重 裝置 。 窯頭喂煤系統(tǒng)喂煤量的計(jì)量不準(zhǔn)確不僅會(huì)造成后續(xù)窯頭燒成系統(tǒng)對(duì)于煤粉的不充分燃燒，還有可能直接影響整個(gè)水泥廠的生產(chǎn)產(chǎn)量甚至停窯事故， 進(jìn) 而影響 到 工廠的 經(jīng)濟(jì)效益。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第 1 章 概述 研究的現(xiàn)狀 水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 水泥，粉狀水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料 ， 在建筑行業(yè)中 能把砂、石 、灰 等 建筑 材料牢固地膠結(jié)在一起 起到黏固的作用 。 coal feeding system of the continuous, uniform feeding is the basis of calcination work. Because there is no domestic substitute for foreign coal feeding system control core, program languages, and many devices .It is difficult to maintain daily, so this design will use domestic costeffective ponents and universal parts of the Mitsubishi PLC instead of feeding coal system abroad. The kiln head control goal of the coal feeding system is to be able to continuous and uniform feeding coal, and implement 5 ‰ precision of feed coal. This design use Mitsubishi PLC as the control core, the trochanter through weighing sensor to measure the weight of the rotor in the pulverized coal, at the same time, the rotating speed of rotor drum through transducer, PLC use highspeed pulse measurement unit and A/D conversion unit converted weight and speed to digital quantity, and after the system processing coal instantaneous flow, and paring with quantitative, then through PID algorithm, and finally achieve the optimal control of a effect that transient flow tract given flow. KEY WORDS: Rotor balance， PLC， PID， Coal feeding system， A/D conversion洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 前 言 .................................................................................................. 1 第 1 章 概述 ........................................................................................ 2 研究的現(xiàn)狀 .............................................................................. 2 水泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................................... 2 水泥生產(chǎn)喂煤裝置簡(jiǎn)介 ............................................... 2 研究的意義 .............................................................................. 3 傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)喂煤裝置 ............................................... 3 新型水泥生產(chǎn)喂煤裝置的研發(fā)意義 ........................... 4 設(shè)計(jì)方案 ................................................................................. 4 論文的主要工作及章節(jié)安排 .................................................. 5 第 2 章 控制原理與總體設(shè)計(jì) ............................................................. 6 控制流程與工作原理分析 ........................................................... 6 控制要求與控制目標(biāo) ................................................................... 7 控制要求 ...................................................................... 7 控制目標(biāo) ...................................................................... 7 設(shè)備選型 ........................................................................................ 8 轉(zhuǎn)子秤 .......................................................................... 8 PLC 選型 ....................................................................... 8 荷重傳 感器 .................................................................. 9 速度傳感器 .................................................................. 9 變頻器 .........................................................................10 羅茨風(fēng)機(jī) .....