萬花樓大学（http://towanhualou.lingd.net/）学院本科毕业设计
附录B：控制接线图 ····················································································· 35 附录C：程序 ······························································································· 41 致 谢·········································································································· 60
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绪论
1 绪论
1.1 水泥生产工艺概况
水泥生产是由原料预处理（均化、破碎、烘干等）、生料制备（配料、粉磨、均化）、熟料锻烧（分解预热、锻烧、煤磨）、水泥制成（水泥配料、粉磨、包装）四大部分组成，水泥磨是水泥厂粉磨车间的核心设备，它的作用是将96%水泥熟料加入4%的石膏后研磨成一定细度的粉状水泥成品。粉粒大小必须适当，才能使水泥发挥最大抗压强度。一般采用的主要原料是石灰石、粘土和铁粉，将这些原料按一定的比例配合在一起，经粉磨、均化后，用回转窑锻烧制成熟料。熟料经再次配料后，先由辊压机将进料压成实饼（小型的水泥厂一般不另设辊压机），再送入水泥磨，磨成粉状的水泥。经包装机打包后，制成水泥成品。水泥生产工艺流程图如图1.1所示。
采矿系统石灰石刮料机铁渣矽砂粘土辊压机生料磨静电收尘烟囱生料库
原料产品流向煤磨燃料流向气体流向烟囱石膏静电收尘水泥库水泥磨熟料库烟囱水泥窑煤静电收尘悬浮预热机
辊压机熟料冷却机
图1.1 水泥生产工艺流程
1.2 水泥磨工艺概况
本水泥磨外形是一个长13m直径2.6m的圆筒，内部充满了钢球及辅助设备。正常生产时，筒体处于高速旋转状态，在旋转的过程中，通过钢球的辗压和重力等的作用，将由进料端输入的熟料经几个料仓辗磨为符合标准的粉末，然后经出料端将水泥成品送包装车间打包出厂。由于磨内采用钢球作为原料辗压的主要物
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体，所以这类磨机被称为球磨机。水泥厂常用的生料磨、煤磨均属球磨机，两者与水泥磨的结构、工作原理、控制方式大同小异。水泥磨机械设备如图1.2所示。
图1.2 水泥磨机械设备
1.3 水泥磨组成设备
水泥磨由机械、电气、液压等系统组成，与电气系统有关的技术参数为： ① 主电机：水泥磨筒体高速旋转的驱动设备。主电机型号为YR1000-8/1180，功率为1000kW，电压6000V，电流121A，频率50Hz，转速740r/min，转子电压967V，转子电流650A。
② 辅助电机：在设备检修时供筒体慢速旋转的驱动设备，型号为Y225S-8，功率为18.5kW，电压380V，电流41.3A。
③ 主电机润滑站：为主电机提供润滑保护的设备，型号为TE521。
④ 主减速机润滑站：为减速机提供润滑保护的设备，型号为TE525。 ⑤ 主轴承润滑站：为进料端和出料端主轴承提供润滑及保护的设备，磨机设有两个主轴承润滑站，型号均为TE332X。用AD590温度传感器，在进料和出料端筒体内共设置4个对称测温点，用于检测主轴承的温度和超限状态的声光报警。
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设计方案
2 设计方案
2.1 总体设计方案
该电控系统控制任务较多，既有数字量输入输出，又有4点模拟量测温显示任务，故采用以PLC（Programmable Logic Controller）为主的控制系统，将4个主轴承润滑站的控制全部放在PLC的控制下完成。主电机采用高压开关柜加液体电阻变阻起动柜控制。辅助电机控制由继电接触器电路完成。因PLC实时显示功能较差，配备专门的OP面板（人机界面）价格昂贵，故用单片机为核心制成温度检测仪表，用四位数码管显示实时温度，并在测温仪表中配备两个常开触点，引入PLC系统，分别用于上限报警和上上限的自动停磨。
电控系统采用五柜五箱的操作方式。控制柜放在车间控制室，现场操作箱放在水泥磨旁边，方便工人的现场操作。水泥磨电气总图如图2.1所示。
① 控制柜包括： 1）高压开关柜＋AH0。 2）液体电阻起动柜＋AL0。 3）PLC控制柜＋AL3。
4）主电机润滑站与主减速机润滑站控制柜＋AL1。 5）进料端和出料端主轴承润滑站控制柜＋AL2。 ② 现场操作箱包括：
1）辅助电机现场操作箱＋AX0。 2）主电机润滑站现场操作箱＋AX1。 3）主减速机润滑站现场操作箱＋AX2。 4）进料端主轴承润滑站现场操作箱＋AX3。 5）出料端主轴承润滑站现场操作箱＋AX4。
4个单通道温度检测仪分别装在PLC控制柜＋AL3的操作面板上，用数码管实时显示主轴承的实际温度。
2.2 水泥磨操作方式及连锁信号
本电控系统设置的操作方式为集中/现场操作方式和本柜/机旁操作方式两种。为了向水泥粉磨站其他设备及总厂DCS提供连锁，需送给外界的连锁信号有：
① 高压开关柜合闸信号，即高压柜中真空断路器辅助触点向外引出。
② 液体电阻起动柜正常运行信号。 ③ 各润滑站正常运行信号。
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进料端 主电机6 kV 10 kW出料端水泥磨主减速辅助电机3 M＋AX1出料端主轴承润滑站进料端主轴承润滑站＋AX4＋AX3＋AX2＋AX0主减速机润滑站机M主电机润滑站 ＋AH0＋AL0＋AL1＋AL2＋AL3控制室说明：＋AH0：高压开关柜＋AL0：液体电阻起动柜＋AL1：主电机、主减速机润滑站控制柜＋AL2：进料端、出料端主轴承润滑站控制柜＋AL3：PLC控制柜(温度检测仪在控制柜面板上)＋AX0：辅助电机控制箱＋AX1：主电机润滑站现场控制箱＋AX2：主减速机润滑站现场控制箱＋AX3：进料端主轴承润滑站现场控制箱＋AX4：出料端主轴承润滑站现场控制箱 ：对称的测温点
图2.1 水泥磨电气总图
④ 润滑站综合故障信号。
⑤ 各润滑站压力、温度均正常时的允许磨机起动信号。 来自于外界的连锁信号有：
① 总厂DCS系统发出的润滑站综合起动信号。 ② 总控室发出的磨机起停信号。
2.3 配电系统
因主电机为6kV的高压电机，故从车间变电所应引入6kV的高压电源及380V的三相四线电源；在控制柜内由三相四线制取得一相和地的控制电压为交流220V，另外还需PLC输出板电源AC 110V，它可经一体化电源装置获得。因4个润滑站中滤油器所用的压差开关电压为AC 24V，所以经变压器可将AC 220V变为AC 24V。PLC输入模块的电压为DC 24V，这也可通过变压器后获得。因这些回路较多，应在每一个回路中加入低压断路器予以保护。该控制回路配电原理图如图2.2所示。
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