plc控制鍋爐輸煤系統(tǒng)設(shè)計(doc畢業(yè)設(shè)計論文)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 熱繼電器的感應(yīng)元件，它由兩種不同線膨脹系數(shù)的金屬機(jī)械輾壓而成。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的保護(hù)電器，在電路中作電動機(jī)的過載保護(hù)。電動機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常遇到過載情況，過載時間長時，繞組溫升超過了允許值是將會加劇繞組絕緣老化，縮短電機(jī)的使用年限，嚴(yán)重時甚至?xí)闺姍C(jī)繞組燒壞。因此，凡電機(jī)長期運(yùn)行時，都需要對其過載提供保護(hù)裝置。選用熱繼電器主要應(yīng)考慮的因素有：額定電流或熱元件的整定電流要求均應(yīng)大于被保護(hù)電路或設(shè)備的正常工作電流。作為電動機(jī)保護(hù)時，要考慮其型號、規(guī)格和特性、正常啟動時的啟動時間和啟動電流、負(fù)載的性質(zhì)等。在接線時對星型聯(lián)結(jié)的電動機(jī)，應(yīng)選擇帶斷相保護(hù)的熱繼電器。所選用的熱繼電器的整定電流通常與電動機(jī)的額定電流相等。在此系統(tǒng)中選用JR1620型的熱繼電器。 熔斷器熔斷器是一種簡單而有效的保護(hù)電器。在使用時，熔斷器串接在所保護(hù)的電路中，作為電路及用電設(shè)備的短路和嚴(yán)重過載保護(hù)，主要用做短路保護(hù)。熔斷器的容體與被保護(hù)的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時，容體允許通過一定大小的電流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)聲短路或嚴(yán)重過載時，熔體中流過很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量達(dá)到熔體的熔點(diǎn)時，熔斷器斷切電路，從而達(dá)到保護(hù)電路的目的。（1） 熔器類型的選擇 其類型應(yīng)根據(jù)線路的要求、使用場合和安裝條件來選擇。例如用于電動機(jī)過載保護(hù)設(shè)時，一般要求熔斷器容量不大，也不要求限流，但希望其安秒特性平穩(wěn)；用于配電時，如短路電流較大，則選高分?jǐn)嗄芰蛞髱蘖髯饔玫模鏡T0系列；在經(jīng)常發(fā)生故障的地方，最好選用可折式，如RC1A、RLRM10等系列；在易燃品的地方，當(dāng)然禁止選用敞開式的，并且其快速性應(yīng)該很好等。（2） 熔斷器額定電壓的選擇 其額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。（3） 熔斷器的額定電流的選擇 其額定電流必須大于或等于所裝的熔體的額定電流。（4）熔體的額定電流的選擇 熔體的額定電流可按以下幾種情況選擇：1）、對于電爐、照明等阻性負(fù)載的短路保護(hù)，應(yīng)使熔體的額定電流等于或稍大于電路的工作電流，即 Ifu≥I （）式中，Ifu為熔體的額定電流；I為電路的工作電流。2）、保護(hù)一臺電動機(jī)時，考慮到電動機(jī)啟動沖擊電流的影響，應(yīng)按下式計算 Ifu≥（~）IN （）式中，IN為電動機(jī)的額定電流 。3）、保護(hù)多臺電機(jī)時，則應(yīng)按下式計算 Ifu≥（~）INmax+∑IN （）式中，INmax為容量最大的一臺電機(jī)的額定電流；∑IN為其余電動機(jī)的額定電流的總和。4）、要依據(jù)動作特性校驗(yàn)所選擇熔斷器以及上下級的配合，前者是熔斷器自身特性于保護(hù)對象的匹配問題，后者是熔斷器之間的配合問題，在要求時才進(jìn)行校驗(yàn)。由公式得：2= 20A型的電機(jī)；2=45A可選用NGT00 50A型的熔斷器；2=59A 可選用NGT00 63A型的熔斷器；同理30KW的電機(jī)可選用NGT1 125A型的熔斷器、37KW的電機(jī)可選用NGT1 160A型的熔斷器、2=169A 可選用NGT1 160A型、 25A、 35A的熔斷器；對于總的電路的熔斷器選擇，可根據(jù)公司計算的，可選擇NGT4 1000A型的熔斷器。電機(jī)主電路圖的設(shè)計～MFL3NL2L1由于所有的皮帶電機(jī)和給煤機(jī)的工作方式和工作環(huán)境是一樣的，只是功率有所不同，所以它們的主電路的接線方式是類似的。：FRKMFL3NL2L1～M 主電路接線圖軟件設(shè)計熱電廠輸煤皮帶控制系統(tǒng)主要是通過皮帶運(yùn)輸機(jī)完成卸煤及上煤任務(wù)，本設(shè)計采用以PLC為核心控制12臺皮帶運(yùn)輸機(jī)，其中1～3皮帶機(jī)完成卸煤任務(wù)；4～7（有A、B兩條輸送線）皮帶機(jī)完成上煤任務(wù)。12臺皮帶運(yùn)輸機(jī)、給煤機(jī)分別用13臺電動機(jī)（M1～M13）帶動。系統(tǒng)軟件控制要求為：（1）起動。起動時，為了避免在前段運(yùn)輸皮帶上造成煤料堆積而造成事故，系統(tǒng)要求逆煤料的流動方向按一定時間間隔順序起動，即先起動該段的最后一臺皮帶機(jī)或設(shè)備，經(jīng)過5S延時后，再依次延時起動該段的其它皮帶機(jī)和設(shè)備。卸煤部分：先起動3皮帶機(jī)，經(jīng)5S延時，2皮帶機(jī)起動，經(jīng)過5S延時，起動1皮帶機(jī)，再經(jīng)過5s延時，起動料斗。卸煤部分的起動過程完成。上煤部分：先起動0皮帶機(jī)，經(jīng)5S延時，7皮帶機(jī)起動，經(jīng)過5S延時，6皮帶機(jī)起動，經(jīng)過5S延時，5皮帶機(jī)起動，經(jīng)過5S延時，4皮帶機(jī)起動，再經(jīng)過5S延時，給煤機(jī)起動，上煤部分的起動過程完成。（2）停止。停止時為了使運(yùn)輸皮帶上不殘留煤料而造成事故，系統(tǒng)要求順煤料流動方向按一定時間間隔順序停止，即先停止最前一臺皮帶機(jī)或設(shè)備，待30S延時后，在依次停止其它皮帶機(jī)和設(shè)備。卸煤部分：先停止料斗，經(jīng)過30S延時后，1皮帶機(jī)停止，經(jīng)30S延時后，2皮帶機(jī)停止，再經(jīng)305S延時，3皮帶機(jī)停止。卸煤部分的停止過程完成。上煤部分：先停止給煤機(jī)，經(jīng)過30S延時后，4皮帶機(jī)停止，經(jīng)過30S延時后，5皮帶機(jī)停止，經(jīng)過30S延時后，6皮帶機(jī)停止，經(jīng)過30S延時后，7皮帶機(jī)停止，再經(jīng)過30S延時后，0皮帶機(jī)停止。上煤部分的停止過程完成。（3）緊急停止。當(dāng)整個系統(tǒng)遇有緊急情況時，這種情況下，系統(tǒng)將無條件地把全部皮帶機(jī)停止。（4）故障停止。當(dāng)某臺皮帶機(jī)或設(shè)備發(fā)生故障時，該皮帶機(jī)及其前面的皮帶機(jī)立即停止，而該皮帶機(jī)以后的皮帶機(jī)待煤料運(yùn)完后才停止。如2皮帶機(jī)遇有故障時，1皮帶機(jī)和料斗立即停止，經(jīng)30S延時，3皮帶機(jī)上無煤料時，3皮帶機(jī)停止。整個熱電廠輸煤控制系統(tǒng)由一臺PLC控制，而在實(shí)際的運(yùn)行過程中，整個輸煤系統(tǒng)的卸煤部分和上煤部分是兩個不同的工作過程，其工作的過程互不受干擾和影響。此輸煤系統(tǒng)的卸煤部分和上煤部分分別有單機(jī)和聯(lián)機(jī)控制、手動和自動控制的方式供選擇。在熱電廠的實(shí)際現(xiàn)場，在每一臺皮帶機(jī)或設(shè)備上都裝有一個選擇轉(zhuǎn)換開關(guān)，以供其選擇自動控制方式或是單機(jī)（手動）控制方式，綜合考慮實(shí)際操作的方便性和工廠設(shè)備投資成本的高低（可編程序控制器輸入輸出點(diǎn)數(shù)越多價格就會越昂貴），單機(jī)（手動）控制方式的設(shè)計與PLC的控制和犁煤機(jī)的工作顯示沒有關(guān)系，即在每一臺設(shè)備或皮帶機(jī)的繼電器線圈之間串接一顯示燈，在犁煤機(jī)的接近開關(guān)線路上串接一顯示燈，顯示其工作狀態(tài)即可。所以軟件部分的設(shè)計主要是自動程序的設(shè)計，將其分為公共程序、卸煤部分和上煤部分的自動程序設(shè)計。公 用 程 序卸煤部分自動程序上煤部分自動程序 系統(tǒng)程序示意框圖因?yàn)檎麄€熱電廠輸煤控制系統(tǒng)由一臺PLC控制，共有0～7等12條輸送帶，由一個控制室控制，將這一臺PLC放在此控制室，對其說明如下： （1）控制要求整個控制系統(tǒng)可以分為卸煤部分和上煤部分。3輸送帶主要完成卸煤工作，即卸煤部分，此部分具有單機(jī)控制和聯(lián)動控制，手動和自動方式供選擇且具有急停和報警功能。當(dāng)運(yùn)行方式確定為聯(lián)動后，按下起動按鈕，電鈴響對各崗位發(fā)出預(yù)告信號，電鈴響一分鐘后自動停止，然后起動3輸送帶，再按逆煤流方向逐一起動每臺聯(lián)鎖電機(jī)，最后一臺電機(jī)起動完后，各臺設(shè)備正常運(yùn)行。正常停機(jī)按下停止按鈕，料斗停止下煤，經(jīng)一定延時后，各輸送帶按順煤流方向依次延時停機(jī)。如果遇其設(shè)備故障，該設(shè)備及其前面的設(shè)備立即停機(jī)，而該輸送帶以后的皮帶待料運(yùn)完后停機(jī)。0、7輸送帶主要完成上煤工作，即上煤部分，其與卸煤部分的要求一致，只是分AD、BD兩種方式運(yùn)行。（2）控制對象卸煤部分：a、料斗電磁閥1個b、1輸送帶皮帶傳動電動機(jī)1臺拉繩開關(guān)1個c、2輸送帶皮帶傳動電動機(jī)1臺拉繩開關(guān)1個d、3輸送帶皮帶傳動電動機(jī)1臺拉繩開關(guān)1個犁煤機(jī)3臺，每臺裝設(shè)1個接近開關(guān)，共3個。卸煤部分的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)如下：1）輸入信號。自動/手動方式的選擇需要1個輸入點(diǎn)；聯(lián)鎖啟動、停車、急停車需要3個輸入點(diǎn)；給煤機(jī)、1～3號皮帶機(jī)的熱繼電器觸點(diǎn)需要4個輸入點(diǎn)；1～3號皮帶機(jī)的拉繩開關(guān)需要3個輸入點(diǎn)。 共需11個輸入點(diǎn)。2）輸出信號。聯(lián)鎖啟動預(yù)告電鈴和故障報警電鈴需要2個輸出點(diǎn)；控制料斗電磁閥和1～3號皮帶機(jī)的3個交流線圈需要4個輸出點(diǎn)；共需要6個輸出點(diǎn)。上煤部分：a、給煤機(jī)1臺，包括電機(jī)1臺b、4輸送帶（A）、（B）皮帶傳動電動機(jī)2臺拉繩開關(guān)2個c、5輸送帶（A）、（B）皮帶傳動電動機(jī)2臺拉繩開關(guān)2個d、6輸送帶（A）、（B）皮帶傳動電動機(jī)2臺拉繩開關(guān)2個e、7輸送帶（A）、（B）皮帶傳動電動機(jī)2臺拉繩開關(guān)2個A、B每條輸送帶需犁煤機(jī)1臺，共需接近開關(guān)2個 f、0輸送帶皮帶傳動電動機(jī)1臺拉繩開關(guān)1個犁煤機(jī)3臺，需接近開關(guān)3個。卸煤部分的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)如下：1）輸入信號。聯(lián)鎖啟動、停車、急停車需要3個輸入點(diǎn)；給煤機(jī)、4~7和0號皮帶機(jī)的熱繼電器觸點(diǎn)需要10個輸入點(diǎn)；4~7和0號皮帶機(jī)的拉繩開關(guān)需要9個輸入點(diǎn)。 共需22個輸入點(diǎn)。2）輸出信號。聯(lián)鎖啟動預(yù)告電鈴和故障報警電鈴需要2個輸出點(diǎn)；AD和BD的工作方式的顯示需要2個輸出點(diǎn)；控制給煤機(jī)和1～3號皮帶機(jī)的10個交流線圈需要10個輸出點(diǎn)；共需要14個輸出點(diǎn)。綜上所述，共需要33個輸入點(diǎn)，20個輸出點(diǎn)，我選擇在設(shè)計中，首先將根據(jù)輸入輸出將PLC的輸入輸出端確定，分配所對應(yīng)的觸點(diǎn)，其I/： 系統(tǒng)I/O分配表輸入設(shè)備輸入點(diǎn)分配輸出設(shè)備輸出點(diǎn)分配手動/自動選擇開關(guān)卸煤部分啟動按鈕卸煤部分停止按鈕卸煤部分急停按鈕上煤部分啟動按鈕上煤部分停止按鈕上煤部分急停按鈕料斗YV0熱繼電器動斷觸點(diǎn)1皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)2皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)3皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)AD/BD運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換開關(guān)給煤機(jī)熱繼電器動斷觸點(diǎn)4A皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)5A皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)6A皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)7A皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)4B皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)5B皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)6B皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)7B皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)0皮帶熱繼電器動斷觸點(diǎn)1皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)2皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)3皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)4A皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)5A皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)6A皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)7A皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)4B皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)5B皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)6B皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)7B皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)0皮帶拉繩開關(guān)動斷觸點(diǎn)X0X1X2X3X4X5X6X7X10X11X12X13X14X15X16X17X20X21X22X23X24X25X26X27X30X31X32X33X34X35X36X37X40X41料斗YV0電磁閥1皮帶機(jī)(M1)交流線圈2皮帶機(jī)(M2)交流線圈3皮帶機(jī)(M3)交流線圈給煤機(jī)電機(jī)(M13)交流線圈4A皮帶機(jī)(M4)交流線圈5A皮帶機(jī)(M5)交流線圈6A皮帶機(jī)(M6)交流線圈7A皮帶機(jī)(M7)交流線圈4B皮帶機(jī)(M8)交流線圈5B帶機(jī)(M9)交流線圈6B帶機(jī)(M10)交流線圈7B帶機(jī)(M11)交流線圈0皮帶機(jī)(M12)交流線圈卸煤啟動預(yù)告電鈴卸煤故障電鈴上煤啟動預(yù)告電鈴上煤故障電鈴上煤部分AD工作方式顯示上煤部分BD工作方式顯示Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y16Y17Y20Y21Y22Y23控制系統(tǒng)的公共程序在SA0處于自動狀態(tài)（X0接通）時，功能繼電器M8002將中間繼電器M0和M1初始化，利用M0和M1使卸煤部分和上煤部分的狀態(tài)初始化。另外存在著上煤系統(tǒng)和卸煤系統(tǒng)故障電鈴的處理情況，發(fā)生故障有兩種可能：皮帶機(jī)或設(shè)備過載；皮帶機(jī)的拉繩開關(guān)作用。不管是什么時候發(fā)生故障，都會發(fā)出報警鈴聲。其梯形圖及指令表見附圖二卸煤部分自動程序卸煤部分的自動程序分為起動、停止、緊急停止、故障停止四大部分。起動：按下起動按鈕SB1，X1接通，Y16接通發(fā)出預(yù)告電鈴信號，同時定時器T33接通開始定時，一分鐘后，T33的常開觸點(diǎn)閉合，電鈴聲停止，為防止皮帶打滑或橫向斷裂造成落煤管堵煤和跑煤事故發(fā)生，系統(tǒng)按逆煤流方向起動最后一臺皮帶機(jī)即Y3接通，M3起動，3皮帶機(jī)起動運(yùn)行。T3開始計時，在此時