锅炉车间输煤机组控制.docx
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锅炉车间输煤机组控制
2.1.1锅炉车间输煤机组控制
输煤机组控制系统示意图如图11-10所示,输煤机组控制信号说明见表11-6。
图11-10输煤机组控制系统示意图
输入
输出
文字符号
说明
文字符号
说明
SA1-1
输煤机组手动控制开关
KM1
给料器和磁选料器接触器
SA1-2
输煤机组自动控制开关
KM2
1#送煤机接触器
SB1
输煤机组自动开车按钮
KM3
破碎机接触器
SB2
输煤机组自动停车按钮
KM4
提升机接触器
SB3
输煤机组紧急停车按钮
KM5
2#送煤机接触器
SB4
给料器和磁选料器手动按钮
KM6
回收机接触器
SB5
1#送煤机手动按钮
HL7
手动运行指示灯
SB6
破碎机手动按钮
HL8
紧急停车指示灯
SB7
提升机手动按钮
HL9
系统正常运行指示灯
SB8
2#送煤机手动按钮
HL10
系统故障指示灯
SB9
回收机手动按钮
HA
报警电铃
KM
M1~M6,YA运行正常信号
HL1~6
输煤机组单机运行指示
FR
M1~M6,YA过载保护信号
表11-6输煤机组控制信号说明
输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1~M6和一台磁选料器YA组成。
SA1为手动/自动转换开关,SB1和SB2为自动开车/停车按钮,SB3为事故紧急停车按钮,SB4~SB9为6个控制按钮,手动时单机操作使用。
HA为开车/停车时讯响器,提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。
HL1~HL6为Ml~M6电动机运行指示,HL7为手动运行指示,HL8为紧急停车指示,HL9为系统运行正常指示,HL10为系统故障指示。
2.1.2输煤机组控制要求
(1)手动开车/停车功能SA1手柄指向左45º时,接点SA1-1接通,通过SB4~SB9控制按钮,对输煤机组单台设备独立调试与维护使用,任何一台单机开车/停车时都有音响提示,保证检修和调试时人身和设备安全。
(2)自动开车/停车功能SA1手柄指向右45º时,接点SA1-2接通,输煤机组自动运行。
1)正常开车按下自动开车按钮SB1,音响提示5s后,回收电动机M6起动运行并点亮HL6指示灯;10s后,2#送煤电动机M5电动机起动运行并点亮HL5指示灯;10s后,提升电动机M4起动运行并点亮HL4指示灯;10s后,破碎电动机M3起动运行并点亮HL3指示灯;10s后,1#送煤电动机M2起动运行并点亮HL2指示灯;10s后,给料器电动机M1和磁选料器YA起动运行并点亮HL1指示灯;10s后,点亮HL9系统正常运行指示灯,输煤机组正常运行。
2)正常停车按下自动开车按钮SB2,音响提示5s后,给料器电动机M1和磁选料器YA停车并熄灭HL1指示灯,同时,熄灭HL9系统正常运行指示灯;10s后,1#送煤电动机M2停车并熄灭HL2指示灯;10s后,破碎电动机M3停车并熄灭HL3指示灯;10s后,提升电动机M4停车并熄灭HL4指示灯;10s后,2#送煤电动机M5电动机停车并熄灭HL5指示灯;10s后,回收电动机M6停车并熄灭HL6指示灯;输煤机组全部正常停车。
3)过载保护输煤机组有三相异步电动机M1~M6和磁选料器YA的过载保护装置热继电器,如果电动机、磁选料器在输煤生产中,发生过载故障需立即全线停车并发出报警指示。
系统故障指示灯HL10点亮,HA电铃断续报警20s,HL10一直点亮直到事故处理完毕,继续正常开车,恢复生产。
4)紧急停车输煤机组正常生产过程中,可能会突发各种事件,因此需要设置紧急停车按钮,实现紧急停车防止事故扩大。
紧急停车与正常停车不同,当按下红色蘑菇形紧急停车按钮SB3时,输煤机组立即全线停车,HA警报声持续10s停止,紧急停车指示灯HL8连续闪亮直到事故处理完毕,回复正常生产。
5)系统正常运行指示输煤机组中,拖动电动机M1~M6和磁选料器YA按照程序全部正常起动运行后,HL9指示灯点亮。
如果有一台电动机或选料器未能正常起动运行,则视为故障,系统故障指示灯HL10点亮,输煤机组停车。
(3)相关参数
1)M1~M6及磁选料器YA功率如图11-11中所示。
2)指示灯HL:
0.25W,DC24V。
3)电铃HA:
8W,AC220V。
2.2锅炉车间输煤机组控制系统总体方案设计
为了保证输煤系统的正常、可靠运行,该系统应满足以下要求:
(1)供煤时,各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序,即对各设备进行联锁控制;
(2)各设备启动和停止过程中,要合理设置时间间隔(延时)。
启动,停车延时统一设定为10s。
启动延时是为保证无煤堆积以发生故障;停车延时是为保证停车时破碎机等为空载状态;
(3)运行过程中,某一台设备发生故障时,应立即发出报警并自动停车,其整个输煤设备也立即停车。
此外在现场也有控制系统装置运行的按钮;
(4)可在线选择启动备用设备。
在特殊情况下可开启另一套备用设备,由两条输煤线的有关设备组成交叉供煤方式;
(5)可显示各机电设备运行状况,在集中控制室即可控制系统设备启停。
2.3锅炉车间输煤机组控制原理图设计
1.主电路设计
锅炉车间运煤机组系统主电路图如图2-3所示
图2-3锅炉车间运煤机组系统主电路图
1)主回路中交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM5分别控制三相异步电动机M1~M6
2)电动机M1、M2、M3、M4、M5、M6由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6实现过载保护。
3)QF为电源总开关,既可完成主电路的短路保护,又起到分断三相交流电源的作用,使用和维修方便。
4)熔断器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6分别实现各负载回路的短路保护。
2.4PLC硬件控制电路设计
1)硬件结构设计。
了解各个控制对象的驱动要求,如:
驱动电压的等级为DC24~V;分析对象的控制要求,确定输入/输出接口(I/O)数量;输入端口13个输出端口17个,确定所控制参数的精度及类型,选择适合的PLC机型及外设,PLC选择三菱FX2N-6OMT-D完成PLC硬件结构配置。
表2-1和表2-2分别为输煤机组控制系统PLC输入和输出接口功能表。
序号
工位名称
文字符号
输入口
1
输煤机组手动控制开关
SA1-1
X0
2
输煤机组自动控制开关
SA1-2
X1
3
输煤机组自动开车按钮
SB1
X2
4
输煤机组自动停车按钮
SB2
X3
5
输煤机组紧急停车按钮
SB3
X4
6
给料器和磁选料器手动按钮
SB4
X5
7
1#送煤机手动按钮
SB5
X6
8
破碎机手动按钮
SB6
X7
9
提升机手动按钮
SB7
X10
10
2#送煤机手动按钮
SB8
X11
11
回收机手动按钮
SB9
X12
12
M1~M6,YA运行正常信号
KM
X13
13
M1~M6,YA过载保护信号
FR
X14
表2-1输煤机组控制系统PLC输入接口功能表
序号
工位名称
文字符号
输入口
1
给料器和磁选料器接触器
KM1
Y0
2
1#送煤机接触器
KM2
Y1
3
破碎机接触器
KM3
Y2
4
提升机接触器
KM4
Y3
5
2#送煤机接触器
KM5
Y4
6
回收机接触器
KM6
Y5
7
手动运行指示灯
HL7
Y15
8
紧急停车指示灯
HL8
Y16
9
系统正常运行指示灯
HL9
Y17
10
系统故障指示灯
HL10
Y20
11
报警电铃
HA
Y14
12
输煤机组单机运行指示
HL1
Y6
表2-2输煤机组控制系统PLC输出接口功能表
2)根据上述硬件选型及工艺要求,绘制PLC控制电路接线图,编制I/O接口功能表。
图2-4
3)PLC输入回路中,信号电源由PLC本身的24V直流电源提供,所有输入COM端短接后接入PLC电源DC24V的(+)端。
输入口如果有有源信号装置,需要考虑信号装置的电源等级和容量,最好不要使用PLC自身的24V直流电源,以防止电源过载损坏或影响其他输入口的信号质量。
2.5PLC控制程序设计
1)程序设计。
根据控制要求,建立输煤机组控制系统流程图,如图2-5所示,表达出各控制对象的动作顺序,相互间的制约关系。
在明确PLC寄存器空间分配,确定专用寄存器的基础上,进行控制系统的程序设计,包括主程序编制、各功能子程序编制、其他辅助程序的编制等。
图2-5车间运煤机组系统控制流程图
锅炉车间运煤机组系统PLC控制程序如图2-6所示
图2-6车间运煤机组系统PLC控制梯形图程序
2.6梯形图程序调试
实验室没有相应的实物控制模型,因此,在调试系统控制程序时,所有的输入信号均用开关信号来代替,所有的输出均用指示灯来表示。
由于实验室的PLC输出端口过少,不能完全满足我们的要求,所有我们将程序分开调试。
调试时,首先按控制系统PLC接线图完成硬件接线,并仔细检查接线是否有误。
首先首先我们进行手动部分的调试,按下X1,下面就可以进行手动控制了。
接着按下X3则Y0和Y6灯亮。
同样,按下其它手动开关相应的灯会亮。
再次按下手动开关即按下停止按钮,相应的灯就熄灭。
下一步我们进行了自动部分的调试。
按下X2,选择到程序的自动部分,接着按下X11,自动部分开始运行,5秒后,第一个灯亮,10秒后第二个灯亮,直到最后一个灯亮。
当灯全部亮时,正常运行指示灯Y17亮;如果又一个或几个灯不亮,那么系统故障指示灯就会亮。
按下手动停止按钮X12,5秒后,第一个灯熄灭,10秒后第二个灯熄灭,按此直到最后一个灯熄灭。
接着我们将手动和自动部分联合起来调试,因为电动机的运动时相似的,所以我们选择6台电动机。
调试结果和分开调试一样。
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