毕业论文-水泥回转窑的设计方案

毕业论文-水泥回转窑的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 . 水泥回转窑的设计方案 摘 要 随着科学技术的发展～电气控制技术在各领域中得到广泛的应用。PLC以其可靠性高、灵活性强、使用方便的优越性～迅速占领了工业控制领域。本设计采用了PLC控制来实现回转窑的生产过程。 在建材、冶金、化工、建筑等许多行业中～广泛地使用回转圆筒型设备对散装型或浆状物料进行物理或化学变化处理～这种回转圆筒设备被称为回转窑～目前回转窑的主流是新型干法窑。 水泥生产是由原料预处理(均化、破碎、烘干等)、生料制备(配料、粉磨、均化)、熟料锻烧(分解预热、锻烧、煤磨)、水泥制成(水泥配料、粉磨、包装)四大部分组成～其中水泥熟料的煅烧是水泥生产中最重要的过程～所用的设备——水泥回转窑～常被称为水泥厂的心脏。水泥回转窑由机械、电气等部分组成。通过研究设计主要用三菱PLC实现水泥回转窑电控系统的设计～改进控制方式～实现对水泥回转窑的自动控制～对控制系统硬件和软件进行设计～两者配合才能保证系统的正常运行。 关键词:水泥回转窑、PLC、电控系统 . . 目 录 摘 要 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 第一章 绪论 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 1.1 水泥回转窑的概况〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 1.2 水泥的生产工艺简介 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 1.3 水泥回转窑的发展趋势 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4 1.4 本课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 研究内容和方法 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 4 第二章 水泥回转窑电气系统分析 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 6 2.1 水泥回转窑电气技术参数 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 6 2.2 水泥回转窑电气系统技术分析〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 6 第三章 水泥回转窑总体设计 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 8 3.1拖动控制方案选择 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 8 3.2水泥窑系统现场操作方式 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 9 3.3配电系统〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 9 第四章 水泥回转窑系统的硬件设计 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 11 第四章 水泥回转窑系统的硬件设计 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 11 4.1 变频调速电机 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 11 4.2 辅助电机的控制 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 11 4.3 燃烧小车的控制 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 11 4.4回转窑电机控制电路 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 12 4.4 PLC硬件设计 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 16 4.4.3 PLC配置说明 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 17 4.5 模块连接图 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 17 4.6 PLC的I/O端子设计 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 20 4.7 水泥回转窑软件设计 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 20 第五章 结 论 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 21 参考文献 〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 22 . . 第一章 绪论 1.1 水泥回转窑的概况 水泥生产是由原料预处理、生料制备、熟料锻烧、水泥制成四大部分组成，其中水泥熟料的煅烧是水泥生产中最重要的过程，所用的设备——水泥回转窑，常被称为水泥厂的心脏。 回转窑的造型是一个倾斜的圆筒，生料由圆筒的高端加入，由于圆筒具有一定的倾斜度并在不断地回转，因此物料由高端向低端逐渐运动，在这个过程中煤粉在窑内燃烧，对其物料加热锻烧，从而制成水泥熟料。 熟料煅烧:将生料制备过程中制得的生料送入煅烧窑，经高温煅烧，发生一系列物理的、化学的和物理化学变化后形成熟料的工艺过程。 熟料煅烧物料可分为:水分蒸发?生料预热?生料分解?熟料煅烧?熟料冷却五个功能单元。相应分为干燥带、预热带、分解带和放热带，烧成带和冷却带。 回转窑一方面是燃烧设备，煤粉在其中燃烧产生热量;同时也是传热设备，原料吸收气体的热量进行煅烧。另外有时输送设备，将原料从进料端输送到出料端。而燃料燃烧、传热及原料运动三者间必须合理配合，才能使燃料燃烧所产生的热量能在原料通过回转窑的时间内及时传给原料。 目前回转窑普遍趋于大型化，相比以往在产量以及回转窑的有效利用比例上都有很大幅度的提高，水泥回转窑的规格在不断增大，同时将各种技术不断糅合，从回转窑的各个方面进行设计，在节能降耗，环保，以及在生产效率，各方面得到很大的提高。 1.2 水泥的生产工艺简介 窑煅烧系统的主要关键设备有:生料计量称、高效斗提机、窑主机、篦冷机、窑头冷却风机、高温风机、煤粉喂料计量称。水泥回转窑的生产工艺流程图如1-1所示。生料均化库中生料经卸料、计量系统，再经气力输送和高效斗提机喂入C1-C2筒的连接管道，难后被由C2级筒来的热风带入C1级筒加热，物料到C4级筒被加热到大约780度分离后，由设在C4筒下的分料挡板把物料分为两路，大约50%进入窑尾上升管道，50%进入分解炉里;在分解炉涡旋室上部设四根喷煤嘴，喷入煤粉;物料在分解炉里几乎完成分解后，进入C5筒分离入窑;从冷却机抽来的热风进入分解炉旋涡室，难后随烟室来的烟气一起进入分解炉。在窑尾烟室和分解炉之间的上升管道及三次风管上，均设置风量调节板，以控制两者风量的平衡。分解炉排除的烟气经C5、C4、C3、C2、C1级旋风筒加热物料，C1级出口气温度大体降到345?，通过管道由主排风机拍走。在C1-C2级筒的连接管道上设有冷风门，在C1级筒出口气体超温时，亦可由此吸入冷风以降低废气温度，保证主排风机安全。经预热器、分解炉后大体完成了碳酸盐分解的物料进入窑体进行煅烧，煅烧后的熟料进入窑头. . 篦冷机系统进行熟料冷却，再经盘式输送机输送到熟料储库。 图1-1 水泥的生产工艺流程图 1.3 水泥回转窑的发展趋势 经过2个世纪的发展，世界水泥工业取得举世瞩目的成绩，生产技术不断进步，自动化、现代化程度不断提高，环保日益完善，我国水泥回转窑在数量增长型转换成质量增长型。目前，我国水泥产量位居世界第一，年产量达7亿吨以上，但是新型干法水泥产量不足总量的14%到目前为止，在线生产的日产700t以上的分解窑仅有223条。日产700t—2000t级预分解窑生产线已基本实现了国产化，据测算，2020年使新型干法水泥产量总产量的比重达80%左右。新型干法窑的发展空间很大，以日产2000t规模预分解生产线为代表的干法生产工艺技术在国内得到迅速发展，在充分吸收国外先进的预分解窑的技术上及国内已经投资的2000t/d的设计和生产实践的基础上进一步提高，争取在今后实现2500t/d规模。 1.4 本课题研究内容和方法 本设计研究对水泥回转窑的电气设计中的主回路和控制回路的设计，水泥回转窑的电气传动主要包括主电机、辅助电机、燃烧器移动小车组成。 . . 水泥回转窑的电气技术条件说明主要包括对辅助电机的正常运转控制，主电机的变频调速控制，燃烧器移动小车的正反转控制进行研究，水泥回转窑由机械、电气、液压等部分组成。机械部分由筒体、支承装置、挡轮、传动装置、减速器、活动窑头、窑头窑尾密封装置、喷煤管装置等部分组成, 本设计我们采用PLC对水泥回转窑进行硬件的设计和软件设计，辅助电机、燃烧小车的控制都比较简单，即采用继电接触器控制。 . . 第二章 水泥回转窑电气系统分析 2.1 水泥回转窑电气技术参数 水泥回转窑由机械、电气等部分组成。机械部分由筒体、支撑装置、挡轮、传动装置、窑头窑尾装置等组成。与电气传动装置有关的技术参数如下: 主电机: 型号 pcr仪的中文说明书矿用离心泵型号大全阀门型号表示含义汽车蓄电池车型适配表汉川数控铣床 为YPG315-6L的高转矩变频调速电机，功率110KW，额定转速100r/min。 辅助电机:型号为Y180L-6，功率750KW，转速960r/min。 主减速机润滑站:型号为TE525，它是为主减速机提供润滑站的保护设备。稀油润滑站是稀油循环润滑系统的心脏，用来将润滑油强制的送到机械的摩擦部位，在相对运动的机器零件间形成油膜，减少零件的摩擦、磨损，同时对摩擦部位进行冲洗，并带走摩擦产生的热量，保证机械正常运转，延长机械寿命。 挡轮液压站:型号为TE326，液压站的功能是利用液压的作用驱动回转窑的筒体上下运行，并保证挡轮液压站具有正常的压力、温度与液压。回转窑运行时处于倾斜运转状态，在窑的自重作用下，总有下滑趋势。而挡轮在液压系统作用下，可使窑体按预期的速度强制上窜和有控制的下滑，从而有效地保证轮带与拖轮的均匀磨损。 燃烧器移动小车:电机型号为BWY12-43-1.1，功率为1.1KW，转速为1400r/min。 2.2 水泥回转窑电气系统技术分析 1(回转窑辅助电机的正常运转控制。辅助电机的作用是在检修时低速驱动滚筒体旋转，对工艺要求主电机与辅助电机之间必须互锁，即主电机运转时，辅助电机停止运动;辅助电机运转时，主电机禁止转动。主电机、辅助电机运行的切换还应由限位器的相应位置决定。辅助电机应配有备用电源，以备停电时在瞬间自动切换，由备用电源供电。 2. 主电机的变频调速控制。主电机的作用是驱动筒体按一定的转速旋转，与水泥生料下料量、风量和给煤量协调运行。高转矩变频调速电机采用变频器调速，变频范围在0,100Hz。 3. 燃烧器移动小车的正反转运行控制。燃烧器移动小车是辅助移动燃烧的设备，煤粉在其内部燃烧，对水泥生料加热煅烧。 4. 主减速机润滑站的控制应该按TE525润滑站的压力、温度、液体等控制要求实现。 TE525系列润滑装置均设有两台油泵电机机组，其中一台供正常使用，另外一台供应急时备用。控制的具体要求如下: , 油压控制:在润滑装置出油口处设有油压控制点，有3个压力控制器参与压. . 力设置点的控制，当出油口油压下降到0.1MPa时，一个压力控制器发出报警 信号，同事启用备用油泵投入工作。当备用油泵投入工作后，油压回复到 0.3MPa时，另一个压力控制器发出正常工作信号，切断备用泵。第三个压力 控制器用于控制系统最高的压力设定，当油压未到0.5MPa时，发出声光报警 信号。 , 油温控制:用两个电接点温度及测量油箱温度变化情况以及对电加热器和电 磁水阀实施控制。 , 液压控制:在油箱内设有浮球式液压计一个，用于显示油箱内油液位置上下 极限和信号控制。当液压超过上限或低于下限时，应发出油箱内缺油的声光 报警信号。 , 双筒过滤器压差显示:在双筒过滤器上设有压信号开关，当通过双筒过滤器 两端压差达到或超过0.5MPa时，发出声光报警信号。 5.挡轮液压站TE326的控制。其控制要求为: , 回转窑在窑体上行时，其中一台油泵电机通电时，油泵打出的液压油进入2 挡油缸中，驱动窑体上行。当碰到上限行程开关时，发出声光报警信号，使 得油泵机断电，同事电磁球阀通电。窑体靠自重把油缸中的油压回到油箱， 窑体向下滑行。碰到下限位开关时，发出声光报警信号，使油泵电机通电， 同事电磁球阀断电，窑体再次上行。液压站这样循环工作，使得窑体实现按 上行-下行-上行-下行的方式运转。 , 超压控制:当液压系统的油压达到系统中的一个压力控制器的设定值时，发 出声光报警信号。 , 油温控制:用温度控制器监控油箱中的油温。当油箱中的油液温度低于12? 时，电加热器进入工作状态，当油温升到15?时，电加热器自动切断。 , 压差控制:本液压站设有3个滤油器，当滤油器进出口两端压差达到或超过 0.35MPa时，发出滤芯堵塞声光报警信号。 . . 第三章 水泥回转窑总体设计 根据本次设计的新型干法水泥技术的生产工艺和电气控制目标，可以看出水泥回转窑传动系统属于典型的小型开关量输入/输出控制系统，控制要求和联锁要求较多，而且与回转窑其它控制系统之间关联密切，在调试中需要不断对其进行改进和扩充。若采用继电接触器控制，则只能接成固定线路，灵活性太差，也不能满足水泥窑煅烧关键设备的核心作用，故采用PLC为核心的电气控制方案。电气总图如下3-1所示。 进料端水泥窑出料端 4 M主电机辅助电机，主减速机3 MM AX2，AX1燃烧小车控制箱 挡轮液压站辅助电机控制箱 主减速机控制箱 AX3，主减速机润滑站现场控制箱AL0:主电机变频调速控制柜 AL1:PLC、液压站及润滑站控制柜，，:辅助电机控制箱AX1，，AL1，AL0:燃烧小车控制箱AX2，AX3:主减速机润滑站现场控制箱，控制室 图3-1 电气总图 如图中所示，水泥窑主要分为三段控制:进料端、电机端、燃烧小车端。这三个端子在水泥窑上由挡轮液压站;电机包括主电机、主减速电机和辅助电机组成;燃烧小车接触器。 3.1拖动控制方案选择 具体方案如下: ? 主电机为变频调速电机，故采用变频器控制其调速运行。 ? 辅助电机、燃烧小车的控制比较简单，直接用继电接触器控制其运行。 ? 挡轮液压站、主减速机润滑站因控制内容多，工艺复杂，两者均采用由PLC控制的方式，利用PLC的硬件电路与软件结合，实现挡轮液压站、主减速机润滑站的正常运转与故障报警等控制功能。本套电控系统共设电控柜2个，电控箱3个。分别为，AL0(主电机变频调速控制柜)、，AL1(PLC、液压站及润滑站控制柜)，，AX1(辅助电机控制箱)、，AX2(燃烧小车控制箱)、，AX3(主减速机润滑站现场控制箱)。 . . 3.2水泥窑系统现场操作方式 水泥窑三级操作方式示意图见图3-2。 工业控制计算机 总厂中心控制室 DCS远程操作 车间控制室 电控柜操作 AL0电控柜，AL1电控柜水泥窑设备现场， 控制箱机旁操作 ，AX1电控箱AX2电控箱，AX3电控箱， 图3-2 水泥窑三级操作方式示意图 机旁操作站全厂设若干套操作员站，它是对全生产线工况进行监视、控制及操作的人机接口，主要完成数据、图形及状态的显示，历史数据的存档，故障记录，故障状态显示，报表打印以及工艺设备选择，电机成组或单机的启动、停车、急停、复位和数据给定等控制操作。各个操作站可以互为备用。 与外界的连锁信号: 水泥窑与其它设备及全厂总控制室之间有相当多的连锁控制，这些连锁都是从各自电控柜中的端子板上引入或引出的。 , 水泥窑向外界提供的连锁信号有: ? 主电机运行、跳闸信号。 ? 辅助电机运行信号。 ? 主减速机润滑站正常信号。 ? 挡轮液压站、主减速润滑站备妥信号、故障信号。 , 来自于外界的连锁信号有: 1) 来自于总控制室的挡轮液压站、主减速机润滑站启动/停止信号。 2) 来自主电机控制柜的主机运行信号。 3.3配电系统 由三相四线制取一相和地所得控制电压为交流220V，AC220V经变压器、一体化电源等装置后获得控制系统所需各种等级的电压。因为挡轮液压站的电磁球阀工作电压为DC24V，挡轮液压站与减速机润滑站的压差开关工作电压均为AC24V，PLC输入模块电压为AC100V，PLC输出模块需DC24V的电压，所以要求配电系统输出以上几种等级的电压，以满足不同的需要。AC220V经变压器TC1获得AC110V的供电电源(注:因无二次侧为AC100V的变压器，故选用二次侧AC110V，也可满足PLC输入模. . 块AC100V电压的要求)，AC220V经变压器TC2后变为AC24V。AC220V经一体化电源Q获得DC24V，可供PLC输出模块Z-16TD2(接DC24V指示灯)使用。PLC另一输出模块Z-8TR1要求电压为AC200V，可直接用AC220V替代。在配电回路中均加低压断路器QF1、QF2、QF6进行保护。 L1 N1331 ,QF1,QF2 2424 ,TC1L11N11L11L21N21 L12 ,220 V,110 V ,Q24VL，,QF6L，N12 N111,2,TC2,220 VL11,24VL,L,L1334 ,220 V,24 V N13L11N11N11 图3-3 水泥窑配电原理图 . . 第四章 水泥回转窑系统的硬件设计 4.1 变频调速电机 变频调速电机简称变频电机，是变频器驱动的电动机的统称。实际上为变频器设计的电机为变频专用电机，电机可以在变频器的驱动下实现不同的转速与扭矩，以适应负载的需求变化。变频电动机由传统的鼠笼式电动机发展而来，把传统的电机风机改为独立出来的风机，并且提高了电机绕组的绝缘性能。变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。21世纪初期，使用的变频器主要采用交—直—交方式(VVVF变频或矢量控制变频)，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。特别是随着变频器在工业控制领域内日益广泛的应用，变频电机的使用也日益广泛起来，可以这样说由于变频电机在变频控制方面较普通电机的优越性，凡是用到变频器的地方我们都不难看到变频电机的身影。 4.2 辅助电机的控制 辅助电机主要是为防止突然断电，窑体在高温、重载(窑内有较多的余料)的情况下发生变形，目前回转窑中都设有余热发电及重油发电设备，停电后自发的电还可以利供窑系统工作用，停电对窑内生产的影响小一些。 辅助电机可通过两条途径启动运行: ? 当转换开关3SA处于现场操作位置时，通过辅助电机现场操作箱上的起停按钮直接控制电机运转。 ? 在主减速机润滑站工作正常时，表示主减速机润滑站工作正常的接触器2KA5常开触点闭合。LS是主电机/辅助电机的限位器，当它打在闭合端时，表示辅助电机处于工作状态。此时按下起动按钮3SB1，3KM接触器线圈得电，辅助电机运转。3KM常开触点是为自保而设计的。辅助电机主控回路和控制回路中低压断路器3QF1、3QF2及热继电器3KR1、3KR2主要起过热过载的保护作用。当按下停止按钮3SB2时，接触器3KM线圈失电，辅助电机停止运行。 4.3 燃烧小车的控制 燃烧小车电机同样采用直接起动方式。控制回路是一个典型的正反转电路，当正转按钮4SB1按下时，4KM1接触器线圈带电吸合。4KM1常开触点是为自保而设计的。在正转电路里加入了一个4KM2反转接触器的常闭触点，这样就保证了正转时不能反转。反转电路同正转电路原理相同，但是串入了正转接触器4KM1的常闭触点，从而保证正转和反转之间的互锁。正转或反转接触器线圈得电后，主回路主触点4KM1或4KM2吸合，使得电机正转或反转。主回路或控制回路中的低压断路常闭触点4QF1、. . 4QF2及热继电器4KR起过热过载保护作用。 辅助电机、燃烧小车的控制都比较简单，即采用继电接触器控制。而主减速机润滑站和挡轮液压站的控制实在PLC控制下起作用。对PLC控制，我们应对PLC硬件配置和软件进行设计。 4.4回转窑电机控制电路 分别设计三个主控制电路:如图4-1挡轮液压站原理图、图4-2主减速电机润滑站电机控制图以及图4-3辅助电机控制原理图。 . . 图4-1挡轮液压站原理图 . . 图4-2 主减速电机润滑站电机控制图 . . . . 4-3辅助电机控制原理图 4.4 PLC硬件设计 4.4.1 PLC的特点 1.可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC采用现代大规模集成电路技术，采用严格生产工艺制造，内部电路采取先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。列入三菱公司的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。 2.配套齐全，功能完善，适用性强 PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到位置控制、温度控制等各种工业控制中。 3.易学易用 PLC作为通用工业控制计算机，它接口容易，编程语言易于为 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。 4.系统的设计、维护方便、容易改造 PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使用同一设备经过改编程序改变生产过程成为可能。 5.体积小，重量轻，能耗低 以超小型PLC为列，近出新的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化理想控制设备。 4.4.2 PLC型号选择 可编程控制器作为水泥回转窑的核心控制部分，在选择上起至关的作用。在做PLC的硬件配置时，应先考虑我们所有要控制的I/O的类型和总数，列出输入和输出表，在这个基础上，选择PLC型号和各种接口模板，最后按输入/输出模板的要求，将输入、输出信号正确连接。 根据水泥回转窑的工艺和系统要求，该系统输入、输出数总和为110点，全都是数字量的输入/输出，属于小型控制系统。最好的方案是选择无锡华光电子公司的光洋可编程控制器，型号为SZ-3。光洋可编程控制器是国产PLC的佼佼者，比国外著名的PLC价格低，但功能相似。SZ-3属紧凑组合式小型PLC，价格便宜，易于操作，结构小巧，可靠性高，适用于点数较少的单机控制场合。在此基础上，选择数. . 字量输入模块A0,A3四块，输出模块A4,A7四块。因SZ-3为组合式PLC，故因选择电源框架和编程器。 4.4.3 PLC配置说明 1(SZ-3的CPU模块自带E2PROM，故不需另选存储器。若CPU不带存储器，则应该注意组合型的PLC需另配E2PROM模块，以备永久存放调试好的最终程序。 2.该系统对PLC输入的总需求为60点。因此本系统采用16点输入模块4块，其中4点作为裕量，以备今后对系统改进和扩充时使用。 3.本系统对可编程控制器输出数的总需求为44点。由于输出电流的额定值与负载的性质有关，其中16点用于挡轮液压站和主减速器润滑站的动作控制，需AC 220V电压控制接触器线圈及中间继电器线圈的吸合。其余28点用于各指示灯的输出控制，电压要求为DC 24V。故采用Z-8TR继电器输出模块和Z-16TD2集电极输出模块设备各两块。 4.SZ-3系统配有的电源框架有2槽、3槽、5槽、8槽四种，因该系统选用的I/O模块为8块，故确定本系统选用8槽电源框架Z-08B。在系统连线时，将各个模块直接插入电源框架插槽中即可。 4.5 模块连接图 在做硬件连接图前，应严格按连线图连线。 1.输入模块Z-16NA1的接线图如图4-4所示。 从接线图可看出，本模块在连接时可将输入点分为两部分，每部分含有8个输入点，输入点的端接AC 100V电源的一相(如本系统线路图的L22)，另外一端分别接Z-16NA1的0,7端。两部分的公共端CA和CB都与AC 100V电源的地(如线路图中的N22端)相连接。 . . 输入模块Z-16NA1的接线图 2.输出模块Z-8TR1和Z-16TD2的硬件连接图分别见图4-5、4-6。 这两个模块的接线方法与输入模块接线原理相似，但应注意有两个公共端C，均应连接电源端。Z-16TD2也是分为两部分，第一部分公共端C接DC 24V的负极(即本系统线路图中的L-)，第二部分公共端C悬空。输出点的一段接DC 24V的正极(线路图中的L+)另外一端分别接Z-16TD2的0,7端。. . 输出模块Z-8TR1图 Z-16TD2的连接图 . . 4.6 PLC的I/O端子设计 1.PLC输入: I000,I007的输入有:挡轮液压站油泵起动、停止按钮信号，一号油泵与二号油泵主/辅开关信号，手动加热与自动加热操作方式的转换开关信号。I006与I007是来自总厂中控室的油泵起动与停止信号的无源接点。 I010,I013输入的是挡路液压站的上限位、上级限限位与下极限、下极限限位行程开关信号，用于控制回转窑的上行-下行-上行-下行循环控制，并实行上极限限位和下极限限位的声光报警，上极限限位和下极限限位是防止上限位和下限位行程开关失控而设置的多重保护。 I020,I026用于挡轮液压站油温、油压检测信号，1、2、3号滤油器堵塞的压差信号及1号、2号泵电机过热、过载保护信号的引入。 I030,I036的输入有:主减速机润滑站的油泵起停按钮信号，1号、2号油泵的主/辅开关信号及来自总控室的油泵起停控制信号。 I040,I047的输入有:主减速机润滑站液位，滤油器是否堵塞检测信号，1号、2号油泵电机过热过载保护信号，自动、手动加热转换开关信号。 I050,I057接入的是主减速机润滑站的油温、油压检测信号，其中2ST1、2ST2均为电接点温度计WTZ-288的上、下限信号。 I060,I067分别为主减速机润滑站和挡轮液压站的油泵电机、电加热器的接触器及低压断路器的常开触点，主要是为梯形图编程时故障判断设计的。 I070,I071分别为操作方式的选择开关及主电机运行的外界联锁信号的引入，报警试验是为检测所有信号灯是否完好而设的。 2.PLC输出: O000,O002、O004,O006输出控制挡轮液压站和主减速器润滑站油泵电机及加热器的接触器线圈，从而实现油泵和加热器按各自的要求自动投入或停止工作O003、O007、O010,O017的输出是利用中间继电器实现对挡轮液压站的和主减速机润滑站其它部分进行自动控制及对外界联锁信号的引出。 其余的输出接点全接指示灯，实现对挡轮液压站和主减速器润滑站的信号显示，确保在车间控制的操作人员通过指示灯掌握回转窑的实际运行状况，以便对各种故障做出正确正确判断，确定事故原因及采取必要措施。正常运行时，设备运行的指示灯全为绿色，红色指示灯表示有故障，在电控板上标明每个指示灯的故障或正常运行时的含义。系统的红色报警指示灯还设置了两种:快速闪烁和慢速闪烁。 4.7 水泥回转窑软件设计 水泥回转窑的PLC硬件电路连接后，还需要靠软件程序运行来完成控制功能，两者配合才能保证系统的正常运行。水泥回转窑梯形图程序设计主要任务是:控制挡轮液压站和主减速机润滑站的正常运行，即压力、温度等自动控制功能的而实现。 主减速器润滑站的主要设计思路是完成对压力、温度、液压等要素的控制，使之能. . 满足TE525系统正常运行的要求，主要控制两台油泵电机的正常运转、电加热器的自动投入与停止、冷却水的自动投入与停止及压力、温度、液压等发生故障时的声光报警。 挡轮液压站的主要设计任务是油泵电机的起停控制，油泵电机的起停是靠窑体的上行上限、下行下限行程开关的压合来触发的。当油泵电机起动时，电磁球阀停止工作。电磁球阀起动时，油泵电机停止运行。另外一个任务就是油压高、油压低、滤油器堵塞时的声光报警。 本套设计程序的前半部分是为开机和抗干扰而采取的一系列措施的准备工作。其中大量使用了PLC内部的辅助继电器和定时器，以满足后续编程所需的继电器触点和延时的要求。中间部分是主减速润滑站的控制盒报警程序，最后是挡轮液压站的控制和报警。 第五章 结 论 通过这次毕业设计我把大学期间所学的专业知识进行了系统的复习，尤其是PLC，它将我从书本上的理论知识中解放出来，了解到了在实际应用中可能遇到的各类问题。 本系统采用的控制系统是比较普遍常规控制系统，同事业提高了回转窑的工作可靠性，也让我对水泥回转窑的发展以及水泥回转窑的主回路和控制回路的一些了解。但该设计依然存在许多不足之处，比如缺少误差分析等一些问题。 我觉得做PLC系统，应该先了解要控制对象的硬件资源分布。然后对PLC的型号进行选择。在这次设计中，我们所做的是根据上网和从书本上找一些有关资料参考，所以有很多方面我们考虑不到，在做设计时我们碰到不少困难，我们今后应该多掌握PLC的一些基础知识，不断提高自己的实际操作能力。 毕业设计是整个大学教学环节中最后的一次实践性学习，它能很好的检验我们大学期间所学的专业知识。因此对于我们毕业生来讲，不能有丝毫松懈，我将在本次毕业设计中为我的大学学习生涯画上一个完整的句号。 . . 参考文献 [1] 刘志红，新型干法水泥技术，天津:中国建材工业出版社，2005 [2] 许晓峰，电机及拖动【M】，北京:高等教育出版社1992.8 [3] 汪浩，操作水泥窑外分解窑的自动控制，控制理论与应用，1993.10 [4] 孙振强，可编程控制器原理及应用教程【M】，北京:清华大学出版社，2003 [5] 史国生，电气控制与可编程控制器技术【M】，北京:化学工业出版社，2002 [6] 龚仲华，三菱FX系列PLC应用技术，北京:人民邮电出版社，2010 [7] 彭瑜，以可编程控制器为基础的DCS系统及其发展，基础自动化，1994.10 [8] 顾洪军等，控制系统的网络化发展，工业仪表与自动化装置2000.1 [9] 徐皑冬，基于以太网的工业控制网络，信息与控制2000 [10] 董锦凤，毕业设计指导【M】，西安:西安电子科技大学出版社2005 [11] 王常力等，集散型控制系统的设计与应用，北京:清华大学出版社，1993 [12] 刘辉，生料均化库系统的控制与调试，水泥技术2002.4 [13] 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