基于plc的鍋爐供暖輸煤電氣控制設計

1、-PAGE . z論文*大型鍋爐供暖輸煤電氣控制 *興 燕山石化煉油廠摘 要 燃煤輸送是鍋爐運行的一個重要環(huán)節(jié)，如何保證設備運行的可靠性、減少操作人員與維護人員勞動強度、提高經濟效益，成為一個值得研究的課題. 可編程控制器PLC是近年來開展極為迅速，應用面極廣，以微處理器為核心，集微機技術、自動化技術、通信技術于一體的通用工業(yè)控制裝置。它具有功能齊全、使用方便、維護容易、通用性強、可靠性高、性能價格比高等優(yōu)點，已在工業(yè)控制的各個領域得到了極為廣泛的應用，成為實現(xiàn)工業(yè)自動化的一種強有力工具。本文基于OMRON公司的CPMIA PLC，設計了*大型鍋爐供暖輸煤控制電氣系統(tǒng)。各機械之間均設計平安的聯(lián)

2、鎖保護控制功能：系統(tǒng)中的輸煤電機啟停是有嚴格控制順序的，彼此間有相應的聯(lián)鎖互動關系，當啟動*臺輸煤設備時，從該設備下面流程的最終輸煤設備開場向上逐級啟動，最后才能使該臺設備啟動；當停頓*臺輸煤設備或*臺設備故障時，從該設備上面流程的源頭給煤設備開場向下逐級停車，最后才能使該臺設備停頓。這樣，就保證了上煤傳輸?shù)恼＿\行在線控制煤流量，防止了皮帶上煤的堆積，也保護了皮帶。PLC控制系統(tǒng)硬件設計布局合理，工作可靠，操作、維護方便，工作良好。用 PLC輸煤程控系統(tǒng)，不但實現(xiàn)了設備運行的自動化管理和監(jiān)控，提高了系統(tǒng)的可靠性和平安性，而且改善了工作環(huán)境，提高了企業(yè)經濟效益和工作效率。因此PLC電氣控制系統(tǒng)

3、具有一定的工程應用和推廣價值。關鍵詞：鍋爐； PLC電氣控制系統(tǒng)； 在線控制煤流量Abstract It is an important link that on-line control of coal flow, how guarantee the credibility that equipments circulate and reduce to operate the personnel and support the personnel the labor strength, raise the economic performance, bee a deserve researc

4、h of topic. Programmable Logic Controller(PLC) is a kind of universal industrial control apparatus which is developed rapidly and used widely in recent years, taking microprocessor as its core , integrating microputer technology ,automation technology and munication technology. It is applied very di

5、ffusely in varied field of industrial control with the characteristics such as all-around functions. Fle*ible application, well reliability, high ratio of capability and price and maintenance and so on, having bee a robust tool to realize automation.This paper takes OMRON CPM1A PLC as designing the

6、some largeboiler provide warmlosing the coalcontrol electricity system.The system can work reliably with property of easy operation and maintenance. The safety locks protection control function:In the system of losing the coal electrical engineering have the strict control in moving and stopping, ea

7、ch other has the homologous lock interaction relation, being start some set to lose the coal equipments, from that equipments below process of end lose the coal equipments start heading up pursue class start, then can make finally that set equipments start;When the stop some set loses the coal equip

8、ments or some set equipmentses to break down, from that equipments up the source head of the process starts get down for the coal equipments to pursue the class to park the car, then can make that set equipments stop finally.Thus, guaranteed the normal movement that last coal deliver, avoid the leat

9、her belt up the pile up of coal, also protected the leather belt. Lose the coal distance to control the system with the PLC, not only carried out the automation management that equipments circulate and supervision, raise the credibility and safeties of the system, but also improved the work environm

10、ent, raise the business enterprise economic performance and work efficiencies. therefore the system bears certain practical applying significance and popularizing value .Key words: Boiler； PLC Electrical Control System； On-line control of coal flow目錄緒論5第一章 工藝要求 71.1鍋爐系統(tǒng)概況 71.2輸煤系統(tǒng)工藝簡介10 1.3控制原理11第二章

11、 控制器局部122.1控制方式論證12 2.2PLC選型15第三章 執(zhí)行器局部16 3.1輸煤機的選擇16 3.2破碎機的選擇173.3皮帶機的選擇183.4熔斷器、電纜截面的選擇183.5接觸器的選擇223.6低位煤發(fā)生器，壓力傳感器23第四章 PLC控制設計24第五章 總結38第六章 完畢語39參考文獻39附錄40緒論鍋爐是工業(yè)生產或生活采暖的供熱源，按其供熱的方式分為蒸汽和熱水兩種。前者主要用于發(fā)電、工業(yè)生產及間接供熱；后者主要用于生活供暖和生活熱水，多用于集中供暖地區(qū)及賓館、飯店。從80年代石橫工程全套引進第一臺300MW機組到至今，鍋爐廠房控制系統(tǒng)、控制思路發(fā)生了很大的變化，其設計己

12、根本成熟。由原來的繼電器實現(xiàn)控制功能轉化為用PLC實現(xiàn)控制功能。隨著電力系統(tǒng)市場的開放，減人增效越來越得到工廠包括各級領導的重視，如何優(yōu)化車間的控制已成為每個工程所必須面臨的問題。大型鍋爐輸煤控制系統(tǒng)的主要任務就是卸煤、堆煤、上煤和配煤，以到達按時保質保量為機組原煤倉提供燃煤的目的。整個輸煤控制系統(tǒng)是鍋爐平安可靠運行十分重要的支持系統(tǒng)，它是保證機組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)的重要條件?；谳斆嚎刂葡到y(tǒng)在整個鍋爐控制中心中的重要性，且煤場面積大、工作環(huán)境惡劣、人工作業(yè)通訊難以暢通，利用現(xiàn)代成熟技術PLC和現(xiàn)代總線網(wǎng)絡通訊實現(xiàn)其控制功能?？删幊踢壿嬁刂破鱌LC是八十年代開展起來的新一代工業(yè)控制裝置，是自動控制、計算

13、機和通信技術相結合的產物，是一種專門用于工業(yè)生產過程控制的現(xiàn)場設備。由于控制對象的復雜性，使用環(huán)境的特殊性和運行的長期連續(xù)性，使PLC在設計上有自己明顯的特點：可靠性高，適應性廣，具有通信功能，編程方便，構造模塊化。在現(xiàn)代集散控制系統(tǒng)中，PLC已經成為一種重要的根本控制單元，在工業(yè)控制領域中應用前景極其廣泛。在筆者參與開發(fā)的*鍋爐供暖輸煤自控系統(tǒng)中用于聯(lián)鎖控制的程序設計，系統(tǒng)要求在遠離輸煤廊的主廠房控制室里，對輸煤線的8臺設備進展控制，并實時監(jiān)測設備的運行狀態(tài)等情況。輸煤系統(tǒng)設備多，工作環(huán)境惡劣。為保證系統(tǒng)運行的平安性和可靠性，選用高可靠性的繼電器、接觸器等組件，通過優(yōu)化設計，大大減少了接點數(shù)

14、，從而減少了故障點，使設備的可靠性、平安性和可擴展性都大大提高，實現(xiàn)了系統(tǒng)平安可靠的運行。本系統(tǒng)有程序控制、聯(lián)鎖手動、解鎖手動三種控制方式。在現(xiàn)場設備狀態(tài)正常的情況下，程序控制為系統(tǒng)的最正確控制方式，在此方式下，設備的空載運行時間最短，操作員的操作步序最少。聯(lián)鎖手動方式是對要啟動的流程中設備按逆煤流方向一對一的啟動，按順煤流方向一對一停車，設備的保護動作處理均同自動控制方式。解鎖手動是在設備間解除了聯(lián)鎖關系的情況下，一對一啟動設備，此方式絕不可帶負載運行，因設備已經不存在聯(lián)跳功能。考慮到設備帶負載停機等因素，流程啟動時，只按逆煤流方向逐臺啟動，聯(lián)鎖手動方式下啟動流程也須遵循此原則。流程按順煤流

15、方向逐臺停機，在故障停機情況下，各設備均立即聯(lián)跳，故障解除后，可將停掉的設備以自動控制再次啟動。緊急情況下，可操作上位機的急停按鈕或同時按控制臺右側紅色的急停按鈕，它將使現(xiàn)場所有運行中的受控設備立即停機。*大型鍋爐供暖輸煤電氣控制第一章 工藝要求1.1鍋爐系統(tǒng)概況1.1.1分類鍋爐的燃料多分為煤和燃油，還有天然氣等。按其蒸發(fā)能力大小可分為三類： 1 小型鍋爐 蒸發(fā)量在10t/h及以下，多用于工業(yè)生產及采暖。主要是火箭或火箭管組合及小型水管式。2 中型鍋爐 蒸發(fā)量為1075t/h，多用于發(fā)電廠。國內生產多為= 2 * ROMANII型。3 大型鍋爐 蒸發(fā)量大于75t/h，多用于發(fā)電廠。國內生產多

16、為= 2 * ROMANII型。1.1.2設備配置 共有六大系統(tǒng)：1點火系統(tǒng)。鍋爐點火，保護及控制。2燃料配給系統(tǒng)。給煤機、碎粉煤機、煤倉及輸煤皮帶運輸機，燃油汽輸送泵。3燃煤系統(tǒng)。爐排電動機有些類鍋爐不用，除渣機。4水循環(huán)系統(tǒng)。循環(huán)水泵往往是多臺，且有備用。5補水系統(tǒng)。補水泵，往往為備用設置，以防斷水。有時還有水處理系統(tǒng)的系列水泵，攪拌電動機。6送引風系統(tǒng)。送風機有時還有一次、二次送風之分又稱配風機、引風機又稱抽風機1.1.3特點及考前須知 從控制角度有下述特點需引起重視：1 設備相互之間往往有一定時間限制的控制順序。如點火時，給水泵先啟動，然后除渣；引風機起動數(shù)秒后鼓風機啟動；停爐時，先停

17、鼓風和爐排，數(shù)秒后停引風和和除渣，最后停給水泵。2 設備間往往有聯(lián)鎖 如給煤機和運輸機、碎煤機；又如鼓風和引風機。3設備間往往有聯(lián)動 如如鍋爐故障時，汽泡極低水位；蒸汽壓力過高時，應自動停頓排風、爐排，起停給水泵等。4一般鍋爐屬于二級負荷，無起動給水的蒸汽鍋爐，以補水定壓的高溫熱水鍋爐的給水泵應保證可靠供電。5配電宜以鍋爐機組為單元，放射式配電。蒸發(fā)量為6.5t/h及以下的鍋爐宜設低配室。鍋爐房內就地配電，起動設備宜用保護、防水，防塵型。6每臺鍋爐宜單獨設置控制屏，宜由鍋爐配套、宜設集控室，并將其置與室內。7線纜宜穿金屬管及金屬橋架，必須注意敷設時與高溫設備的間距。8鍋爐間、除氧間、水處理和風

18、機間，頂層料倉等的檢修照明，宜采用12V平安電壓。對就地指示儀表，宜設局部照明。1.1.4鍋爐開展史及展望我國的發(fā)電設備從50年代初自行建造6MW機組開場，經過40年左右的努力，電力工業(yè)取得了巨大的開展，我國火電裝備已接近世界先進水平。其主要標志為：11992年底全國發(fā)電設備總裝機容量達165GW，年發(fā)電量為7447億KWh，其中火電占84。1993年底裝機容量提高到178GW，年發(fā)電量達8150億kWh，火電占82.3。而這些火電裝備中，國產機組約占80。21991年到1993年，我國發(fā)電裝備都以每年超過13GW的速度增長，成為世界上同期電力最快的國家。3七五期間我國成套引進了美國西屋公司C

19、EDE的300MW和600MW火電亞臨界機組技術，考核機組均投產運行。第一臺具有世界80年代中期水平的超臨界600MW火電機組已于1992年7月在*石洞口二廠投入運行。我國鍋爐已從高壓、超高壓鍋爐開展到亞臨界和超臨界壓力大容量鍋爐作為主力機組。但在技術經濟指標上與國外進口機組相比，還有相當差距。特別是我國電力的平均供電供煤耗，從1990年的427g/(kWh)下降到1993年的419g/(kWh).因此，如何提高電站鍋爐的性能和質量、提高設計制造和運行控制水平，是一項十分艱巨的任務。1.2輸煤設備工藝要求1.2.1供暖鍋爐輸煤系統(tǒng)設計示意圖如下：1、給煤間；2、1皮帶；3、轉運間；5、破碎機；

20、6、除鐵器；7、3皮帶；8、受煤坑；9、給煤機，電磁鐵門，堵煤振動器；10、受煤斗由于控制對象使用環(huán)境的特殊性和運行的長期連續(xù)性根據(jù)供煤系統(tǒng)要求，流程啟動時，只按逆煤流方向逐臺啟動，聯(lián)鎖開車順序：1皮帶機破碎機除鐵器3皮帶機給煤機電磁鐵門堵煤振動器。當系統(tǒng)停車時，流程按順煤流方向逐臺停機，聯(lián)鎖停車順序：與開車順序相反，延時時間按要求設定。另有一套上述設備備用。1.3、輸煤系統(tǒng)控制原理 由控制器運算并控制執(zhí)行器件進展輸煤動作，且由傳感器件反響信號，控制器、執(zhí)行器、傳感器構成控制回路。原理圖如下：傳感器件執(zhí)行器件輸煤控制器原理圖第二章 控制器局部2.1控制方式論證目前，就系統(tǒng)控制要求來講。 可以應

21、用繼電器控制來實現(xiàn)。其特點是價格廉價，電路簡單，但是由于受外界環(huán)境的影響較嚴重，壽命短易誤動作，且不易維護。以前工業(yè)中多采用此方案。 一種是PLC來做控制器。PLC即可編程控制器Programmable Controller 簡稱PLC或PC：它以微處理器為核心，有機地將微型機計算機技術、自動化技術及通信技術融為一體?？删幊炭刂破髯鳛橐环N通用的工業(yè)控制器，它可以用于所有的工業(yè)領域。當前國內外已廣泛地將可編程控制器PLC成功的應用到機械、汽車、冶金、石油、化工、輕工、紡織、交通、電力、電信、造紙、軍工、家電等各個領域，并取得了相當可觀的技術經濟價值。與以往繼電器控制系統(tǒng)相比，由于PLC具有性能好

22、、環(huán)境適應強，性能可靠。高可靠性、能適應惡劣環(huán)境、運行時間長、速度極快，可直接應用于工業(yè)環(huán)境具有很強的的抗干擾能力廣泛的適應能力和應用范圍，這也是區(qū)別一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。所以當今大多大數(shù)中型企業(yè)都是使用。PLC與以往所講的鼓式、機械式的順序控制器以及繼電式的程序控制器在可編程方面有著質的區(qū)別，后者是通過硬件或硬件接線的變更來改變程序，而PLC引入了微處理半導體存儲器等新一代的微電子器件，并用規(guī)定的指令進展編程，能靈活地修改，即用軟件方式來實現(xiàn)可編程的目的。PLC出現(xiàn)后就受到普遍重視，其應用開展也十分迅速，原因在于與現(xiàn)有各種控制方式相比，它有一系列的手用戶歡送的特點，主要是：1可靠性

23、高，抗干擾能力強 在惡劣的工作環(huán)境下工業(yè)生產對控制設備的可靠性提出很高的要求。PLC是專為工業(yè)控制而設計，由于采用一系列措施，使PLC控制系統(tǒng)的平均無故障間隔時間的一般能到達四五萬h，遠遠超過傳統(tǒng)繼電器控制和計算機控制系統(tǒng)?？梢哉f，到目前為止尚五任何一種工業(yè)控制系統(tǒng)的可靠性能到達和超過PLC。保證PLC工作可靠性高、抗干擾能力的主要措施是：= 1 * GB3采用循環(huán)掃描、集中采樣，集中輸出的工作方式。= 2 * GB3硬件設計采用模塊式構造并采取屏蔽、濾波、隔離、聯(lián)鎖等一系列抗干擾技術，同時增加輸出聯(lián)鎖、環(huán)境檢測與故障診斷等提高可靠性電路。= 3 * GB3軟件設計中設置事時監(jiān)控、自診斷、信息

24、保護與恢復等程序與硬件電路配合實現(xiàn)各種故障診斷、處理、報警顯示及保護功能。因此PLC優(yōu)于微機控制的首要特點是它能適應惡劣的工作環(huán)境。例如能在以下條件下可靠工作。電源電壓： AC220 15%抗振強度： 1055Hz 0.5mm 3軸方向各2h抗沖擊強度：10g 3軸方向各3次抗干擾強度：1000Vpp、脈寬110-6s,30100Hz噪聲。工作溫度： 055存放溫度： -20+70濕度： 35%90%不結霧耐壓： AC1500V 1min各端子與接地端之間2編程簡單，易于掌握 這是PLC優(yōu)于微機的另一個特點。梯形圖編程方式是PLC最常用的編程語言，它與繼電器控制原理圖類似，具有直觀、清晰、修改

25、方便、易掌握等優(yōu)點，即使未掌握專門計算機知識的人也能很快熟悉掌握，因而受到廣闊現(xiàn)場技術人員和操作者的歡送。這種面向問題、面向控制過程的編程語言，即使PLC內部增加了解釋程序，延長執(zhí)行時間，但對大多數(shù)機電設備而言是無關緊要的。3組合靈活使用方便 盡管PLC內部是一臺專用計算機，但由于它采用標準化的通用模塊構造，其I/O電路設計又采用一系列抗干擾措施，因而用戶無需進展硬件的二次開發(fā)，能靈活方便地組合成各種不同規(guī)模、不同功能的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)接線簡單，工作量小，使用、維護方便。4功能強，通用性好 現(xiàn)代PLC運用了計算機、電子技術和集成工藝的最新技術，在硬件和軟件上兩方面不斷開展，使其具備很強的信息

26、處理能力和輸出控制能力。適應各種控制需要的智能I/O功能模塊，如溫度控制、位置控制模塊，高速計數(shù)、高速模擬量轉換，遠程I/O及各種通信模塊等不斷涌現(xiàn)，PLC與PLC，PLC與上位機的通信與聯(lián)網(wǎng)功能不斷提高，是現(xiàn)代PLC不僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)、步進等功能，而且還能完成A/D、D/A轉換、數(shù)字運算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)、生產過程監(jiān)控等。因此，它即可以對開關量進展控制又可以對模擬量進展控制；即可以控制一臺單機、一條生產線，又可以控制一個機群，多條生產線；即可以現(xiàn)場控制，又可遠距離控制；即可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復雜系統(tǒng)，其控制規(guī)模和應用領域不斷擴大。5開發(fā)周期短，成功率高 大多數(shù)工業(yè)控制裝置的

27、開發(fā)研制包括機械、液壓、氣動、電氣控制等局部，需要一定的研制的研制時間，也包含著各種困難與風險。大量實踐證明采用以PLC為核心的核心的控制方式，控制方式具有開發(fā)周期短、風險小和成功率高的優(yōu)點。其主要原因之一是只要正確、合理選用各種各樣模塊組成系統(tǒng)無需大量硬件配置和管理軟件二次開發(fā)，其二是PLC采用軟件控制方式，控制系統(tǒng)一旦構成便可在機械裝置研制之前根據(jù)技術要求獨立進展應用程序開發(fā)并可以方便地通過模擬調試反復修改直至到達系統(tǒng)要求，從而保證最終配套聯(lián)試的一次成功。6體積小，重量輕，功耗低 由于PLC采用了半導體集成電路，其體積小、重量輕、構造緊湊、功耗低，因而是機電一體化的理想控制器。2.2PLC

28、選型OMRON公司是世界著名的幾大PLC生產與開發(fā)的廠家之一，其大、中、小、微型機各有特色所長，在中國市場的占有率居前列。特別是它的小型P型機、中型機C200H，在用戶中享有很高聲譽。國內很多以P型機或C200H為背景機的教材。近年來，OMRON公司推出了P型機的后續(xù)機型CPM1A。本設計正是選用OMRON公司CPM1A型PLC。CPM1A系列PLC是OMRON公司生產的小型整體式PLC，其在一小單元內綜合有各種性能，包括同步脈沖控制，中斷輸入，脈沖輸出，模擬量設定和時鐘大亨功能。CPM1A CPU單元能處理廣泛圍的機械控制應用，所以是設備內裝控制單元的理想產品。另外，完整的通信功能保證了與個

29、人計算機和OMRON可編程終端的通信。這些通信功能使用戶能設計一個經濟的分布式生產控制系統(tǒng)。而基于CPM1A和個人計算機的PC/PLC機電控制系統(tǒng)也具有一定的通用性。所以本文考慮設備數(shù)量及應用場合，選擇CPM1A。因為它具有可靠性高、體積小、擴展方便，使用靈活的特點。選其型號為CPM1A-30CDR-A。I/O點為30點；電源類型為AC型，范圍100V240V；輸出方式為繼電器輸出型。性能如下：2048程序存儲器；2048數(shù)據(jù)存儲器；18點輸入，12點輸出；可擴展3個模塊；對于大型控制工程，18點輸入不能滿足點數(shù)要求時，可以通過I/O擴展模塊進展行輸入點數(shù)的擴展。CPM1A最多可擴展到54個輸

30、入點。第三章 執(zhí)行器局部3.1輸煤機的選擇選用GZG系列自同步慣性振動輸煤機是一種經濟技術先進的給煤設備，經濟效益和社會效益十分顯著，與普遍采用的傳統(tǒng)的電磁振動給料機比擬：1生產率提高50。2節(jié)電59以上。3整機功率因數(shù)可達0.98。4維修工時減少30。5噪聲由180分貝減少到80分貝。6設備重量減少50以上。7提高工藝自動化水平、煤炭、電力、輕工等部門普遍推廣這一高效節(jié)能型變頻調速慣性振動給料機，以取代目前普遍采用的效率低、能耗大、維修困難的電磁振動給料機。8本設備在遠超共振狀態(tài)下工作，因而振幅穩(wěn)定，運行可靠，對各種物料適應性較強。3.2破碎機的選擇選用我國電力部推廣RP型婉式中中速磨，其優(yōu)

31、點是粉碎電耗低、鋼材耗量少、設備緊湊和噪聲小。RP粉碎機的磨盤為碗形，有電動機帶動旋轉，粉碎軸繞固定軸在磨盤上滾動。磨棍用液壓加載，在研煤外表之間產生所需要的壓力。其出粉細度能滿足煙煤或劣質煙煤著火與吻燃做需的細度。在粉碎機出力范圍內其出粉細度與給煤速度無關。采用機械和空氣雙重密封，適用于鍋爐制粉系統(tǒng)正負運行。其出力是給煤量和進風量來控制的，調節(jié)范圍大，對載流大，對載荷變化反響迅速。RP碗式粉煤機配有完整的溫度、壓力檢測和控制元件，在出現(xiàn)異常時能夠及時報警并自動進展控制。RP碗式粉煤機具有連續(xù)作業(yè)率高、出力和細度穩(wěn)定及研煤廣泛等特點，被廣泛應用在鍋爐輸煤系統(tǒng)中。3.3皮帶機的選擇選用大傾角擋邊

32、膠帶輸煤機，它是一種新型帶式輸煤機，即是在平型膠帶輸送帶的兩側粘有潑型擋邊，中間部按需要加上橫隔板，使物料在一個匣狀的容器中進展輸送，與普通的膠帶輸送相比，輸送能力提高22.5倍，輸送傾角最大可達90，70以下最好。使用該設備可減少占地，提高運送量，且易變向輸送、不灑落煤。波形擋邊高度從60至240mm共八種。裝在波形擋板邊之間的橫隔板有T型、C型兩種根本形式，在輸送機傾角小于40，使用T型橫隔板；傾斜角大于40，使用C型橫隔板。具體選哪種型號橫擋板視實際現(xiàn)場而定。3.4熔斷器、電纜截面積的選擇3.4.1熔斷器選擇熔斷器分為RM10系列、RT0系列，RL1系列和RC1A系列。在直接向電動機供電

33、的電力支線中，由于要躲開電動機的啟動電流，熔斷器熔體的額定的電流Ier或自動開關脫扣器的整定電流往往選得較大。各種熔斷器都是由熔管和熔體兩局部組成。熔管的作用一是安裝和固定熔體，二是使熔體斷開的電弧的過程在管內完成，以保護人身平安。為了加快滅弧的速度，有些型號熔斷器在管內還裝有滅弧填料如石英砂等。熔體也有兩種類型：一種是高導電率的金屬如銅或銀制成，截面較小，稱為小熱容量熔斷器；另一種是用電阻率較大的金屬如鉛、鉛錫合金或鋅制成，截面較大，稱之為大熱容量熔斷器。注： 特點：只用于大容量線路，短流能力高，性能很好，但價格高，熔片熔斷后更換不方便。特點：體積小，平安可靠，用于容量不大的電路，更換方便，

34、熔體熔斷后有指示。熔斷器熔體的額定電流Ier的選擇必需滿足以下條件：1熔體在線路中或電動機正常工作時不應熔斷需滿足：Ier Ijs式中Ijs為正常運行時流經熔體的工作電流。對于單臺電動機支線，Ijs就是電動機的額定電流A；對于干線，Ier = I30A2熔體在電動機啟動時不應熔斷。對于單臺電動機支線，電動機的啟動情況一般有兩種，一是輕載啟動，又稱正常啟動，其啟動時間為610S，其平均啟動時間為8S。另一種是重載啟動，又稱困難啟動，其啟動時間為1520S。對于輕載啟動的電動機其平均電動機啟動時間為8S來講，假設它在用的小容量60A以下RM10系列熔斷器，只要滿足Iqd2.5IerIqd為電動機啟

35、動電流，或Ier ，則，熔體在電動機啟動時間就不會熔斷。因為熔體必需歷時8S才能熔斷，而此時電動機已經啟動完畢。對于一般情況，上式可以改寫成： Ier 式中為躲開電動機啟動電流的計算系數(shù)，其值與電動機的啟動情況輕載或重載啟動、熔斷器的型號特性及熔體的額定電流Ier值得大小因數(shù)有關。由于所選中型鍋爐 蒸發(fā)量為30t/h，根據(jù)實際考察估算，所選設備技術參數(shù)表如下：設備名稱型號功率KWINAUNV皮帶機Y225M-24583.9380破碎機Y132S1-25.511.1380給煤機Y132S1-25.511.1380堵煤振動器Y100L2-436.8380解： 根據(jù)上述條件，經查工業(yè)企業(yè)供電中表3-

36、3，電力工程電氣設備手冊經計算所選相應熔斷器如下表：設備名稱INA尖峰電流A相應熔斷器皮帶機83.9587.3RT0 200/150破碎機11.177.7RL1 50/30給煤機11.177.7RL1 50/30堵煤振動器6.86.8RL1 50/203.4.2電纜截面積選擇按導線或電纜的選擇內容包括兩方面，一是確定其構造、型號使用環(huán)境和敷設方式等，二是選擇導線和電纜截面。在實際中跟據(jù)具體要求，選擇原則考慮因素包括：！發(fā)熱問題；2電壓損失問題；3架空線路機械強度；4經濟條件選擇導線和電纜時，有按導線或電纜的允許載流量來選擇其截面；有根據(jù)線路的允許電壓損失來選擇導線或電纜截面的；有根據(jù)架空線路的

37、機械強度來選擇截面的；也有按經濟條件來選擇導線或電纜截面積的。在本系統(tǒng)中，結合考慮鍋爐房特定應用場合，選擇電纜敷線方式。按發(fā)熱條件選擇電纜的截面積。在按發(fā)熱條件選擇導線或電纜的截面必需滿足以下條件：1導線或電纜正常運行時，必須保證它不致因溫度過高而燒毀，因此要滿足： IY Ijs式中 IY導線或電纜的長期允許電流 Ijs通過線路的計算電流2導線或電纜的允許持續(xù)電流與熔斷器熔體的額定電流或自動開關脫扣器的動作電流之間的配合關系。一般來說，對于支線，為了平安，必需考慮過載保護。此時導線或電纜的允許持續(xù)電流應大于熔體的額定電流，即要求2.5IY Ier經計算驗證，結合電力工程電氣設計手冊所選單臺設備

38、對應電纜型號如下表：電機設備名稱電機IjsA熔斷器型號電纜型號電纜IYA皮帶機83.9RT0 200/150VLV29-132破碎機11.1RT0 50/30VLV29-30給煤機11.1RT0 50/30VLV29-30堵煤振動器6.8RT0 50/20VLV29-30VLV29-是鋁芯聚氯乙烯絕緣及護套電力電纜，：芯數(shù);：面積mm23.5接觸器選擇接觸器選擇SUNWORLD CJ20系列220V交流接觸器，其正常工作條件為：海拔高度不超過2000m周圍空氣溫度-5+40空氣最大濕度不大于90%污染為三級安裝類別為類安裝面與垂直面的傾角度不大于5，但攻煤礦下用產品在按15考核接觸器適用于不連

39、續(xù)工作制，斷續(xù)周期工作制，各設備所選對應接觸器如下表電機設備名稱電機IN(A)接觸器型號接觸器約定發(fā)熱電流A皮帶機83.9CJ20-100125破碎機11.1CJ20-2532給煤機11.1CJ20-2532堵煤振動器6.8CJ20-25323.6低位煤發(fā)生器，壓力傳感器低位煤發(fā)生器位置示意圖如下地位煤發(fā)生器與PLC獨立，自配電源，當受煤斗中的煤到達地位線時，地位煤發(fā)生器立即得電其自身警報鈴立即發(fā)出報警，提醒工作人員進展相應操作。在集中控制室的控制面板也設有該設備相應控制及狀態(tài)顯示。壓力傳感器選用指針式電接點壓力傳感器，其輸出信號為開關信號。按實際要求設定好預定壓力值后即可。第四章 PLC控制

40、設計4.1.1PLC型號輸煤設備電動機的電壓多為280/220V，其動力控制設備一般均采用磁力啟動器或接觸器，對它們控制出口回路可用可孔硅元件或繼電器。本節(jié)介紹的接線重點為PLC出口方式。本設計選用CPM1A-30EDR PLC機型，輸出形式繼電器形。此設計功能強大之處在于，可對整套系統(tǒng)中的每臺裝置都可監(jiān)視，哪臺設備出了故障，集中控制室的面板上都有相應顯示。保護設施齊全。輸煤系統(tǒng)控制要求輸煤系統(tǒng)輸煤線，包括給煤機、皮帶機、振動篩、破碎機、除鐵器、堵煤振動器、電磁鐵門、低位煤發(fā)生器，受煤斗共九臺設備，在鍋爐生產中有著極為重要的地位，一旦不能正常工作，供暖就會受到影響。為了保證生產運行的可靠性，輸

41、煤系統(tǒng)采用自動聯(lián)鎖控制方式。由于輸煤廊環(huán)境惡劣，全部操作控制都在主廠房的集中控制室里進展，儀表盤上設有各個設備的狀態(tài)顯示指示器以監(jiān)測設備狀態(tài)并設相應控制按鈕，還有為PLC提供輸入信號的控制開關。輸煤設備控制功能由PLC實現(xiàn)，由傳感器件反響信號做系統(tǒng)輸煤運行信號。設備狀態(tài)監(jiān)視為了保證輸煤系統(tǒng)的正常、可靠運行，該系統(tǒng)應滿足以下要求：1供煤時，各設備的啟動、停頓必須遵循特定的順序，即對各設備進展聯(lián)鎖控制；2各設備啟動和停頓過程中，要合理設置時間間隔延時。啟動，停車延時統(tǒng)一設定為10s。啟動延時是為保證無煤堆積以發(fā)生故障；停車延時是為保證停車時破碎機等為空載狀態(tài)，各輸煤皮帶上無剩余煤；3運行過程中，*

42、一臺設備發(fā)生故障時，應立即發(fā)出報警并自動停車，其整個輸煤指供料方向設備也立即停車。此外在現(xiàn)場也有控制系統(tǒng)裝置運行的按鈕；4可在線選擇啟動備用設備。在特殊情況下可開啟另一套備用設備，由兩條輸煤線的有關設備組成穿插供煤方式；5可顯示各機電設備運行狀況，在集中控制室即可控制系統(tǒng)設備啟停?？刂葡到y(tǒng)在上位機操作現(xiàn)場及集中控制室均可控制。在故障停機情況下，各設備均立即聯(lián)跳，故障解除后，可將停掉的設備以自動控制再次啟動。緊急情況下，可操作集中控制室中控制面板上的急停掉電按鈕，它將使現(xiàn)場所有運行中的受控設備立即停機。4.1.3 I/O點分配輸入點作用輸出點作用00000皮帶機M5熱保護01000KM00000

43、1破碎機M4熱保護01001KM100002除鐵器M0熱保護01002KM200003皮帶機M3熱保護01003KM300004給煤機M2熱保護01004KM400005電磁鐵門M6熱保護01005KM500006堵煤振動器M1熱保護01006KM600007急停掉電開關01007系統(tǒng)故障指示燈L100008壓力傳感器信號00009啟動開關00010停頓開關4.1.4輸煤系統(tǒng)流程圖如以下圖，是延10s停頓運行皮帶機M5起動否壓力傳感器破碎機M4起動初始狀態(tài)除鐵器開啟MO皮帶機M3起動給煤機M2起動電磁鐵門得電M7開堵煤振動器M1得電待機狀態(tài)壓力傳感器到指定壓值堵煤振動器M1掉電電磁鐵門關給煤機

44、M2停頓皮帶機M3停頓除鐵器M0關破碎機M4停頓皮帶機M5停頓延10s延10s延10s延10s延10s延10s延10s延10s延10s延10s4.1.5輸煤系統(tǒng)設備的接線如上圖根據(jù)實際平安需要，啟動，停頓，急停掉電每一項均并聯(lián)兩個按鈕，一個為集中控制室控制面板上的按鈕，另一個為實際現(xiàn)場控制面板上的按鈕。即集中控制室面板上位機現(xiàn)場控制面板啟動按鈕SB2啟動按鈕SB5停頓按鈕SB3停頓按鈕SB6急停掉電SB1急停掉電SB4此外，每臺設備均有熱保護裝置以防止過載，過電流過電壓等，在集中控制室的控制面板上對系統(tǒng)運行情況是否異常均有相應顯示，即系統(tǒng)中有設備運行異常時，系統(tǒng)立即自動停車，集中控制室控制面板

45、上顯示正常運行的綠燈L1迅速熄滅發(fā)出報警，提示工作人員該系統(tǒng)中設備發(fā)生異常屬于故障停機。指示燈L1在正常運行時為常亮，它受PLC輸出繼電器控制，外部電源經變壓整流后輸出直流電壓36V，變壓器TC采用型號BK-100，整流器VC采用型號QL5A，100V。接線圖如下集中控制室中輸煤系統(tǒng)控制面板設計簡圖如下上位機現(xiàn)場控制面板設計簡圖如下本設計通過多種方案的比擬和對照，完成對PLC及輸煤機，破碎機等的選擇。4.1.6應用程序根據(jù)流程圖設計的輸煤系統(tǒng)梯形圖4.1.7主接線圖及繼電控制控制設計接線圖：設備名稱對應接觸器皮帶機M5KM5破碎機M4KM4除鐵器M0KM0皮帶機M3KM3給煤機M2KM2電磁鐵

46、門M6KM6 堵煤振動器M1KM1KT1KT6，KT1KT5為通電延時繼電器。針對具體實際設計，由上面繼電器系統(tǒng)接線圖與PLC控制系統(tǒng)接線圖比照再次證明，繼電器控制系統(tǒng)接線復雜在頻繁工作中可靠性低易誤動作，驗證了PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)越性先進性開展?jié)摿薮蟆５谖逭?總結 通過本次畢業(yè)設計，令我學到了很多東西受益匪淺，仿佛又經歷了一次系統(tǒng)學習，在作畢業(yè)設計前，一直認為沒有什么困難，但在實際運作過程中才清楚地認識到自己的缺乏和短練，端正了學習態(tài)度。我之所以選擇此設計題目一是它與我國工業(yè)開展息息相關，更重要的是借此時機驗證自己在校四年來所學是否學以致用，是否能夠理論聯(lián)系實際，以此為媒介進一步掌握PLC在實際中的具體應用方法。在設計期間，本人即設計了用PLC控制輸煤系統(tǒng)，同時也設計了以繼電器為主對輸煤系統(tǒng)控制方式的設計。通過同一控制對象兩種控制方式的比照，再一次直觀地證明了PLC控制的優(yōu)越性先進性，在實踐中探索答案，具有極強地說服力。這次畢業(yè)設計使我加深穩(wěn)固了根底知識，更加深刻的把握到根底知識的重要，了解了本專業(yè)的具體應用范圍和未來工作中應用方法措施。提高