现代电气控制及PLC应用技术课程设计-叶轮给煤机控制系统设计.doc
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1、沈沈 阳阳 工工 程程 学学 院院 课 程 设 计 设计题设计题目:目: 叶叶轮给轮给煤机控制系煤机控制系统设计统设计 系系 别别 自自动动控制工程系控制工程系 班班级级 学生姓名学生姓名 学号学号 指指导导教教师师 职职称称 起止日期:起止日期:2011 年年 7 月月 2 日起日起2011 年年 7 月月 15 日止日止 I 沈阳工程学院 课程设计任务书课程设计任务书 课课程程设计题设计题目:目:叶叶轮给轮给煤机控制系煤机控制系统设计统设计 系 别 自动控制工程系 班级 学生姓名 学号 指导教师 职称 课程设计进行地点 任 务 下 达 时 间: 2011 年 7 月 2 日 起止日期: 2
2、011 年 7 月 2 日起2011 年 7 月 15 日止 教研室主任 年 月 日批准 II 沈沈 阳阳 工工 程程 学学 院院 现代电气控制及现代电气控制及 PLCPLC 应用技术应用技术课程设计成绩评定表课程设计成绩评定表 系(部)系(部) 班级:班级: 学生姓名:学生姓名: 指指 导导 教教 师师 评评 审审 意意 见见 评价 内容 具 体 要 求权重评 分 加权 分 调研 论证 能独立查阅文献,收集资料;能制定课程设计方案 和日程安排。 0.15 54 43 32 2 工作 能力 态度 工作态度认真,遵守纪律,出勤情况是否良好, 能够独立完成设计工作, 0.25 54 43 32 2
3、 工作 量 按期圆满完成规定的设计任务,工作量饱满,难 度适宜。 0.25 54 43 32 2 说明 书的 质量 说明书立论正确,论述充分,结论严谨合理,文 字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全, 图表完备,书写工整规范。 0.55 54 43 32 2 指导教师评审成绩指导教师评审成绩 (加权分合计乘以(加权分合计乘以 1212) 分分加权分合计加权分合计 指指 导导 教教 师师 签签 名:名: 年年 月月 日日 评评 阅阅 教教 师师 评评 审审 意意 见见 评价 内容 具 体 要 求权重评 分 加权 分 查阅 文献 查阅文献有一定广泛性;有综合归纳资料的能力 0.25 54 43
4、32 2 工作 量 工作量饱满,难度适中。 0.55 54 43 32 2 说明 书的 质量 说明书立论正确,论述充分,结论严谨合理,文 字通顺,技术用语准确,符号统一,编号齐全, 图表完备,书写工整规范。 0.35 54 43 32 2 评阅教师评审成绩评阅教师评审成绩 (加权分合计乘以(加权分合计乘以 8 8) 分分加权分合计加权分合计 评评 阅阅 教教 师师 签签 名:名: 年年 月月 日日 课课 程程 设设 计计 总总 评评 成成 绩绩分分 III 中文摘要 PLC(可编程逻辑控制器)是一种专为工业环境设计的代替继电器实现逻辑控制功能 的数字设备。其特点是结构简单、编程方便、修改容易;
5、抗干扰能力强,可靠性高;体 积小、功能强大、通用性强、性价比高。目前,PLC及其控制技术几乎在所有工业领域中 普遍得到推广和应用。 西门子是世界上最大的电气和电子公司之一,其生产的S7-200系列PLC适用于各行各 业,各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运 行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。 叶轮给煤机是火力发电厂卸煤沟槽向带式输煤机上煤的唯一设备,其工作稳定性及实 时性直接影响电厂输煤系统安全有效的运行。 本文针对叶轮给煤机存在的能耗高,故障率高,维护工作量大,无法远方控制,运 行环境恶劣等问题,结合叶轮给煤机的工作环境和运行等特点,以西门子
6、公司生产的S7- 200系列PLC为主控设备,对火力发电厂叶轮给煤机控制系统原先的控制箱进行了改进, 实现叶轮给煤机的自动控制 关键词关键词: PLC, 叶轮给煤机,火力发电厂控制系统 IV 目录 课程设计任务书I 现代电气控制及 PLC 应用技术课程设计成绩评定表.II 中 文 摘 要.III 1 引言1 2 设计内容2 2.1 系统的主要功能.2 2.2 系统各设备作用.2 2.3 PLC 程序设计2 2.3.1 输入继电器(I) .2 2.3.2 输出继电器(Q) 2 2.3.3 通用辅助继电器(M) 2 2.3.4 定时器(T)3 2.4 外围设备.3 3 工艺分析及控制要求4 3.1
7、 叶轮给煤机控制系统设计要求 .4 3.2 叶轮给煤机控制系统工艺分析 .4 3.2.1 叶轮给煤机的结构和工作原理4 3.2.2 PLC 对叶轮给煤机的控制设计4 4 硬件设计.6 4.1 主机模块 .6 4.2 实物图 .6 4.3 接线图 .6 5 PLC 程序设计及工作过程分析8 5.1 PLC 程序设计 .8 5.2 叶轮给煤机工作过程分析 11 5.2.1 梯形图网络分析 11 5.2.2 工作过程分析 11 6 结论.12 7 参考文献.13 附图 114 附图 214 叶轮给煤机控制系统设计 1 1 引言 近年来PLC技术, 无线遥控技术在工业控制领域得到了广泛的应用, 必将取
8、代传统的 继电器控制, 这一点已得到了专业人员的一致认同。将这两项技术较好的结合起来, 应用 于工业控制领域,是现代工控界的发展方向。 SIMATICS7-200系列PLC在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖 从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛,覆盖所有与自动 检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、 环境保护设备等等。如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,中央空调,电梯 控制,运动系统。 本设计是围绕火力发电厂叶轮给煤机控制系统进行设计的,实现了电厂输煤系统中 叶轮给煤机的自动控制。 叶轮给煤机监控系统最初
9、是手动就地控制模式, 给煤量的大小由人工测。由于该设备 安装在12 m 深的煤沟里, 其运行环境恶劣、环境潮湿、粉尘浓度大, 靠手动操作不仅艰 苦, 且经常发生事故。随着现代化生产的不断发展, 对设备的控制性能提出了更高的要求。 为此,发电厂将其改造成远方集控, 不仅提高了设备自动化水平, 而且减轻了运行人员的劳 动强度, 增加了电厂机组发电的安全可靠性。从技术方面看, 叶轮给煤机遥控技术, 使环 境效益、社会效益和经济效益达到较好的统一。这对合理利用资金, 增加企业的安全效益 和经济效益等方面都存在着重要的现实意义。 沈阳工程学院课程设计(论文) 2 2 设计内容 2.1 系统的主要功能 系
10、统的主要功能包括:AB两段输煤皮带的起停、叶轮给煤机的运行控制。 叶轮给煤机分设于三个段内, 每段设四台能力为1000T/H 的设备: 1# 段四台; 2# 段四 台; 3# 段四台。以上每段设有两条皮带, 每条皮带上设置两台叶轮给煤机。(见附图1) 由A段输煤皮带与1号2号叶轮给煤机组成的A段叶轮给煤系统和由B段输煤皮带与3号 4号叶轮给煤机组成的B段叶轮给煤系统互为备用。当工况需要时也可同时使用(见附图 2) 2.2 系统各设备作用 整个系统由控制中心, 数据转发站, 执行终端三部分组成。 系统采用德国西门子S7- 200 可编程控制器进行控制。其作用是使叶轮给煤机实现自动输煤。 叶轮给煤
11、机主要由叶轮、主电机、煤槽、运煤皮带和行走机构等组成。叶轮和主电 机安装在行走机构上,主电机带动叶轮旋转。当给煤机沿着缝隙式煤沟轨道行走时,叶轮将 煤定量、均匀、连续地拨送到带式输送机皮带上,实现自动输煤。 数传电台等设备, 终端控制柜为双层全密闭结构。其作用是提高了可靠性及防潮,防 尘性能。另外, 控制终端还特别增加了调速控制, 调速切换功能, 即使被改造的叶轮给煤 机不增加变频调速器的情况下, 也能对叶轮给煤机进行多达三十二级的精确调节器速。 2.3 PLC 程序设计 PLC程序设计中用到了计时指令。 在PLC中用到输入继电器,输出继电器,通用辅助继电器,和定时器等。 2.3.1 输入继电
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