【正文】 配料站：有DP從站接口模塊（IM1532）、I/O模塊、電子皮帶和變頻器組成，通過ProfibusDP現(xiàn)場總線與現(xiàn)場PLC控制站進行數(shù)據(jù)通訊。窯頭控制室：該系統(tǒng)實現(xiàn)了對回轉窯焙燒環(huán)節(jié)工藝參數(shù)（溫度、壓力等）實施監(jiān)控，根據(jù)設備啟停順序，控制設備啟停，保證設備正常運轉。包括皮帶秤的啟停、標定、料量給定、調節(jié)、計量、反饋、顯示功能。中央控制室：監(jiān)控計算機、打印機等，負責對整個回轉窯工藝參數(shù)、電氣參數(shù)和設備運行狀態(tài)進行監(jiān)控、管理、歷史數(shù)據(jù)趨勢存儲以及報表打印；通過光纖交換機將其它兩個過程站環(huán)狀連接，提高網速健壯度，并且可能通過工控網絡和企業(yè)內部管理網絡之間的訪問控制，實現(xiàn)ERP數(shù)據(jù)同步?；谒嗷剞D窯PLC控制系統(tǒng)的分析為了保證整個系統(tǒng)安全可靠和生產的連續(xù)性，提高自動化水平，適應回轉窯工藝要求。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。從的機外電路來說，使用構成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。例如三菱公司生產的F系列平均無故障時間高達30萬小時。高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。目前已從小規(guī)模單機順序控制，發(fā)展到包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領域。專家認為，可編程控制器將成為今后工業(yè)控制的主要手段和重要的基礎設備之一，機器人、CAD/CAM將成為工業(yè)生產的三大支柱。它具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點，已廣泛用于工業(yè)過程和位置的自動控制中。應用在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意！在此我表示真誠的感謝！參考文獻[1]林平勇. 電工電子技術．上海：中國電力出版社，[2]常斗南．可編程控制器從課題的選擇到項目的最終完成，都始終給予我細心的指導和不懈支持。 謝 辭本課題及論文是在李素芳老師的親切關懷和悉心指導下完成的。若以后條件允許，可以對以上設計進行進一步完善。應避免在總體設計未完成的情況下，先動手做細節(jié)問題，最終導致整個系統(tǒng)無法正確連接，成為一個個分散的小系統(tǒng)； 由于客觀條件的限制，在本設計中沒有將指令程序通過編程器送入PLC，并且還未進行系統(tǒng)模擬調試和完善程序。在操作方式選擇和細節(jié)設計時，應最大限度地滿足操作方便、功能齊全的設計目標。 3. 為了敘述方便，突出重點，選擇了一個相對簡單的系統(tǒng)作為示例，其硬件電路和梯形圖軟件都較為簡單明了。閱讀原理圖時要用系統(tǒng)、整體的觀點去對待，善于從中找出內在的關聯(lián)。1. 該設計只是電氣控制系統(tǒng)的一部分，一個完整的電控系統(tǒng)還應包括所有元器件的選型、電控柜的布置等內容(限于篇幅，提供的完整設計資料里將這部分內容省略)。另需指出的是，PLC運行指示燈的觸發(fā)信號是SZ3內部的一個特殊繼電器SP001，當PLC上電后SP001一直處于ON狀態(tài)。I072為試燈按鈕，按下試燈按鈕后，所有指示燈應全亮，目的是為了測試指示燈是否完好無損，保證設備運行時正常指示。例如主減速機潤滑站壓力低的報警信號就是在起動油泵并延時后壓力低時，2SP1的常閉觸點閉合，延時一段時間T030閉合后， MPa，則PLC內部輔助繼電器M200為快閃信號，Q034壓力低紅燈開始快速閃爍，同時蜂鳴器發(fā)出報警聲。在自動和手動兩種情況下，一旦油溫高于15℃時，常閉觸點1ST斷開(利用該溫度控制器的切換差)，加熱器自動停止運行。在自動加熱的情況下，當油溫低于12℃時，溫度控制器常閉觸點1ST閉合，電加熱器自動投入工作。電磁球閥與油泵電機的工作是交替的，當泵工作時，電磁球閥斷電；當電磁球閥得電時，油泵電機停止工作；、M034輔助繼電器回路是為了防止窯體初始狀態(tài)恰好在下限位、下下限位時，在擋輪液壓站起動按鈕未按下的情況下，回轉窯自動上行運動的保護措施。當碰到下限行程開關1SQ3時，1SQ3閉合，1 油泵接觸器Q000得電運行，此時電磁球閥又重新斷電。為了防止上限行程開關失靈，另加了上極限限位開關。當按下起動按鈕1SB1時，1 泵工作，窯體上行。2ST3是為防止電接點溫度計損壞。程序如圖54所示：圖54 潤滑站1 油泵電機控制程序 主減速機潤滑站加熱器的運行 當冬季天冷造成油溫低于15℃時，(I050)閉合，加熱器Q006(2KM3)線圈吸合并自保，電加熱器自動投入工作。T005主要是防止剛開機壓力處于不穩(wěn)定期間泵頻繁動作而設置的抗干擾措施， MPa，再次延時20秒后壓力仍低時，備用泵才投入運行。1 .當1 油泵為主油泵并處于現(xiàn)場操作時，按下起動按鈕2SB1，PLC內部輔助繼電器M030得電，1 油泵被投入運行。圖53 潤滑站起停程序 主減速機潤滑站油泵電機的工作油泵電機的控制屬程序設計中的重要內容，現(xiàn)以1 油泵電機為例，說明油泵電機的編程要點。當轉換開關SA1在集中控制方向時，來自總廠DCS的遠程起動信號和停止信號也應使輔助繼電器M031帶電或失電。當按下停止按鈕時，M030失電。當油溫降到35℃時，電磁水閥中間繼電器線圈2KA3失電，冷卻水停止。具體的過程可查閱完整的程序。潤滑站剛起動時油壓較低，這時應采取延時的措施，等待運行一段時間后，再采用報警和投入輔助油泵電機的動作，否則會造成頻繁的動作和虛假的報警。程序如圖51所示：圖51 閃爍信號的產生程序 主減速機潤滑站起動及抗干擾措施在回轉窯主機開機前，應先開啟主減速機潤滑站，只有當其正常工作后才能啟動主電機或輔助電機，這是系統(tǒng)工藝所要求的連鎖條件。一般情況下，M200為快閃信號。閃爍信號有兩種方式：快閃和慢閃。這時蜂鳴器停止鳴響，只剩慢閃的光報警信號，直到故障排除后，報警指示燈自動熄滅。快速閃爍表示故障的發(fā)生，在快閃的同時，蜂鳴器發(fā)出聲響，表示聲光報警信號。紅色指示燈表示故障，在電控柜面板上用銘牌標明每個指示燈表示的故障或正常運行時的含義。 其余的輸出接點均接指示燈，實現(xiàn)對擋輪液壓站和主減速機潤滑站的信號顯示，確保在車間控制室內的操作人員通過指示燈掌握車間現(xiàn)場內回轉窯的實際運行狀況，以便對各種故障做出正確判斷，確定事故原因及采取必要措施。 2. PLC輸出Q000～Q00Q004～Q006輸出控制擋輪液壓站和主減速器潤滑站油泵電機及加熱器的接觸器線圈，從而實現(xiàn)油泵和加熱器按各自的要求自動投入或停止工作。 I070～I071分別為操作方式的選擇開關及主電機運行的外界連鎖信號的引入，報警試驗是為檢測所有的信號燈是否完好而設的。這些工作均是主減速機潤滑站控制的重要內容。此信號用于壓力低時，使主、輔泵共同投入運行，直至壓力正常后，自動停止輔助油泵的工作。油壓檢測來自于壓力控制器YWK50 C，共有3個，分別用于檢測油壓低、油壓正常和油壓高， MPa、 MPa、 MPa。另一個電加熱器2ST2的上、下限分別設定為35℃和45℃，當油溫高于45℃時，自動打開電磁水閥，投入冷卻水降溫；當油溫低于35℃ 時，關電磁水閥，冷卻水自動停止。當溫度大于上限時，上限常開(常閉)觸點閉合(斷開)。I050～I057接入的是主減速機潤滑站的油溫、油壓檢測信號，其中2ST2ST2均為電接點溫度計WTZ288的上、下限信號。、下限接點信號，用于極限位置的聲光報警。 I030～I036的輸入有：主減速機潤滑站的油泵起停按鈕信號，1 油泵、2 油泵的主/輔轉換開關信號及來自總控室的油泵起?？刂频倪h程信號。其中1ST是溫度控制器的常開觸點，1SP1為壓力控制器的常開觸點，擋輪液壓站濾油器是否堵塞是靠1SP1SP1SP4的壓差開關檢測的，因壓差開關的額定電壓為AC 24 V，所以不能直接連在PLC輸入回路中，要先經壓差開關接中間繼電器1KA1KA1KA3的線圈，然后將1KA1KA1KA3的常開觸點接至PLC輸入端。I010～I013輸入的是擋輪液壓站的上限位、上極限限位與下限位、下極限限位行程開關信號，用于控制回轉窯窯體的上行—下行—上行—下行循環(huán)控制，并實行上極限限位和下極限限位的聲光報警，上極限限位和下極限限位是為防止上限位和下限位行程開關失控而設置的多重保護。I006與I007是來自總廠中控室的油泵起動與停止信號的無源接點。輸出點的一端接DC 24 V的正極(線路圖中的L＋)，另一端分別接Z16TD2的0～7端。圖44 輸入模塊Z16NA1的接線2 . 輸出模塊Z8TR1和Z16TD2的硬件連接圖分別如圖4圖46所示：這兩個模塊的接線方法與輸入模塊接線原理相似，但應注意Z8TR1有兩個公共端C，均應連接電源端。從接線圖中可看出，本模塊在連接時可將輸入點分為兩部分，每部分含有8個輸入點，輸入點的一端接AC 100 V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。這種情況下，指令編程器可省略。在系統(tǒng)連線時，將各個模塊直接插入電源框架插槽中即可； （5）指令編程器主要是為輸入程序指令準備的。其余28點用于各指示燈(指示燈額定電壓為DC 24 V)的輸出控制，電壓要求為DC 24 V。因此本系統(tǒng)采用16點輸入模塊4塊，其中4點作為裕量，以備日后對系統(tǒng)改進和擴充時使用； （3）本系統(tǒng)對可編程控制器輸出數(shù)的總需求為44點。（1）SZ3的CPU模塊自帶E2PROM，故不需另選存儲器。因SZ3為組合式PLC，故還應選擇電源框架和編程器：如表41所示。SZ3屬緊湊組合式小型PLC，價格便宜，易于操作，結構小巧，可靠性高，適宜于點數(shù)較少的單機控制場合。經計算各種機型和方案的投入費用，依經濟性原則選擇最優(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，并且全為數(shù)字量輸入/輸出，屬于小型的控制系統(tǒng)。 PLC硬件配置、I/O模塊選擇。正轉(或反轉)接觸器線圈帶電后，通過主回路中相應的主觸點4KM1(或4KM2)吸合，使電機帶電后正轉(或反轉)。在正轉電路里加入了一個4KM2反轉接觸器的常閉觸點，這樣就保證了正轉時不能反轉。控制回路是一個典型的正反轉電路，當正轉按鈕4SB1按下時，4KM1接觸器線圈帶電吸合。當按下停止按鈕3SB2時，接觸器3KM線圈失電，輔助電機停止運行。3KM常開觸點是為自保而設計的。LS是主電機/輔助電機的限位器，當它打在閉合端時，表示輔助電機處于工作狀態(tài)。如圖42水泥窯配電原理圖： 圖42　水泥窯配電原理圖 電氣控制系統(tǒng)設計分類該水泥窯的電氣設計按設計內容可分為如下幾部分：、控制回路設計；；。PLC另一輸出模塊Z8TR1要求電壓為AC 200 V，可直接用AC 220 V替代。AC 220 V經變壓器TC1獲得AC 110 V的供電電源(