畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2613m水泥磨電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、1 / 67 文檔可自由編輯打印萬(wàn)花樓大學(xué)（）學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2.613m2.613m 水泥磨電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)水泥磨電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 院（系）： 年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 指導(dǎo)教師： 助理指導(dǎo)教師： 二一年六月I / 67 文檔可自由編輯打印摘摘 要要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣控制技術(shù)在各領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。PLC 以其可靠性高、靈活性強(qiáng)、使用方便的優(yōu)越性，迅速占領(lǐng)了工業(yè)控制領(lǐng)域。但對(duì)于較簡(jiǎn)單的控制，采用接觸繼電器控制更為方便。在本設(shè)計(jì)中采用了接觸繼電器控制和 PLC 控制相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)水泥磨的電氣控制。水泥磨是水泥制作的主要設(shè)備之一，做好水泥磨電氣控制系統(tǒng)，有利于提高水泥的實(shí)物

2、質(zhì)量。本設(shè)計(jì)中水泥磨的控制，主要包括主電機(jī)的電氣控制、輔助電機(jī)的電氣控制、主電機(jī)潤(rùn)滑站的電氣控制、主減速機(jī)潤(rùn)滑站的電氣控制和兩個(gè)主軸承潤(rùn)滑站的電氣控制。前兩者采用的是接觸繼電器控制，四個(gè)潤(rùn)滑站采用 PLC控制。本設(shè)計(jì)中還有大量的聲光報(bào)警信號(hào)的設(shè)計(jì)，在水泥磨出現(xiàn)故障時(shí)，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和處理。還用溫度傳感器將主軸承溫度測(cè)出通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換、單片機(jī)處理后顯示出來(lái)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)正確，能滿(mǎn)足工藝要求，操作方法靈活多樣，安全保護(hù)功能齊全。關(guān)鍵詞 水泥磨，PLC，控制，傳感器II / 67 文檔可自由編輯打印ABSTRACTWith the development of science and techno

3、logy, electrical control technology is more and more applied in many fields, Because of the high reliability flexibility and use convenient of PLC, it rapid occupied in the industrial control area. But using the contact relay control is more convenient for some simple control. This design uses the r

4、elay control and PLC control to realize electrical control of cement mill.Cement mill is one of the main equipment for production of cement, achieving of electric control system of cement mill, can improve the quality of cement, and powder of. cement. The design of the cement mill, mainly including

5、electric control of the main motor control, electrical control of auxiliary motors, electrical control of main motor lubrication station, electrical control of main reducer lubrication station and electrical of control two main lubrication station. The former two used to relay control, four lubricat

6、ion station used PLC control. This design has a large number of sound-light alarm signals, cement grinding malfunction, can be detected and treatment in time. With the temperature sensor measuring bearing temperature by A/D conversion, SCM processes after the show.This system design, can meet the te

7、chnological requirements, flexible operation method, safety protection function.Key words Cement mill, PLC, Control, SensorI / 67 文檔可自由編輯打印目 錄摘摘 要要IABSTRACTABSTRACTII1 1 緒論緒論11.11.1 水泥生產(chǎn)工藝概況水泥生產(chǎn)工藝概況.11.21.2 水泥磨工藝概況水泥磨工藝概況.11.31.3 水泥磨組成設(shè)備水泥磨組成設(shè)備.22 2 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案32.12.1 總體設(shè)計(jì)方案總體設(shè)計(jì)方案.32.22.2 水泥磨操作方式及連鎖信號(hào)水

8、泥磨操作方式及連鎖信號(hào).32.42.4 電氣設(shè)計(jì)任務(wù)分類(lèi)電氣設(shè)計(jì)任務(wù)分類(lèi).52.52.5 設(shè)計(jì)任務(wù)要求設(shè)計(jì)任務(wù)要求.52.5.1 主電機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù).52.5.2 輔助電機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù).52.5.3 潤(rùn)滑站的設(shè)計(jì)任務(wù).63 3 硬件電路設(shè)計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)83.13.1 主電機(jī)的控制主電機(jī)的控制.83.23.2 輔助電機(jī)的控制輔助電機(jī)的控制.93.33.3 PLCPLC 地址分配地址分配.103.43.4 I/OI/O 連接圖連接圖.113.53.5 溫度檢測(cè)儀的硬件電路溫度檢測(cè)儀的硬件電路.123.63.6 電氣元件的選擇電氣元件的選擇.133.6.1 電氣元件選擇的基本原則.133.6.2 電氣元

9、件選擇.144 4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)174.14.1 單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì).174.24.2 PLCPLC 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì).184.2.1 PLC 程序流程圖.184.2.2 低壓泵起動(dòng)、停止，以及壓力低時(shí)備用泵的自動(dòng)投入.184.2.3 電加熱器的自動(dòng)投入和停止.204.2.4 冷卻水的投入或停止.204.2.5 潤(rùn)滑站綜合起停.204.2.6 聲光報(bào)警程序.214.2.7 高壓泵的控制.234.2.8 閃爍信號(hào)的產(chǎn)生.245 5 設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)小結(jié)26參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)27附錄附錄 A:I/OA:I/O 地址分配地址分配28II / 67 文檔可自由編輯打印附錄附錄 B B：

10、控制接線(xiàn)圖：控制接線(xiàn)圖35附錄附錄 C C：程序：程序41致致 謝謝601 / 67 文檔可自由編輯打印1 緒論1.1 水泥生產(chǎn)工藝概況水泥生產(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，水泥磨是水泥廠粉磨車(chē)間的核心設(shè)備，它的作用是將 96%水泥熟料加入 4%的石膏后研磨成一定細(xì)度的粉狀水泥成品。粉粒大小必須適當(dāng)，才能使水泥發(fā)揮最大抗壓強(qiáng)度。一般采用的主要原料是石灰石、粘土和鐵粉，將這些原料按一定的比例配合在一起，經(jīng)粉磨、均化后，用回轉(zhuǎn)窯鍛燒制成熟料。熟料經(jīng)再次配料后，先由輥壓機(jī)將進(jìn)料

11、壓成實(shí)餅（小型的水泥廠一般不另設(shè)輥壓機(jī)） ，再送入水泥磨，磨成粉狀的水泥。經(jīng)包裝機(jī)打包后，制成水泥成品。水泥生產(chǎn)工藝流程圖如圖 1.1 所示。 圖 1.1 水泥生產(chǎn)工藝流程1.2 水泥磨工藝概況本水泥磨外形是一個(gè)長(zhǎng) 13m 直徑 2.6m 的圓筒，內(nèi)部充滿(mǎn)了鋼球及輔助設(shè)備。正常生產(chǎn)時(shí)，筒體處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，通過(guò)鋼球的輾壓和重力等的作用，將由進(jìn)料端輸入的熟料經(jīng)幾個(gè)料倉(cāng)輾磨為符合標(biāo)準(zhǔn)的粉末，然后經(jīng)出料端將水泥成品送包裝車(chē)間打包出廠。由于磨內(nèi)采用鋼球作為原料輾壓的主要物-2 / 67 文檔可自由編輯打印體，所以這類(lèi)磨機(jī)被稱(chēng)為球磨機(jī)。水泥廠常用的生料磨、煤磨均屬球磨機(jī)，兩者與水泥磨的結(jié)

12、構(gòu)、工作原理、控制方式大同小異。水泥磨機(jī)械設(shè)備如圖 1.2 所示。 圖 1.2 水泥磨機(jī)械設(shè)備1.3 水泥磨組成設(shè)備水泥磨由機(jī)械、電氣、液壓等系統(tǒng)組成，與電氣系統(tǒng)有關(guān)的技術(shù)參數(shù)為： 主電機(jī)：水泥磨筒體高速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。主電機(jī)型號(hào)為 YR1000-8/1180，功率為 1000kW，電壓 6000V，電流 121A，頻率 50Hz，轉(zhuǎn)速 740r/min，轉(zhuǎn)子電壓 967V，轉(zhuǎn)子電流 650A。 輔助電機(jī)：在設(shè)備檢修時(shí)供筒體慢速旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備，型號(hào)為 Y225S-8，功率為 18.5kW，電壓 380V，電流 41.3A。 主電機(jī)潤(rùn)滑站：為主電機(jī)提供潤(rùn)滑保護(hù)的設(shè)備，型號(hào)為 TE521。 主減速

13、機(jī)潤(rùn)滑站：為減速機(jī)提供潤(rùn)滑保護(hù)的設(shè)備，型號(hào)為 TE525。 主軸承潤(rùn)滑站：為進(jìn)料端和出料端主軸承提供潤(rùn)滑及保護(hù)的設(shè)備，磨機(jī)設(shè)有兩個(gè)主軸承潤(rùn)滑站，型號(hào)均為 TE332X。用 AD590 溫度傳感器，在進(jìn)料和出料端筒體內(nèi)共設(shè)置 4 個(gè)對(duì)稱(chēng)測(cè)溫點(diǎn)，用于檢測(cè)主軸承的溫度和超限狀態(tài)的聲光報(bào)警。3 / 67 文檔可自由編輯打印3 / 67 文檔可自由編輯打印2 設(shè)計(jì)方案2.1 總體設(shè)計(jì)方案該電控系統(tǒng)控制任務(wù)較多，既有數(shù)字量輸入輸出，又有 4 點(diǎn)模擬量測(cè)溫顯示任務(wù)，故采用以 PLC（Programmable Logic Controller）為主的控制系統(tǒng)，將 4個(gè)主軸承潤(rùn)滑站的控制全部放在 PLC 的控制

14、下完成。主電機(jī)采用高壓開(kāi)關(guān)柜加液體電阻變阻起動(dòng)柜控制。輔助電機(jī)控制由繼電接觸器電路完成。因 PLC 實(shí)時(shí)顯示功能較差，配備專(zhuān)門(mén)的 OP 面板（人機(jī)界面）價(jià)格昂貴，故用單片機(jī)為核心制成溫度檢測(cè)儀表，用四位數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)溫度，并在測(cè)溫儀表中配備兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)，引入 PLC 系統(tǒng)，分別用于上限報(bào)警和上上限的自動(dòng)停磨。電控系統(tǒng)采用五柜五箱的操作方式?？刂乒穹旁谲?chē)間控制室，現(xiàn)場(chǎng)操作箱放在水泥磨旁邊，方便工人的現(xiàn)場(chǎng)操作。水泥磨電氣總圖如圖 2.1 所示。 控制柜包括：1）高壓開(kāi)關(guān)柜AH0。2）液體電阻起動(dòng)柜AL0。3）PLC 控制柜AL3。4）主電機(jī)潤(rùn)滑站與主減速機(jī)潤(rùn)滑站控制柜AL1。5）進(jìn)料端和出料端主軸

15、承潤(rùn)滑站控制柜AL2。 現(xiàn)場(chǎng)操作箱包括：1）輔助電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)操作箱AX0。2）主電機(jī)潤(rùn)滑站現(xiàn)場(chǎng)操作箱AX1。3）主減速機(jī)潤(rùn)滑站現(xiàn)場(chǎng)操作箱AX2。4）進(jìn)料端主軸承潤(rùn)滑站現(xiàn)場(chǎng)操作箱AX3。5）出料端主軸承潤(rùn)滑站現(xiàn)場(chǎng)操作箱AX4。4 個(gè)單通道溫度檢測(cè)儀分別裝在 PLC 控制柜AL3 的操作面板上，用數(shù)碼管實(shí)時(shí)顯示主軸承的實(shí)際溫度。2.2 水泥磨操作方式及連鎖信號(hào)本電控系統(tǒng)設(shè)置的操作方式為集中/現(xiàn)場(chǎng)操作方式和本柜/機(jī)旁操作方式兩種。為了向水泥粉磨站其他設(shè)備及總廠 DCS 提供連鎖，需送給外界的連鎖信號(hào)有： 高壓開(kāi)關(guān)柜合閘信號(hào)，即高壓柜中真空斷路器輔助觸點(diǎn)向外引出。 液體電阻起動(dòng)柜正常運(yùn)行信號(hào)。 各潤(rùn)滑站正

16、常運(yùn)行信號(hào)。4 / 67 文檔可自由編輯打印圖 2.1 水泥磨電氣總圖 潤(rùn)滑站綜合故障信號(hào)。 各潤(rùn)滑站壓力、溫度均正常時(shí)的允許磨機(jī)起動(dòng)信號(hào)。來(lái)自于外界的連鎖信號(hào)有： 總廠 DCS 系統(tǒng)發(fā)出的潤(rùn)滑站綜合起動(dòng)信號(hào)。 總控室發(fā)出的磨機(jī)起停信號(hào)。2.3 配電系統(tǒng)因主電機(jī)為 6kV 的高壓電機(jī)，故從車(chē)間變電所應(yīng)引入 6kV 的高壓電源及380V 的三相四線(xiàn)電源；在控制柜內(nèi)由三相四線(xiàn)制取得一相和地的控制電壓為交流220V，另外還需 PLC 輸出板電源 AC 110V，它可經(jīng)一體化電源裝置獲得。因 4 個(gè)潤(rùn)滑站中濾油器所用的壓差開(kāi)關(guān)電壓為 AC 24V，所以經(jīng)變壓器可將 AC 220V 變?yōu)锳C 24V。P

17、LC 輸入模塊的電壓為 DC 24V，這也可通過(guò)變壓器后獲得。因這些回路較多，應(yīng)在每一個(gè)回路中加入低壓斷路器予以保護(hù)。該控制回路配電原理圖如圖6 kV 10 kW3 MAX0AX2MAX1AX4AL3AL2AL1AL0AH0AX3AH0AL0AL1AL2AL3PLC()AX0AX1AX2AX3AX4 5 / 67 文檔可自由編輯打印2.2 所示。圖 2.2 水泥磨控制回路配電原理圖2.4 電氣設(shè)計(jì)任務(wù)分類(lèi)按總體設(shè)計(jì)方案的要求，可將設(shè)計(jì)任務(wù)具體分類(lèi)如下： 主電機(jī)高壓開(kāi)關(guān)柜和液體電阻起動(dòng)柜的設(shè)計(jì)。 輔助電機(jī)主回路、控制回路的設(shè)計(jì)。 主電機(jī)潤(rùn)滑站和主減速機(jī)潤(rùn)滑站主回路、控制回路的設(shè)計(jì)。 PLC 硬件

18、電路設(shè)計(jì)。 梯形圖軟件設(shè)計(jì)。 溫度檢測(cè)儀單片機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)。2.5 設(shè)計(jì)任務(wù)要求2.5.1 主電機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)主電機(jī)為一個(gè)高壓繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)，功率較大，應(yīng)保證高壓電機(jī)的帶載起動(dòng)及正常運(yùn)轉(zhuǎn)。主電機(jī)起動(dòng)時(shí)，應(yīng)在各潤(rùn)滑站壓力、溫度均為正常的情況下才能發(fā)出合閘信號(hào)。操作時(shí)，要先起動(dòng)四個(gè)潤(rùn)滑站，待運(yùn)行一段時(shí)間，壓力、溫度等指標(biāo)全為正常后，才允許主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)主電機(jī)定子溫度超過(guò) 65、主軸承溫度超過(guò) 70的情況下，應(yīng)使主電機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行。2.5.2 輔助電機(jī)的設(shè)計(jì)任務(wù)輔助電機(jī)應(yīng)能保證正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)運(yùn)行。主電機(jī)和輔助電機(jī)之間實(shí)行互鎖，即主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，輔助電機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)；輔助電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，主電機(jī)不能

19、運(yùn)轉(zhuǎn)。主電機(jī)、L1N1-QF12L1134N11L11N11L12N12220 V110 V-TC1L11N11L13N13220 V24 V-TC2L11N111-QF22L2134N21220 V-Q-24VL-24VL1-QF62LL-346 / 67 文檔可自由編輯打印輔助電機(jī)之間的運(yùn)行靠限位器的位置實(shí)現(xiàn)機(jī)械上的切換，決定某個(gè)時(shí)刻某個(gè)電機(jī)為工作電機(jī)。輔助電機(jī)只有在各潤(rùn)滑站壓力、油溫正常的條件下，才能起動(dòng)，允許磨機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。2.5.3 潤(rùn)滑站的設(shè)計(jì)任務(wù) 應(yīng)保證主電機(jī)潤(rùn)滑站 TE521 的正常運(yùn)行。TE521 的控制功能要求如下：1）該系列潤(rùn)滑裝置均設(shè)有兩臺(tái)油泵電機(jī)組，其中一臺(tái)供正常使用，

20、另一臺(tái)備用，備用泵供應(yīng)急時(shí)投入運(yùn)行。2）油壓控制：在潤(rùn)滑裝置出油口設(shè)有油壓控制點(diǎn)，有三個(gè)壓力控制器參與壓力設(shè)置點(diǎn)的控制，當(dāng)出油口油壓下降到 0.1MPa 時(shí)，一個(gè)壓力控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)備用油泵投入工作。當(dāng)備用油泵投入工作后，油壓恢復(fù)到0.3MPa 時(shí)，另一個(gè)壓力控制器發(fā)出正常工作信號(hào)，切斷備用泵。第三個(gè)壓力控制器用于系統(tǒng)最高壓力控制。當(dāng)油壓達(dá)到 0.5MPa 時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。3）油流控制：在潤(rùn)滑站的進(jìn)油口處設(shè)置油流信號(hào)器用于監(jiān)視管路油流變化情況，當(dāng)管路中油流量低于油流信號(hào)器設(shè)定的油流量控制值時(shí)，油流信號(hào)器發(fā)出油流不足的聲光報(bào)警信號(hào)。4）油溫控制：用一個(gè)電接點(diǎn)溫度計(jì)測(cè)量油箱內(nèi)

21、油液溫度的變化情況對(duì)電加熱器實(shí)施控制。當(dāng)油箱內(nèi)油液溫度低于 15時(shí)，禁止主電機(jī)運(yùn)行，同時(shí)電加熱器自動(dòng)投入工作。當(dāng)達(dá)到 25時(shí)，電加熱器自動(dòng)切斷。溫度控制器用于當(dāng)出油口處的最高油溫值達(dá) 55時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。5）液位控制：在油箱內(nèi)設(shè)有浮球式液位計(jì)一個(gè)，用于顯示油箱內(nèi)油液位置上、下極限和信號(hào)控制，當(dāng)液位超過(guò)上限或低于下限時(shí)，發(fā)出油箱內(nèi)缺油的聲光報(bào)警信號(hào)。6）雙筒過(guò)濾器壓差顯示：在雙筒過(guò)濾器上設(shè)有壓差信號(hào)開(kāi)關(guān)，當(dāng)通過(guò)雙筒過(guò)濾器兩端壓差達(dá)到或超過(guò) 0.05MPa 時(shí)，發(fā)出濾芯堵塞聲光報(bào)警信號(hào)。7）TE521 主電機(jī)潤(rùn)滑站含有如下電氣組件：油泵電機(jī)：Y80S-4-V1，2 臺(tái)，0.75kW，AC 3

22、80V，50Hz。電加熱器：SRY2-220/1，3 件，AC 220V，2kW。液位控制器：VQK-02，1 件，AC 20V：200A，DC 24V：0.5A。電接點(diǎn)溫度計(jì)：WTZ-288，1 件，AC 2438V，10A。溫度控制器：YWK-50-C，1 件，AC 380V：3A，DC 220V：2.5A，阻性負(fù)載，溫度設(shè)定范圍 5060。壓力控制器：YWK-50-C，3 件，AC 380V：3A；DC 220V：25A，阻性負(fù)載，壓力設(shè)定范圍 01MPa。壓差開(kāi)關(guān)：CS-，2 件，觸點(diǎn)容量 AC 220V：0.25A，DC 24V：0.05A。7 / 67 文檔可自由編輯打印P=0.0

23、5MPa。油流信號(hào)器：YXW-2.5，1 件，AC 220V 或 DC 220V：1A。 應(yīng)保證主減速機(jī)潤(rùn)滑站 TE525 的正常運(yùn)行。主減速機(jī)潤(rùn)滑站 TE525 油泵電機(jī)型號(hào)為 Y112M-6-B8（功率為 2.2kW） ，沒(méi)有油流控制器但多了一個(gè)電接點(diǎn)溫度計(jì)，其余的電氣組件及控制要求與主電機(jī)潤(rùn)滑站基本相同。多出的另一個(gè)電接點(diǎn)溫度計(jì)用于電磁水閥的控制，當(dāng)溫度達(dá)到 45時(shí)，電磁水閥打開(kāi)，投入冷卻水用于降溫。直到油溫達(dá)到 35時(shí)，關(guān)閉電磁水閥，冷卻水自動(dòng)停止供應(yīng)。 應(yīng)保證進(jìn)料端和出料端主軸承潤(rùn)滑站 TE332X 的正常運(yùn)行。磨機(jī)的主軸承潤(rùn)滑采用靜壓（高壓泵）起動(dòng)及動(dòng)壓（低壓泵）潤(rùn)滑的形式，每一臺(tái)

24、潤(rùn)滑裝置供一端的主軸承潤(rùn)滑，需進(jìn)料端和出料端潤(rùn)滑站各 1 臺(tái)。電器組件參數(shù)為：低壓油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)：Y90S-4-V1，2 臺(tái)。高壓油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)：Y100L1-4-V1，2 臺(tái)。油箱用電加熱器：SRY2-220/2，3 個(gè)。油箱用液位控制器：VQK-02，2 個(gè)。電接點(diǎn)溫度計(jì)：WTZ-288，2 個(gè)。溫度控制器：WZK-50-C，1 個(gè)。低壓壓力控制器：YWK-50-C，3 個(gè)；高壓壓力控制器：D504/TD，2 個(gè)。油流信號(hào)器：LCK-32，1 個(gè)。冷卻水電磁水閥：ZCS-25P，1 個(gè)。過(guò)濾器壓差開(kāi)關(guān)：CS-，2 個(gè)，觸點(diǎn)容量 DC 24V，0.05A。TE332X 高低壓潤(rùn)滑站的控制功能要求

25、為：1）本裝置設(shè)低壓供油油泵電機(jī)組兩臺(tái)，高壓供油油泵電機(jī)兩臺(tái)；兩臺(tái)油泵電機(jī)中，一臺(tái)正常工作，一臺(tái)備用，兩者互為備用關(guān)系。高壓系統(tǒng)可獨(dú)立工作。2）本裝置高低壓供油系統(tǒng)中設(shè)有壓力、油流量、溫度等控制點(diǎn)，只有在本裝置進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，磨機(jī)才能起動(dòng)。3）低壓供油系統(tǒng)的壓力控制同主電機(jī)潤(rùn)滑站要求基本相同。 在主控室里用儀表實(shí)時(shí)顯示主軸承 4 個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)際溫度值。當(dāng)任一測(cè)溫點(diǎn)的溫度達(dá)到上限值 65時(shí)，應(yīng)有聲光報(bào)警信號(hào)，以提醒操作人員注意。當(dāng)溫度達(dá)到上上限 70時(shí)，應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉主電機(jī)，使水泥磨停止旋轉(zhuǎn)，以避免燒毀主軸承的重大事故。TEX332 機(jī)械圖如圖 2.3 所示。8 / 67 文檔可自由編輯打印圖

26、2.3 TEX332 機(jī)械設(shè)備9 / 67 文檔可自由編輯打印3 硬件電路設(shè)計(jì)3.1 主電機(jī)的控制主電機(jī)為電壓 6kV，功率 1000kW 的高壓繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子型大功率電機(jī)。它是一種長(zhǎng)期工作制的恒轉(zhuǎn)矩類(lèi)負(fù)載，這類(lèi)機(jī)械不要求調(diào)速，但帶載起動(dòng)困難，所以應(yīng)采用高壓開(kāi)關(guān)柜加液體電阻變阻起動(dòng)柜的方式控制，以滿(mǎn)足重載起動(dòng)和安全性能兩方面的要求。高壓開(kāi)關(guān)柜可接收的外部信號(hào)為外部請(qǐng)求的主電機(jī)合閘信號(hào)、即時(shí)跳閘信號(hào)和緊急停車(chē)信號(hào)。高壓開(kāi)關(guān)柜外引的信號(hào)為主電機(jī)定子合閘信號(hào)，它是供水泥粉磨車(chē)間其他生產(chǎn)設(shè)備的連鎖信號(hào)。 主電機(jī)為高壓繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子型大功率電機(jī)，采用高壓開(kāi)關(guān)柜加液體電阻變阻起動(dòng)柜的方式控制。 控制回路是在串入了 4

27、 個(gè)潤(rùn)滑站均正常的連鎖信號(hào)1KA5、2KA5、3KA5、4KA5 和主/輔限位器限位信號(hào) LS（此時(shí)限位器應(yīng)處于主電機(jī)為主的 1 狀態(tài)） 。只有這兩個(gè)信號(hào)均滿(mǎn)足的條件下，主電機(jī)電機(jī)才能運(yùn)行。主電機(jī)可通過(guò)四條途徑進(jìn)行起動(dòng)運(yùn)行與保護(hù)：1）當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 處于現(xiàn)場(chǎng)操作位置時(shí)，通過(guò)主電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)操作箱上的起停按鈕（SB11 和 SB12）直接控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。2）在 4 個(gè)潤(rùn)滑站工作正常時(shí)，繼電器 1KA5、2KA5、3KA5、4KA5 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，LS 是主電機(jī)/輔助電機(jī)的限位器，當(dāng)它打在閉合端（即 1 端閉合）時(shí)，表示主電機(jī)處于工作狀態(tài)。此時(shí)按下起動(dòng)按鈕 SB11，KM1 接觸器線(xiàn)圈得電，其主觸點(diǎn)K

28、M1 閉合，主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。KM1 常開(kāi)輔助觸點(diǎn)是為實(shí)現(xiàn)自鎖而設(shè)計(jì)的?？刂苹芈分写肜^電器 KM2 的常閉觸點(diǎn)，其作用是實(shí)現(xiàn)主輔電機(jī)間的互鎖。主電機(jī)主控回路和控制回路中斷路器 QF1、QF3 及熱繼電器 FR1、FR3 主要起過(guò)熱過(guò)載的保護(hù)作用。當(dāng)按下停止按鈕 SB12 時(shí)，接觸器 KM1 線(xiàn)圈失電，主電機(jī)停止運(yùn)行。當(dāng) KM1 線(xiàn)圈得電時(shí)，接觸器 KM 未得電，KM 的主觸點(diǎn)斷開(kāi)。3）主電機(jī)帶水電阻起動(dòng)柜起動(dòng)。當(dāng)主電機(jī)開(kāi)始起動(dòng)時(shí)，時(shí)間繼電器 KT1 開(kāi)始計(jì)時(shí)，計(jì)時(shí)時(shí)間到，其常開(kāi)延時(shí)閉觸點(diǎn) KT1 閉合，接觸器 KM 線(xiàn)圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，將主電機(jī)直接接地。4）當(dāng)四個(gè)潤(rùn)滑站郵箱內(nèi)溫度低于 15時(shí)、

29、主軸承溫度超過(guò) 70的情況下，在主機(jī)跳閘中間繼電器 KA1 得電（由 PLC 程序完成） ，其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，主電機(jī)停止運(yùn)行。當(dāng)主電機(jī)定子溫度超過(guò) 65，電點(diǎn)接觸溫度計(jì) ST3 斷開(kāi)，主電機(jī)停止運(yùn)行。其對(duì)嚴(yán)重事故的產(chǎn)生起了很好的保護(hù)作用。主電機(jī)運(yùn)行時(shí)，信號(hào)指示燈10 / 67 文檔可自由編輯打印HL21 亮。主電機(jī)控制原理圖如圖 3.1 所示。HL21FR187KM2SB12KM21SASB11-4KA5-3KA5-2KA5-1KA5LSQF11L1+EL5316421352461W211V21U21U22V22W221L21L32QF1KM1FR1-+W23V23U235316427878KM

30、246135水電阻起動(dòng)柜KM1KT1KM1KT1KMKA1ST3QF3FR312L12N圖 3.1 主電機(jī)控制原理圖3.2 輔助電機(jī)的控制 輔助電機(jī)為籠型異步電動(dòng)機(jī)，可采用直接起動(dòng)。主回路的設(shè)計(jì)是一個(gè)典型的籠型電機(jī)直接起動(dòng)原理圖。 控制回路是一個(gè)典型的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)電路，在該回路中串入了 4 個(gè)潤(rùn)滑站均正常的連鎖信號(hào) 1KA5、2KA5、3KA5、4KA5 和主/輔限位器限位信號(hào) LS（此時(shí)限位器應(yīng)處于輔助電機(jī)為主的 2 狀態(tài)） 。只有這兩個(gè)信號(hào)均滿(mǎn)足的條件下，輔助電機(jī)才能運(yùn)行。輔助電機(jī)可通過(guò)兩條途徑起動(dòng)運(yùn)行：1）當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 處于現(xiàn)場(chǎng)操作位置時(shí)，通過(guò)輔助電機(jī)現(xiàn)場(chǎng)操作箱上的起停按鈕（SB21

31、和 SB22）直接控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。2）在 4 個(gè)潤(rùn)滑站工作正常時(shí)，繼電器 1KA5、2KA5、3KA5、4KA5 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，LS 是主電機(jī)/輔助電機(jī)的限位器，當(dāng)它打在閉合端（即 2 端閉合）時(shí)，表示輔助電機(jī)處于工作狀態(tài)。此時(shí)按下起動(dòng)按鈕 SB21，KM2 接觸器線(xiàn)圈得電，其主觸11 / 67 文檔可自由編輯打印點(diǎn) KM2 閉合，輔助電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。KM2 常開(kāi)輔助觸點(diǎn)是為實(shí)現(xiàn)自鎖而設(shè)計(jì)的?？刂苹芈分写肜^電器 KA2（主電機(jī)運(yùn)行中間繼電器）的常閉觸點(diǎn)，其作用是實(shí)現(xiàn)主輔電機(jī)間的互鎖。輔助電機(jī)主控回路和控制回路中低壓斷路器 QF2、QF4 及熱繼電器 FR2、FR4 主要起過(guò)熱過(guò)載的保護(hù)作用。當(dāng)按下停

32、止按鈕 SB22 時(shí)，接觸器 KM2線(xiàn)圈失電，輔助電機(jī)停止運(yùn)行。輔助電機(jī)運(yùn)行時(shí)，信號(hào)指示燈 HL22 亮。輔助電機(jī)控制原理圖見(jiàn)圖 3.2 所示。8787246135U23V23W23+EL-X-X1:FR2KM2QF222L32L2W22V22U22U211V211W21642531246135+EL2L1QF2LS-1KA5-2KA5-3KA5-4KA5SB21SA1KM2SB22KA278FR2HL22QF4FR42圖 3.2 輔助電機(jī)控制原理圖3.3 PLC 地址分配PLC 控制系統(tǒng)涉及的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)較多且類(lèi)型復(fù)雜，在安排輸入/輸出時(shí)應(yīng)按分類(lèi)的原則進(jìn)行，這樣既便于維護(hù)又不至于遺漏應(yīng)接的

33、各種信號(hào)。安排的原則是 4 個(gè)潤(rùn)滑站的信號(hào)依次排列，并在電氣原理圖上用文字提示出組件觸點(diǎn)代表的是哪個(gè)潤(rùn)滑站的何種信號(hào)，在電氣圖中各潤(rùn)滑站的組件代號(hào)按 14 的順序排列，例如主電機(jī)潤(rùn)滑站壓力低信號(hào)組件標(biāo)號(hào)為 1SP1，壓力正常信號(hào)為 1SP2，壓力高信號(hào)為 1SP3，則其余各潤(rùn)滑站壓力低信號(hào)依次為 1SP1、2SP1、3SP1。在輸入信號(hào)排列時(shí)按 4 個(gè)潤(rùn)滑站的信號(hào)在前，整個(gè)系統(tǒng)共享信號(hào)在后的方法排列。對(duì)單個(gè)潤(rùn)滑站來(lái)說(shuō)，接入輸入端的信號(hào)依次為：低壓泵 1#、2#電機(jī)及電加熱器的保護(hù)信號(hào)，泵電機(jī)的接觸器觸點(diǎn)保護(hù)信號(hào)以及壓力、溫度、液位、流量、12 / 67 文檔可自由編輯打印濾油器壓差等信號(hào)，還有

34、作為整個(gè)系統(tǒng)的試燈、消警、油泵總起動(dòng)、油泵總停止、主機(jī)/輔助電機(jī)限位、主電機(jī)定子合閘、輔助電機(jī)工作、集中/現(xiàn)場(chǎng)控制、聯(lián)動(dòng)和單動(dòng)、主電機(jī)軸瓦測(cè)溫上限、上上限等信號(hào)以及單片機(jī)溫度檢側(cè)儀的上限、上上限報(bào)警的觸點(diǎn)信號(hào)。輸出信號(hào)器件分為兩類(lèi)，一類(lèi)是接觸器線(xiàn)圈及中間繼電器線(xiàn)圈，這些主要是各潤(rùn)滑站用于控制高、低壓泵電機(jī)、電加熱器的接觸器，表示潤(rùn)滑站正常、潤(rùn)滑站綜合故障、允許主電機(jī)合閘、即時(shí)跳閘等需要向外引出連鎖信號(hào)的中間繼電器；另一類(lèi)就是各種指示燈，表示的范圍主要有各潤(rùn)滑站泵電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)、故障報(bào)警信號(hào)、主電機(jī)定子合閘、集中/現(xiàn)場(chǎng)控制選擇、進(jìn)料端、出料端主軸承溫高等信號(hào)。水泥磨系統(tǒng) PLC 輸入/輸出的內(nèi)容

35、與設(shè)計(jì)實(shí)例中水泥窯的輸入/輸出較為相似，所不同的是水泥磨輸入/輸出點(diǎn)較多，需一個(gè)個(gè)排列，在設(shè)計(jì) I/O 表時(shí)要仔細(xì)對(duì)待。本系統(tǒng)采用了三個(gè)機(jī)架，各機(jī)架之間連線(xiàn)及 I/O 模塊配置和地址定義如前所述。各模塊的輸入/輸出信號(hào)均按潤(rùn)滑站的順序及信號(hào)類(lèi)型依次排列構(gòu)成 I/O 表，然后按 I/O 表順序依次接入信號(hào)就完成了硬件接線(xiàn)圖工作。詳見(jiàn)附錄 A（I/O 地址分配表） 。3.4 I/O 連接圖磨機(jī)中的四個(gè)潤(rùn)滑站，I/O 總數(shù)共計(jì) 230 個(gè)，將其全部納入 PLC 控制。對(duì)這種數(shù)量較多的開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)，選用中、小型的可編程控制器即可滿(mǎn)足要求。S7-200 系列具有極高的性能/價(jià)格比。S7-200 系列出

36、色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：極高的可靠性、極豐富的指令集、易于掌握、便捷的操作、豐富的內(nèi)置集成功能、實(shí)時(shí)特性、強(qiáng)勁的通訊能力、豐富的擴(kuò)展模塊。因此本設(shè)計(jì)選用的是 S7-200 系列 PLC。磨機(jī) PLC 配置表如下：CPU226，1 塊。擴(kuò)展模塊，7 塊 模塊連線(xiàn)圖在做硬件連接圖前，應(yīng)在 PLC 用戶(hù)手冊(cè)上查出所用各模塊的接線(xiàn)圖，嚴(yán)格按連接圖接線(xiàn)。 I/O 接線(xiàn)圖從圖 3.3 中可看出，本模塊含有 8 個(gè)輸入點(diǎn)，輸入點(diǎn)的一端接 DC 24V 直流電源。輸出點(diǎn)的一端接 AC 110V 電源的一相（如本系統(tǒng)線(xiàn)路圖中的 L22） 。輸入、輸出端點(diǎn)都要與對(duì)應(yīng)端電源的另一端相連接。其余 I/O 接線(xiàn)圖見(jiàn)附錄

37、B。13 / 67 文檔可自由編輯打印1M1LI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.71SA1.11SA1.21SB11SB21#油泵為主2#油泵為主低壓油泵起動(dòng)按鈕低壓油泵停止按鈕來(lái)自 DCS 起動(dòng)信號(hào)來(lái)自 DCS 停止信號(hào)1#泵電機(jī)2#泵電機(jī)泵電機(jī)熱保護(hù)主電機(jī)潤(rùn)滑站1QF11QF21FR11KM11KM21KM31KA41KA51KA6 1#低壓泵工作2#低壓泵工作加熱器工作潤(rùn)滑站故障報(bào)警潤(rùn)滑站正常潤(rùn)滑站備妥主電機(jī)潤(rùn)滑站1FR2圖 3.3 I/O 接線(xiàn)圖3.5 溫度檢測(cè)儀的硬件電路溫度檢測(cè)儀采用以 MC

38、S-51 單片機(jī)為核心的檢測(cè)系統(tǒng)，其原理為：將溫度值經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器送入 8051 單片機(jī)處理后，將其顯示在 4 個(gè)七段數(shù)碼管上，并能在檢測(cè)值超上限、上上限時(shí)，輸出兩個(gè)閉合的觸點(diǎn)信號(hào)送 PLC 系統(tǒng)處理。溫度傳感器 AD590 作為檢測(cè)組件，檢測(cè)實(shí)際的主軸承溫度，經(jīng) 3 個(gè)運(yùn)算放大器 LM741 后將與溫度信號(hào)成正比的 05V 電壓信號(hào)引入 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0804（單通道 8 位逐次比較型 A/D 轉(zhuǎn)換器） ，經(jīng)模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生 8 位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)D0D7，接入 8051 單片機(jī)的 P0.0P0.7 端。為了實(shí)時(shí)顯示溫度值，在該電路中配備了 4 個(gè) LED 數(shù)碼管，由 P1

39、.0P1.3接譯碼驅(qū)動(dòng)器 7447 后驅(qū)動(dòng) 4 位數(shù)碼管的段選信號(hào)。7447 可將二-十進(jìn)制（BCD 碼）數(shù)據(jù)自動(dòng)變換為七段 LED 所需要的各段驅(qū)動(dòng)顯示信號(hào)，而 P1.4P1.7 接數(shù)碼管的位選信號(hào)。8051 的 RD 和 WR 端分別接 ADC0804 的讀和寫(xiě)信號(hào)，ADC0804 的中斷請(qǐng)求信號(hào)INTR 經(jīng)反向器 7404 接入 P2.0 作為檢測(cè) A/D 轉(zhuǎn)換是否結(jié)束的轉(zhuǎn)換信號(hào)（當(dāng) INTR14 / 67 文檔可自由編輯打印為 0 時(shí)，A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束） 。用 P3.0、P3.1 端分別經(jīng)光電耦合器 IIL117 后連接兩個(gè)繼電器線(xiàn)圈，在溫度達(dá)上限和上上限時(shí)控制繼電器常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，并將

40、它們引入 PLC 系統(tǒng)做聲光報(bào)警及停磨處理。這兩個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)將是單片機(jī)系統(tǒng)和 PLC 電控系統(tǒng)的連接信號(hào)。為了提高顯示數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，硬件電路還采取了一系列抗干擾措施，可使數(shù)據(jù)顯示到一位小數(shù)（小數(shù)點(diǎn)位置在 D2 位） 。另外，電路中配有穩(wěn)壓電源，以產(chǎn)生單片機(jī)所需的5V 信號(hào)。8051 需外接晶振芯片，用于產(chǎn)生 12MHz 的時(shí)鐘信號(hào)。因水泥磨主軸承溫度上限和上上限的值是固定不變的，故本系統(tǒng)沒(méi)有擴(kuò)展鍵盤(pán)，而是將上限和上上限的值放置在內(nèi)存緩沖區(qū)的固定位置，需比較的時(shí)候直接取值即可。若上述兩值需用戶(hù)自行設(shè)定，則一定要增加鍵盤(pán)接口。若鍵入的值較少，則可用“（” 、 “（”鍵組成簡(jiǎn)易鍵盤(pán)，這種方法在小型儀表

41、中應(yīng)用較廣。溫度檢測(cè)儀硬件電路原理圖見(jiàn)圖 3.4 所示。圖 3.4 溫度檢測(cè)儀硬件電路原理圖3.6 電氣元件的選擇3.6.1 電氣元件選擇的基本原則電氣元件選擇的基本原則為：根據(jù)對(duì)控制元件功能的要求確定電氣元件類(lèi)型。DB0ADC0804VIDB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7174048051P0.0P0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6P0.7P2.0P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7R245 VXTAL1XTAL2RESET12 MHzX1C2C15 VC3ABCDEFGLTRBIPI / PBOVD1VD2VD3VD

42、4V5 VP3.0P3.1VI-CLKRCLKVREFAGNDR3CR55 VVR4LM741-12 V-12 V5 k1 k10 kLM741-12 V-12 V10 k1 k10 k12 V20 k50 kLM741-12 V-12 V9 k2 k5 VAD59012 VVJ220 VV1 k1 k12 V5 VR1IIL1171740412 VVJ220 VV1 k1 k12 V5 VR1IIL11717404INTRWRRDWRRDVPP/EACS15 / 67 文檔可自由編輯打印確定元器件承載能力的臨界值及使用壽命，主要是根據(jù)電器控制的電壓、電流及功率的大小來(lái)確定元件的規(guī)格。確定元器

43、件預(yù)期的工作環(huán)境及供應(yīng)情況，如防油、防塵、防爆及火源等。確定元器件在應(yīng)用時(shí)所需的可靠性等。3.6.2 電氣元件選擇 低壓斷路器的選擇低壓斷路器 QF2 是保護(hù)輔助電機(jī)過(guò)電壓、短路和欠電壓的保護(hù)設(shè)備。QF2 在輔助電機(jī)的主回路中，額定電壓 U 應(yīng)為 AC 380V。因輔助電機(jī)的功率為eP18.5kW，輔助電機(jī)的額定電流為AUPIe7 .4838010005 .181000QF2 的額定電流只要大于 48.7A 就可正確動(dòng)作，故選用 DZ20Y400/3302 型的低壓斷路器，其額定電壓為 380V，額定電流為 400A，完全符合要求。低斷路器極性的選擇原則：一般在電機(jī)主回路中，應(yīng)選 3PN（三極

44、加地）的低壓斷路器?？刂苹芈分幸话氵x擇 2P 或 1 極的低壓斷路器。因此，QF0 應(yīng)選3PN 的極性。 交流接觸器的選擇該控制系統(tǒng)中的接觸器均選交流接觸器。輔助電機(jī)所用的接觸器 KM2 主觸頭在主電路中，所以主觸頭通斷負(fù)載額定電壓為被控線(xiàn)路額定電壓 AC 380V，線(xiàn)圈在控制回路中（注意：在本系統(tǒng)中，控制回路電壓為 AC 380V。但有時(shí)控制回路也有 AC 220V 的電壓） ，線(xiàn)圈電壓取 AC 380V。主觸頭額定電流按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，取系數(shù) 1.4，則UPIe)4 . 10 . 1 (1000AI8 .343804 . 110005 .18查閱技術(shù)手冊(cè)知：CJ20-400 主要用于額定電壓

45、 AC 380V、電流 400A 的電力系統(tǒng)中，所以 KM1 選用 CJ20-400 符合系統(tǒng)要求。原理圖中共使用 KM1 常開(kāi)觸點(diǎn) 2 個(gè)，常閉觸點(diǎn) 1 個(gè)，故選 3 個(gè)常開(kāi) 1 個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)即可。潤(rùn)滑站油泵電機(jī)所用的接觸器1KM1、1KM2、2KM1、2KM2、3KM1、3KM2、4KM1、4KM2 的主觸頭通斷負(fù)載額定電壓為被控線(xiàn)路額定電壓 AC 380V，線(xiàn)圈在控制回路中，線(xiàn)圈電壓取 AC 220V。主觸頭額定電流按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：AI41. 13804 . 1100075. 0選定 B 系列接觸器 B16，查閱技術(shù)手冊(cè)知 B16 主要的技術(shù)參數(shù)為額定電壓 380V，16 / 67 文

46、檔可自由編輯打印主觸頭額定工作電流為 15.5A，可控制的電動(dòng)機(jī)最大功率為 7.5kW，符合系統(tǒng)要求。原理圖中 2KM1、2KM2 使用常開(kāi)觸點(diǎn) 3 個(gè)、常閉觸點(diǎn) 1 個(gè)，故選 3 個(gè)常開(kāi) 1個(gè)常閉輔助觸點(diǎn)即可。 中間繼電器的選擇中間繼電器在繼電接觸器系列電控系統(tǒng)中主要具有控制電路傳遞與轉(zhuǎn)換信號(hào)、擴(kuò)大控制路數(shù)、將小功率控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為大容量的觸頭控制、擴(kuò)充交流接觸器及其它電器控制作用的功能。它在本系統(tǒng)中數(shù)量較多，選擇時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足線(xiàn)圈額定電壓、額定電流、常開(kāi)常閉觸點(diǎn)數(shù)目。 時(shí)間繼電器的選擇根據(jù)控制回路所需要的延時(shí)方式（得電延時(shí)或斷電延時(shí)） 、觸點(diǎn)數(shù)量以及種類(lèi)（延時(shí)觸點(diǎn)數(shù)量、種類(lèi)和瞬時(shí)動(dòng)作的觸點(diǎn)數(shù)量、種

47、類(lèi)）來(lái)選時(shí)間繼電器。本系統(tǒng)中時(shí)間繼電器的延時(shí)方式均為得電延時(shí)。 熱繼電器的選擇潤(rùn)滑站中熱繼電器 FR1 是保護(hù)主電機(jī)過(guò)載和斷相保護(hù)的元件。一般情況下，可按電動(dòng)機(jī)額定電流選取熱繼電器，熱繼電器的整定值為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.951.05 倍，則主電機(jī)額定電流為AUPIe41. 1380100075. 01000取系數(shù)為 1，則熱繼電器的整定值為 1.41A。經(jīng)查閱資料，確定選用 3UA5900 型熱繼電器。其參數(shù)為額定電壓 AC 380V，電流整定值范圍為 46.3A 可調(diào)。 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的選擇轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的作用是在控制回路中進(jìn)行多回路的轉(zhuǎn)換和選擇。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)應(yīng)根據(jù)電源種類(lèi)、電壓等級(jí)、觸點(diǎn)數(shù)（相數(shù)）和觸頭額

48、定電流來(lái)選擇。主減速器潤(rùn)滑站回路中 2SA1 可選用 LW15-16/D0724 型的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。2SA1 在控制回路中，則額定電壓為 AC 220V。LW15-16/D0724 的額定電流為 16A，符合要求。2SA1 用到 6 對(duì)觸頭，LW15-16/D0724 的觸頭數(shù)可滿(mǎn)足要求。各轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的選型結(jié)束后，要將其觸頭閉合表在原理圖中表示出來(lái)，便于正確了解不同操作情況下各觸頭的連接狀態(tài)。 信號(hào)燈的選擇在電控系統(tǒng)中，經(jīng)常通過(guò)信號(hào)燈閃亮，告知操作者某種信息。當(dāng)需要引起操作者注意時(shí)（如報(bào)警） ，可采用紅色信號(hào)燈。正常信號(hào)燈則選擇綠色信號(hào)燈。例如在潤(rùn)滑站中，1HL6 燈亮表示油壓高故障。應(yīng)采用紅色 A

49、D11-11/20 型信號(hào)燈，額定電壓為 AC 220V。當(dāng) 1#油泵工作時(shí) 1HL1 燈亮，則應(yīng)選綠色 AD11-17 / 67 文檔可自由編輯打印11/20 型、額定電壓為 AC 220V 的信號(hào)燈。 控制按鈕的選擇按鈕是短時(shí)切換小電流控制電路的開(kāi)關(guān)，依據(jù)控制功能，選擇按鈕的結(jié)構(gòu)形式及顏色，如緊急操作選蘑菇形鈕帽的緊急式按鈕，特殊需要選擇帶指示燈的按鈕，停止按鈕用紅色，啟動(dòng)按鈕用綠色?？筛鶕?jù)同時(shí)控制的路數(shù)、通或斷選擇觸頭對(duì)數(shù)及種類(lèi)，確定所需型號(hào)的按鈕。例如主電機(jī)潤(rùn)滑站原理圖中，1SB1 是油泵啟動(dòng)按鈕，選綠色的 LAY3-11 按鈕，額定電壓為 AC 220V，帶有一常開(kāi)和一常閉的觸頭。S

50、B1 是油泵停止按鈕，可選額定電壓 AC 220V 的紅色 LAY3-11 型按鈕，同樣帶有一常開(kāi)和一常閉的觸頭。 接線(xiàn)端子的選擇接線(xiàn)端子應(yīng)按端子排所需的端子數(shù)量及端子所能承受的載流量來(lái)選擇。本系統(tǒng) 5 個(gè)電控柜和電控箱的接線(xiàn)端子可分別選用 JH9-1.5、JH9-2.5、JH9-6、JH9-10 四類(lèi)，JH9-1.5 為可連接 1.5mm2 的導(dǎo)線(xiàn)，JH9-6、JH9-10 用于接電機(jī)和其它電流較大的設(shè)備。18 / 67 文檔可自由編輯打印4 軟件設(shè)計(jì)4.1 單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)單片機(jī)程序采用匯編語(yǔ)言編程，溫度檢測(cè)儀軟件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是將檢測(cè)出的溫度值經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后，送 8051 處理，再

51、送入 4 個(gè)七段數(shù)碼管顯示。并將溫度值與測(cè)定的上限、上上限進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)測(cè)溫度值超過(guò)其允許范圍時(shí)，令P3.0、P3.1 分別輸出高電平，驅(qū)動(dòng)繼電器線(xiàn)圈吸合，同時(shí)使其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，將此常開(kāi)觸點(diǎn)信號(hào)送入 PLC 系統(tǒng)去控制上限聲光報(bào)警及上上限的自動(dòng)停磨。本系統(tǒng)采用的溫度傳感器為 AD590，溫度 0時(shí)對(duì)應(yīng)電流為 273.2A，其產(chǎn)生的電流與絕對(duì)溫度成正比，檢測(cè)的溫度范圍為55150。AD590 線(xiàn)性輸出性能很好，當(dāng)溫度每增加 1時(shí)，其電流增加 1A。這個(gè)特性與其他需經(jīng)過(guò)線(xiàn)性化處理的傳感器相比，具有編程處理簡(jiǎn)單方便的優(yōu)點(diǎn)。本電路的顯示轉(zhuǎn)換要經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換、十進(jìn)制轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換為 BCD 碼，以驅(qū)動(dòng)7

52、447 控制段選碼） 、乘 4（標(biāo)度轉(zhuǎn)換的需要）和顯示等四個(gè)過(guò)程，故在軟件中要有十進(jìn)制轉(zhuǎn)換和控制顯示位選及顯示過(guò)程的子程序。單片機(jī)系統(tǒng)軟件流程圖見(jiàn)圖4.1 所示。程序詳見(jiàn)附錄 C。圖 4.1 單片機(jī)系統(tǒng)軟件流程圖A / DA / D?NY?NYP3.01?NYP3.1119 / 67 文檔可自由編輯打印4.2 PLC 軟件設(shè)計(jì)PLC 軟件采用梯形圖軟件編程，其主要任務(wù)是按四個(gè)潤(rùn)滑站的要求完成各自的控制功能，并在出現(xiàn)故障時(shí)采取聲光報(bào)警措施。4.2.1 PLC 程序流程圖PLC 軟件編制的方法基本上與回轉(zhuǎn)窯軟件編程相似，但磨機(jī)的信號(hào)較多，要注意將每個(gè)潤(rùn)滑站分開(kāi)編制。就某個(gè)潤(rùn)滑站而言，其內(nèi)部編程的順

53、序?yàn)椋?#泵、2#泵、電加熱器、冷卻水閥的起?？刂疲＿\(yùn)行指示燈、故障報(bào)警指示燈的控制。磨機(jī)系統(tǒng)程序流程圖如圖 4.2 所示。圖 4.2 磨機(jī) PLC 程序流程圖4.2.2 低壓泵起動(dòng)、停止，以及壓力低時(shí)備用泵的自動(dòng)投入低壓油泵電機(jī)的控制屬程序設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，現(xiàn)以進(jìn)料端主軸承潤(rùn)滑站TE332 的 1#低壓油泵電機(jī)為例，說(shuō)明油泵電機(jī)的編程要點(diǎn)。無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)操作，還是集中控制，在進(jìn)行梯形圖設(shè)計(jì)時(shí)，均采用三種方式起停 1#油泵電機(jī)，這也是梯形圖條回有三路的編程原理。 1#油泵為主油泵并處于現(xiàn)場(chǎng)操作（集中控制）時(shí)，按下起動(dòng)按鈕3SB1（I6.0） ，PLC 內(nèi)部輔助繼電器 M3.0（M3.1）得電，

54、1#油泵被投入運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕 3SB2（I6.1）時(shí)，1#油泵停止工作。NNYY20 / 67 文檔可自由編輯打印 1#泵為輔助油泵時(shí)，當(dāng) 2#泵出現(xiàn)故障時(shí)，2#油泵會(huì)停止運(yùn)行，2#泵接觸器 3KM2 失電，3KM2（Q5.1）常閉觸點(diǎn)閉合，將使得 1#泵回路接通，1#泵代替 2#泵投入運(yùn)行。 2#泵為主油泵且 1#泵為輔助油泵時(shí)，在壓力低于 0.1MPa 的情況下，3SP1壓力控制器常閉觸點(diǎn) 3SP1（I6.7）閉合，此時(shí)因 2#泵正在運(yùn)行，常開(kāi)觸點(diǎn)3KM2（Q5.1）處于閉合狀態(tài)，3KM1（Q5.0）得電，1#泵作為備用泵投入運(yùn)行，與2#泵一起共同打壓，使壓力上升。KT3（T55）主

55、要是防止剛開(kāi)機(jī)壓力處于不穩(wěn)定期間泵頻繁動(dòng)作而設(shè)置的抗干擾措施，只有當(dāng)開(kāi)機(jī)延時(shí) 1 分鐘且壓力低于 0.1MPa延時(shí) 20 秒后，KT4（T56）閉合，3KM1（Q5.0）得電，備用泵才投入運(yùn)行。當(dāng)壓力繼續(xù)上升至 0.3MPa，達(dá)到壓力正常值時(shí)，壓力控制器 3SP2（I7.0）常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，3KM1（Q5.0）失電，3KM1（Q5.0）其觸點(diǎn)斷開(kāi)，1#泵自動(dòng)停止運(yùn)行。梯形圖如圖 4.3 所示?？刂圃韴D如圖 4.4 所示。圖 4.3 低壓泵控制梯形圖3SP13SA1.2KT3KT43SP23KM23SA1.13KA73KA83KM13KM23KM13KM23KM13KM23KA83KA73SA1

56、.23KM13SP2KT4KT33SA1.13SP12L13QF13QF22N3FR13FR21#油泵電機(jī)2#油泵電機(jī)3HL13HL2PPPP21 / 67 文檔可自由編輯打印圖 4.4 進(jìn)料端主軸承潤(rùn)滑站 1#低壓油泵控制原理圖4.2.3 電加熱器的自動(dòng)投入和停止當(dāng)冬季天冷造成油溫低于 15時(shí)，電接點(diǎn)溫度計(jì) 3ST1.1（I7.2）常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，加熱器 Q5.2（3KM3）線(xiàn)圈吸合并自保，電加熱器自動(dòng)投入工作。當(dāng)溫度上升至 25時(shí)，潤(rùn)滑站的油溫已達(dá)到正常，1ST1.2（I7.3）常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，加熱器停止工作。3ST3（I7.6）是為防止電接點(diǎn)溫度計(jì)損壞，3ST1 失靈而設(shè)置的多重保護(hù)措施。梯

57、形圖如圖 4.5 所示。圖 4.5 加熱器控制梯形圖4.2.4 冷卻水的投入或停止當(dāng)油溫高于 45時(shí)，電接點(diǎn)溫度計(jì)常開(kāi)觸點(diǎn) 3ST2.2（I7.5）閉合，驅(qū)動(dòng)電磁水閥的中間繼電器線(xiàn)圈 3KA3（Q5.5）通電吸合，冷卻水投入，使油溫下降。當(dāng)油溫降到 35時(shí)，電接點(diǎn)溫度計(jì)常閉觸點(diǎn) 3ST2.1（I7.4）斷開(kāi)，電磁水閥中間繼電器線(xiàn)圈 3KA3 失電，冷卻水停止。梯形圖如圖 4.6 所示。圖 4.6 電磁閥的控制梯形圖4.2.5 潤(rùn)滑站綜合起停當(dāng)現(xiàn)地控制和集中控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 在現(xiàn)場(chǎng)控制方向時(shí)，通過(guò)按下油泵起動(dòng)按鈕 3SB1（I6.0） ，潤(rùn)滑站綜合起動(dòng)中間繼電器 KA7（M030）應(yīng)帶電。當(dāng)

58、按下停止按鈕 3SB2（I6.1）時(shí)，KA7（M030）失電。M030 為 PLC 的的內(nèi)部輔助繼電器，主要是為了油泵電機(jī)起停編程方便而設(shè)置的。當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) SA1 在集中控制方向時(shí)，來(lái)自總廠 DCS 的遠(yuǎn)程起動(dòng)信號(hào)和停止信號(hào)也應(yīng)使中間繼電器 KA8（M031）帶電或失電。原理圖如圖 4.7 所示。梯形圖如圖 4.8 所示。22 / 67 文檔可自由編輯打印2L1SA1.1SA1.23SB13SB33SB23SB43KA73KA83KM13KM2KT3KT43SP12N3KA73KA8現(xiàn)場(chǎng)控制總廠控制油泵電機(jī)起動(dòng)后延時(shí)油壓低延時(shí)P圖 4.7 進(jìn)料端主軸承潤(rùn)滑站綜合起停圖 4.8 潤(rùn)滑站起?？刂铺?/p>

59、形圖4.2.6 聲光報(bào)警程序 當(dāng)進(jìn)料端主軸承潤(rùn)滑站和出料端主軸承潤(rùn)滑站出現(xiàn)壓力、溫度、液位、流油、壓差故障時(shí)，均由檢測(cè)組件觸點(diǎn)的開(kāi)閉來(lái)起動(dòng)聲光報(bào)警裝置，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。報(bào)警原理圖如圖 4.11、4.12 所示。例如進(jìn)料端主軸承潤(rùn)滑站壓力低的報(bào)警信號(hào)，就是在起動(dòng)油泵并延時(shí)后壓力低時(shí)，I6.7（3SP1）的常閉觸點(diǎn)閉合，電機(jī)起動(dòng)延時(shí) 1 分鐘，壓力低延時(shí) 20 秒后閉合后，若壓力仍低于 0.1MPa，則 PLC 內(nèi)部輔助繼電器 M1.0 為快閃信號(hào)，Q6.5 壓力低紅燈開(kāi)始快速閃爍，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。在按下消警按鈕后M1.0 轉(zhuǎn)為慢閃信號(hào)，此時(shí) Q6.5 改為紅燈慢速閃爍，直到故障修復(fù)后

60、閃爍紅燈自動(dòng)熄滅。I15.3 為試燈按鈕，按下試燈按鈕后，所有指示燈應(yīng)全亮，目的是為了23 / 67 文檔可自由編輯打印測(cè)試指示燈是否完好無(wú)損，保證設(shè)備運(yùn)行時(shí)正常指示。梯形圖如圖 4.9 所示。圖 4.9 進(jìn)料端主軸承潤(rùn)滑站壓力低的報(bào)警控制梯形圖 表示正常運(yùn)行的指示燈驅(qū)動(dòng)程序編程非常簡(jiǎn)單，只需將驅(qū)動(dòng)信號(hào)直接與指示燈相連即可。另需指出的是，PLC 運(yùn)行指示燈的觸發(fā)信號(hào)是 CPU226 內(nèi)部的一個(gè)特殊繼電器 SM0.0，當(dāng) PLC 上電后 SM0.0 一直處于 ON 狀態(tài)。PLC 運(yùn)行指示燈所連接的 PLC 輸出端 Q10.6 處于 ON 狀態(tài)。PLC 運(yùn)行指示燈控制梯形圖見(jiàn)圖 4.10 所示。圖