【正文】
。當(dāng)壓力繼續(xù)上升至 ，達(dá)到壓力正常值時，壓力控******本科畢業(yè)論文 4 硬件電路設(shè)計(jì) 23 制器 2SP2 常閉觸點(diǎn)斷開， Q004 失電， 1泵自動停止運(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，在壓力低于 ， 2SP1 壓力控制器常閉觸點(diǎn)閉合，此時因 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。 ② 1泵為輔助油泵時，當(dāng) 2泵出現(xiàn)故障時， 2油泵會停止運(yùn)行， 2泵接觸器2KM2失電， Q005 常閉觸點(diǎn)閉合，將使得 1泵回路接通， 1泵代替 2泵投入運(yùn)行。 ① 當(dāng) 1 油泵為主油泵并處于現(xiàn)場操作時，按下起動按鈕 2SB1， PLC 內(nèi)部輔助繼電器 M030 得電， 1油泵被投入運(yùn)行。 I 0 3 3 ( 2 S B 1 )M 0 3 0M 0 3 0( ) 潤 滑 站 現(xiàn) 地 綜 合 起 動I 0 7 0 ( S A 1 . 1 )I 0 3 4 ( 2 S B 2 )M 0 3 1M 0 3 1( ) 潤 滑 站 遠(yuǎn) 程 綜 合 起 動I 0 7 1 ( S A 1 . 2 )I 0 3 5 I 0 3 6 圖 潤滑站起停程序 主減速機(jī)潤滑站油泵電機(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，說明油泵電機(jī)的編程要點(diǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 在集中控制 方向時，來自總廠 DCS 的遠(yuǎn)程起動信號和停止信號也應(yīng)使輔助繼電器 M031 帶電或失電。當(dāng)按下停止按鈕時， M030失電。 程序如圖 。 主減速機(jī)潤滑站冷卻水的投入和關(guān)閉 當(dāng)油溫高于 45℃時，電接點(diǎn)溫度計(jì)常開觸點(diǎn) (I053)閉合，驅(qū)動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。若延時一段時間或輔助泵投入運(yùn)行后，壓力依然低于 MPa，則應(yīng)產(chǎn)生聲光報(bào)警信號。油泵電機(jī)起動后要先延時 1 分鐘，目的是消除干擾。齒輪處的冷卻是靠潤滑油來 冷卻。 潤滑冷卻系統(tǒng)在大小齒輪間設(shè)有自動噴油裝置，對齒輪進(jìn)行潤滑。有的窯利用三角皮帶進(jìn)行減速，我個人認(rèn)為三角皮帶在高溫環(huán)境下工作，很容易老化，傳動比也不是很衡定。 T 0 0 1I 0 7 3 ( S B 2 )閃爍 ( 快閃信號 )T 0 0 0T 0 0 3T 0 0 2T 0 0 4M 0 0 0T 0 0 0M 0 0 0T 0 0 2M 0 0 0[ T M R T 0 0 4 K 9 0 0 0 ]( )( 慢閃信號 )M 2 0 0( )M 0 0 0[ T M R T 0 0 3 K 0 0 1 5 ][ T M R T 0 0 2 K 0 0 1 5 ][ T M R T 0 0 1 K 0 0 0 5 ][ T M R T 0 0 0 K 0 0 0 5 ] 圖 閃爍信號的產(chǎn)生程序 主減速機(jī)潤滑站起動及抗干擾措施 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。只有在按下消警按鈕SB2(I073)后， M200 才轉(zhuǎn)為慢閃信號，即周期較長的方波。它是利用定時器的常開 、 常閉觸點(diǎn)產(chǎn)生一系列不同頻率的方波輸出。 功能 梯形圖設(shè)計(jì) 閃爍信號的產(chǎn)生 在程序的開始是一系列定時程序代碼，主要用于產(chǎn)生報(bào)警用的閃爍信號。在操作人員按下消警按鈕，去對事故進(jìn)行處理后，用慢閃信號表示事故仍未排除，正在檢修中。系統(tǒng)的紅色報(bào)警指示燈還設(shè)置了兩種方式：慢速閃爍和快速閃爍。正常運(yùn)行時，表示設(shè)備運(yùn)行的指示燈應(yīng)為綠色。Q00 Q00 Q010～ Q017 的輸出是利用中間繼電器實(shí)現(xiàn)對擋輪液 壓站和主減速機(jī)潤滑站其它部分的自動控制及對外界連鎖信號的引出的。消警按鈕是在聲光報(bào)警信號提醒操作人員注意后，由操作者切斷蜂鳴器喇叭，停止聲響。 I060～ I067 分別為主減速機(jī)潤滑站和擋輪液壓站的油泵電機(jī) 、 電加熱器的接觸 器及低壓斷路器的常開觸點(diǎn)，主要是為梯形圖編程時故障判斷而設(shè)計(jì)的。當(dāng)油壓過高 、 過低時的聲光報(bào)警也是由壓力控制器控制的。當(dāng)壓力低于設(shè)定壓力值時，壓力控制器常閉觸點(diǎn)閉合；當(dāng)壓力高于設(shè)定壓力值時，壓力控制器常開觸點(diǎn)閉合。 2ST3為溫度控制器，用于極限油溫 55℃時聲光報(bào)******本科畢業(yè)論文 4 硬件電路設(shè)計(jì) 20 警；當(dāng)油溫低于 55℃時，溫度控制器常閉觸點(diǎn)閉合；當(dāng)溫度高于 55℃時，溫度控制器動作，使常開觸點(diǎn) 閉合?；剞D(zhuǎn)窯工作時，我們將減速機(jī)潤滑站的電接點(diǎn)溫度計(jì)下限 與上限 分別調(diào)整為 15℃和 25℃，用這兩個觸點(diǎn)來控制當(dāng)油溫降至 15℃以下時啟動加熱器加熱；當(dāng)油溫升至 25℃時，自動停止加熱器的工作。電接點(diǎn)溫度計(jì)是一種溫度控制電氣組件，它有兩個可供調(diào)整的上 、 下限，當(dāng)溫度低于下限時，下限常開 (常閉 )觸點(diǎn)閉合 (斷開 )；當(dāng)溫度在上 、 下限之間時，上限常開觸點(diǎn)斷開，下限常閉觸點(diǎn)閉合。濾油器堵塞檢測信號來自 CSⅡ壓差開關(guān)，與擋輪液壓站同理，接入的是 2KA 2KA2 中間繼電器的常開觸點(diǎn)。 I040～ I047 的輸入有：主減速機(jī)潤滑站液位，濾油器是否堵塞檢測信號， 2 油泵電機(jī)過熱過載保護(hù)信號，自動 、 手動加熱轉(zhuǎn)換開關(guān)信號。 泵電機(jī)過熱 、 過載 保護(hù)信號的引入是為了在運(yùn)行中，依照熱繼電器 、 低壓斷路器的跳閘動作自動檢測工作油泵電機(jī)是否出現(xiàn)故障，若確實(shí)發(fā)生了故障，系統(tǒng)應(yīng)自動切換至備用油泵，由備用泵取代工作油泵投入運(yùn)行。 I020～ I026 用于擋輪液壓站油溫 、 油壓檢測信號， 3 濾油器堵塞的壓差信號及 1泵 、 2泵電機(jī)過熱 、 過載保護(hù)信號的引入。用于接收 DCS 系統(tǒng)的集中遠(yuǎn)程控制信號。 C 0 4 1 5 2 6 3 7 C L L L L L L L L ******本科畢業(yè)論文 4 硬件電路設(shè)計(jì) 19 I000～ I007 的輸入有：擋輪液壓站油泵起動 、 停止按鈕信號， 1油泵與 2油泵主 /輔開關(guān)信號，手動加熱與自動加熱操作方式的轉(zhuǎn)換開關(guān)信號。 圖 Z8TR1 接線圖 04152637CLLLLLLLLD C 2 4 V04152637CLLLLLLLL＋ V 圖 Z16TD2 接線圖 PLC 輸入 輸出 端子 設(shè)計(jì) ① PLC輸入 AC 100 / 200 V DC 12 / 24 V 161。 Z16TD2 也是分為兩部分，第一部分公共端 C 接 DC 24 V的負(fù)極 (即本系統(tǒng)線路圖中的 L－ )，第二部分公共端 C懸空。171。171。 ② 輸出模塊 Z8TR1 和 Z16TD2的硬件連接圖分別見圖 、 圖 。兩部分的公共端 CA和 CB都與 AC 100V電源的地 (如線路圖中的 N22 端 )相連接。 ① 輸入模塊 Z16NA1 的接線圖如圖 42 所示。 PLC 模塊配置圖見圖 。這種情況下，指令編程器可省略。 5) 指令編程器主要是為輸入程序指令準(zhǔn)備的。 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。其余 28 點(diǎn)用于各指示燈 (指示燈額定電壓為 DC 24 V)的輸出控制，電壓要求為 DC 24 V。 3) 本系統(tǒng)對可編程控制器輸出數(shù)的總需求為 44 點(diǎn)。 2) 該系統(tǒng)對 PLC 輸入的總需求為 60點(diǎn)。 1) SZ3 的 CPU 模塊自帶 E2PROM，故不需另選存儲器。因 SZ3為組合式 PLC，故還應(yīng)選擇電源框架和編程器。 SZ3屬緊湊組合式小型 PLC，價格便宜，易于操作，結(jié)構(gòu)小巧，可靠性高，適宜于點(diǎn)數(shù)較少的單機(jī)控制場合。經(jīng)計(jì)算各種機(jī)型和方案的投入費(fèi)用，依經(jīng)濟(jì)性原則選擇最優(yōu)方案為無錫華光電子公司的光洋可編程控制器，型號為 SZ3。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)。 PLC 機(jī)型選擇 PLC 機(jī)型 、 I/O 模塊選擇。對于帶有有源器件的接近開關(guān)可外接 220V 交流電源，提高穩(wěn)定避免干擾。 ④ 電源電壓的選擇 我國優(yōu)先選擇 220V的交流電源電壓，特殊情況可選擇 24V直流電源供電。 5) 模擬輸入模塊、輸出模塊：把流量、速度、壓力、風(fēng)。 3) 定位模塊：在機(jī)械設(shè)備中，保證加工精度進(jìn)行定位。 ③ PLC模塊的選擇 1) 遠(yuǎn)程 I/O模塊：輸入、輸出裝置比較分散，工作現(xiàn)場遠(yuǎn)離控制站。先進(jìn)行模擬調(diào)試，再進(jìn)行現(xiàn)場聯(lián)機(jī)調(diào)試 ；先進(jìn)行局部、分段調(diào)試，再進(jìn)行整體、系統(tǒng)調(diào)試。 ； ； 、故障診斷和顯示等程序； 鎖程序。 4) 分配 I/O點(diǎn)數(shù)，繪制 PLC 控制系統(tǒng)輸入、輸出端子接線圖。 2) 確定輸入、輸出設(shè)備。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 4) 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。梯形圖語言的圖形 符號與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。 3) 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎 PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。近年來 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?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。這樣，整個系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報(bào)信息。一些使用冗余 CPU的 PLC的平均無故障工作時間則更長。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。主回路及控制回路中的低壓斷路器 4QF 4QF2 及熱繼電器 4KR 起過熱過載保護(hù)作用。反轉(zhuǎn)電路同正轉(zhuǎn)電路原理相同，但是串入 了正轉(zhuǎn)接觸器 4KM1 的常閉觸點(diǎn)，從而保證正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間的互鎖。 4KM1 常開觸點(diǎn)是為自保而設(shè)計(jì)的。 燃燒小車的控制 燃燒小車電機(jī)同樣采用直接起動方式。輔助電機(jī)主控回路和控制回路中低壓斷路器 3QF 3QF2 及熱繼電器 3KR 3KR2 主要起過熱過載的保護(hù)作用。此時按下起動按鈕 3SB1， 3KM 接觸器線圈得電，輔助電機(jī) 運(yùn)轉(zhuǎn)。 ② 在主減速機(jī)潤滑站工作正常時，表示主減速機(jī)潤滑站工作正常的接觸器2KA5 常開觸點(diǎn)閉合?；剞D(zhuǎn)窯系統(tǒng)一般布置了一到兩臺汽油 電機(jī) 的寸步電機(jī)。開窯時也要用輔助馬達(dá)來幫助起動，這樣可以減少開窯起動時的能耗。******本科畢業(yè)論文 3 水泥窯控制方式 12 L1N1－ Q F 12L 1 134N 1 1 L 1 1N 1 1L 1 2N 1 2～ 2 2 0 V ～ 1 1 0 V－ TC1L 1 1N 1 1L 1 3N 1 3～ 2 2 0 V ～ 2 4 V－ TC2L 1 1 N 1 11－ Q F 22L 2 134N 2 1～ 2 2 0 V－ Q－～2 4 V L －2 4 V L ＋1－ Q F 62L ＋L －3 4 圖 水泥窯配電原理圖 ******本科畢業(yè)論文 4 硬件電路設(shè)計(jì) 13 4 硬件電路設(shè)計(jì) 輔助電機(jī)的控制 輔助 電機(jī) 主要是為防止突然斷電，窯體在高溫、重載 (窯內(nèi)有較多的余料 )的情況下發(fā)生變形，目前回轉(zhuǎn)窯中都設(shè)有余熱發(fā)電及重油發(fā)電設(shè)備，停電后自發(fā)的電還可以利供窯系統(tǒng)工作用，停電對窯內(nèi)生產(chǎn)的影響小一些。 ③ 梯形圖軟件設(shè)計(jì)。 該水泥窯的電氣設(shè)計(jì)按設(shè)計(jì) 內(nèi)容可分為如下幾部分： ① 主回路設(shè)計(jì) 、 控制回路設(shè)計(jì)。 PLC 另一輸出模塊 Z8TR1 要求電壓為 AC 200V，可直接用 AC 220 V替代。 AC 220V 經(jīng)變壓器 TC1 獲得AC 110 V 的供電電源 (注：因無二次側(cè)為 AC 100 V 的變壓