喷雾干燥塔控制系统设计 PLC总课程设计报告(2)

2019-03-05 23:06

(3)电源的选择

PLC的供电电源,除了引进设备时同时引进PLC应根据产品说明书要求设计和选用外,一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源,与国内电网电压一致。重要的应用场合,应采用不间断电源或稳压电源供电。 (4)存储器的选择

由于计算机集成芯片技术的发展,存储器的价格已下降,因此,为保证应用项目的正常投运,一般要求PLC的存储器容量,按256个I/O点至少选8K存储器选择。需要复杂控制功能时,应选择容量更大,档次更高的存储器。 (5)冗余功能的选择

a.控制单元的冗余 b.I/O接口单元的冗余 (6)经济性的考虑

选择PLC时,应考虑性能价格比。考虑经济性时,应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素,进行比较和兼顾,最终选出较满意的产品。

输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费用。当点数增加到某一数值后,相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加,因此,点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响,同时,在估算和选用时应充分考虑,使整个控制系统有较合理的性能价格比。

综合以上条件,我们选择M340PLC。

配置清单如图4-1所示 序号 1

名称 机架 型号规格 BMXXBP0600 6

单位 数量 块 1 模块说明 6槽机架,电源不占槽位

2 3 4 电源模块 CPU模块 开关量输入模块 开关量输出模块 BMXCPS3500 BMXP342020 BMXDDI1602 块 块 块 1 1 1 5 BMXDDO3202K 块 1 6 模拟量输入模块 BMXAMI0410 块 1 7 模拟量输出模块 BMXAMO0210 块 1 高功率电源模块,36W,100-240V AC输入 BMX P34 高性能CPU,内置USB口,Modbus,Ethernet TCP/IP 离散量DC输入模块,16点输入24VDC,漏型,IEC3类,20点端子块 离散量DC输出模块,32点输出24VDC,晶体管,0.1A源型,通道间诊断和保护,1×FCN41点端子块 隔离模拟量输入模块,高功能快速输入,4通道,多量程(电压/电流) ,高速,高精度:16位 ,通道间隔离 隔离模拟量输出模块,2通道,多量程(电压/电流),高速,高精度:16位 ,通道间隔离 图4-1 M340配置清单

四、 控制系统的软件设计

4.1软件说明书

1、软件名称:基于施耐德M340的喷雾干燥塔自动控制系统

2、软件用途:本软件主要致力于实现喷雾干燥塔工艺流程的自动控制,使系统能够使用最少的人力资源更加方便、快捷、精确地完成规定的任务,减少工作强度,降低误操作率,提高工作效率,降低异常情况造成设备和人身安全的危害。

3、软件功能特性描述: (1)、自动顺序启动功能

系统可实现顺序启动。程序能够实现排风机,鼓风机,助燃风机,供油泵,增压泵的顺序启动。

(2)、安全停机功能

可以自动按供油泵,电磁阀,助燃风机的顺序停止系统。停机过程中提供自动吹扫和系统自动复位功能。

(3)、 自动点火功能

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实现系统安全点火。点火条件成立时有灯指示,此时按下“点火”按钮并保持2秒钟以上,可自动实现安全点火;不具备点火条件时,没有灯指示,操作“点火”按钮,系统不予响应。

(4)、熄火自动保护功能

点火过程和正常运行中因出现熄火信号,系统能自动保护设备安全,并恢复到点火准备状态。

(5)、系统安全保护功能

系统出口超温保护。出口温度超过规定的故障限值5秒,打开“紧急排放阀”;出口温度超过故障限值1分钟,执行“自动停机”以保证系统安全。

(6)、状态检测和自动警报功能

系统进口温度,出口温度,排烟温度,塔内塔内负压,料浆压力异常时提供光字牌提示和声音报警,并具有报警保持,等待确认功能

(7)、自动投入喷枪和撤除喷枪功能。

在“自动模式”下,当投料温度升高时增加燃烧量,温度升高到一定值,自动增加一根喷枪;当投料温度降低时减少燃烧量,温度降低到一定值时自动减少一根喷枪。

(8)、指示灯测试功能

在任何情况下,系统都可以检测指示灯是否能够正常使用,按下“灯测试”按钮,所有指示灯点亮,取消“灯测试”按钮,所有指示灯回复原状态。

(9)、自动负压调整

系统正常运行中下,可以调节鼓风机的控制电压,来控制干燥塔内负压。 在点火与系统异常时屏蔽手动信号,系统按顺序启停各设备,在点火后,可以切换到手动控制,以便于人工调节系统。

(10)、自动手动切换

点火之后系统进入手动控制,当满足一定条件后系统自动切到自动控制。 4、软件操作说明:

前期准备:按照接线端子图及I/O清单正确连线,接通电源,对PLC机架通电,并将软件上传到PLC中。

正常启动操作步骤如下:

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a.按下“灯测试”按钮:报警指示灯及工作指示灯全亮。

b.灯测试正常后,长按“开始”按钮2s后,自动启动排风机、鼓风机后对系统进行连续吹扫5分钟,若在吹到过程中某个开启的排、鼓风机停止,则重新吹扫。吹扫过程中,吹扫进行中指示灯亮,吹扫结束后,指示灯灭。

c.吹扫成功后在燃料供油泵不漏油的情况下,依次自动开启助燃风机、供油泵、燃料电磁阀、燃料调节阀、点火变压器。以上均正常投入时,点火许可,同时点火许可灯亮。

d.长按点火指令两秒,若十秒后火焰正常,则点火成功,在无急停指令和停止指令的情况下,系统准备完毕,系统准备完毕指示灯亮,等待投料,同时自动转为手动。

e/系统准备完毕后,当投料温度未达到最低值时,为手动状态,可以通过手动头料浆泵、喷枪。

f.当投料温度达到最低温度设定值时,自动由手动转到自动状态,先投入料浆泵。延时5s,自动投喷枪A,不满足时则停止,转为手动。

g.当投料温度达到中温度设定值时,自动投喷枪B。否则自动停止喷枪B。 h.当投料温度达到高温度设定值时,自动投喷枪C。否则自动停止喷枪C。 i.正常干燥过程中,若相关参数异常时,则会进行相应的报警警示。 j.当排风温度异常时,会出现声音报警,同时排风温度异常灯闪烁报警,按下报警确认后,闪光变为平光。故障解除后,报警灯熄灭。

k.当塔内负压异常时,会出现声音报警,同时塔内负压异常灯闪烁报警,按下报警确认后,闪光变为平光。故障解除后,报警灯熄灭。

l.当进口温度异常时,会出现声音报警,同时进口温度异常灯闪烁报警,按下报警确认后,闪光变为平光。故障解除后,报警灯熄灭。

m.当出口温度异常时,会出现声音报警,同时出口温度异常灯闪烁报警,按下报警确认后,闪光变为平光。故障解除后,报警灯熄灭。

n.点火成功系统准备完毕后,在系统未达到相关要求时,设备启动为自动状态,可以手动投入气锤和布袋。

o.当小火位置时,自动由手动转为自动,投入正吹布袋1234,延时55s,反吹布袋1234,延时5s。若无急停指令,停止指令或火焰状态异常,则循环进行。

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若有则延时一分钟,按顺序停止布袋和气锤。

p.当大火位置时,自动由手动转为自动,投入正吹布袋12345678,延时55s,反吹布袋12345678,延时5s。若无急停指令,停止指令或火焰状态异常,则循环进行。若有则延时一分钟,按顺序停止布袋和气锤。

q.手动投入气锤后,则气锤变为自动状态,每20s自动击打5s。 r.按下“急停按钮”或火焰熄灭时,依次停止供油泵、燃料电磁阀、助燃风机、增压泵、调节阀、点火变压器,吹扫后恢复到点火准备状态。若有停止指令,鼓风机、排风机也依次停止。延时一段时间后停止喷枪、布袋。

5、调节与异常情况操作规范如下:

(进口温度信号、烟气温度信号、负压信号、排风温度信号都转换为电压信号)

进口温度:正常范围为1~4V,进口温度进口温度>4V或<1V(由正常值跌落),对应报警指示灯闪,蜂鸣器报警,按下“确认”按钮后,对应报警指示灯变为平光,蜂鸣器停止报警。

烟气温度:上限值为3.5V,烟气温度>3.5V持续5秒,自动开启紧急排放阀来降低烟气温度,若开了紧急排放阀后烟气温度>3.5V持续1分钟,系统进行安全停机,停机顺序为:助燃风机和供油泵、燃料增压泵、电磁阀(间隔1秒顺序关闭),鼓风机和排风机按吹扫规格持续工作5min。烟气温度>3.5V会立即使对应报警指示灯闪烁,蜂鸣器报警,按下“确认”按钮后,对应报警指示灯变为平光,蜂鸣器停止报警。

负压:正常范围为0~4V,负压>4V或<1V(由正常值跌落),对应报警指示灯闪,蜂鸣器报警,按下“确认”按钮后,对应报警指示灯变为平光,蜂鸣器停止报警。

排风温度:正常范围为0~4V,排风温度>4V或<1V(由正常值跌落),对应报警指示灯闪,蜂鸣器报警,按下“确认”按钮后,对应指示灯变为平光,蜂鸣器停止报警。

(注:各模拟量信号电压大小都可以通过旋钮来调节;按下“确认”按钮后,若有第二个异常信号,可以不受前一个信号影响,正常报警)

熄火:火焰状态信号由1变为0,相应报警指示灯闪,蜂鸣器报警,系统进

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