【正文】 ............................28 硬件電路設(shè)計 .........................................................................................................29 回轉(zhuǎn)窯電機控制電路.........................................................................................................29 電磁球閥和濾油器的控制電路 .........................................................................31 PLC 供電模塊圖 ...............................................................................................32 PLC 輸入模塊圖 ...............................................................................................33 PLC 輸出模塊圖 ...............................................................................................35 梯形圖程序設(shè)計 .....................................................................................................36 綜合啟動控制程序...........................................................................................36 綜合指示燈程序 ..............................................................................................37 三級操作控制程序...........................................................................................37結(jié)論 ..................................................................................................................................39參 考 文 獻(xiàn) ....................................................................................................................40致 謝 ................................................................................................................................411 緒論 水泥生產(chǎn)工藝水泥生產(chǎn)是由原料預(yù)處理(均化、破碎、烘干等)、生料制備(配料、粉磨、均化)、熟料鍛燒(分解預(yù)熱、鍛燒、煤磨)、水泥制成(水泥配料、粉磨、包裝)四大部分組成，其中水泥熟料的煅燒是水泥生產(chǎn)中最重要的過程，所用的設(shè)備——水泥回轉(zhuǎn)窯，常被稱為水泥廠的心臟。熟料經(jīng)再次配料后，先由輥壓機將進(jìn)料壓成實餅(小型的水泥廠一般不另設(shè)輥壓機)，再送入水泥磨，磨成粉狀的水泥。水泥生產(chǎn)工藝流程圖見圖 。201。243。181。179。206。207。212。206。201。202。187。213。205。185。209。193。196。190。181。202。179。207。226。204。208。184。212。200。178。231。213。195。196。195。202。184。190。181。202。179。204。204。202。193。191。185。209。174。224。203。191。 202。193。192。200。187。203。196。210。212。207。207。200。248。229。207。圖 水泥生產(chǎn)工藝流程圖 回轉(zhuǎn)窯的造型是一個傾斜的圓筒(本系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)窯筒體長 60 m，大圓筒直徑為，小圓筒直徑 3m)，生料由圓筒的高端加入，由于圓筒具有一定的傾斜度并在不斷地回轉(zhuǎn)，因此物料由高端向低端逐漸運動，在這個過程中煤粉在窯內(nèi)燃燒，對其物料加熱鍛燒，從而制成水泥熟料。圖 水泥回轉(zhuǎn)窯機械設(shè)備 水泥熟料的煅燒熟料煅燒：將生料制備過程中制得的生料送入煅燒窯，經(jīng)高溫煅燒，發(fā)生一系列物理的、化學(xué)的和物理化學(xué)變化后形成熟料的工藝過程。相應(yīng)分為干燥帶、預(yù)熱帶、分解帶和放熱帶，燒成帶和冷卻帶。另外有時輸送設(shè)備，將原料從進(jìn)料端輸送到出料端。 水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的煤粉燃燒特點：具有一定動量的空氣(一次風(fēng))攜帶一定量的煤粉噴入水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)實現(xiàn)著火燃燒。 回轉(zhuǎn)窯的發(fā)展回轉(zhuǎn)窯的應(yīng)用起源于水泥生產(chǎn)，1824 年英國水泥工 J 阿斯普發(fā)明了間歇操作的土立窯；1883 年德國狄茨世發(fā)明了連續(xù)操作的多層立窯；1885 英國人蘭薩姆(ERansome)發(fā)明了回轉(zhuǎn)窯，在英、美取得專利后將它投入生產(chǎn)，很快獲得可觀的經(jīng)濟效益。① 它的技術(shù)性能和運轉(zhuǎn)情況，在很大程度上決定著企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本。在回轉(zhuǎn)窯的應(yīng)用領(lǐng)域，水泥工業(yè)中的數(shù)量最多。因此，回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)中的主機，即水泥工廠的“心臟 ” 。它具有廣闊的空間和熱力場，可以供應(yīng)足夠的空氣，裝設(shè)優(yōu)良的燃燒裝置，保證燃料充分燃燒，為水泥煅燒提供必要的熱量。③ 作為化學(xué)反應(yīng)器，隨著水泥熟料礦物形成不同階段的不同需要，它既可分階段地滿足不同礦物形成對熱量、溫度的要求，又可以滿足它們對時間的要求。 水泥回轉(zhuǎn)窯硬件系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)水泥回轉(zhuǎn)窯由機械、電氣、液壓等部分組成。與電氣傳動有關(guān)的技術(shù)的參數(shù)如下：① 主電機：型號為 YPG315L6 的高轉(zhuǎn)矩變頻調(diào)速電機，功率 110 kW，額定轉(zhuǎn)速 100 r/min。 ③ 主減速機潤滑站：型號為 TE525，它是為主減速機提供潤滑的保護設(shè)備。稀油潤滑站由油站和儀表盤組成，通常安裝在保護設(shè)備附近的地下油庫或地坑中。 ⑤ 燃燒器移動小車：電機型號 ，功率為 kW，轉(zhuǎn)速為 1400 r/min。輔助電機的作用是在檢修時低速驅(qū)動筒體旋轉(zhuǎn)，工藝要求主電機與輔助電機之間必須互鎖，即主電機運行時，輔助電機禁止運行；輔助電機運行時，主電機禁止轉(zhuǎn)動。輔助電機應(yīng)配有備用電源，以備停電時在瞬間自動切換，由備用電源供電。主電機的作用是驅(qū)動筒體按一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，與水泥生料下料量、風(fēng)量和給煤量協(xié)調(diào)運行。 ③ 燃燒器移動小車的正反轉(zhuǎn)運行控制。④ 主減速機潤滑站的控制應(yīng)按 TE525 潤滑站的壓力、溫度、液位等控制要求實現(xiàn)。控制的具體要求如下：1) 油壓控制：在潤滑裝置出油口處設(shè)有油壓控制點，有 3 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 MPa 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。第三個壓力控制器用于控制系統(tǒng)最高壓力設(shè)定，當(dāng)油壓達(dá)到 MPa 時，發(fā)出聲光報警信號。當(dāng)油箱內(nèi)油液溫度低于 15℃時，電加熱器自動投入工作狀態(tài)，當(dāng)達(dá)到 25℃時，電加熱器自動切斷。溫度控制器用于出油口處最高油溫值的控制，當(dāng)油溫達(dá)到 55℃時，發(fā)出聲光報警信號。當(dāng)液位超上限或低于下限時，應(yīng)發(fā)出油箱內(nèi)缺油的聲光報警信號。TE525 主減速機潤滑站含有如下電氣組件：：Y112M6B8，2 臺，AC 380V，50Hz。：VQK02，1 件，AC 220V：200μA，DC 24V：。：YWK50C，1 件，AC 380V：3A，DC 220V：，阻性負(fù)載，溫度設(shè)定范圍 50～60℃。：YWK50C，3 件，AC 380V：3A；DC 220V：25A，阻性負(fù)載，壓力設(shè)定范圍 0～1MPa。主減速機潤滑站見圖 ?？刂埔鬄椋?) 回轉(zhuǎn)窯在窯體上行時，其中一臺油泵電機通電，油泵打出的液壓油進(jìn)入2 擋油缸中，驅(qū)動窯體上行。窯體靠自重把油缸中的油壓回到油箱，窯體向下滑行。液壓站這樣循環(huán)工作，使得窯體實現(xiàn)按上行→下行→上行→下行的方式運動。 3) 油溫控制：用溫度控制器監(jiān)控油箱中的油溫。4) 壓差控制：本液壓站設(shè)有 3 個濾油器，當(dāng)濾油器進(jìn)出口兩端壓差達(dá)到或超過 MPa 時，發(fā)出濾芯堵塞聲光報警信號。：23QDF6B/，1 件，DC 24V。 ：D505/18D，1 件，壓力設(shè)定范圍 ～25MPa，AC 220V：3A。：CSV，3 件，DC 24V：2A，AC 220V：，△P=。圖 擋輪液壓站 電氣控制方案根據(jù)生產(chǎn)工藝和電氣控制目標(biāo)，可以看出水泥回轉(zhuǎn)窯傳動系統(tǒng)屬典型的小型開關(guān)量輸入/輸出控制系統(tǒng)，控制要求和連鎖要求較多，且與回轉(zhuǎn)窯其它控制系統(tǒng)之間關(guān)聯(lián)密切，在調(diào)試中需不斷對其改進(jìn)和擴充。電氣總圖如圖 所示。174。224。164。178。214。186。185。190。168。181。187。247。245。217。247。231。245。216。207。214。203。200。172。190。161。163。AX1184。231。216。228。171。171。216。210。171。188。213。161。181。216。198。228。246。207。203。248。207。 163。AL0186。181。187。177。203。191。241。162。209。213。188。200。172。214。168。207。201。179。179。207。圖 電氣總圖如圖中所示，水泥窯主要分為三段控制：進(jìn)料端、電機端、燃燒小車端。具體方案如下：① 主電機為變頻調(diào)速電機，故采用變頻器控制其調(diào)速運行。③ 擋輪液壓站、主減速機潤滑站因控制內(nèi)容多，工藝復(fù)雜，兩者均采用由PLC 控制的方式，利用 PLC 的硬件電路與軟件結(jié)合，實現(xiàn)擋輪液壓站、主減速機潤滑站的正常運轉(zhuǎn)與故障報警等控制功能。分別為＋AL0(主電機變頻調(diào)速控制柜)、＋AL1(PLC、液壓站及潤滑站控制柜)，＋AX1(輔助電機控制箱)、＋AX2(燃燒小車控制箱)、＋AX3(主減速機潤滑站現(xiàn)場控制箱)。即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展、演變而來的。① DCS 的 特 點 DCS 是 計 算 機 技 術(shù) 、 控 制 技 術(shù) 和 網(wǎng) 絡(luò) 技 術(shù) 高 度 結(jié) 合 的 產(chǎn) 物 。 操 作 采 用 計 算 機 操 作 站 ， 通 過 網(wǎng) 絡(luò) 與 控制 器 連 接 ， 收 集 生 產(chǎn) 數(shù) 據(jù) ， 傳 達(dá) 操 作 指 令 。 ② DCS 的 結(jié) 構(gòu) 從 結(jié) 構(gòu) 上 劃 分 ， DCS 包 括 過 程 級 、 操 作 級 和 管 理 級 。 操 作 級 包括 ： 操 作 員 站 和 工 程 師 站 ， 完 成 系 統(tǒng) 的 操 作 和 組 態(tài) 。 ③ DCS 的 控 制 程 序DCS 的 控 制 決 策 是 由 過 程 控 制 站 完 成 的 ， 所 以 控 制 程 序 是 由 過 程 控 制 站 執(zhí)行 的 。 操作方式設(shè)計① 集中/現(xiàn)場操作。這三級控制系統(tǒng)之間可互相傳遞參數(shù)，其中總廠的 DCS 可直接發(fā)送命令啟動現(xiàn)場設(shè)備，而現(xiàn)場設(shè)備的重要參數(shù)又可傳遞到總控室，并在計算機屏幕上顯示其實時的狀態(tài)信息。現(xiàn)場控制站的主要任務(wù)是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及處理； 根據(jù)控制程序來實施實時的過程量的控制；進(jìn)行設(shè)備監(jiān)視和系統(tǒng)的測試與診斷。根據(jù)具體情況由它們組成若干個現(xiàn)場控制站。本柜操作適用于在車間控制柜的面板上進(jìn)行操作，機旁操作適用于檢修時用現(xiàn)場操作箱的控制裝置進(jìn)行操作。 185。210。191。214。188。227。179。214。196。216。202。DCS212。179。178。247。181。228。231。241。163。AL0181。191。185。163。AL1181。191。185。163。AX2181。191。207。163。AX1181。191。207。163。AX3181。191。207。203。196。210。201。177。207。179。191。207。187。197。178。247。各個操作站可以互為備用。水泥窯向外界提供的連鎖信號有：① 主電機運行、跳閘信號。③ 主減速機潤滑站正常信號。 來自于外界的連鎖信號有： 1) 來自于總控制室的擋輪液壓站、主減速機潤滑站啟動/停止信號。 配電系統(tǒng)由三相四線制取一相和地所得控制電壓為交流 220V，AC 220V 經(jīng)變壓器、一體化電源等裝置后獲得控制系統(tǒng)所需各種等級的電壓。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 的變壓器，故選用二次側(cè) AC 110 V，也可滿足 PLC 輸入模塊 AC 100V 電壓的要求)，AC 220V 經(jīng)變壓器TC2 后變?yōu)?AC 24V。PLC 另一輸出模塊 Z8TR1 要求電壓為 AC 200V，可直接用 AC 220 V 替代。該水泥窯的電氣設(shè)計按設(shè)計內(nèi)容可分為如下幾部分：① 主回路設(shè)計、控制回路設(shè)計。③ 梯形圖軟件設(shè)計。L1N163。171。 163。171。4 163。QF342161。20 V163。24L171。F62L163。34圖 水泥窯配電原理圖4 硬件電路設(shè)計 輔助電機的控制輔助電機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。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?；剞D(zhuǎn)窯系統(tǒng)一般布置了一到兩臺汽油電機的寸步電機。② 在主減速機潤滑站工作正常時，表示主減速機潤滑站工作正常的接觸器2KA5 常開觸點閉合。此時按下起動按鈕 3SB1，3KM 接觸器線圈得電，輔助電機運轉(zhuǎn)。輔助電機主控回路