【正文】 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。214。185。243。166。另需指出的是，PLC 運(yùn)行指示燈的觸發(fā)信號(hào)是 SZ3 內(nèi)部的一個(gè)特殊繼電器 SP001，當(dāng) PLC 上電后 SP001 一直處于 ON 狀態(tài)。190。實(shí)際應(yīng)用中 PLC 系統(tǒng)類(lèi)型更廣，軟件更為復(fù)雜。⑦ PLC 的 I/O 模塊選好后，要進(jìn)行地址分配，這個(gè)地址應(yīng)與 I/O 表及梯形圖程序一一對(duì)應(yīng)，才能將整個(gè)系統(tǒng)各部分正確地聯(lián)系在一起。多余的指示燈是為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)需增加設(shè)備情況下的備用燈。在操作方式選擇和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)最大限度地滿足操作方便、功能齊全的設(shè)計(jì)目標(biāo)。198。 SP01( )Q052HL3PLC212。205。172。I4(.)圖 擋輪液壓站加熱器控制程序 聲光報(bào)警程序當(dāng)主減速機(jī)潤(rùn)滑站和擋輪液壓站出現(xiàn)壓力、溫度、液位、壓差故障時(shí)，均由檢測(cè)組件觸點(diǎn)的開(kāi)閉來(lái)起動(dòng)聲光報(bào)警裝置，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。190。手動(dòng)加熱時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到 位置時(shí)，電加熱器投入運(yùn)行。164。178。214。185。I013(SQ4)M034(1K) 181。為了防止上限行程開(kāi)關(guān)失靈，另加了上極限限位開(kāi)關(guān)。 液壓系統(tǒng)還有三到極限開(kāi)關(guān)。窯體的吃上吃下是靠擋輪的偏位，將托輪與窯的中心線有一定角度，讓托輪給窯體有向上的力，使窯殼上移。198。I05(2ST1.)Q6(KM3)I051(2ST.)I054(2ST3)( )Q062KM3200。213。當(dāng)壓力繼續(xù)上升至 ，達(dá)到壓力正常值時(shí)，壓力控制器 2SP2 常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，Q004 失電，1泵自動(dòng)停止運(yùn)行。I(.)5I6圖 潤(rùn)滑站起停程序 主減速機(jī)潤(rùn)滑站油泵電機(jī)的工作油泵電機(jī)的控制屬程序設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，現(xiàn)以 1油泵電機(jī)為例，說(shuō)明油泵電機(jī)的編程要點(diǎn)。240。207。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 在集中控制方向時(shí)，來(lái)自總廠 DCS 的遠(yuǎn)程起動(dòng)信號(hào)和停止信號(hào)也應(yīng)使輔助繼電器 M031 帶電或失電。167。程序如圖 所示。齒輪處的冷卻是靠潤(rùn)滑油來(lái)冷卻。)T04MT02[ TMR 04 K9 ]()194。193。這時(shí)蜂鳴器停止鳴響，只剩慢閃的光報(bào)警信號(hào)，直到故障排除后，報(bào)警指示燈自動(dòng)熄滅。 ② PLC 輸出Q000～Q00Q004～Q006 輸出控制擋輪液壓站和主減速器潤(rùn)滑站油泵電機(jī)及加熱器的接觸器線圈，從而實(shí)現(xiàn)油泵和加熱器按各自的要求自動(dòng)投入或停止工作。 油壓檢測(cè)來(lái)自于壓力控制器 YWK50C，共有 3 個(gè)，分別用于檢測(cè)油壓低、油壓正常和油壓高，調(diào)試時(shí)將其分別設(shè)為 、。引自主減速機(jī)潤(rùn)滑站的液位開(kāi)關(guān) 與 分別反映液位上、下限接點(diǎn)信號(hào)，用于極限位置的聲光報(bào)警。I006 與I007 是來(lái)自總廠中控室的油泵起動(dòng)與停止信號(hào)的無(wú)源接點(diǎn)。這兩個(gè)模塊的接線方法與輸入模塊接線原理相似，但應(yīng)注意 Z8TR1 有兩個(gè)公共端 C，均應(yīng)連接電源端。從接線圖中可看出，本模塊在連接時(shí)可將輸入點(diǎn)分為兩部分，每部分含有 8個(gè)輸入點(diǎn)，輸入點(diǎn)的一端接 AC 100V 電源的一相(如本系統(tǒng)線路圖中的 L22)，另一端分別接 Z16NA1 的 0～7 端。196。246。235。235。但在為用戶開(kāi)發(fā)電氣控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)為用戶訂購(gòu)指令編程器一臺(tái)，以備用戶擴(kuò)充和修改程序之用。由于輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，其中 16 點(diǎn)用于對(duì)擋輪液壓站和主減速器潤(rùn)滑站的動(dòng)作控制，需 AC 220 V 電壓控制接觸器線圈及中間繼電器線圈的吸合。在此基礎(chǔ)上，選擇數(shù)字量輸入模塊 A0～A3 四塊，輸出模塊 A4～A7 四塊。選用直流 I/O 模塊時(shí)，需要外設(shè)直流電源。2) 高速計(jì)數(shù)器模塊：當(dāng) PLC 內(nèi)部的高速計(jì)數(shù)器的最高計(jì)數(shù)頻率不能滿足要求時(shí)，可選擇使用。3) 確定 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)，選擇 PLC 機(jī)型。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。2) 配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。 PLC 硬件配置 PLC 基本知識(shí)①PLC 的特點(diǎn)1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。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。輔助馬達(dá)與主減速機(jī)之間還設(shè)有一個(gè)輔助減速機(jī)。Q161。TCLN1L13N161。② PLC 硬件配置。 2) 來(lái)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))。圖 水泥窯三級(jí)操作方式示意圖 機(jī)旁操作站全廠設(shè)若干套操作員站，它是對(duì)全生產(chǎn)線工況進(jìn)行監(jiān)視、控制及操作的人機(jī)接口，主要完成數(shù)據(jù)、圖形及狀態(tài)的顯示，歷史數(shù)據(jù)的存檔，故障記錄，故障狀態(tài)顯示，報(bào)表打印以及工藝設(shè)備選擇，電機(jī)成組或單機(jī)的啟動(dòng)、停車(chē)、急停、復(fù)位和數(shù)據(jù)給定等控制操作。228。184。174。171。171。171。171。171。188。182。208。203。164。所以該系統(tǒng)設(shè)計(jì)了集中和現(xiàn)場(chǎng)兩種操作方式，集中操作適用于水泥窯接收來(lái)自于總控制室的啟動(dòng)/停止信號(hào)(以無(wú)源接點(diǎn)的方式)，控制水泥窯、擋輪液壓站、主減速機(jī)潤(rùn)滑站的啟停；現(xiàn)場(chǎng)操作方式用于車(chē)間控制室內(nèi)的操作。 過(guò) 程 級(jí) 主 要 由 過(guò) 程 控制 站 、 I/O 單 元 和 現(xiàn) 場(chǎng) 儀 表 組 成 ， 是 系 統(tǒng) 控 制 功 能 的 主 要 實(shí) 施 部 分 。 控制箱框圖及其相關(guān)參數(shù)如圖 所示：圖 回轉(zhuǎn)窯控制箱框圖3 水泥窯控制方式 操作方式 DCS 介紹DCS 是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(xiě)（Distributed Control System） ，在國(guó)內(nèi)自控行業(yè)又稱(chēng)之為集散控制系統(tǒng)。228。2186。243。210。228。171。182。214。201。0191。191。179。188。187。214。3 M214。213。181。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(chē)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。型號(hào)為 TE326 型的擋輪液壓站，含有如下的電器組件：：YB100L14V1，2 件，AC 380V，50Hz。當(dāng)碰到上限行程開(kāi)關(guān)時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，使油泵電機(jī)斷電，同時(shí)電磁球閥通電。：WTZ288，2 件，AC 24～38V，10μA。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(kāi)，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)。燃燒器移動(dòng)小車(chē)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。2 總體方案設(shè)計(jì) 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。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。② 水泥的整個(gè)生產(chǎn)工藝概括為“兩磨一燒” ，其中“一燒”就是把經(jīng)過(guò)粉磨配制好的生料，在回轉(zhuǎn)窯的高溫作用下燒成為熟料的工藝過(guò)程。而燃料燃燒、傳熱及原料運(yùn)動(dòng)三者間必須合理配合，才能使燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量能在原料通過(guò)回轉(zhuǎn)窯的時(shí)間內(nèi)及時(shí)傳給原料，已到達(dá)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗的目的。242。242。193。236。196。226。180。178。165。181。161。191。231。201。179。249。193。191。③擋輪液壓站、主減速機(jī)潤(rùn)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，利用 PLC 的硬件電路與軟件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)擋輪液壓站、主減速機(jī)潤(rùn)滑站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與故障報(bào)警等控制功能。水泥回轉(zhuǎn)窯由機(jī)械、電氣、液壓等部分組成。③燃燒器移動(dòng)小車(chē)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制。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。181。202。185。196。179。204。200。213。202。202。202。209。203。192。196。248。圖 水泥回轉(zhuǎn)窯機(jī)械設(shè)備 水泥熟料的煅燒熟料煅燒：將生料制備過(guò)程中制得的生料送入煅燒窯，經(jīng)高溫煅燒，發(fā)生一系列物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)變化后形成熟料的工藝過(guò)程。 回轉(zhuǎn)窯的發(fā)展回轉(zhuǎn)窯的應(yīng)用起源于水泥生產(chǎn)，1824 年英國(guó)水泥工 J 阿斯普發(fā)明了間歇操作的土立窯；1883 年德國(guó)狄茨世發(fā)明了連續(xù)操作的多層立窯；1885 英國(guó)人蘭薩姆(ERansome)發(fā)明了回轉(zhuǎn)窯，在英、美取得專(zhuān)利后將它投入生產(chǎn)，很快獲得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。它具有廣闊的空間和熱力場(chǎng)，可以供應(yīng)足夠的空氣，裝設(shè)優(yōu)良的燃燒裝置，保證燃料充分燃燒，為水泥煅燒提供必要的熱量。 ③ 主減速機(jī)潤(rùn)滑站：型號(hào)為 TE525，它是為主減速機(jī)提供潤(rùn)滑的保護(hù)設(shè)備。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?？刂频木唧w要求如下：1) 油壓控制：在潤(rùn)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，當(dāng)出油口油壓下降到 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)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)。：YWK50C，3 件，AC 380V：3A；DC 220V：25A，阻性負(fù)載，壓力設(shè)定范圍 0～1MPa。液壓站這樣循環(huán)工作，使得窯體實(shí)現(xiàn)按上行→下行→上行→下行的方式運(yùn)動(dòng)。 ：D505/18D，1 件，壓力設(shè)定范圍 ～25MPa，AC 220V：3A。174。214。168。245。231。216。200。163。228。210。161。228。248。181。191。213。214。179。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。① DCS 的 特 點(diǎn) DCS 是 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 、 控 制 技 術(shù) 和 網(wǎng) 絡(luò) 技 術(shù) 高 度 結(jié) 合 的 產(chǎn) 物 。 ③ DCS 的 控 制 程 序DCS 的 控 制 決 策 是 由 過(guò) 程 控 制 站 完 成 的 ， 所 以 控 制 程 序 是 由 過(guò) 程 控 制 站 執(zhí)行 的 。根據(jù)具體情況由它們組成若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站。191。216。178。231。191。191。191。191。191。210。179。197。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)。AC 220V 經(jīng)變壓器 TC1獲得 AC 110 V 的供電電源 (注：因無(wú)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 100V 電壓的要求)，AC 220V 經(jīng)變壓器TC2 后變?yōu)?AC 24V。L1N163。4 163。F62L163。② 在主減速機(jī)潤(rùn)滑站工作正常時(shí)，表示主減速機(jī)潤(rùn)滑站工作正常的接觸器2KA5 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。4KM1 常開(kāi)觸點(diǎn)是為自保而設(shè)計(jì)的。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。近年來(lái) PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。；；、故障診斷和顯示等程序；鎖程序。5) 模擬輸入模塊、輸出模塊：把流量、速度、壓力、風(fēng)。從表中可得出該系統(tǒng)輸入、輸出數(shù)總和為 110 點(diǎn)，并且全為數(shù)字量輸入/輸出，屬于小型的控制系統(tǒng)。1) SZ3 的 CPU 模塊自帶 E2PROM，故不需另選存儲(chǔ)器。4) SZ3 系統(tǒng)配備的電源框架有 2 槽、3 槽、5 槽、8 槽四種，因該系統(tǒng)選用的 I/O 模塊為 8 塊，故確定本系統(tǒng)選用 8 槽電源框架 Z08B。171。191。233。233。233。171。 AC 100 / 200 VDC 12 / 24 V161。 I020～I(xiàn)026 用于擋輪液壓站油溫、油壓檢測(cè)信號(hào)，3 濾油器堵塞的壓差信號(hào)及 1泵、2泵電機(jī)過(guò)熱、過(guò)載保護(hù)信號(hào)的引入。電接點(diǎn)溫度計(jì)是一種溫度控制電氣組件，它有兩個(gè)可供調(diào)整的上、下限，當(dāng)溫度低于下限時(shí)，下限常開(kāi)(常閉)觸點(diǎn)閉合(斷開(kāi))；當(dāng)溫度在上、下限之間時(shí)，上限常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，下限常閉觸點(diǎn)閉合。當(dāng)油壓過(guò)高、過(guò)低時(shí)的聲光報(bào)警也是由壓力控制器控制的。正常運(yùn)行時(shí)，表示設(shè)備運(yùn)行的指示燈應(yīng)為綠色。它是利用定時(shí)器的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)產(chǎn)生一系列不同頻率的方波輸出。(191。兩者間需要有減速機(jī)進(jìn)行減速傳動(dòng)。潤(rùn)滑站剛起動(dòng)時(shí)油壓較低，這時(shí)應(yīng)采取延時(shí)的措施，等待運(yùn)行一段時(shí)間后，再采用報(bào)警和投入輔助油泵電機(jī)的動(dòng)作，否則會(huì)造成頻繁的動(dòng)作和虛假的報(bào)警。180。205。243。216。I70(A.)I34(2SB)031 1( )212。當(dāng)按下停止按鈕 2SB2 時(shí)，1油泵停止工作。164。205。247。172。164。當(dāng)回轉(zhuǎn)窯（旋窯）吃下觸及到 Y1 開(kāi)關(guān)時(shí)，液壓系統(tǒng)開(kāi)始吃上動(dòng)作，液壓系統(tǒng)吃上 1 分鐘，停止 4 分鐘，然后重復(fù)吃上 1 分鐘停 4 分鐘的動(dòng)作，直到窯胎環(huán)觸及到 Y5 位置。液壓擋輪系統(tǒng)主要由擋輪系統(tǒng)；液壓系統(tǒng) 2 部分組成，在啟動(dòng)回轉(zhuǎn)窯的同時(shí)將啟動(dòng)油泵電機(jī)，油泵電機(jī)與電磁換向閥 14 有聯(lián)鎖裝置，使其處于常閉狀態(tài)，此時(shí)油箱中的油通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)油泵 1 吸出壓力油經(jīng)單向閥 3，16，溢流節(jié)流閥7，單向閥 8 進(jìn)入油缸，推動(dòng)活塞使窯體上竄；當(dāng)擋輪的上限位塊碰到上限位開(kāi)關(guān)后，14 通電變?yōu)榻油顟B(tài)，并同時(shí)使油泵電機(jī)停止，此時(shí)窯體在自身下滑力的作用下，緩慢下滑，油缸中的油通過(guò)微量調(diào)速閥 13 及電磁換向閥 14 流回油箱，當(dāng)窯體下滑到擋輪的下限位塊碰到下限位開(kāi)關(guān)時(shí)，電機(jī)又接通電源而換向閥斷電，擋輪又重新推動(dòng)窯體上行，如此反復(fù)；一些窯體上下竄動(dòng)行程為約 60mm，上行時(shí)間 2h 左右，下行時(shí)間 8h 左右，上行油壓一般大于 5MPa。當(dāng)碰到下限行程開(kāi)關(guān) 1SQ3 時(shí)，1SQ3 閉合，1油泵接觸器Q000 得電運(yùn)行，此時(shí)電磁球閥又重新斷電。214。20I6Q01(KM2)ISBI073(1)(SQ1)I0(2)I1(SA.)I026(1QF163。231。164。213。171。 I05(1SA2.)I0(1ST) ( )Q021KM3181。200。I072 為試燈按鈕，按下試燈按鈕后，所有指示燈應(yīng)全亮，目的是為了測(cè)試指示燈是否完好無(wú)損，保證設(shè)備運(yùn)行時(shí)正常指示。209。202。(214。② 本系統(tǒng)原理圖較多，各環(huán)節(jié)都有緊密的關(guān)系。 ⑤ 系統(tǒng)中雖然潤(rùn)滑站要求對(duì)許多模擬量信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和控制，但因?yàn)闆](méi)有要求閉環(huán)控制和實(shí)時(shí)顯示，只要求對(duì)超過(guò)上、下限做出相應(yīng)的控制，所以可簡(jiǎn)化為通過(guò)一些電氣組件將模擬量變?yōu)槌?、下限后的接點(diǎn)輸出(如本系統(tǒng)中電接點(diǎn)溫度計(jì)、液位計(jì)的使用)，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)難