【正文】 D。 接近開關接近開關是一種傳感器元件，可分為電感式、電容式兩種。其電壓等級有：直流型10V到60V不等；交流型的由24V到250V。其型號可根據(jù)實際情況合理選用，而且輸出電流最大為200mA。交流型又有二線、三線、四線等幾種。三線、四線又有NPN、PNP兩種。廣泛使用的PLC輸入模板，輸入信號是以負極為參考點，此時只能選用PNP型接近開關。在本設計中，選用LXJ8（3SG）3234ONR01，允許輸入電壓范圍AC30～250V，動作距離8mm.，輸出電流20～300mA，動作頻率15HZ。在系統(tǒng)的實際工作過程中，犁煤機是不受PLC的控制的，而且也不帶電操作，完全由現(xiàn)場工作人員現(xiàn)場操作，當需要用的時候才用，但是在整個設計的要求中要有犁煤機的工作顯示，于是在每臺犁煤機上裝有一個接近開關即交流接觸器和一個顯示燈，以反映它的工作情況，當犁煤機工作其接近開關就會動作，顯示燈亮，為了工作的安全，對犁煤機的顯示接110V的電壓。 熱繼電器熱繼電器的種類很多，應用最廣泛的是基于雙金屬片的熱繼電器，其主要由熱元件、雙金屬片、觸頭三部分組成。雙金屬片是熱繼電器的感應元件，它由兩種不同線膨脹系數(shù)的金屬機械輾壓而成。熱繼電器是利用電流的熱效應原理工作的保護電器，在電路中作電動機的過載保護。電動機在實際運行中，常遇到過載情況，過載時間長時，繞組溫升超過了允許值是將會加劇繞組絕緣老化，縮短電機的使用年限，嚴重時甚至會使電機繞組燒壞。因此，凡電機長期運行時，都需要對其過載提供保護裝置。選用熱繼電器主要應考慮的因素有：額定電流或熱元件的整定電流要求均應大于被保護電路或設備的正常工作電流。作為電動機保護時，要考慮其型號、規(guī)格和特性、正常啟動時的啟動時間和啟動電流、負載的性質(zhì)等。在接線時對星型聯(lián)結(jié)的電動機，應選擇帶斷相保護的熱繼電器。所選用的熱繼電器的整定電流通常與電動機的額定電流相等。在此系統(tǒng)中選用JR1620型的熱繼電器。 熔斷器熔斷器是一種簡單而有效的保護電器。在使用時，熔斷器串接在所保護的電路中，作為電路及用電設備的短路和嚴重過載保護，主要用做短路保護。熔斷器的容體與被保護的電路串聯(lián)，當電路正常工作時，容體允許通過一定大小的電流而不熔斷。當電路發(fā)聲短路或嚴重過載時，熔體中流過很大的故障電流，當電流產(chǎn)生的熱量達到熔體的熔點時，熔斷器斷切電路，從而達到保護電路的目的。（1） 熔器類型的選擇 其類型應根據(jù)線路的要求、使用場合和安裝條件來選擇。例如用于電動機過載保護設時，一般要求熔斷器容量不大，也不要求限流，但希望其安秒特性平穩(wěn)；用于配電時，如短路電流較大，則選高分斷能力或要求帶限流作用的，如RT0系列；在經(jīng)常發(fā)生故障的地方，最好選用可折式，如RC1A、RLRM10等系列；在易燃品的地方，當然禁止選用敞開式的，并且其快速性應該很好等。（2） 熔斷器額定電壓的選擇 其額定電壓應大于或等于線路的工作電壓。（3） 熔斷器的額定電流的選擇 其額定電流必須大于或等于所裝的熔體的額定電流。（4）熔體的額定電流的選擇 熔體的額定電流可按以下幾種情況選擇：1）、對于電爐、照明等阻性負載的短路保護，應使熔體的額定電流等于或稍大于電路的工作電流，即 Ifu≥I （）式中，Ifu為熔體的額定電流；I為電路的工作電流。2）、保護一臺電動機時，考慮到電動機啟動沖擊電流的影響，應按下式計算 Ifu≥（~）IN （）式中，IN為電動機的額定電流 。3）、保護多臺電機時，則應按下式計算 Ifu≥（~）INmax+∑IN （）式中，INmax為容量最大的一臺電機的額定電流；∑IN為其余電動機的額定電流的總和。4）、要依據(jù)動作特性校驗所選擇熔斷器以及上下級的配合，前者是熔斷器自身特性于保護對象的匹配問題，后者是熔斷器之間的配合問題，在要求時才進行校驗。由公式得：2= 20A型的電機；2=45A可選用NGT00 50A型的熔斷器；2=59A 可選用NGT00 63A型的熔斷器；同理30KW的電機可選用NGT1 125A型的熔斷器、37KW的電機可選用NGT1 160A型的熔斷器、2=169A 可選用NGT1 160A型、 25A、 35A的熔斷器；對于總的電路的熔斷器選擇，可根據(jù)公司計算的，可選擇NGT4 1000A型的熔斷器。 電機主電路圖的設計KMFL3NL2L1～M 主電路接線圖第5章 軟件設計熱電廠輸煤皮帶控制系統(tǒng)主要是通過皮帶運輸機完成卸煤及上煤任務，本設計采用以PLC為核心控制12臺皮帶運輸機，其中1～3皮帶機完成卸煤任務；4～7（有A、B兩條輸送線）皮帶機完成上煤任務。12臺皮帶運輸機、給煤機分別用13臺電動機（M1～M13）帶動。系統(tǒng)軟件控制要求為：（1）起動。起動時，為了避免在前段運輸皮帶上造成煤料堆積而造成事故，系統(tǒng)要求逆煤料的流動方向按一定時間間隔順序起動，即先起動該段的最后一臺皮帶機或設備，經(jīng)過5S延時后，再依次延時起動該段的其它皮帶機和設備。卸煤部分：先起動3皮帶機，經(jīng)5S延時，2皮帶機起動，經(jīng)過5S延時，起動1皮帶機，再經(jīng)過5s延時，起動料斗。卸煤部分的起動過程完成。上煤部分：先起動0皮帶機，經(jīng)5S延時，7皮帶機起動，經(jīng)過5S延時，6皮帶機起動，經(jīng)過5S延時，5皮帶機起動，經(jīng)過5S延時，4皮帶機起動，再經(jīng)過5S延時，給煤機起動，上煤部分的起動過程完成。（2）停止。停止時為了使運輸皮帶上不殘留煤料而造成事故，系統(tǒng)要求順煤料流動方向按一定時間間隔順序停止，即先停止最前一臺皮帶機或設備，待30S延時后，在依次停止其它皮帶機和設備。卸煤部分：先停止料斗，經(jīng)過30S延時后，1皮帶機停止，經(jīng)30S延時后，2皮帶機停止，再經(jīng)305S延時，3皮帶機停止。卸煤部分的停止過程完成。上煤部分：先停止給煤機，經(jīng)過30S延時后，4皮帶機停止，經(jīng)過30S延時后，5皮帶機停止，經(jīng)過30S延時后，6皮帶機停止，經(jīng)過30S延時后，7皮帶機停止，再經(jīng)過30S延時后，0皮帶機停止。上煤部分的停止過程完成。（3）緊急停止。當整個系統(tǒng)遇有緊急情況時，這種情況下，系統(tǒng)將無條件地把全部皮帶機停止。（4）故障停止。當某臺皮帶機或設備發(fā)生故障時，該皮帶機及其前面的皮帶機立即停止，而該皮帶機以后的皮帶機待煤料運完后才停止。如2皮帶機遇有故障時，1皮帶機和料斗立即停止，經(jīng)30S延時，3皮帶機上無煤料時，3皮帶機停止。整個熱能發(fā)電廠燃煤輸送帶控制系統(tǒng)由一臺PLC控制，而在實際的運行過程中，整個輸煤系統(tǒng)的卸煤部分和上煤部分是兩個不同的工作過程，其工作的過程互不受干擾和影響。此輸煤系統(tǒng)的卸煤部分和上煤部分分別有單機和聯(lián)機控制、手動和自動控制的方式供選擇。在熱電廠的實際現(xiàn)場，在每一臺皮帶機或設備上都裝有一個選擇轉(zhuǎn)換開關，以供其選擇自動控制方式或是單機（手動）控制方式，綜合考慮實際操作的方便性和工廠設備投資成本的高低（可編程序控制器輸入輸出點數(shù)越多價格就會越昂貴），單機（手動）控制方式的設計與PLC的控制和犁煤機的工作顯示沒有關系，即在每一臺設備或皮帶機的繼電器線圈之間串接一顯示燈，在犁煤機的接近開關線路上串接一顯示燈，顯示其工作狀態(tài)即可。所以軟件部分的設計主要是自動程序的設計，將其分為公共程序、卸煤部分和上煤部分的自動程序設計。公 用 程 序卸煤部分自動程序上煤部分自動程序 系統(tǒng)程序示意框圖因為整個熱能發(fā)電廠燃煤輸送帶控制系統(tǒng)由一臺PLC控制，共有0～7等12條輸送帶，由一個控制室控制，將這一臺PLC放在此控制室，對其說明如下： （1）控制要求整個控制系統(tǒng)可以分為卸煤部分和上煤部分。3輸送帶主要完成卸煤工作，即卸煤部分，此部分具有單機控制和聯(lián)動控制，手動和自動方式供選擇且具有急停和報警功能。當運行方式確定為聯(lián)動后，按下起動按鈕，電鈴響對各崗位發(fā)出預告信號，電鈴響一分鐘后自動停止，然后起動3輸送帶，再按逆煤流方向逐一起動每臺聯(lián)鎖電機，最后一臺電機起動完后，各臺設備正常運行。正常停機按下停止按鈕，料斗停止下煤，經(jīng)一定延時后，各輸送帶按順煤流方向依次延時停機。如果遇其設備故障，該設備及其前面的設備立即停機，而該輸送帶以后的皮帶待料運完后停機。0、7輸送帶主要完成上煤工作，即上煤部分，其與卸煤部分的要求一致，只是分AD、BD兩種方式運行。（2）控制對象卸煤部分：a、料斗電磁閥1個b、1輸送帶皮帶傳動電動機1臺拉繩開關1個c、2輸送帶皮帶傳動電動機1臺拉繩開關1個d、3輸送帶皮帶傳動電動機1臺拉繩開關1個犁煤機3臺，每臺裝設1個接近開關，共3個。卸煤部分的輸入、輸出點數(shù)如下：1）輸入信號。自動/手動方式的選擇需要1個輸入點；聯(lián)鎖啟動、停車、急停車需要3個輸入點；給煤機、1～3號皮帶機的熱繼電器觸點需要4個輸入點；1～3號皮帶機的拉繩開關需要3個輸入點。 共需11個輸入點。2）輸出信號。聯(lián)鎖啟動預告電鈴和故障報警電鈴需要2個輸出點；控制料斗電磁閥和1～3號皮帶機的3個交流線圈需要4個輸出點；共需要6個輸出點。上煤部分：a、給煤機1臺，包括電機1臺b、4輸送帶（A）、（B）皮帶傳動電動機2臺拉繩開關2個c、5輸送帶（A）、（B）皮帶傳動電動機2臺拉繩開關2個d、6輸送帶（A）、（B）皮帶傳動電動機2臺拉繩開關2個e、7輸送帶（A）、（B）皮帶傳動電動機2臺拉繩開關2個A、B每條輸送帶需犁煤機1臺，共需接近開關2個 f、0輸送帶皮帶傳動電動機1臺拉繩開關1個犁煤機3臺，需接近開關3個。卸煤部分的輸入、輸出點數(shù)如下：1）輸入信號。聯(lián)鎖啟動、停車、急停車需要3個輸入點；給煤機、4~7和0號皮帶機的熱繼電器觸點需要10個輸入點；4~7和0號皮帶機的拉繩開關需要9個輸入點。 共需22個輸入點。2）輸出信號。聯(lián)鎖啟動預告電鈴和故障報警電鈴需要2個輸出點；AD和BD的工作方式的顯示需要2個輸出點；控制給煤機和1～3號皮帶機的10個交流線圈需要10個輸出點；共需要14個輸出點。綜上所述，共需要33個輸入點，20個輸出點，其I/： 控制系統(tǒng)的公共程序在SA0處于自動狀態(tài)（X0接通）時，功能繼電器M8002將中間繼電器M0和M1初始化，利用M0和M1使卸煤部分和上煤部分的狀態(tài)初始化。另外存在著上煤系統(tǒng)和卸煤系統(tǒng)故障電鈴的處理情況，發(fā)生故障有兩種可能：皮帶機或設備過載；皮帶機的拉繩開關作用。不管是什么時候發(fā)生故障，都會發(fā)出報警鈴聲。其梯形圖及指令表見附圖二 卸煤部分自動程序卸煤部分的自動程序分為起動、停止、緊急停止、故障停止四大部分。起動：按下起動按鈕SB1，X1接通，Y16接通發(fā)出預告電鈴信號，同時定時器T33接通開始定時，一分鐘后，T33的常開觸點閉合，電鈴聲停止，為防止皮帶打滑或橫向斷裂造成落煤管堵煤和跑煤事故發(fā)生，系統(tǒng)按逆煤流方向起動最后一臺皮帶機即Y3接通，M3起動，3皮帶機起動運行。T3開始計時，在此時間段內(nèi)若停止按鈕SB2動作，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)入停止程序；若停止按鈕SB2不動作，5S后T3的常開觸點閉合，Y2接通，M2起動，2皮帶機運。T2開始計時，在此時間段內(nèi)若停止按鈕SB2動作，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)入停止程序；若停止按鈕SB2不動作，5S后T2的常開觸點閉合，Y1接通，M1起動，1皮帶機運行。T1開始計時，在此時間段內(nèi)若停止按鈕SB2動作，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)入停止程序；若停止按鈕SB2不動作，5S后T1的常開觸點閉合，Y0接通，YV0通電，料斗運行。這時候卸煤部部分的起動工作完成 系統(tǒng)I/O分配表輸入設備輸入點分配輸出設備輸出點分配手動/自動選擇開關卸煤部分啟動按鈕卸煤部分停止按鈕卸煤部分急停按鈕上煤部分啟動按鈕上煤部分停止按鈕上煤部分急停按鈕料斗YV0熱繼電器動斷觸點1皮帶熱繼電器動斷觸點2皮帶熱繼電器動斷觸點3皮帶熱繼電器動斷觸點AD/BD運行方式轉(zhuǎn)換開關給煤機熱繼電器動斷觸點4A皮帶熱繼電器動斷觸點5A皮帶熱繼電器動斷觸點6A皮帶熱繼電器動斷觸點7A皮帶熱繼電器動斷觸點4B皮帶熱繼電器動斷觸點5B皮帶熱繼電器動斷觸點6B皮帶熱繼電器動斷觸點7B皮帶熱繼電器動斷觸點0皮帶熱繼電器動斷觸點1皮帶拉繩開關動斷觸點2皮帶拉繩開關動斷觸點3皮帶拉繩開關動斷觸點4A皮帶拉繩開關動斷觸點5A皮帶拉繩開關動斷觸點6A皮帶拉繩開關動斷觸點7A皮帶拉繩開關動斷觸點4B皮帶拉繩開關動斷觸點5B皮帶拉繩開關動斷觸點6B皮帶拉繩開關動斷觸點7B皮帶拉繩開關動斷觸點0皮帶拉繩開關動斷觸點X0X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15X16X17X20X21X22X23X24X25X26X27X30X31X32X33X34X35X36X37X40X41料斗YV0電磁閥1皮帶機(M1)交流線圈2皮帶機(M2)交流線圈3皮帶機(M3)交流線圈給煤機電機(M13)交流線圈4A皮帶機(M4)交流線圈