【正文】 注意事項： 按照箭頭指示方向正確安裝 ； 請注意開關(guān)負(fù)載，負(fù)載大時請使用繼電器 ， 建議安裝保險絲以保護開關(guān) ， 直流電源供電建議使用二極管 ， 交流電源供電建議使用 RC 元件 ， 電氣連接時請勿忘記安裝橡膠密封圈 。 當(dāng) 有 被測流體流過，推動可動磁性圓盤，圓盤位移，提供信號，完成報警、顯示或輸出功能?？蛇x擇各類放大輸出，廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制系統(tǒng)、航空、航天、液壓系統(tǒng)、汽車、制冷、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。 圖 311a STYB系列 L型外形圖 圖 311b STYB系列 L型實物圖 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 30 JLS40 壓力傳感器 JLS40 系列通用型工業(yè)壓力傳感器，是采用硅應(yīng)變及微融技術(shù)再加上精密的數(shù)字放大電路制作而成。 擬采用 STYB 系列 L 型熱敏電阻作為溫度傳感器，其外形和實物如圖311 所示。9S H_ C P11S T _ CP12DS14MR10OE13U27 4 HC 5 9 5R 2 11kR 2 21kR 2 31kR 2 41kR 2 51kR 2 61kR 2 71kR 2 81kQ015Q11Q22Q33Q44Q55Q66Q77Q 7 39。目前比較常用的是，采用線性光藕或 2 個特性幾乎完全接近的普通光藕用特殊的電路實現(xiàn)；另外，直接采用具有隔離作 用的儀表放大器也是方法之一。隔離的另一個理由是，保證時間采集各個環(huán)節(jié)間不受低電位或共態(tài)電壓的影響，從而影響測試精度。為保證電路具有較強的共模抑制能力，一般選擇 R1’， R2=R2’及 R3=R3’，通過調(diào)節(jié) RG 調(diào)整電路的放大倍數(shù)。對于溫度傳感器，由于其輸出為4~20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號，所以必須對信號進行放大后才能為 0~5V 的信號，作為單片機 A/D 轉(zhuǎn)換的輸入。 單片機 PIC18F2480 電路設(shè)計 系統(tǒng)采用的單片機為 PIC18F2480，結(jié)合系統(tǒng)的要求單片機配合溫度和壓力傳感器設(shè)計兩個檢測報警部分。 PIC18F2480 器件的模數(shù)（ AnalogtoDigital， A/D）轉(zhuǎn)換器模塊有 12路輸入。通常，也將 USART 稱為串行通信接口或 SCI。 SPI 模式允許同時同步發(fā)送和接收 8 位數(shù)據(jù)。在同步之后，定時器 /計數(shù) 器仍需要一定的延時才會引發(fā)遞增操作。清零此位即選擇上升沿。用戶可通過將校正值寫入 TMR0 寄存器來解決上述問題。Timer0 既可用作定時器亦可用作計數(shù)器。圖 37 給出了通用 I/O 端口的簡化模型，它沒有到其他外設(shè)的接口。將 GIEL 位（ INTCON6）置 1， 可使能所有優(yōu)先級位已清零（低優(yōu)先級）的中斷。 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 24 這些寄存器是： RCON、 INTCON、 INTCON INTCON PIR PIRPIR PIE PIE PIE IPR IPR IPR3。圖 36 是 PIC18F2480的引腳圖。采用單片機作為轉(zhuǎn)換部分的時不受距離的限制 ，可以在信號檢測變送后直接轉(zhuǎn)換。 本系統(tǒng)的檢測部分涉及到電流、壓力、流量、溫度和液位，其中電流采用電流互感器檢測，壓力和溫度采用單片機控制控制傳感器檢測，檢測每個泵的流量只是為確定每個泵啟動十秒后有沒有水流過，所以流量和液位采用傳感器加簡單硬件電路就可以實現(xiàn)。但是采用該模塊性價比比較高，且系統(tǒng)受到距離的限制， A/D轉(zhuǎn)換部分不能距離 PLC很遠(yuǎn)，否則系統(tǒng)可靠性將大為降低。 FX2N4AD 消耗 PLC主單元 5V 電源槽 30mA 的電流。輸入模擬電壓值范圍從直 流－ 10V～＋ 10V，分辨率為 5mV。 圖 33 FX2N系列 PLC實物圖 表 33 FX2N— 32MR的一般技術(shù)指標(biāo) 環(huán)境溫度 0～ 55 度（使用時） ， — 20～ +70 度（儲存時） 環(huán)境溫度 35%～ 85%RH（不結(jié)露）（使用時） 抗振 JISCO911 標(biāo)準(zhǔn)， 10～ 55HZ （最大 2g） 抗沖擊 JISCO912 標(biāo)準(zhǔn)， 10g3 軸方向各 3 次 抗噪聲干擾 脈沖寬度為 1us，頻率為 30～ 100HZ 的噪聲 耐壓 AC1500V1min 絕緣電阻 5M 歐以上（ DC500V 兆歐表） 接地 第三種接地，不能接地時也可浮空 使用環(huán)境 無腐蝕性氣體，無塵埃 表 34 FX2N— 32MR的輸入技術(shù)指標(biāo) 項目 AC 輸入 輸入信號電壓 輸入信號電流 AC100～ 120V177。 本系統(tǒng)采用 FX2N— 32MR 的 PLC，該 PLC 共有輸入輸出 I/O 點各 16 個，其中用到輸入 15 各，輸出 13 個，共留有 %的冗畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 19 余，以供以后擴展需要。 由于泵的電流比較大，要采用帶有浪涌吸收的中間繼電器，這樣 PLC 的輸出電流只 有幾十毫安， PLC 輸出點的壽命會大大增加。 表 32 PLC輸出端口分配表 輸出類型 實現(xiàn)功能 I/O 分配 KM0~KM3 驅(qū)動四個泵啟動 Y0~Y3 HL0~HL3 四個泵的工作指示燈 Y0~Y3 YV0=YV3 四個閥的開關(guān)驅(qū)動信號 Y4~Y7 SP0 報警蜂鳴器驅(qū)動信號 Y10 HL4 泵起異常報警 Y11 HL5 溫度過高報警 Y12 HL6 電流過大報警 Y13 HL7 水池液位過低 Y14 PLC 共用到輸入 I/O 口 15 個，輸出 I/O 口 13。 系統(tǒng)的輸入點共用 15 個 I/O 口。 減少了系統(tǒng)的硬件成本。該泵的主要參數(shù)如下： 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 流量 ： ~ 立方米 /時 揚程 ： ~ 米 功率 ： 15 千 瓦 備注 ： 轉(zhuǎn)速 1480，效率 70～ 71%，必需氣蝕余量 ～ 米，尺寸 (毫米 )H=1421， H2=302， H3=107+90 (N1)， H4=136， H5=45， A=405， B=480，C=280，螺栓 4－ Φ 28，重量 496Kg，進出口直徑 DN80。 擬選用的元件 根據(jù)系統(tǒng)的要求每個泵的流量為 40m3/h，揚程為 52m，系統(tǒng)為高爐供水，根據(jù)這些特張系統(tǒng)應(yīng)該 DL型多級泵。經(jīng)查相關(guān)資料可知：冷卻爐阻力約為 30kPa； 目前設(shè)計中冷水管路的比摩組宜控制在 150~200Pa/m 范圍內(nèi)，管道的總長度在 30m 左右，則管路阻力約為 6kPa； 閥的阻力約為 4kPa；水泵揚程應(yīng) 取 10%的安全系數(shù)。 圖 31 系統(tǒng)硬件組合圖 系統(tǒng)機械流體部分 組成 系統(tǒng)機械流體部分主要包括泵、管道和閥門等設(shè)備， 系統(tǒng)的管道直徑和閥的選擇有機械設(shè)計人員完成，本設(shè)計 只對泵 的流量和揚程進行簡單的計算，便于將來做電流檢測報警時電流的計算和其他設(shè)備的選型。對這兩部分的設(shè)計要相互結(jié)合， 也要和 系統(tǒng)的 軟 件設(shè)計時要相互結(jié)合，這樣系統(tǒng)才設(shè)計出最佳的配置。如果五分鐘檢測的時候壓力沒有達到上限，則采用三用一備壓 力 設(shè) 定P L C繼 電 器 泵閥流 量 檢 測壓 力 檢 測冷 卻 爐 壁 壓 力 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 的控制策略。 圖 22 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng) 主要 工作流程 當(dāng)系統(tǒng) 啟動后，首先有 PLC 對系統(tǒng)進行初始化。系統(tǒng)由以上部分組成閉環(huán)，由于系統(tǒng)本身特性，系統(tǒng)為有差系統(tǒng)。系統(tǒng)的控制器為 PLC， PLC 是整個系統(tǒng)的核心部分，由 PLC 來控制各個泵的啟停， 保證給水壓的提供。系統(tǒng)的被控對象為：冷卻爐內(nèi)的水壓，系統(tǒng)的控制器為： PLC， 畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 12 系統(tǒng)的檢測單元為：壓力檢測部分、電流檢測部分、流量檢測部分和電流檢測部分，系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)為：四個泵，系統(tǒng)的控制方式為 PLC 開關(guān)量控制， 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖 21。 ，可以實現(xiàn)無人值守，節(jié)約了人力物力。系統(tǒng)的框圖如 圖 21 所示。后來發(fā)現(xiàn)處理好不同性質(zhì)的實時多任務(wù)的調(diào)度，在 PLC 中加入針對慢連續(xù)量的過程控制并不困難。 ，當(dāng)受到強干擾的的是緊急應(yīng)對能力弱。 工作流程是利用設(shè)置在管網(wǎng)上的壓力傳感器將管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)因用水量的變化引起的水壓變化，及時將信號（ 420mA 或 010V）反饋 PID 調(diào)節(jié)器， PID 調(diào)節(jié)器對比設(shè)定控制壓力進行運算后給出相應(yīng)的變頻指令，改變水泵的運行或轉(zhuǎn)速，使得管網(wǎng)的水壓與控制壓力一致。 方案（ 1） 采用模擬量的 PLC 控制變頻調(diào)速方案 采用電動機調(diào)速裝置與 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，進行優(yōu)化控制 ,完成供水壓力的恒定控制，在管網(wǎng)流量變化時達到穩(wěn)定供水壓力和節(jié)約電能的目的。 表 21 常見故障及處理方法 可能出現(xiàn)的報警指示 解決辦法 上電后系統(tǒng)不工作，且無指示 檢查電源 泵起異常指示燈亮 檢查該泵及其相關(guān)電路是否正常 溫度過高指示燈亮 換用其他泵站或給站水循環(huán)系統(tǒng)加冷水 液位過低指示燈亮 換用其他泵站或給站水循環(huán)系統(tǒng)加水 電流過大報警 逐個關(guān)閉水泵并換用其他泵站 系統(tǒng)控制方案的確定 方案概述 根據(jù)工廠的規(guī)劃擬采用三個泵站對工廠冷卻系統(tǒng)供水，本設(shè)計只是對其中的一個進行設(shè)計。整個工廠的控制層能獲得系統(tǒng)的所有信息，有利于工廠的統(tǒng)一管理和資源的統(tǒng)一分配利用。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生大電流時，系統(tǒng)發(fā)生報警，比對上位機發(fā) 出信號，請求關(guān)閉當(dāng)前泵站，啟動其他泵站，待上位機回復(fù)確認(rèn)信息后 系統(tǒng)關(guān)閉。通訊和組態(tài)也采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，確保整個系統(tǒng)兼容性強，擴充改造方便。水資源循環(huán)利用，電能節(jié)約利用，降低能耗提高效率，不給環(huán)境造成不良影響。 （ 2）冷卻爐壁的壓力不低于 ；冷卻出水溫度 ≤40℃ 。系統(tǒng)的通信總線采用 RS485總線。整個泵站系統(tǒng)相對于人工控制系統(tǒng)在可靠性、實時性有很大的提高。 系統(tǒng) 從水池中抽水，通過管道傳輸，利用對壓力、流量、電流等參數(shù)的檢測來決定泵站的水泵的 控制策略 和各個泵站間的切換。 本次設(shè)計的主要工作 冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是整個煉鋼高爐的重要環(huán)節(jié) ， 由管道設(shè)備及水泵和控制電路按一定的組織方式所構(gòu)成， 原 滄州縱橫 1高爐冷卻 水循環(huán) 系統(tǒng)水源畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 6 為地 表水，冷卻對象主要為高爐冷卻壁，其冷卻強度對高爐 壽命起著決定性的作用。將國內(nèi)外對小型泵站的研究的 成果和技術(shù)方案轉(zhuǎn)化到高爐冷卻水循環(huán)系統(tǒng)中。 為了降低小型泵站運行費用，提高小型泵站的自動化程度，根據(jù)小型泵站的運行工藝特點，采用可編程序控制器（ PLC）進行控制，通過設(shè)定運行程序?qū)φ谜具M行運行和監(jiān)控，實現(xiàn)半無人值守或無人值守。高爐控制系統(tǒng)規(guī)模由原來單獨一個系統(tǒng)控制， 發(fā)展到包括槽下上料、爐頂裝 料、高爐本體、熱風(fēng)爐、煤氣除塵、煤粉噴吹等高爐全套控 ，并實現(xiàn)各系統(tǒng)之間互相通訊，多座高爐聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)系統(tǒng)冗余、數(shù)據(jù)共享，系統(tǒng)整理并統(tǒng)計生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而為實現(xiàn)高爐生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)管理自動化提供有力的系統(tǒng)支持。 滄州縱橫 四個 高爐建成于 60 年代 ， 整個高爐系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前自動化發(fā)展的需要， 為提高高爐 的效率，準(zhǔn)備對滄州縱橫 1高爐進行重建 。畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 目錄 1 緒論 ........................................................................................ 4 選題意義及課題來源 ........................................................................................................ 4 國內(nèi)外現(xiàn)狀簡介 ................................................................................................................ 4 PLC在高爐中的應(yīng)用 ................................................................................................. 4 PLC在泵站系統(tǒng)中的應(yīng)用 ........................................................................................ 5 課題意義及論文的主要工作 ........................................................................................... 5 選題意義 .................................................................................................................... 5 本次設(shè)計的主要工作