技師專業(yè)論文新1

1、技師專業(yè)論文職業(yè)（工種）：維修電工PLC控制鍋爐循環(huán)泵軟啟動器控制程序PLC控制鍋爐循環(huán)泵軟啟動器控制程序摘要：根據(jù)原有三臺循環(huán)泵的運行模式，即兩用一備的運行方式，第一臺循環(huán)泵的啟動取決于以下條件：故障停止次數(shù)最少、工作時間最少。兩臺循壞泵同時運行時，根據(jù)鍋爐運行的數(shù)量自動退出運行的條件：工作時間最長。程序設(shè)計采用梯形圖的方法進(jìn)行程序設(shè)計。日本富士公司的FLEXPLC編程軟件進(jìn)行編程?？刂葡到y(tǒng)采用PLC進(jìn)行自動控制，本系統(tǒng)采用日本富士公司生產(chǎn)的NB2-U56R型繼電器輸出PLC控制器。循環(huán)泵的功率為30KW為了減少對電機(jī)、水泵及電網(wǎng)的沖擊啟動元件采用軟啟動器。本系統(tǒng)采用的是浙江西普電氣有限公司

2、生產(chǎn)的XPR1-3000-37KW型軟啟動器。關(guān)鍵詞：程序、指令表、I/O地址、原理圖、PLC、軟啟動器。引言設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)通常包括日常點檢、巡回檢查、定期檢查與定期預(yù)防性試驗和改進(jìn)維修。以上五種方式是以設(shè)備的利用率為中心維修方式即設(shè)備的運行時間為中心，近似利用率的評估主要靠故障次數(shù)和停機(jī)時間這兩個數(shù)據(jù)進(jìn)行評估?？刂瞥绦虻木幹埔栽O(shè)備的利用率為主導(dǎo)，根據(jù)原有三臺循環(huán)泵的運行模式，即兩用一備的運行方式，第一臺循環(huán)泵的啟動取決于以下條件：故障停止次數(shù)最少。兩臺循壞泵同時運行時，根據(jù)鍋爐運行的數(shù)量自動退出運行的條件：工作時間最長。程序控制器采用PLC可編程邏輯控制器，PLC是專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的

3、一種數(shù)字運算操作的電子裝置，是帶有存儲器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行指令，進(jìn)行邏輯運算、順序控制、定時、技術(shù)和算術(shù)等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。軟啟動器是利用晶閘管交流調(diào)壓技術(shù)制作的調(diào)速設(shè)備，通過改變晶閘管的觸發(fā)延遲角，調(diào)節(jié)晶閘管的輸出電壓，使電動機(jī)的電壓從啟動電壓上升的額定電壓。軟啟動器的使用可以減小對電機(jī)、機(jī)器及電網(wǎng)的沖擊。一、 系統(tǒng)構(gòu)成（一）、軟啟動器控制柜采用中國浙江西普電器有限電器公司生產(chǎn)的XPR1-3000-37KW軟啟動器。1. 軟啟動器保護(hù)功能：（1） 欠壓、施壓、過壓保護(hù)。（2） 啟動器過熱、啟動時間過長保護(hù)。（3） 輸入缺

4、相、輸出缺相、三相不平衡保護(hù)。（4） 啟動過流、運行過載、負(fù)載短路保護(hù)。2. 啟動器外接端子說明。（附件：圖1）（1） 端子、為旁路輸出：用于控制旁路接觸器，為常開無源出點，啟動成功時閉合。接點觸點為AC220V/5A。（2） 端子、為可編程繼電器輸出：輸出方式與功能由設(shè)置項設(shè)定，為常開無源點。（此處設(shè)置為準(zhǔn)備狀態(tài)）（3） 端子、為故障輸出：軟啟動發(fā)生故障或失電時閉合，工作正常為開路，為無源觸點。（4） 端子為瞬停輸入：軟啟動器正常工作時此端子必須與端子短接。若此端子與端子開路時，軟啟動器無條件停止工作。（5） 端子、為外控啟動、停止按鈕。（6） 端子、為020mA直流模擬輸出。3. 軟啟動柜

5、控制原理（附件：圖2）（1） 軟啟動器手動啟動：將手/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)至手動位置，手動信號輸出繼電器吸合，向PLC提供信號。按啟動按鈕2SB通過停止按鈕1SB是啟動繼電器1KA線圈的電，其接點是軟啟動器端子“8”、“9”通過端子“10”得電，軟啟動器進(jìn)入啟動狀態(tài)，通過一定的延時1-KM吸合循環(huán)泵進(jìn)入運行狀態(tài)。（2） 軟啟動器自動運行：將手/自動裝換開關(guān)至自動位置，PLC控制器通過端子“19”、“20”控制軟啟動器的啟動。系統(tǒng)運行時檢測故障輸出、旁路輸出、運行準(zhǔn)備、手動輸出信號。（二）、PLC控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)采用日本富士公司生產(chǎn)的NB2U56R型的控制器。1NB2的基本單元輸入規(guī)格輸出規(guī)格電源

6、型號DC24V（28點）繼電器觸點（28點）AC100-220VNB2U56R2性能規(guī)格項 目NB2U56R運算控制方式存儲程序重復(fù)運算方式輸入輸出控制方式分批更新方式/直接方式編程語言助記符/梯形圖程序容量8K步輸入輸出點56-368點順序指令處理0.61s/步應(yīng)用指令處理平均0.40s/步3設(shè)備一覽表裝置存儲器的范圍容量初期值標(biāo)示符名稱X輸入繼電器X000-X1FF合計521點最新數(shù)據(jù)Y輸出繼電器Y000-Y1FFOFFM內(nèi)部繼電器M0000-M03FF1024點OFFM擴(kuò)充內(nèi)部繼電器M0400-M05FF512點OFFL鎖存繼電器L0000-L03FF1024點保持前次值M特殊繼電器M8

7、000-M81FF512點OFFS步進(jìn)繼電器S000-S0FF256點保持前次值T計時器T000-T1FF512點OFFC計數(shù)器C0000-C0FF256點保持前次值D數(shù)字寄存器D0000-D03FF1024字保持前次值D特殊寄存器D8000-D80FF256字保持前次值R文件寄存器R0-根據(jù)設(shè)定保持前次值P指針（分支用）P00-PFF256點根據(jù)程序I指針（中斷用）I0000-I1FXX20點根據(jù)程序T計時器現(xiàn)在值T000-T1FF512字OFFC計時器現(xiàn)在值C000-C0FF256字保持前次值4輸入輸出地址分配（附件：圖三） 輸入地址：X000X01B共計28點。 輸出地址：Y01CY03

8、7共計28點。二、 PLC程序設(shè)計的基本方法及步驟(一) PLC程序設(shè)計基本方法 IEC1131-3是PLC程序設(shè)計語言的標(biāo)準(zhǔn)，它為PLC設(shè)計語言指定了語法和語義，實際上就是PLC語言的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)定義了如下程序設(shè)計語言。1 指令列表（IL）：語句列表就是助記符程序，它由一條一條的指令組成，因此很像匯編語言，該語言非常適合程序設(shè)計，但是對沒有經(jīng)驗的設(shè)計者，顯得有點麻煩和浪費時間。2 結(jié)構(gòu)文本（ST）：結(jié)構(gòu)文本語言是屬于高級語言，由于它是高級語言，所以處理復(fù)雜數(shù)學(xué)任務(wù)和算法時非常容易。3 功能塊語言（FBD）：該語言使用ICE功能庫中的功能塊來產(chǎn)生程序。4 順序功能圖（SFC）：該方法是一種圖解方

9、法。他的特點是將一個控制過程劃分為許多功能步，只要滿足條件，就可以從一個工作步轉(zhuǎn)移到另外一個工作步。順序功能圖又簡稱為SFC圖。5 梯形圖（LD）：該方法是建立在傳統(tǒng)的繼電器接點和線圈之上的一種PLC程序設(shè)計方法，編程規(guī)則如下：（1） 梯形圖中的各軟繼電器必須是所用機(jī)器允許范圍內(nèi)的軟繼電器，各軟繼電器的軟觸電可以無限次的使用，不受數(shù)量的限制。（2） 每個梯級都是從左母線開始，到右母線結(jié)束。各梯級中所有的觸點只能在軟繼電器線圈的左邊，而不能與右母線直接連接。軟繼電器只能在右母線上。（3） 觸電一般應(yīng)劃在水平線上，不能劃在垂直線上。（4） 多條支路并聯(lián)時，串聯(lián)觸電多的支路應(yīng)劃在該并聯(lián)電路上部。多個

10、并聯(lián)電路串聯(lián)時，并聯(lián)觸點多的電路應(yīng)劃在該串聯(lián)電路的左部。這樣編成可以減少用戶程序的步數(shù)，從而縮短程序掃描時間。（5） 梯形圖必須符合從左到右、從上到下的順序執(zhí)行原則。對于不符合此原則的電路，不能直接編程，必須按其邏輯功能進(jìn)行等效變換。(二) 程序設(shè)計的一般步驟1. 分析被控對象的工藝流程和系統(tǒng)控制要求，明確動作的順序和條件，畫出控制系統(tǒng)的流程圖。如果控制系統(tǒng)較簡單，可省略。2. 將所有的現(xiàn)場輸入信號和輸出控制對象分別列出，并按PC內(nèi)部可編程元件號的范圍，給每個輸入和輸出分配一個確定的I/O端編號，編制出PC的I/O的I/O分配表，或繪制出PC的I/O接線圖。3. 設(shè)計梯形圖程序，編寫指令語句表

11、。4. 用編程器將程序鍵入到PC的用戶存儲器，并調(diào)試程序，直到達(dá)到系統(tǒng)的控制要求。(三) 編程軟件介紹1. 程序的編制采用日本富士公司提供的FIEX PC PROGRAMMER編程軟件。其功能包括：參數(shù)設(shè)置、PLC 運行監(jiān)視、記憶清除、日期設(shè)置、程序診斷功能、口令設(shè)置、程序加載及通訊、PLC運行控制、自動生成指令列表等功能。2. 本程序使用該軟件進(jìn)行梯形圖編程，自動生成指令表、I/O地址分配表及內(nèi)部軟繼電器、定時器、計數(shù)器地址分配表。三、 控制程序設(shè)計（一） PLC系統(tǒng)的I/O設(shè)置1. PLC系統(tǒng)輸入（1） 啟動/停止按鈕輸入 1SB、2SB。（2） 1-4號鍋爐運行信號（3） 1-3號軟啟動

12、柜的手/自動信號、運行準(zhǔn)備信號、故障輸出信號、軟啟動旁路運行信號。（4） 1號軟啟動柜、2號軟啟動柜故障計數(shù)、時間統(tǒng)計的強(qiáng)制清零。2 PLC系統(tǒng)的輸出（1） 1-3號軟啟動柜的啟動信號。（2） 鍋爐準(zhǔn)許啟動信號。（3） 1-3號軟啟動柜故障報警指示燈（黃色閃爍HL）。（4） 1-3號軟啟動柜手動信號指示燈（白色HW）。（5） 1-3號軟啟動器的旁路運行指示燈（紅色HR）。3PLC控制系統(tǒng)接線圖（附件：圖四）（二） 邏輯控制原理1. 系統(tǒng)通電首先進(jìn)行輸入信號的檢測，檢查有無故障信號輸入。2. 通電后軟啟動器有故障信號輸入則故障燈閃爍（HY）。3. 系統(tǒng)的故障次數(shù)的統(tǒng)計依靠故障輸入繼電器的信號進(jìn)行

13、計數(shù)。通過1-2號軟啟動器的故障計數(shù)的比較，故障次數(shù)少的輸出啟動繼電器為啟動做好準(zhǔn)備，如果故障次數(shù)相同則1號啟動器準(zhǔn)備啟動。4. 系統(tǒng)的運行時間的統(tǒng)計根據(jù)旁路運行接觸器提供的信號進(jìn)行計時，計時器與計數(shù)器配合使用可以得到長時間的運行數(shù)據(jù)，通過1-2號軟啟動器運行時間的比較，運行時間長的循環(huán)泵在兩臺同時運行時先退出運行。時間相等則1號循環(huán)泵先退出運行。5. 啟動按鈕2SB啟動系統(tǒng)運行，停止按鈕1SB停止系統(tǒng)運行。系統(tǒng)只有在兩臺以上軟啟動柜正常的情況下才可啟動。6. 當(dāng)兩臺以上的鍋爐運行時，系統(tǒng)自動啟動第二臺循環(huán)泵。7. 當(dāng)一臺循環(huán)泵發(fā)生故障時，自動啟動另外一臺循環(huán)泵，如果兩臺運行的循環(huán)泵同時損壞，

14、啟動備用泵。同時，控制鍋爐停止運行。8. 當(dāng)設(shè)備更換或大修后，可以采用短路筆進(jìn)行系統(tǒng)的復(fù)位。（三） 程序設(shè)計1. I/O地址分配表（1） 計數(shù)器地址標(biāo)記描述C00001#故障計次10000次C00012#故障計次10000次C00021#運行低位計數(shù)3天C00031#運行高位計數(shù)360天C00042#運行低位計數(shù)3天C00052#運行高位計數(shù)360天（2） 內(nèi)部繼電器地址標(biāo)記描述M00001#故障低啟動C0000C0001M00012#故障低啟動C0000C0001M0003啟動X0001M0006二次啟動二臺或兩臺以上的鍋爐運行（啟動兩臺循環(huán)泵）M0007故障計次輸出控制二次啟動后封鎖故障計

15、次輸出M00081#時間啟動鎖定M00092#時間啟動鎖定M00101#手動X006（1-KA1）M00112#手動X00A（2-KA1）M00123#手動X00E（3-KA1）M00131#準(zhǔn)備X007（1-KA2）M00142#準(zhǔn)備X00B（2-KA2）M00153#準(zhǔn)備X00F（3-KA2）M00161#故障輸入X008（1-KA3）M00172#故障輸入X00C（2-KA3）M00182#故障輸入X010（3-KA3）M00191#故障輸出故障、運行準(zhǔn)備M001A2#故障輸出故障、運行準(zhǔn)備M001B3#故障輸出（備用）故障、運行準(zhǔn)備M001C1#運行計次輸出M001D2#運行計次輸出M

16、001E1#時間控制啟動C0005C0003、C0002C0004M001F2#時間控制啟動C0003C0005、C0004C0002M0020運行低位輸出控制C0005=C0003M00211#時間低位控制C0002C0004M00222#時間低位控制C0004C0002M002E1#強(qiáng)制清零X01AM002F2#強(qiáng)制清零X01BM0100二次啟動條件（1）（B+C+D）BM0101二次啟動條件（2）（B+D）CM0102二次啟動條件（3）B.D（3） 定時器地址標(biāo)記描述T00001#-1minK=6000T00012#-1minK=6000T00101SK=100T00501#強(qiáng)制清零K=

17、400T00512#強(qiáng)制清零K=400（4） 輸入繼電器地址標(biāo)記描述X0001SB停止X0012SB啟動X0021#鍋爐信號X0032#鍋爐信號X0043#鍋爐信號X0054#鍋爐信號X0061-KA11#手動狀態(tài)輸入X0071-KA21#故障狀態(tài)輸入X0081-KA31#運行準(zhǔn)備輸入X0091-KM1#運行旁路輸入X00A2-KA12#手動狀態(tài)輸入X00B2-KA22#故障狀態(tài)輸入X00C2-KA32#運行準(zhǔn)備輸入X00D2-KM2#運行旁路輸入X00E3-KA13#手動狀態(tài)輸入X00F3-KA23#故障狀態(tài)輸入X0103-KA33#運行準(zhǔn)備輸入X0113-KM3#運行旁路輸入X01A1#強(qiáng)

18、制清零輸入大修或更換設(shè)備清零（4秒延時）X01B2#強(qiáng)制清零輸入大修或更換設(shè)備清零（4秒延時）（5） 輸出繼電器地址標(biāo)記描述Y01C1#啟動Y01D2#啟動Y01E3#啟動（備用）Y01F鍋爐運行準(zhǔn)備循環(huán)泵啟動后鍋爐才可啟動Y0241-HY1#故障指示（黃）Y0252-HY2#故障指示（黃）Y0263-HY3#故障指示（黃）Y0291-HW1#手動指示（白）Y02A2-HW2#手動指示（白）Y02B3-HW3#手動指示（白）Y02C1-HR1#運行指示（紅）Y02D2-HR2#運行指示（紅）Y03D3-HR3#運行指示（紅）2. 程序分析（1） 通電后系統(tǒng)狀態(tài)檢查程序：通電后程序首先檢測軟啟動

19、柜的狀態(tài)，進(jìn)行如下檢查：1-3號軟啟動柜的手/自動狀態(tài)、運行準(zhǔn)備狀態(tài)及故障狀態(tài)。（2） 梯形圖：（3） 語句表：步數(shù)指令裝置00000LDX00600001OUTM001000002LDM001000003OUTY02900004LDX000A00005OUTM001100006LDM001100007OUTY02A00008LDX00E00009OUTM001200010LDM001200011OUTY02B00012LDX00700013OUTM001300014LDX00B00015OUTM001400016LDX00F00017OUTM01500018LDX00800019OUTM00

20、1600020LDX00C00021OUTM001700022LDX01O00023OUTM00183. 故障指示程序：軟啟動柜發(fā)生故障后，該啟動柜故障燈1次/秒的頻率閃爍。（1） 梯形圖：（2） 時序圖：延時T0010輸出時故障指示燈熄滅，T0010截至?xí)r故障指示燈點亮。（3） 語句表：步數(shù)指令裝置00024LDIM001300025ORM001600026OUTM001900027LDIM0014000280RM001700029OUTM001A00030LDIM001500031ORM001800032OUTM001B00033LDM001900034ORM001A00035ORM001

21、B00036ANIT001000037OUTT0010K=10000039LDY02400040ANIT001000041LDT001000042ANIYO24 00043ORB00044ANDM001900045OUTY02400046LDY02500047ANIT001000048LDIY02500049ANDT001000050ORB00051ANDM001A00052OUTY02500053LDY02600054ANIT001000055LDIY02600056ANDT001000057ORB00058ANDM01B00059OUTY0264. 故障計數(shù)比較程序：1、2號軟啟動器的故障

22、輸出點閉合后故障計數(shù)器計數(shù)一次，最高計數(shù)為一萬次，程序通過對計數(shù)器C0000和C0001的比較，故障發(fā)生次數(shù)低的軟啟動柜先啟動，如果故障次數(shù)相等先啟動1號軟啟動柜控制的循環(huán)泵。當(dāng)設(shè)備進(jìn)行大修或更換后可對計數(shù)器進(jìn)行清零。由于受鍋爐啟動臺數(shù)的控制，當(dāng)兩臺或兩臺以上的鍋爐啟動時，1、2號循環(huán)泵同時啟動，此時，故障控制啟動回路禁止輸出。（1） 梯形圖：（2） 語句表：步數(shù)指令裝置00060LDM001600062LDM001200062OUTC0000K=1000000064LDM001700065LDM002F00066OUTC0001K=1000000068LDC0000C000100071ANI

23、M000700072OUTM000000073LDC0000C000100076ANIM000700077OUTM00015. 運行時間累計程序：運行時一號啟動柜運行接觸器吸合X0009接通。定時器T0000開始計時，定時器設(shè)定值為1分鐘，定時器置零后通過T0000常閉點重新開始計時，同時M001C接通計數(shù)器C0002計數(shù)“1”。C0002設(shè)定值為4320，即為4320分鐘（3天）。C0002計數(shù)至4320后接通輸出，使C0003計數(shù)“1”。C0003計數(shù)器設(shè)定值為120即為360天。二號啟動柜控制同理。（1） 梯形圖：（2） 語句表步數(shù)指令裝置00078LDX00900079ANIT0000

24、00080OUTT0000K=600000082OUTM001C00083LDM001C00084LDC000200085ORM002E00086OUTC0002K=432000088LDC000200089LDC000300090ORM002E00091OUTC0003K=12000093LDX000D00094ANIT000100095OUTT0001K=600000097OUTM001D00098LDM001D00099LDC000400100ORM002F00101OUTC0004K=432000103LDC000400104LDC000500105ORM002F00106OUTC00

25、05K=1206. 運行時間比較控制程序：通過對計數(shù)器數(shù)值的比較，運行時間短的循環(huán)泵輸出啟動控制信號，初次啟動時該輸出被禁止。計數(shù)器的比較先進(jìn)行高位計數(shù)器的比較，只有高位計數(shù)器的值相等時低位計數(shù)比較回路才可輸出。（1） 梯形圖：（2） 語句表：步數(shù)指令裝置00108LDC0005C000300111ORM002100112ANIM000000113ANIM000100114OUTM001E00115LDC0003C000500118ORM002200119ANIM000000120ANIM000100121OUTM001F 00122LD=C0005C000300125OUTM001F0012

26、6LDC0002C000400129ANDM002000130OUTM002100131LDC0002C000400134ANDM002000135OUTM0022（1） 啟動程序：按鈕2SBS使輸入接點X0001得電通過故障判斷回路M0003啟動，并自鎖。系統(tǒng)啟動后各運行啟動接點將故障判斷回路短路，從而避免由于故障判斷回路引起循環(huán)泵停機(jī)，造成鍋爐損壞。故障判斷回路在啟動開始之前應(yīng)保障必須有兩臺以上的啟動柜能夠正常工作才可以啟動系統(tǒng)。故障控制回路邏輯關(guān)系： （1） 梯形圖：（2） 語句表步數(shù)指令裝置00138LDIX00000139LDX00100140ORM000300141ANB00142

27、LDIM001900143ANIM001A00144LDIM001900145ANIM001B00146ORB00147LDIM001A00148ANIM001B00149ORB00150ORY001C00151ORY001D00152ORY001E00153ANB00154LDIM001000155ANIM001100156DLIM001000157ANIM001200158ORB00159LDIM001100160ANIM001200161ORB00162ANB00163OUTM00037. 啟動運行程序：首次啟動時，通過故障比較程序的輸出啟動相應(yīng)的啟動器控制循環(huán)泵的啟動并維持運行。當(dāng)有兩

28、臺以上的鍋爐運行時，二次啟動接點M0006接通，兩臺循環(huán)泵將同時啟動，M0006維持循環(huán)系統(tǒng)運行，同時將故障輸出回路封鎖停止輸出。另外，通過M0006接點和運行時間控制回路將時間鎖定繼電器輸出鎖定，當(dāng)M0006退出時用時間控制回路繼續(xù)維持運行時間少的循環(huán)泵繼續(xù)運行。采用鎖定繼電器輸出，是為了避免隨著運行時間的增加，時間控制回路輸出轉(zhuǎn)換造成系統(tǒng)的運行混亂。（1） 梯形圖：（2） 語句表步數(shù)指令裝置00164LDM000000165ORM001A00166ORM000600167ORM000800168ANDM000300169ANIM001900170OUTY001C00171LDM001E00

29、172ANDY001C00173SETM000800174LDM000600175ANDM001F00176ORX00000177RSTM000800178LDM000100179ORM0019001800RM000600181ORM000900182ANDM000300183ANIM001A00184OUTY001D00185LDY001D00186ANDM001F00187SETM000900188LDM000600189ANDM001E00190ORX00000191RSTM00098. 備用泵啟動及鍋爐運行準(zhǔn)備回路程序：系統(tǒng)單臺運行時，當(dāng)兩臺循環(huán)泵都發(fā)生故障時備用泵才啟動。雙泵運行時，有一臺發(fā)生故障時備用泵啟動。系統(tǒng)啟動后，只要有任何一臺運行泵運行后，鍋爐系統(tǒng)才可啟動。（1） 梯形圖：（2） 語句表步數(shù)指令裝置00192LDM001900193ANDM001A00194LDM000600195LDM001900196ORM001A00197ANB00198ORB00199ANDM000300200ANIM001B00201OUTY001E00202LDY001C00203ORY001D00204ANDM000300205OUTY001F9. 二次啟動（雙泵運行）控制程序：兩臺或兩臺以上