畢業(yè)論文范文——水玻璃爐的換向控制系統(tǒng)

水玻璃爐的換向控制系統(tǒng)摘要介紹水玻璃爐的換向的控制方案,采用可靠性較高的可編程序控制器(PLC),實(shí)現(xiàn)換向的自動(dòng)化。換向系統(tǒng)的控制是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分,采用傳統(tǒng)的繼電控制,由其專用集成控制器完成。這種控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)有:(1)可靠性差。檢測(cè)元件串聯(lián)連接,采用交流220 V供電,經(jīng)常發(fā)生多個(gè)元件連鎖擊穿現(xiàn)象,并且控制系統(tǒng)包括集成控制器,本身相應(yīng)保護(hù)功能不完善。(2)維修困難。由于控制系統(tǒng)的核心采用具有專利性質(zhì)的集成控制器,控制原理不清楚,分析故障原因、查找故障點(diǎn)困難。(3)維修成本高。鑒于換向系統(tǒng)存在的上述問(wèn)題,決定采用PLC控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行改造。關(guān)鍵字：三菱PLC 節(jié)能 水玻璃爐的換向控制 第1章 緒論 PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，它是一種新型的通用自動(dòng)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，具有功能強(qiáng)、通用靈活，可靠性高、環(huán)境適宜性好、編程簡(jiǎn)單、使用方便以及體積小、重量輕等一系列優(yōu)點(diǎn)。PLC在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中采取多層抗干擾和精選元件措施,非常適用于在惡劣的工業(yè)環(huán)境下使用，現(xiàn)以廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、化工、環(huán)保、輕工等各個(gè)領(lǐng)域，成為一種最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最廣泛的傳統(tǒng)繼電接觸器的替代物新一代的工業(yè)控制器，廣泛的應(yīng)用在模擬量控制、位置控制、監(jiān)控、調(diào)速、數(shù)據(jù)管理、通訊等方面。近年來(lái)，隨著我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)的提高，工廠自動(dòng)化也上了一個(gè)新臺(tái)階，PLC作為一個(gè)新興的工業(yè)控制器，在多個(gè)方面具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。它是一種專門用于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，它是以微處理器為核心, 并綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。它的最大特點(diǎn)就是體積小、功能強(qiáng)、響應(yīng)速度快、可靠性高、控制過(guò)程均通過(guò)以梯形圖的方式編程，隨時(shí)可依生產(chǎn)工藝的不同要求而隨機(jī)修改，還具有可擴(kuò)展性?，F(xiàn)在由于PLC均由世界上有名的電氣控制設(shè)備制造商專業(yè)化研究開發(fā)和批量生產(chǎn)，故生產(chǎn)成本低，價(jià)格便宜。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致其價(jià)格有進(jìn)一步下調(diào)的空間，為各行業(yè)上廣泛采用此種控制系統(tǒng)提供了有利條件。 第2章 PLC概述2.1 PLC的產(chǎn)生、特點(diǎn)和發(fā)展2.1.1 PLC的產(chǎn)生可編程控制器簡(jiǎn)寫成 PLC，其中 L為邏輯（Logic）的意思，第一臺(tái)可編程控制器是1969年在美國(guó)面世的。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，現(xiàn)在可編程控制器已經(jīng)成為重要、可靠、應(yīng)用場(chǎng)合廣泛的工業(yè)控制微型計(jì)算機(jī)。2.1.2 PLC的特點(diǎn)可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?？删幊炭刂破骶哂兄T多優(yōu)點(diǎn)：1） PLC的生產(chǎn)廠家都著力于提高可靠性的指標(biāo)；2）PLC還具有編程方便、易于使用的優(yōu)點(diǎn)；3）PLC控制功能極強(qiáng)，除基本的邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等功能外，配合特殊功能模塊還可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、PID運(yùn)算、過(guò)程控制、數(shù)字控制等功能，為方便工廠管理又可以與上位機(jī)通信，通過(guò)遠(yuǎn)程模塊可以控制遠(yuǎn)方設(shè)備；4）PLC的擴(kuò)展以及與外部聯(lián)接極為方便。2.2 PLC的基本結(jié)構(gòu)2.2.1 PLC的硬件系統(tǒng)一套PLC系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包含中央處理單元、存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、內(nèi)部電源）、IO擴(kuò)展單元及外部設(shè)備組成。用可編程控制器實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換，并將這個(gè)變換予以物理實(shí)現(xiàn)。入出變換 、物理實(shí)現(xiàn)可以說(shuō)是PLC實(shí)施控制的兩個(gè)基本點(diǎn)。而入出變換實(shí)際上就是信息處理，信息處理當(dāng)今最常用的是微處理機(jī)技術(shù)，PLC也是用它，并使其專用化，應(yīng)用與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。至于物理實(shí)現(xiàn)，正是它與普通微機(jī)相區(qū)別之點(diǎn)，普通微機(jī)多只考慮信息本身，別的不多考慮，而PLC要考慮實(shí)際的控制需要。物理實(shí)現(xiàn)要求PLC的輸入，應(yīng)當(dāng)排除干擾信號(hào)適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。輸出應(yīng)放大到工業(yè)控制的水平，能為實(shí)際控制系統(tǒng)方便使用。這就要求I/O電路專門設(shè)計(jì)。根據(jù)PLC實(shí)施控制的基本點(diǎn)的分析，PLC采用了典型的計(jì)算結(jié)構(gòu)。 A中央處理器 中央處理器（CPU）一般由控制電路、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路一般都集成在一個(gè)芯片上。CPU通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入輸出（I/O）接口電路相連接。CPU按掃描方式工作，從0000首址存放的第一條用戶程序開始，到用戶程序的最后一個(gè)地址，不停的周期性掃描，每掃描一次，用戶程序就執(zhí)行一次。CPU的主要功能為：從存儲(chǔ)器中讀取指令。CPU從地址總線上給出存儲(chǔ)地址，從控制總線上給出讀指令，從數(shù)據(jù)總線上得到讀出的命令，并存入CPU內(nèi)的指令寄存器中。執(zhí)行指令。對(duì)存放在指令寄存器中的指令操作碼進(jìn)行譯碼，執(zhí)行指令規(guī)定的操作，如讀取輸入信號(hào)，取操作數(shù)，進(jìn)行邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn)算，將結(jié)果輸出給有關(guān)部分。準(zhǔn)備取下一個(gè)指令。CPU執(zhí)行完一條指令后，能根據(jù)條件產(chǎn)生下一條指令的地址，以便取出和執(zhí)行下一條指令，在CPU的控制下，程序的指令既可以順序執(zhí)行，也可以分支或跳轉(zhuǎn)。處理中斷。CPU除順序執(zhí)行程序外，還能接收輸入輸出接口發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求，并進(jìn)行中斷處理，中斷處理完后，再返回原址，繼續(xù)順序執(zhí)行。B存儲(chǔ)器用于存放系統(tǒng)程序與用戶程序。PLC用戶存儲(chǔ)器通常以B為單位來(lái)表示存儲(chǔ)容量。同時(shí)，由于系統(tǒng)程序直接關(guān)系到PLC的性能，不能由用戶直接存取。因而，通常PLC產(chǎn)品資料中所指的存儲(chǔ)器類型或者存儲(chǔ)方式及容量，是對(duì)于用戶程序存儲(chǔ)器而言。常用的存儲(chǔ)器類型或存儲(chǔ)方式有CMOSRAM，EPROM和EEPROM。信息外存常用盒式磁帶和磁盤。C輸入/輸出部分這是PLC與被控設(shè)備相連接的接口電路。用戶設(shè)備輸入PLC的各種控制信號(hào)，如限位開關(guān)、操作按扭、選擇開關(guān)、行程開關(guān)以及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量或模擬量（要通過(guò)模數(shù)變換進(jìn)機(jī)內(nèi)）等，通過(guò)輸入電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器能夠接收和處理的信號(hào)。輸出接口電路將中央處理器送出的弱電控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)需要的強(qiáng)電信號(hào)輸出，以驅(qū)動(dòng)電磁閥、接觸器、電機(jī)等被控設(shè)備的執(zhí)行元件。a）輸入接口電路現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路一般由光電耦合電路和微電腦輸入接口電路成。光電耦合電路：采用光電耦合電路與現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)相連是為防止現(xiàn)場(chǎng)的強(qiáng)電干擾進(jìn)入PLC。光電耦合電路的關(guān)鍵器件是光電耦合器，一般由發(fā)光二極管和光電三極管組成。光電耦合器的抗干擾性能：由于輸入和輸出段是靠光信號(hào)耦合的，在電器上是完全隔離的，因此輸出端的信號(hào)不會(huì)反饋到輸入端，也不會(huì)產(chǎn)生地線干擾和其他串?dāng)_。微電腦的輸入接口電路：它一般由數(shù)據(jù)輸入寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求邏輯電路構(gòu)成，這些電路集成在一個(gè)芯片上?，F(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)通過(guò)光電耦合送到輸入數(shù)據(jù)寄存器，然后通過(guò)數(shù)據(jù)總線送給CPU。b）輸出接口電路一般由微電腦輸出接口電路和功率放大電路組成。微電腦輸出接口電路：一般由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷電路集成而成。CPU通過(guò)數(shù)據(jù)總線將要輸出的信號(hào)放到輸出數(shù)據(jù)寄存器中。功率放大電路：是為了適應(yīng)工業(yè)控制的要求，將微電腦輸出的信號(hào)加以放大。PLC一般采用繼電器輸出。D電源部件將交流電源轉(zhuǎn)換成供PLC所需的直流電源。目前大部分PLC采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。2.2.2 PLC的軟件系統(tǒng) PLC的軟件系統(tǒng)指PLC所使用的各種程序的集合，它由系統(tǒng)程序（系統(tǒng)軟件）和用戶程序（應(yīng)用軟件）組成。A 系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、輸入譯碼程序及診斷程序等。用戶程序是用戶根據(jù)控制要求，用PLC的編程語(yǔ)言（如梯形圖）編制的應(yīng)用程序。輸入電路CPUEPROMRAM輸出電路基本單元內(nèi)部電源擴(kuò)展I/O接口各種外設(shè)接口輸出信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)主機(jī)編程器打印機(jī)PC機(jī)輸入電路輸出電路擴(kuò)展單元輸出信號(hào)擴(kuò)展連接電纜至其他擴(kuò)展單元現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)圖2-1系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件圖它由PLC的制造企業(yè)編制，固化在PROM或EPROM中，安裝在PLC上，隨產(chǎn)品提供給用戶。系統(tǒng)程序包括系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊等。系統(tǒng)管理程序其主要功能為：a）：時(shí)間分配的運(yùn)行管理，即實(shí)現(xiàn)PLC輸入、輸出運(yùn)算，自檢及提供通信時(shí)序；b）：存儲(chǔ)空間的分配管理，即生成用戶環(huán)境，規(guī)定各種參數(shù)、程序的存放地址，將用戶使用的數(shù)據(jù)參數(shù)存儲(chǔ)地址轉(zhuǎn)化為實(shí)際的數(shù)據(jù)格式及物理存儲(chǔ)地址；c）：系統(tǒng)的自檢程序，即對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行出錯(cuò)檢驗(yàn)、用戶程序語(yǔ)法檢驗(yàn)、句法檢驗(yàn)、警戒時(shí)鐘運(yùn)行等。在系統(tǒng)管理程序的控制下，整個(gè)PLC能正確、有效地工作。用戶指令解釋程序：它可將用戶用各種編程語(yǔ)言（梯形圖、語(yǔ)句表等）編制的應(yīng)用程序翻譯成CPU能執(zhí)行的機(jī)器指令。供系統(tǒng)調(diào)用的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊：它由許多獨(dú)立的程序組成，各自完成包括輸入、輸出、特殊運(yùn)算等不同的功能。PLC的各種具體工作都由這部分來(lái)完成。B. 用戶程序它是根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程控制的要求由用戶使用制造企業(yè)提供的編程語(yǔ)言自行編制的應(yīng)用程序。用戶程序包括開關(guān)量邏輯控制程序、模擬量運(yùn)算程序、閉環(huán)控制程序和操作站系統(tǒng)應(yīng)用程序等。開關(guān)量邏輯控制程序：它是PLC用戶程序中最重要的一部分，一般采用梯形圖、助記符或功能塊圖等編程語(yǔ)言編制，不同的PLC制造企業(yè)提供的編程語(yǔ)言有不同的形式，至今沒(méi)有一種能全部兼容的編程語(yǔ)言。模擬量運(yùn)算程序及閉環(huán)控制程序：通常，它是在大中型PLC上實(shí)施的程序，由用戶根據(jù)需要按PLC提供的軟件和硬件功能進(jìn)行編制。編程語(yǔ)言一般采用高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言。一些制造企業(yè)為了方便用戶編程，也提供相應(yīng)編程軟件供用戶編制模擬量和PID控制等的程序。操作站系統(tǒng)程：它是大型PLC系統(tǒng)經(jīng)過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)后，由用戶進(jìn)行信息交換和管理而編制的程序。它包括各類畫面的操作顯示程序，一般采用高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，一些制造企業(yè)也提供了人機(jī)界面的有關(guān)軟件，用戶可以根據(jù)制造企業(yè)提供的外交使用說(shuō)明進(jìn)行操作站的系統(tǒng)畫面組態(tài)和編制相應(yīng)的應(yīng)用程序。2.3 PLC的編程語(yǔ)言的基本指令系統(tǒng)和編程方法2.3.1 語(yǔ)言的形式 最常用的兩種編程語(yǔ)言，一是梯形圖，二是助記符語(yǔ)言表。采用梯形圖編程，因?yàn)樗庇^易懂，但需要一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的編程軟件；采用助記符形式便于實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗恍枰慌_(tái)簡(jiǎn)易編程器，而不必用昂貴的圖形編程器或計(jì)算機(jī)來(lái)編程。 雖然一些高檔的PLC還具有與計(jì)算機(jī)兼容的C語(yǔ)言、BASIC語(yǔ)言、專用的高級(jí)語(yǔ)言（如西門子公司的GRAPH5、三菱公司的MELSAP），還有用布爾邏輯語(yǔ)言、通用計(jì)算機(jī)兼容的匯編語(yǔ)言等。不管怎么樣，各廠家的編程語(yǔ)言都只能適用于本廠的產(chǎn)品。 2.3.2 編程指令指令是PLC被告知要做什么，以及怎樣去做的代碼或符號(hào)。從本質(zhì)上講，指令只是一些二進(jìn)制代碼，這點(diǎn)PLC與普通的計(jì)算機(jī)是完全相同的。同時(shí)PLC也有編譯系統(tǒng)，它可以把一些文字符號(hào)或圖形符號(hào)編譯成機(jī)器碼，所以用戶看到的PLC指令一般不是機(jī)器碼而是文字代碼，或圖形符號(hào)。常用的助記符語(yǔ)句用英文文字（可用多國(guó)文字）的縮寫及數(shù)字代表各相應(yīng)指令。常用的圖形符號(hào)即梯形圖，它類似于電氣原理圖是符號(hào)，易為電氣工作人員所接受。 a ）指令系統(tǒng)：一個(gè)PLC所具有的指令的全體稱為該P(yáng)LC的指令系統(tǒng)。它包含著指令的多少，各指令都能干什么事，代表著PLC的功能和性能。一般講，功能強(qiáng)、性能好的PLC，其指令系統(tǒng)必然豐富，所能干的事也就多。在編程之前必須弄清PLC的指令系統(tǒng)。 b ）程序：PLC指令的有序集合，PLC運(yùn)行它，可進(jìn)行相應(yīng)的工作，當(dāng)然，這里的程序是指PLC的用戶程序。用戶程序一般由用戶設(shè)計(jì)，PLC的廠家或代銷商不提供。用語(yǔ)句表達(dá)的程序不大直觀，可讀性差，特別是較復(fù)雜的程序，更難讀，所以多數(shù)程序用梯形圖表達(dá)。 c ）梯形圖：梯形圖是通過(guò)連線把PLC指令的梯形圖符號(hào)連接在一起的連通圖，用以表達(dá)所使用的PLC指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內(nèi)部橫豎線。內(nèi)部橫豎線把一個(gè)個(gè)梯形圖符號(hào)指令連成一個(gè)指令組，這個(gè)指令組一般總是從裝載（LD）指令開始，必要時(shí)再繼以若干個(gè)輸入指令（含LD指令），以建立邏輯條件。最后為輸出類指令，實(shí)現(xiàn)輸出控制，或?yàn)閿?shù)據(jù)控制、流程控制、通訊處理、監(jiān)控工作等指令，以進(jìn)行相應(yīng)的工作。母線是用來(lái)連接指令組的。2.3.3 基本指令系統(tǒng)特點(diǎn) 可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?？删幊炭刂破骶哂兄T多優(yōu)點(diǎn)：1） PLC的生產(chǎn)廠家都著力于提高可靠性的指標(biāo)；2）PLC還具有編程方便、易于使用的優(yōu)點(diǎn)；3）PLC控制功能極強(qiáng)，除基本的邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、算術(shù)運(yùn)算等功能外，配合特殊功能模塊還可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位控制、PID運(yùn)算、過(guò)程控制、數(shù)字控制等功能，為方便工廠管理又可以與上位機(jī)通信，通過(guò)遠(yuǎn)程模塊可以控制遠(yuǎn)方設(shè)備；4）PLC的擴(kuò)展以及與外部聯(lián)接極為方便。開始內(nèi)部處理通信處理RUN方式？輸入掃描程序執(zhí)行輸出處理NY2.4、PLC的掃描工作方式 圖2-2 PLC的掃描模式圖 可編程序控制器在進(jìn)入RUN狀態(tài)之后，采用循環(huán)掃描方式工作。從第一條指令開始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)的地址號(hào)遞增的順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再?gòu)念^開始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)進(jìn)行?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r(shí)的掃描過(guò)程如圖2-3所示，包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理、通信處理、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出處理。PLC完成一次掃描過(guò)程所需的時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短與主要和PLC的處理速度有關(guān)，其次跟程序的大小有關(guān)。PLC的程序的執(zhí)行過(guò)程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段，如圖2-3所示。輸入端子輸入映象寄存器輸出映像寄存器輸出鎖存器輸出端子輸入 .輸出程序執(zhí)行階段輸入采樣階段輸出刷新階段X001Y001Y001M1讀讀圖2-3程序執(zhí)行過(guò)程圖2.5 PLC的掃描周期在PLC的實(shí)際工作過(guò)程中，每個(gè)掃描周期除了前面所講的輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段外，還要進(jìn)行自診斷、與外設(shè)（如編程器、上位計(jì)算機(jī)）通信等處理。即一個(gè)掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時(shí)間。2.6 PLC的IO響應(yīng)時(shí)間PLC采用集中IO刷新方式，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也不會(huì)改變，還會(huì)影響本次循環(huán)的掃描結(jié)果。輸出信號(hào)的變化滯后于輸入信號(hào)的變化，這產(chǎn)生了PLC的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時(shí)間為2-3個(gè)掃描周期。 第3章 水玻璃爐的換向控制系統(tǒng)水玻璃(Na2O. mSiO2 ) 是生產(chǎn)各種硅酸鋁催化劑、分子篩催化劑的原料。在水玻璃生產(chǎn)過(guò)程中,煅燒是最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié),它決定了水玻璃的質(zhì)量。由于水玻璃爐煅燒的溫度很高(達(dá)到1390 ) 和其本身的窯式結(jié)構(gòu)以及節(jié)能的要求,需要換向燃燒,故水玻璃爐的換向控制是保證水玻璃質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。本文介紹的是可編程序控制器在水玻璃爐換向控制中的應(yīng)用。3.1設(shè)計(jì)思想煅燒的目的,是把按一定比例配好的砂和堿的混合物在水玻璃爐內(nèi)高溫加熱,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成水玻璃,放出二氧化碳。熔融狀態(tài)的水玻璃出爐后被打入常壓釜進(jìn)行攪拌,冷卻待均勻后,形成水玻璃成品打入儲(chǔ)罐進(jìn)行儲(chǔ)存,其簡(jiǎn)要流程見圖3-1。對(duì)于在蓄熱式玻璃熔窯中,燃料燃燒后,產(chǎn)生了廢氣,蓄熱室的格子磚吸收廢氣的部分能量,并將熱量傳給進(jìn)入窯爐的二次空氣,以提高窯爐的溫度和熱效率。蓄熱室的工作包括在一段時(shí)間內(nèi)由廢氣加熱格子磚,在下一段時(shí)間內(nèi)預(yù)熱二次空氣,格子磚逐漸冷卻。為了使格子磚周期預(yù)熱,火焰開始為一個(gè)方向,例如由左向右,然后再反過(guò)來(lái)由右向左,這種操作就叫做換向.圖3-1 水玻璃的工藝流程簡(jiǎn)圖3.2控制方案換向是一項(xiàng)十分重要的操作,包括動(dòng)作的順序、延續(xù)時(shí)間、各動(dòng)作之間的間隔時(shí)間等都應(yīng)滿足一定的工藝要求。采用可靠性高的可編程序控制器,按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔與順序自動(dòng)地進(jìn)行換向操作,可以穩(wěn)定窯爐的熱工制度,充分利用蓄室,提高熱效率,保證窯爐安全經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行,減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。各玻璃廠使用的窯爐其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行特性、控制設(shè)備以及操作習(xí)慣均不相同,對(duì)應(yīng)的換向操作控制系統(tǒng)也各異。 系統(tǒng)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式。本章采用日本三菱公司的FX2-48MR型PLC3.3 換向控制時(shí)序由于水玻璃爐的爐體較大,溫度較高,故把它分為南北兩爐交替對(duì)爐子加熱。為了減少熱量的損失來(lái)節(jié)省能源，在南北煙道都設(shè)置了畜熱室。當(dāng)北爐燃燒時(shí)，打開南煙道閘板，關(guān)閉北煙道閘板，助燃風(fēng)通過(guò)北煙道，蓄熱室至北爐，供北爐燃燒所需的氧氣；當(dāng)南爐燃燒時(shí)剛好相反。由于助燃風(fēng)通過(guò)了蓄熱室?guī)ё吡舜蟛糠譄崃?，一方面降低了燃油的消耗，?jié)省能源；另一方面又降低了煙道溫度，從而保護(hù)了煙道。當(dāng)北爐燃燒時(shí),要求南煙道閘板打開,北煙道閘板關(guān)閉,3 秒后北霧化蒸汽閥打開,6 秒后北油閥打開,894 秒后北油閥關(guān)閉,897 秒后北霧化蒸汽閥關(guān)閉,900 秒后南煙道閘板關(guān)閉,北煙道閘板打開。水玻璃爐換為南爐燃燒,當(dāng)北煙道閘板打開3 秒后南霧化蒸汽閥打開,6 秒后南油閥打開,894 秒后南油閥關(guān)閉,897 秒后南霧化蒸汽閥關(guān)閉,900 秒后南煙道閘板打開,北煙道閘板關(guān)閉,水玻璃爐再換為北爐燃燒。自動(dòng)換向時(shí)序圖如圖3-2。圖3-2 水玻璃爐換向控制的時(shí)序圖3.3.1輸入/輸出元件的地址分配表3-1 水玻璃爐的換向控制輸入/輸出元件的地址分配輸入輸出輸入繼電器電路元件作用輸出繼電器電路元件作用X000SQ1南煙閘開回信Y000KM1南煙閘（有信號(hào)開，無(wú)信號(hào)關(guān)）X001SQ2北煙閥關(guān)回信Y001KV1北汽閥（有信號(hào)開，無(wú)信號(hào)關(guān)）X002SQ3北汽閥開回信Y002KV2北油閥（有信號(hào)開，無(wú)信號(hào)關(guān)）X003SQ4北油閘開回信Y003KM2北煙閘（有信號(hào)開，無(wú)信號(hào)關(guān)）X004SQ5北煙閘開回信Y004KV3南汽閥（有信號(hào)開，無(wú)信號(hào)關(guān)）X005SQ6南煙閘關(guān)回信Y005KV4南油閥（有信號(hào)開，無(wú)信號(hào)關(guān)）X006SQ7南汽閥開回信Y010HL1南煙閘指示（開燈亮，關(guān)燈滅）X007SQ8南油閥開回信Y011HL2北汽閥指示（開燈亮，關(guān)燈滅）X010SA2開南煙閘開關(guān)Y012HL3北油閥指示（開燈亮，關(guān)燈滅）X011SA3關(guān)北煙閘開關(guān)Y013HL4北煙閘指示（開燈亮，關(guān)燈滅）X012SA4開北汽閥開關(guān)Y014HL5南汽閥指示（開燈亮，關(guān)燈滅）X013SA5開北油閥開關(guān)Y015HL6南油閥指示（開燈亮，關(guān)燈滅）X014SA5關(guān)北油閥開關(guān)X015SA4關(guān)北汽閥開關(guān)X016SA1手動(dòng)X017SA1回原點(diǎn)X020SA3開北煙閥開關(guān)X021SA2關(guān)南煙閥開關(guān)X022SA6開南汽閥開關(guān)X023SA7開南油閥開關(guān)X024SA7關(guān)南油閥開關(guān)X025SA6關(guān)南汽閥開關(guān)X026SA1自動(dòng)X027SA8換向3.3.2輸入/輸出接線本項(xiàng)目用三菱FX2-48MR型可編程控制器實(shí)現(xiàn)水玻璃爐的換向控制的輸入/輸出接線為了避免手動(dòng)、回原點(diǎn)和自動(dòng)等方式同時(shí)接通，X016、X017和X026輸入信號(hào)用轉(zhuǎn)換開關(guān)給定；同理X010與X021，X011與X020，X012與X015，X013與0X014，X022與X025，X023與X024的輸入信號(hào)也用轉(zhuǎn)換開關(guān)給定。 3.3.3外部接線圖第4章 水玻璃爐換向控制的程序41運(yùn)行程序4.1.1手動(dòng)運(yùn)行程序4.1.2回原點(diǎn)初始化程序S1閉合置位后，閉合X017使S10閉合并置位，南煙道閘板打開、北煙道閘板關(guān)閉并所有閥復(fù)位，所有指示燈復(fù)位，X000閉合南煙道指示燈亮。S11閉合置位后M8043工作并置位，回到原點(diǎn)。4.1.3自動(dòng)方式運(yùn)行程序按下按鈕S20,M8041和M8044工作后閉合，時(shí)間延時(shí)繼電器T1開始工作。當(dāng)T1達(dá)到3秒后常開觸頭閉合,使S21閉合并置位，北氣閥被打開；X002閉合后，T2開始工作同時(shí)北氣閥指示燈亮，當(dāng)?shù)竭_(dá)3秒后閉合使S22閉合并置位。S22閉合后北油閥打開，XOO3閉合后，T3開始計(jì)時(shí)同時(shí)北油閥的指示燈。15分鐘后使S23閉合并置位。 S23閉合后，關(guān)閉北油閥、北油閥指示燈滅同時(shí)T4開始計(jì)時(shí) ，3秒后T4閉合使S24閉合并置位。S24閉合后北氣閥被關(guān)閉北、氣閥燈熄滅同時(shí)T5開始工作，3秒后常開觸頭閉合使S25閉合并置位。S25閉合后南煙閥和其指示燈同時(shí)關(guān)閉并開打北煙閥和北煙閥指示燈。X004、X005閉合后T6開始工作，3秒后常開觸頭閉合，使S26閉合并置位。S26閉合后，南氣閥打開；X006閉合后南氣閥指示燈亮同時(shí)T7開始工作，3秒后常開觸頭閉合使S27閉合并置位。S27閉合后南油閥被打開；X007閉合后南油閥指示燈亮同時(shí)T8開始工作，15分鐘后使S28閉合并置位。S28閉合后南油閥被關(guān)閉、南油閥指示燈也熄滅同時(shí)T9開始工作，3秒后常開觸頭閉合使S29閉合并置位。S29閉合后，南