【正文】 27 燃燒系統(tǒng)流程圖 28 除塵系統(tǒng)流程圖 29六、控制系統(tǒng)調(diào)試報(bào)告 30 30 30 30 30 30 30 30 31七、心得體會(huì) 31 一、課程設(shè)計(jì)目的和任務(wù) 設(shè)計(jì)目的 PLC課程設(shè)計(jì)A教學(xué)的主要任務(wù)是在學(xué)生修完《可編程序控制器 A》理論課程后，進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)既能驗(yàn)證所學(xué)的基本理論知識(shí)，同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能與設(shè)計(jì)能力，使課堂上所學(xué)理論知識(shí)得以在實(shí)踐中運(yùn)用，做到“學(xué)以致用”的教學(xué)目標(biāo)。 設(shè)計(jì)任務(wù) 本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是在研究噴霧干燥塔系統(tǒng)的工藝流程的基礎(chǔ)上，基于M340 PLC 對(duì)噴霧干燥塔控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，編寫噴霧干燥塔控制系統(tǒng)下位機(jī)軟件，并對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試。 二、控制對(duì)象噴霧干燥塔的分析噴霧干燥塔將液態(tài)的料漿經(jīng)噴槍霧化后噴入干燥塔內(nèi)，干燥塔利用燃料燃燒的能量將鼓風(fēng)機(jī)送入的空氣進(jìn)行加熱。粉狀成品在塔內(nèi)利用旋風(fēng)分離原理從熱空氣中分離出來(lái)，有塔的底部翻版閥定期排入收集袋中的合格原料。噴霧干燥塔控制系統(tǒng)主要由燃燒、干燥、投料、除塵等幾個(gè)主要部分組成。它被廣泛得使用于化工、食品、陶瓷等諸多行業(yè)，作為原料或成品加工的設(shè)備，該設(shè)備一般都作為一套相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)進(jìn)行成套供應(yīng)。ID圖如圖11所示。 11 噴霧干燥塔Pamp。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)后，供油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，燃油通過(guò)溢油閥在回路中運(yùn)行，這樣第一可以加快點(diǎn)火時(shí)候的系統(tǒng)響應(yīng)速度，第二可以檢測(cè)回路的工作是否正常。吹掃結(jié)束后開增壓泵開始投油，投油負(fù)荷定為額定負(fù)荷的45%，投油30s后斷點(diǎn)火變壓器，此時(shí)火檢，若火檢輸入信號(hào)為1則說(shuō)明點(diǎn)火成功，繼續(xù)投油保持燃燒，然后再升負(fù)荷。主油回路采用雙電磁閥串聯(lián)的目的為保持截止的可靠性，燃料調(diào)節(jié)閥和助燃風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)閥聯(lián)動(dòng)，使風(fēng)和燃料的按比例變化。在干燥系統(tǒng)中，鼓風(fēng)機(jī)將空氣送入換熱器中加熱，熱空氣進(jìn)入干燥塔干燥所需物質(zhì)，接著干燥塔出口的熱空氣進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵，最終通過(guò)排風(fēng)機(jī)排入大氣。同樣在停止系統(tǒng)的時(shí)候最后停風(fēng)機(jī)，同樣使保護(hù)作用。溫度的控制包括熱空氣進(jìn)口溫度、煙氣出口溫度、干燥塔出口溫度，其中熱空氣進(jìn)口溫度是調(diào)節(jié)燃油量（即燃油調(diào)節(jié)閥的開度）的主要依據(jù)。 投料系統(tǒng) 投料系統(tǒng)的主要設(shè)備有料漿灌、溢流閥、電磁閥、料漿泵、噴霧裝置。同時(shí)，根據(jù)控制目標(biāo)自動(dòng)增/減料槍，保證干燥效果。 除塵器屬于噴霧干燥塔的外圍設(shè)備，除塵器外壁布置了三只氣錘，內(nèi)部設(shè)置八個(gè)除塵布袋實(shí)現(xiàn)對(duì)出塔空氣的過(guò)濾除塵。除塵器布置在干燥塔旁，在負(fù)壓控制中可以考慮到除塵器的反吹會(huì)造成干燥塔塔內(nèi)負(fù)壓的明顯波動(dòng)。三、 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 噴霧干燥塔控制功能描述良好的控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)是安全和經(jīng)濟(jì)，本次課程設(shè)計(jì)控制對(duì)象噴霧干燥塔的控制目標(biāo)是在安全的前提下確保對(duì)象的工藝參數(shù)穩(wěn)定，并以安全作為優(yōu)化目標(biāo)。噴霧干燥塔控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：（1）、自動(dòng)順序啟動(dòng)功能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)順序啟動(dòng)。（2）、安全停機(jī)功能可以自動(dòng)按供油泵，電磁閥，助燃風(fēng)機(jī)的順序停止系統(tǒng)。（3）、 自動(dòng)點(diǎn)火功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全點(diǎn)火。（4）、熄火自動(dòng)保護(hù)功能點(diǎn)火過(guò)程和正常運(yùn)行中因出現(xiàn)熄火信號(hào)，系統(tǒng)能自動(dòng)保護(hù)設(shè)備安全，并恢復(fù)到點(diǎn)火準(zhǔn)備狀態(tài)。出口溫度超過(guò)規(guī)定的故障限值5秒，打開“緊急排放閥”；出口溫度超過(guò)故障限值1分鐘，執(zhí)行“自動(dòng)停機(jī)”以保證系統(tǒng)安全。在“自動(dòng)模式”下，當(dāng)投料溫度升高時(shí)增加燃燒量，溫度升高到一定值，自動(dòng)增加一根噴槍；當(dāng)投料溫度降低時(shí)減少燃燒量，溫度降低到一定值時(shí)自動(dòng)減少一根噴槍。（9）、點(diǎn)火之后系統(tǒng)進(jìn)入手動(dòng)控制，當(dāng)滿足一定條件后系統(tǒng)自動(dòng)切換到自動(dòng)控制。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語(yǔ)言有利于縮短編程時(shí)間，因此，工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。通過(guò)分析本控制系統(tǒng)包含13個(gè)開關(guān)量輸入端口，28個(gè)開關(guān)量輸出端口，4個(gè)模擬量輸入端口。 存儲(chǔ)器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元的大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)器容量。為了設(shè)計(jì)選型時(shí)能對(duì)程序容量有一定估算，通常采用存儲(chǔ)器容量的估算來(lái)替代。 該選擇包括運(yùn)算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。（2）控制功能 本控制系統(tǒng)的控制功能主要為PLC順序邏輯控制和模擬量的控制。通信協(xié)議應(yīng)符合ISO/IEEE通信標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)是開放的通信網(wǎng)絡(luò)。 本控制系統(tǒng)的PLC通信接口選擇以太網(wǎng)。 離線編程方式：PLC和編程器公用一個(gè)CPU，編程器在編程模式時(shí)，CPU只為編程器提供服務(wù)，不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。離線編程方式可降低系統(tǒng)成本，但使用和調(diào)試不方便。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調(diào)試和操作方便，本控制系統(tǒng)的PLC常采用此編程功能。 （5）診斷功能 PLC的診斷功能包括硬件和軟件的診斷。通過(guò)軟件對(duì)PLC內(nèi)部的性能和功能進(jìn)行診斷是內(nèi)診斷，通過(guò)軟件對(duì)PLC的CPU與外部輸入輸出等部件信息交換功能進(jìn)行診斷是外診斷。 （6）處理速度 PLC采用掃描方式工作。 處理速度與用戶程序的長(zhǎng)度、CPU處理速度、軟件質(zhì)量等有關(guān)。掃描周期（處理器掃描周期）應(yīng)滿足：；。從應(yīng)用角度出發(fā)，通?？砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。本控制系統(tǒng)的PLC機(jī)型選擇組合型。對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致。 同時(shí)考慮是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。重要的應(yīng)用場(chǎng)合，應(yīng)采用不間斷電源或穩(wěn)壓電源供電。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。考慮經(jīng)濟(jì)性時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進(jìn)行比較和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。每增加一塊輸入輸出卡件就需增加一定的費(fèi)用。綜合以上條件，我們選擇M340PLC。軟件功能特性描述：（1）、自動(dòng)順序啟動(dòng)功能系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)順序啟動(dòng)。（2）、安全停機(jī)功能可以自動(dòng)按供油泵，電磁閥，助燃風(fēng)機(jī)的順序停止系統(tǒng)。（3）、 自動(dòng)點(diǎn)火功能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全點(diǎn)火。（4）、熄火自動(dòng)保護(hù)功能點(diǎn)火過(guò)程和正常運(yùn)行中因出現(xiàn)熄火信號(hào)，系統(tǒng)能自動(dòng)