【正文】 電壓信號引入 A/D轉(zhuǎn)換器 ADC0804（ 單通道 8位逐次比較型 A/D轉(zhuǎn)換器 ） ， 經(jīng)模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換 ， 產(chǎn)生 8 位二進制數(shù)字信號 D0～ D7， 接入 8051單片機的 ～ 端。其余 I/O 接線圖見附錄 B。 輸出 點的一端接 AC 110V 電源的一相 （ 如本系統(tǒng)線路圖中的 L22） 。 擴展模塊 ， 7塊 ① 模塊連線圖 在做硬件連接圖前 ， 應(yīng)在 PLC 用戶手冊上查出所用各模塊的接線圖 ， 嚴(yán)格按連 接圖接線。因此 本設(shè)計選用的是 S7200 系列 PLC。 S7200系列具有極高的性能 /價格比。 I/O 連接圖 磨機中的四個 潤 滑站 ， I/O 總數(shù)共計 230 個 ， 將其全部納入 PLC 控制。各模塊的輸入 /輸出信號均按潤滑站的順序及信號類型依次排列構(gòu)成 I/O 表 ， 然后按 I/O 表順序依次接入信號就完成了硬件接線圖工作。 水泥磨系統(tǒng) PLC輸入 /輸出的內(nèi)容與設(shè)計實例中水泥窯的輸入 /輸出較為相似 ，所不同的是水泥磨輸入 /輸出點較多 ， 需一個個排列 ， 在設(shè)計 I/O 表時要仔細(xì)對待。對單個潤滑站來說 ， 接入輸入端的信號依次為：低壓泵 2電機及電加熱器的保護信號 ， 泵電機的接觸器觸點保護信號以及壓力、 溫度、液位、流量、硬件電路設(shè)計 11 濾油器壓差等信號 ， 還有作為整個系統(tǒng)的試燈、消警、油泵總起動、油泵總停止、主機 /輔助電機限位、主電機定子合閘、輔助電機工作、集中 /現(xiàn)場控制、聯(lián)動和單動、主電機軸瓦測溫上限、上上限等信號以及單片機溫度檢側(cè)儀的上限、上上限報警的觸點信號。安排的原則是 4個潤滑站的信號依次排列 ， 并在電氣原理圖上用文字提示出組件觸點代表的是哪個潤滑站的何種信號 ， 在電氣圖中各潤滑站的組件代號按 1～ 4的順序排列 ， 例如主電機潤滑站壓力低信號組件標(biāo)號為 1SP1， 壓力正常信號為 1SP2， 壓力高信號為1SP3， 則其余各潤滑站壓力低信號依次為 1SP 2SP 3SP1。 輔助電機控制原理圖 見圖 所示。當(dāng)按下停止按鈕 SB22時 ， 接觸器 KM2 線圈失電 ，輔助電機停止運行。 控 制回路中串入 繼電器 KA2（ 主電機運行中間繼電器 ） 的常閉觸點 ， 其作用是實現(xiàn)主輔電機間的互鎖。此時按下起動按鈕 SB21， KM2 接觸器線圈得電 ， 其主觸點萬花樓大學(xué)（ 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 10 KM2閉合 ， 輔助電機運轉(zhuǎn)。 輔助電機可通過兩條途徑起 動運行： 1） 當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān) SA1 處于現(xiàn)場操作位置時 ， 通過輔助電機現(xiàn)場操作箱上的起停按鈕 （ SB21和 SB22） 直接控制電機運轉(zhuǎn)。 ② 控制回路是一個典型的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)電路 ， 在該回路中串入了 4個潤滑站均正常的連鎖信號 1KA 2KA 3KA 4KA5 和主 /輔限位器限位信號 LS（ 此時限位器應(yīng)處于輔助電機為主 的 2狀態(tài) ） 。 HL21FR187KM2SB12KM21SASB114KA53KA52KA51KA5LSQF11L1+EL5316421 3 52 4 61W211V21U21U22 V22 W221L21L32QF1KM1FR1+W23V23U235316427878KM2 4 61 3 5水電阻起動柜KM1KT1KM1KT1KMKA1ST3QF3FR312L12N 圖 主電機控制原理圖 輔助電機的控制 ① 輔助電機為籠型異步電動機 ， 可采用直接起動。 主電機運行時 ， 信號指示燈 HL21硬件電路設(shè)計 9 亮。 當(dāng)主電機定子溫度超過 65℃ ， 電點接觸溫度計 ST3 斷開 ， 主電機停止運行。當(dāng)主電機開始起動時 ， 時間繼電器 KT1 開始計時 ， 計時時間到 ， 其常開延時閉觸點 KT1 閉合 ， 接觸器 KM 線圈得電 ， 其主觸點閉合 ， 將主電機直接接地。 當(dāng) KM1 線圈得電 時 ，接觸器 KM 未得電 ， KM的主觸點斷開。 主 電機主控回路和控制回路中 斷 路器 QF QF3 及熱繼電器 FR FR3 主要起過熱過載的保護作用。 KM1 常開 輔助 觸點是為實現(xiàn)自鎖而設(shè)計的。 2） 在 4 個潤滑站工作正常時 ， 繼電器 1KA 2KA 3KA 4KA5 常開觸點閉合 ， LS 是主電機 /輔助電機的限位器 ， 當(dāng)它打在閉合端 （ 即 1 端閉合 ） 時 ， 表示主電機處于工作狀態(tài)。只有這兩個信號均滿足的條件下 ， 主電機 電機才能運行。 ① 主 電機為高壓繞線轉(zhuǎn)子型大功率電機 ， 采用高壓開關(guān)柜加液體電阻變阻起動柜的方式控制 。 高壓開關(guān)柜可接收的外部信號為外部請求的主電機合閘信號、即時跳閘信號和緊急停車信號。 圖 TEX332機械設(shè)備 萬花樓大學(xué)（ 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 8 3 硬件電路設(shè) 計 主電機的控制 主電機為電壓 6kV， 功率 1000kW 的高壓繞線轉(zhuǎn)子型大功率電機。當(dāng)溫度達(dá)到上上限 70℃時 ， 應(yīng)自動關(guān)閉主電機 ， 使水泥磨停止旋轉(zhuǎn) ， 以避免燒毀主軸承的重大事故。 ④ 在主控室里用儀表實時顯示主軸承 4個測溫點的實 際溫度值。 2） 本裝置高低壓供油系統(tǒng)中設(shè)有壓力、油流量、溫度等控制點 ， 只有在本裝置進入正常工作狀態(tài)時 ， 磨機才能起動。 TE332X 高低壓潤滑站的控制功能要求為： 1） 本裝置設(shè)低壓供油油泵電機組兩臺 ， 高壓供油油泵電機兩臺；兩臺油泵電機中 ， 一臺正常工作 ， 一臺備用 ， 兩者互為備用關(guān)系。 冷卻水電磁水閥： ZCS25P， 1個。 低壓壓力控制器： YWK50C， 3個；高壓壓力控制器： D504/TD， 2個。 電接點溫度計： WTZ288， 2 個。 油箱用電加熱器： SRY2220/2， 3 個。電器組件參數(shù)為： 低壓油泵驅(qū)動電機： Y90S4V1， 2臺。 ③ 應(yīng)保證進料端和出料端主軸承潤滑站 TE332X 的正常運 行。多出的另一個電接點溫度計用于電磁水閥的控制 ， 當(dāng)溫度達(dá)到 45℃時 ， 電磁水閥打開 ， 投入冷卻水用于降溫。 設(shè)計方案 7 ② 應(yīng)保證主減速機潤滑站 TE525 的正常運行?！?P=。 壓力控制器： YWK50C， 3 件 ， AC 380V： 3A； DC 220V： 25A， 阻性負(fù)載 ， 壓力設(shè)定范圍 0～ 1MPa。 電接點溫度計： WTZ288， 1 件 ， AC 24～ 38V， 10μ A。 電加熱器： SRY2220/1， 3件 ， AC 220V， 2kW。 6） 雙筒過濾器壓差顯示：在雙筒過濾器上設(shè)有壓差信號開關(guān) ， 當(dāng)通過雙筒過濾器兩端壓差達(dá)到或超過 時 ， 發(fā)出濾芯堵塞聲光報警信號。溫度控制 器用于當(dāng)出油口處的最高油溫值達(dá) 55℃時 ， 發(fā)出聲光報警信號。當(dāng)油箱內(nèi)油液溫度低于 15℃時 ， 禁止主電機運行 ， 同時電加熱器自動投入工作。 3） 油流控制：在潤滑站的進油口處設(shè)置油流信號器用于監(jiān)視管路油流變化情況 ， 當(dāng)管路中油流量低于油流信號器設(shè)定的油流量控制值時 ， 油流信號器發(fā)出油流不足的聲光報警信號。第三個壓力控制器用于系統(tǒng)最高壓力控制。 2） 油壓控制：在潤滑裝置出油口設(shè)有油壓控制點 ， 有三個壓力控制器參與壓力設(shè)置點的控制 ， 當(dāng)出油口油壓下降到 時 ， 一個壓力控制器發(fā)出聲光報警信號 ， 同時啟動備用油泵投入工作。 潤滑站的設(shè)計任務(wù) ① 應(yīng)保證主電機潤滑站 TE521 的正常運行。主電機、輔助電機之間的運行靠限位器的位置實現(xiàn)機械上的切換 ， 決定某個時刻某個電機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 4萬花樓大學(xué)（ 學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 6 為工作電機。 輔助電機的設(shè)計任務(wù) 輔助電機應(yīng)能保證正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)運行。操作時 ， 要先起動四個潤滑站 ， 待運行一段時間 ， 壓力、溫度等指標(biāo)全為正常后 ， 才允許主電機運轉(zhuǎn)。 設(shè)計任務(wù)要求 主電機的設(shè)計任務(wù) 主電機為一個高壓繞線式異步電 動機 ， 功率較大 ， 應(yīng)保證高壓電機的帶載起動及正常運轉(zhuǎn)。 ⑤ 梯形圖軟件設(shè)計。 ③ 主電機潤滑站和主減速機潤滑站主回路、控制回路的設(shè)計。 主電機6 k V 1 0 k W主減速機出料端輔助電機3 M＋ A X 0 主減速機潤滑站＋ A X 2M主電機潤滑站＋ A X 1＋ A X 4出 料 端 主 軸 承 潤 滑 站控制室＋ A L 3＋ A L 2＋ A L 1＋ A L 0＋ A H 0進料端水泥磨＋ A X 3進 料 端 主 軸 承 潤 滑 站說明：＋ A H 0 ： 高 壓 開 關(guān) 柜＋ A L 0 ： 液 體 電 阻 起 動 柜＋ A L 1 ：主電機、主減速機 潤滑站控制柜＋ A L 2 ：進料端、出料端主 軸承潤滑站控制柜＋ A L 3 ： P L C 控制柜 ( 溫 度 檢 測 儀 在 控 制 柜 面 板 上 )＋ A X 0 ： 輔 助 電 機 控 制 箱＋ A X 1 ： 主 電 機 潤 滑 站 現(xiàn) 場 控 制 箱＋ A X 2 ： 主 減 速 機 潤 滑 站 現(xiàn) 場 控 制 箱＋ A X 3 ： 進 料 端 主 軸 承 潤 滑 站 現(xiàn) 場 控 制 箱＋ A X 4 ： 出 料 端 主 軸 承 潤 滑 站 現(xiàn) 場 控 制 箱 ： 對 稱 的 測 溫 點設(shè)計方案 5 圖 水泥磨控制回路配電原理圖 電氣設(shè)計任務(wù)分類 按總體設(shè)計方案的要求 ， 可將設(shè)計任務(wù)具體分類如下： ① 主電機高壓開關(guān)柜和液體電阻起動柜的設(shè)計。因這些回路較多 ， 應(yīng)在每一個回路中加入低壓斷路器予以 保護。因 4 個潤滑站中濾油器所用的壓差開關(guān)電壓為 AC 24V， 所以經(jīng)變壓器可將 AC 220V變?yōu)?AC 24V。 ② 總控室發(fā)出的磨機起停信號。 ⑤ 各潤滑站壓力、溫度均正常時的允許磨機起動信號。 ③ 各潤滑站正常運行信號。為了向水泥粉磨站其他設(shè)備及總廠 DCS 提供連鎖 ， 需送給外界的連鎖信號有： ① 高壓開關(guān)柜合閘信號 ， 即高壓柜中真空斷路器輔助觸點向外引出。 4個單通道溫度檢測儀分別裝在 PLC 控制柜＋ AL3 的操作面板上 ， 用數(shù)碼管實時顯示主 軸承的實際溫度。 4） 進料端主軸承潤滑站現(xiàn)場操作箱＋ AX3。 2） 主電機潤滑站現(xiàn)場操作箱＋ AX1。 5） 進料端和出料端主軸承潤滑站控制柜＋ AL2。 3） PLC 控制柜＋ AL3。 ① 控制柜包括： 1） 高壓開關(guān)柜＋ AH0。控制柜放在車間控制室 ， 現(xiàn)場操作箱放在水泥磨旁邊 ， 方便工人的現(xiàn)場操作。因 PLC 實時顯示功能較差 ， 配備專門的 OP面板 （ 人機界面 ） 價格昂貴 ， 故用單片機為核心制成溫度檢測儀表 ， 用四位數(shù)碼管顯示實時溫度 ， 并在測溫儀表中配備兩個常開觸點 ，引入 PLC 系統(tǒng) ， 分別用于上限報警和上上限的自動停磨。主電機采用高壓開關(guān)柜加液體電阻變阻起動柜控制。 用 AD590 溫度傳感器 ， 在進料和出料端筒體內(nèi)共設(shè)置 4個對稱測溫點 ， 用于檢測主軸承的溫度和超限狀態(tài)的聲光報警。 ④ 主減速機潤滑站：為減速機提供潤滑保護的設(shè)備 ， 型號為 TE525。 ② 輔助電機：在設(shè)備檢修時供筒體慢速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動設(shè)備 ， 型號為 Y225S8，功率為 ， 電壓 380V， 電流 。 圖 水泥磨機械設(shè)備 水泥磨組成設(shè)備 水泥磨由機械、電氣、液壓等系統(tǒng)組成 ， 與電氣系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)參數(shù)為： ① 主電機：水泥磨筒體高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動設(shè)備。水泥廠常用的生料磨、煤磨均屬球磨機 ， 兩者與水泥磨的結(jié)構(gòu)、工作原理、控制方式大同小異。正常生產(chǎn)時 ， 筒體處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài) ， 在旋轉(zhuǎn)的過程中 ， 通過鋼球的輾壓和重力等的作用 ， 將由進料端輸入的熟料經(jīng)幾個料倉輾磨為符合標(biāo)準(zhǔn)的粉末 ， 然后經(jīng)出料端將水泥成品送包裝車間打包出廠。水泥生