中速磨煤機(jī)電氣畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　MPS型中速磨煤機(jī)是目前電力、冶金、建材、化工等行業(yè)的主要制粉設(shè)備。磨煤機(jī)的型式很多，按磨煤工作部件的轉(zhuǎn)速可分為三種類型，即低速磨煤機(jī)、中速磨煤機(jī)和高速磨煤機(jī)。為了改進(jìn)我國中速磨煤機(jī)落后的局面，我國從20世界末先后從發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了各種系列的中速磨煤機(jī)，并且積極研究國外的先進(jìn)的機(jī)器，在引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上，經(jīng)過幾十年的努力，我

2、國生產(chǎn)出國產(chǎn)的中速磨煤機(jī)，并且各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)符合國際的要求，生產(chǎn)水平得到了很大的提高。</p><p>　　近幾年來我國的中速磨煤機(jī)的可用系數(shù)、運(yùn)行系數(shù)逐年提高，并且中速磨煤機(jī)的可用系數(shù)、運(yùn)行系數(shù)均高于低、高速磨煤機(jī)。近幾年，隨著大容量火電機(jī)組的不斷投運(yùn)，中速磨煤機(jī)的使用越來越多，中速磨煤機(jī)初期投資費(fèi)用小，磨煤電耗低，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，單位耗電量增加不多，已成為大型火電機(jī)組配備磨煤機(jī)的首選方案。</p>

3、<p>　　本文首先介紹了MPS磨煤機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r和使用情況及PLC軟件的介紹，然后通過MPS140輪式磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)的流程圖，應(yīng)用PLC軟件，使之能夠?qū)崿F(xiàn)液壓系統(tǒng)的壓力測(cè)量與控制，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓控制系統(tǒng)的溫度測(cè)量與控制，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓控制系統(tǒng)的手動(dòng),自動(dòng)，中空及連鎖控制，并且該系統(tǒng)具有故障報(bào)警功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)MPS140輪式磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)的控制。</p><p>　　關(guān)鍵詞：磨煤機(jī)；PLC；液壓控制&l

4、t;/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　MPS pulverizers type is electricity, metallurgy, building materials, chemical industry, major milling equipment. Mill type many working parts of coal

5、 by grinding speed can be divided into three types, namely low-speed mill, pulverizers and high-speed mill. In order to improve our situation in backward pulverizers, the end of our world from 20 countries have introduce

6、d a variety of series from the medium-speed coal mill, and actively study the advanced machines, the introduction and absorption, b</p><p>　　In recent years our available factor pulverizers, run coefficient

7、gradually increased, and the coefficients can be used pulverizers, run coefficients are higher than the low, high-speed mill. In recent years, large-capacity thermal power units with the constant put into operation, the

8、increasing use pulverizers, pulverizers initial investment cost of small, grinding coal consumption is low, low load operation, the unit consumption consumption are very low, has become a large-scale thermal power </p

9、><p>　　This paper introduces the MPS mill usage and development and introduction of PLC software, to enable the pressure of hydraulic system measurement and control, hydraulic control system enables temperature

10、 measurement and control, to achieve hydraulic control system manual, automatic, hollow and chain control, and the system has fault alarm and then MPS140 mill wheel hydraulic control system of the flow chart, application

11、 software on the MPS140 PLC mill wheel hydraulic control system control.</p><p>　　Key words: mill; PLC; hydraulic control</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I&l

12、t;/b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目 錄III</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1課題背景及意義1</p><p>　　1.2課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)2<

13、;/p><p>　　1.3 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容3</p><p>　　第二章 MPS中速磨煤機(jī)介紹4</p><p>　　2.1 MPS磨煤機(jī)的發(fā)展及使用情況4</p><p>　　2.1.1 MPS磨煤機(jī)的發(fā)展情況4</p><p>　　2.1.2 MPS磨煤機(jī)的使用情況4</p><p&g

14、t;　　2.2 MPS磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點(diǎn)6</p><p>　　2.2.1 MPS磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)6</p><p>　　2.3 課題總體設(shè)計(jì)思路11</p><p>　　第3章 PLC介紹12</p><p>　　第4章 PLC 在磨煤機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用19</p><p>　　4.1在磨煤機(jī)控制

15、系統(tǒng)中的應(yīng)用19</p><p>　　4.2 應(yīng)用特點(diǎn)20</p><p>　　第5章 基于PLC的MPS140輪式磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)21</p><p>　　5.1 MPS140輪式磨煤機(jī)液壓站電機(jī)的控制回路21</p><p>　　5.1.1 MPS140輪式磨煤機(jī)液壓站1泵電機(jī)的控制回路21</p><

16、;p>　　5.1.2 MPS140輪式磨煤機(jī)液壓站2泵電機(jī)的控制回路22</p><p>　　5.2 MPS140輪式磨煤機(jī)液壓站加熱器的控制回路23</p><p>　　5.3 基于PLC的MPS140磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)24</p><p>　　5.3.1 液壓控制系統(tǒng)運(yùn)行前的自檢流程圖及PLC程序24</p><p&

17、gt;　　5.3.2 液壓控制系統(tǒng)的啟動(dòng)流程圖及PLC程序25</p><p>　　5.3.3 液壓控制系統(tǒng)的停機(jī)流程圖及PLC程序27</p><p>　　5.3.4 MPS140磨煤機(jī)運(yùn)行中油溫油位檢測(cè)流程圖及PLC程序29</p><p>　　5.3.5 MPS140磨煤機(jī)運(yùn)行中油壓檢測(cè)流程圖及PLC程序29</p><p>　

18、　5.3.6 MPS140磨煤機(jī)主回路故障檢測(cè)流程圖及PLC程序31</p><p>　　5.3.7 液壓故障流程圖及PLC程序32</p><p>　　5.4 液壓站油溫監(jiān)測(cè)35</p><p>　　5.5 所選電器元件36</p><p>　　第6章 總結(jié)37</p><p><b>　　參

19、考文獻(xiàn)38</b></p><p><b>　　致 謝40</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1課題背景及意義 </p><p>　　磨煤機(jī)是將煤塊破碎并磨成煤粉的機(jī)械[1]，它是煤粉爐的重要輔助設(shè)備。磨煤過程是煤被破碎及其表面

20、積不斷增加的過程。要增加新的表面積，必須克服固體分子間的結(jié)合力，因而需消耗能量。煤在磨煤機(jī)中被磨制成煤粉，主要是通過壓碎、擊碎和研碎三種方式進(jìn)行。其中壓碎過程消耗的能量最省。研碎過程最費(fèi)能量。各種磨煤機(jī)在制粉過程中都兼有上述的兩種或三種方式，但以何種為主則視磨煤機(jī)的類型而定。</p><p>　　MPS中速磨煤機(jī)主要應(yīng)用于電站火力發(fā)電、建材水泥生產(chǎn)線、冶金煉鐵高爐噴粉、化工煤化工、煤油化等制粉系統(tǒng)[2-5]。隨著

21、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，MPS中速磨煤機(jī)將有更廣泛的應(yīng)用。"隨著我國控制技術(shù)的進(jìn)步，中速磨煤機(jī)得到快速發(fā)展和應(yīng)用。MP型中速磨煤機(jī)磨煤機(jī)屬于外加力型輥盤式磨煤機(jī)。電動(dòng)機(jī)通過主減速機(jī)驅(qū)動(dòng)磨盤旋轉(zhuǎn)，磨盤的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)三個(gè)磨輥（120°均布）自轉(zhuǎn)。原煤通過進(jìn)煤管落入磨盤，在離心力的作用下沿徑向向磨盤周邊運(yùn)動(dòng)，均勻進(jìn)入磨盤輥道，在磨輥與磨盤瓦之間進(jìn)行碾磨。整個(gè)碾磨系統(tǒng)封閉在中架體內(nèi)。碾磨壓力通過磨輥上部的加載架及三個(gè)拉桿傳至磨煤機(jī)基礎(chǔ)，

22、磨煤機(jī)殼體不承受碾磨力。碾磨壓力由液壓系統(tǒng)提供[6]，可根據(jù)煤種進(jìn)行調(diào)整。碾磨壓力及碾磨件的自重全部作用于減速機(jī)上[7]，由減速機(jī)傳至基礎(chǔ)。三個(gè)磨輥均分布于磨盤輥道上，并鉸固在加載架上。加載架與磨輥支架通過滾柱可沿徑向作傾斜12～15°的擺動(dòng)，以適應(yīng)物料層厚度的變化及磨輥與磨盤瓦磨損時(shí)所帶來的角度變化。</p><p>　　在電站火力發(fā)電機(jī)組上，MPS中速磨煤機(jī)主要是應(yīng)用于正壓直吹式制粉系統(tǒng)[8]，在正

23、壓直吹式制粉系統(tǒng)中，磨煤機(jī)內(nèi)為正壓（磨內(nèi)壓力高于磨外大氣壓力，磨機(jī)入口正壓約為8000-15000Pa），磨煤機(jī)磨好的煤粉全部直接送入爐膛內(nèi)燃燒，因此在任何時(shí)候運(yùn)行磨煤機(jī)制粉量均等于鍋爐燃料消耗量，也就是說制粉量是隨鍋爐負(fù)荷變化而變化的。正壓直吹式制粉系統(tǒng)一個(gè)顯著的特點(diǎn)是一次風(fēng)機(jī)裝在磨煤機(jī)的前面?；痣姍C(jī)組項(xiàng)目制粉系統(tǒng)一般都隨著機(jī)組的大小、鍋爐的型式和燃煤量以及燃煤條件的不同設(shè)置不同臺(tái)次的中速磨煤機(jī)。   用于輸送

24、煤粉和干燥原煤的熱風(fēng)由熱風(fēng)口進(jìn)入磨煤機(jī)，通過磨盤外側(cè)的噴嘴環(huán)將靜壓轉(zhuǎn)化為動(dòng)壓，并以75-90m/s的速度將磨好的煤粉吹向磨煤機(jī)上部的分離器。同時(shí)通過強(qiáng)烈的攪拌運(yùn)動(dòng)完成對(duì)原煤的干燥。沒有完全磨好的原煤被重新吹回磨盤碾磨。原煤中鐵塊、矸石等不可破碎物落入磨盤下部的熱風(fēng)室內(nèi)，借助于固定在磨盤支座上的刮板機(jī)構(gòu)把異物刮至廢料口處落入廢料箱中，排出磨外。磨好的煤粉進(jìn)入磨煤機(jī)上部的分離器后，滿足細(xì)度要求的合格煤粉被選出，并由分離器出口管道輸送到煤粉倉

25、。較粗的煤粉通過分離器下部重新返回磨盤碾磨。</p><p>　　1.2課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及趨勢(shì) </p><p>　　磨煤機(jī)的型式很多，按磨煤工作部件的轉(zhuǎn)速可分為三種類型，即低速磨煤機(jī)、中速磨煤機(jī)和高速磨煤機(jī)。為了改進(jìn)我國中速磨煤機(jī)落后的局面，我國從20世界末先后從發(fā)達(dá)國家引進(jìn)了各種系列的中速磨煤機(jī)，并且積極研究國外的先進(jìn)的機(jī)器，在引進(jìn)消化吸收的基礎(chǔ)上，經(jīng)過幾十年的努力，我國生產(chǎn)出國產(chǎn)

26、的中速磨煤機(jī)，并且各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)符合國際的要求，生產(chǎn)水平得到了很大的提高。</p><p>　　在1980年，我國從美國引進(jìn)全套R(shí)P系列碗式磨煤機(jī)制造技術(shù)，生產(chǎn)出首批試制的RP923中速磨煤機(jī)，該機(jī)具有運(yùn)行良好，對(duì)負(fù)荷反應(yīng)迅速，制粉操作靈活，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，但是RP923中速磨煤機(jī)具有對(duì)煤種適應(yīng)性較差，對(duì)煤中“三塊”較敏感等缺點(diǎn)。在1985年，我國企業(yè)與德國企業(yè)簽訂了MPS中速磨煤機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)讓合同，MPS系列

27、磨煤機(jī)具有運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)整靈活、石子煤量小等優(yōu)點(diǎn)。在1989年，我國又從美國引進(jìn)了全套HP系列碗式中速磨煤機(jī)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，并按照標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)的機(jī)器出口到其它國家。引進(jìn)中速磨煤機(jī)的國內(nèi)煤種實(shí)驗(yàn)研究 由于我國煤種變化范圍大，磨損性強(qiáng)，而且灰分較高，因此在引進(jìn)國外磨煤機(jī)時(shí)，該磨煤機(jī)的性能設(shè)計(jì)方法在我國還有再實(shí)驗(yàn)問題。針對(duì)這些問題，我國在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，也引進(jìn)了磨煤機(jī)碾磨出力計(jì)算公式、修正系數(shù)曲線和磨煤機(jī)熱力計(jì)算軟件。碾磨出力計(jì)

28、算是在基本出力的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種因素的修正。修正系數(shù)包括可磨度、煤粉細(xì)度、水分，但不包括灰分的影響。我國磨煤機(jī)選型曲線和計(jì)算公式是根據(jù)我國大量煤種和燃燒實(shí)驗(yàn)總結(jié)而來，故比較適合我國煤種。1985年沈重從德國Babcock公司引進(jìn)MPS型中速</p><p>　　近幾年來我國的中速磨煤機(jī)的可用系數(shù)、運(yùn)行系數(shù)逐年提高，并且中速磨煤機(jī)的可用系數(shù)、運(yùn)行系數(shù)均高于低、高速磨煤機(jī)。近幾年，隨著大容量火電機(jī)組的不斷投運(yùn)，中速磨煤

29、機(jī)的使用越來越多，中速磨煤機(jī)初期投資費(fèi)用小，磨煤電耗低，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，單位耗電量增加不多，已成為大型火電機(jī)組配備磨煤機(jī)的首選方案。</p><p>　　1.3 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　通過PLC軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)MPS140輪式磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中包括對(duì)液壓站溫度和壓力和油位的控制，選擇合適的硬件，確定PLC的接口點(diǎn)數(shù)，使之能夠?qū)崿F(xiàn)液壓系統(tǒng)的壓力測(cè)量與控制，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓控制系

30、統(tǒng)的溫度測(cè)量與控制，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓控制系統(tǒng)的手動(dòng),自動(dòng)，中空及連鎖控制，并且該系統(tǒng)具有故障報(bào)警功能，并且提出PLC控制的MPS140輪式磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，完成基于PLC的MPS140輪式磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。</p><p>　　第二章 MPS中速磨煤機(jī)介紹</p><p>　　自從上世紀(jì)二十年代鍋爐上采用煤粉燃燒技術(shù)以來，磨煤機(jī)便應(yīng)需問世磨煤機(jī)是將煤塊磨成煤粉的

31、機(jī)械，它是燃用煤粉鍋爐的重要輔助設(shè)備。隨著鍋爐技術(shù)的進(jìn)展，磨煤機(jī)也獲得了應(yīng)有的發(fā)展。為了適應(yīng)鍋爐燃用不同品質(zhì)的各類煤種的需要，滿足燃燒技術(shù)的要求以提高鍋爐機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，磨煤機(jī)有多種類型，MPS中速磨煤機(jī)即是其中一種。本章將對(duì)MPS中速磨煤機(jī)的發(fā)展及使用情況，以及它的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點(diǎn)進(jìn)行介紹。</p><p>　　2.1 MPS磨煤機(jī)的發(fā)展及使用情況</p><p>　　2.1.1

32、MPS磨煤機(jī)的發(fā)展情況</p><p>　　MPS磨煤機(jī)型號(hào)的含義：</p><p>　　M：磨機(jī) 取德文Mueller（英文Mill）第一個(gè)字母M；</p><p>　　P：擺動(dòng) 取德文Pendel（英文Parter）第一個(gè)字母P；</p><p>　　S：盤子 取德文Schuessel（英文Ship）第一個(gè)字母S；<

33、;/p><p>　　MPS型磨煤機(jī)是由原西德Babcock公司設(shè)計(jì)制造的一種輥盤式中速磨煤機(jī)，其最初原機(jī)型是西德PF1FFER公司在一臺(tái)磨礦石的培茲（Berz）磨基礎(chǔ)上改裝而成的，后來該公司不但改造了多臺(tái)培茲磨，而且建立了專磨水泥原料的MPS磨系列。后來西德Babcock公司從PF1FFER公司取得了將MPS磨用于燃煤火力發(fā)電廠磨煤機(jī)的許可證。該公司首先從小型半工業(yè)性試驗(yàn)做起，取得一定的數(shù)據(jù)后，作結(jié)構(gòu)上的適當(dāng)改進(jìn)，于

34、1958年利用培茲磨的機(jī)型改制成第一臺(tái)實(shí)用的MPS磨煤機(jī)。又經(jīng)過多次試驗(yàn)和機(jī)型改進(jìn)，于1965年設(shè)計(jì)制造了基本成熟的第一臺(tái)樣機(jī)，型號(hào)MPS-180，該機(jī)安裝在西德SIEVSDORF電廠300MW機(jī)組1000t/h鍋爐上配套，處理硬質(zhì)煙煤。運(yùn)行實(shí)踐證明，該機(jī)效果良好。此后該公司逐步完善規(guī)格、系列和不斷改進(jìn)結(jié)構(gòu)，已形成具有二十余種規(guī)格的較完整系列，MPS型磨煤機(jī)已成為目前燃煤火力發(fā)電廠磨碎硬質(zhì)煙煤理想的新型制粉設(shè)備。</p>

35、<p>　　2.1.2 MPS磨煤機(jī)的使用情況</p><p>　　MPS磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠，該機(jī)因保留了原機(jī)型磨碎礦石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，從而擴(kuò)大了它的適用范圍。</p><p>　　在西德發(fā)電廠中用于磨制煙煤的磨煤機(jī)品種自上世紀(jì)六十年代以來發(fā)生了根本性的變化，六十年代以前以平均出力為10t/h左右的高速磨煤機(jī)占絕大優(yōu)勢(shì)，但隨后在300MW以上鍋爐上絕大部分采用了MPS

36、中速磨。</p><p>　　據(jù)資料，西德Babcock公司1965-1981年間已生產(chǎn)446臺(tái)MPS磨煤機(jī)，分別安裝在84家電廠。該公司生產(chǎn)的磨煤機(jī)除分布在西德、英國之外，還分布在芬蘭、伯茨瓦那、巴西、日本、西班牙、瑞典、印度、前蘇聯(lián)、美國、南非、澳大利亞等國。</p><p>　　美國隨著電力工業(yè)的發(fā)展，逐步采用大容量機(jī)組，這對(duì)作為鍋爐主要輔機(jī)的磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)形式和容量提出了新要求，自上

37、世紀(jì)六十年代末期，在燃用硬質(zhì)煙煤電站的磨煤機(jī)選型上對(duì)E型磨和MPS磨作了多方面的比較和研究，認(rèn)為MPS磨遠(yuǎn)優(yōu)越于E型磨，且更適用于大型機(jī)組，于是美國Babcock公司于1970年從西德Babcock公司購買了MPS-225型的制造專利，同時(shí)購買了同一型號(hào)的樣機(jī)，安裝在CARDINAL電廠，自1972年投入運(yùn)行以來，效果良好，取得了很多運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，且該公司還制造了MPS-225型，安裝在AMOS電廠和GAVIN電廠的發(fā)電機(jī)組上，運(yùn)行情況良好

38、。自此，美國從西德公司相繼購買了MPS-170、MPS-190、MPS-200、MPS-2350、MPS-2800、MPS-3000等型號(hào)的制造專利，至1979年僅僅6、7年間美國公司制造出700余臺(tái)MPS磨煤機(jī)，并已建立了成批生產(chǎn)的流水作業(yè)線，進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)，從此該公司停止生產(chǎn)傳統(tǒng)產(chǎn)品E型磨。</p><p>　　1975年以來，MPS磨煤機(jī)在除美國以外的其它一些國家也逐步推廣使用，英國、法國、南非、加拿大、墨

39、西哥等國相繼向西德公司購買了制造專利，同時(shí)還購買西德設(shè)備，裝備本國電站。</p><p>　　南非燃用硬質(zhì)煙煤的電站較多，過去一直沿用E型磨，運(yùn)行實(shí)踐證明E型磨運(yùn)行不夠穩(wěn)定，磨機(jī)振動(dòng)較大，且對(duì)煤質(zhì)的適應(yīng)性差，故新建的大型機(jī)組均選用MPS磨。</p><p>　　波蘭大部分電站燃用硬質(zhì)煙煤，過去多數(shù)裝配本國按照英國專利制造的型磨，后來也進(jìn)口西德的MPS磨。由于煤種的變化，個(gè)別已裝配E型磨的電

40、其磨煤機(jī)出力不夠，向西德公司洽談將E型磨煤機(jī)改換成MPS磨。</p><p>　　捷克于1985年底與西德公司談判引進(jìn)MPS磨煤機(jī)專利的有關(guān)事項(xiàng)。</p><p>　　前蘇聯(lián)于1980年初同西德公司簽訂了購買MPS-2650型的制造專利合同同時(shí)購買了一臺(tái)樣機(jī)，其磨煤出力為80t/h。在購買了西德公司MPS-2650利之后，蘇聯(lián)又發(fā)展了其它規(guī)格。</p><p>　　

41、MPS型中速磨煤機(jī)在我國應(yīng)用時(shí)間較短，上世紀(jì)80年代初，我國開始引進(jìn)MPS型中速磨煤機(jī)設(shè)備，用于大型火力發(fā)電廠的直吹系統(tǒng)燃煤。1985年底神頭電廠200MW機(jī)組引進(jìn)原德國MPS磨煤機(jī)投入運(yùn)行，用于磨制平朔煙煤。1986年底遼寧朝陽電廠用于磨制褐煤的MPS磨煤機(jī)也投入運(yùn)行。1987年，北京電力設(shè)備總廠生產(chǎn)了第一批全部國產(chǎn)化的MPS-190型中速磨煤機(jī)，成功地在望亭發(fā)電廠投入運(yùn)行，拉開了MPS型磨煤機(jī)國內(nèi)大量生產(chǎn)的帷幕。沈陽重型機(jī)械廠于19

42、85年從德國Babcock公司引進(jìn)了三種規(guī)格的MPS磨煤機(jī)的全套生產(chǎn)制造技術(shù)，1989年開始自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)，首次試制的第一批MPS型中速磨煤機(jī)安裝在鐵嶺發(fā)電廠300MW機(jī)組，另有許多電廠也陸續(xù)購置了該型磨煤機(jī)。MPS型中速磨煤機(jī)在我國大型火力發(fā)電廠的比重正日益增加。</p><p>　　2.2 MPS磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及特點(diǎn)</p><p>　　2.2.1 MPS磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)</p

43、><p>　　MPS中速磨煤機(jī)基本上由傳動(dòng)部件、碾磨部件、加載裝置、分離器、機(jī)架和基礎(chǔ)等幾大部分組成，見圖2-1。</p><p>　　(1)MPS磨的傳動(dòng)部件</p><p>　　MPS磨的傳動(dòng)部件由三相鼠籠型電機(jī)和三級(jí)齒輪減速器組成。三級(jí)減速器的第一級(jí)齒輪為螺旋傘齒輪，用以改善嚙合特性，保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，其余都是圓柱斜齒輪。由于結(jié)構(gòu)需要，圓柱齒輪為豎軸，在齒輪箱輸出軸聯(lián)

44、軸器下部裝有平面巴氏合金止推軸承，齒輪箱承受著由碾磨部件重量和碾磨力所產(chǎn)生的垂直和水平方向的力。齒輪箱外殼采用剛性較大的鑄鋼或焊接結(jié)構(gòu)，另有可與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)軸相聯(lián)接的盤車裝置。使用盤車裝置時(shí)磨盤的轉(zhuǎn)數(shù)僅有0.5轉(zhuǎn)/分左右，利用盤車裝置便于檢查和修理碾磨部件。</p><p>　　(2)MPS磨的碾磨部件</p><p>　　MPS磨的碾磨部件由磨輥和磨盤組成，有三個(gè)定位的大磨輥?zhàn)鳛閺膭?dòng)輪滾動(dòng)

45、在轉(zhuǎn)動(dòng)的磨盤上，碾磨工作所需要的壓力(即磨煤所需的研磨力)來自于磨輥組(包括磨輥支架)、上壓盤等的結(jié)構(gòu)自重和彈簧的預(yù)壓力。彈簧預(yù)壓縮作用是通過三組液壓裝置施加于壓縮彈簧壓環(huán)上，并通過拉緊鋼絲繩或拉桿直接傳遞到基礎(chǔ)上。</p><p>　　1-熱風(fēng)入口2-中部殼體3-上部殼體4-分離器5-密閉風(fēng)系統(tǒng)6-彈簧壓 7-彈簧8-磨輥組9-磨盤10-噴嘴環(huán)11-液壓缸12-減速箱13-下部殼體14-驅(qū)動(dòng)電機(jī)<

46、;/p><p>　　圖2-1 MPS磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　MPS磨的磨輥與支架是通過轉(zhuǎn)軸組合在一起的，把它固定在磨煤機(jī)上是通過上壓盤上的滾柱槽與支架上的滾柱槽壓住在其中間的可徑向轉(zhuǎn)動(dòng)的滾柱。上壓盤又通過固定在殼體上的滑動(dòng)銷上下移動(dòng)而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就使上壓盤上的彈簧力直接傳到磨輥上，而磨輥又通過滾柱固定在相對(duì)位置上，并可沿著滾柱的徑向做傾斜12o-15o之間的擺動(dòng)，即磨輥隨物料情

47、況和磨損情況進(jìn)行擺動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)有利于磨輥的均勻磨損和提高碾磨效率。</p><p>　　MPS磨的磨盤用螺栓固定在齒輪箱輸出軸端部的聯(lián)軸器上，磨盤的外圍是安裝在機(jī)架體上的噴嘴環(huán)。熱氣流通過噴嘴環(huán)進(jìn)入磨煤機(jī)，在磨煤機(jī)內(nèi)螺旋上升，噴嘴環(huán)通道中的熱氣流速度非常重要，它關(guān)系到排放石子煤量的多少和通風(fēng)阻力損失。熱氣流導(dǎo)入研磨區(qū)用以干燥原煤及煤粉并將研磨過的煤粉帶至分離器進(jìn)行分離，粗顆粒返回磨機(jī)重新研磨，合格粒度的煤粉被送出

48、磨煤機(jī)，進(jìn)入燃燒室。經(jīng)由噴嘴環(huán)墜落到底盤上的石子煤由固定在磨盤上的刮板刮至石子煤箱內(nèi)。</p><p>　　MPS磨煤機(jī)同時(shí)采取了幾種措施對(duì)輥?zhàn)?、磨盤及干燥介質(zhì)流通部件之間進(jìn)行密封，使得該型磨煤機(jī)可以正壓運(yùn)行。</p><p>　　(3)MPS磨的加載裝置</p><p>　　MPS磨煤機(jī)設(shè)有三部液壓缸，對(duì)彈簧進(jìn)行壓縮。但所有型號(hào)的MPS磨煤機(jī)所使用的彈簧的規(guī)格都相

49、同，只是根據(jù)MPS磨煤機(jī)型號(hào)不同、所需要的碾磨壓力不同，彈簧數(shù)量和壓縮量有所不同。在磨煤機(jī)運(yùn)行前將彈簧壓縮到預(yù)定高度，達(dá)到一定碾磨壓力之后將其固定，使壓力恒定，此時(shí)液壓缸卸載。當(dāng)磨輥磨損和彈簧壓力降低時(shí)，可再使用液壓缸施壓。對(duì)彈簧的預(yù)緊工作只能在停磨情況下進(jìn)行。正常運(yùn)行時(shí)，磨輥靠彈簧緩沖減震。</p><p>　　(4)MPS磨的分離器</p><p>　　分離裝置的任務(wù)是將從磨煤機(jī)中出來

50、的氣粉混合物中的粗顆粒分離下來，而讓符合要求的細(xì)煤粉粒輸送出去，避免重復(fù)研磨。根據(jù)分離的原動(dòng)力不同，分離器可以分為重力分離器、慣性分離器、離心分離器等型式。實(shí)際上，在任一種型式的分離器中，煤粉分離往往是幾種原動(dòng)力共同作用的結(jié)果[14]。</p><p>　　MPS磨煤機(jī)的分離器與其他形式中速磨煤機(jī)的分離器基本相同，因?yàn)镸PS型磨煤機(jī)主要適用于煙煤和貧煤的制粉作業(yè)，故其分離器的結(jié)構(gòu)形式基本上采用離心式和旋轉(zhuǎn)式兩種。

51、</p><p>　　(5)MPS磨的機(jī)架</p><p>　　MPS磨煤機(jī)的機(jī)架不直接承受碾磨壓力和碾磨部件的自重，故均用鋼板焊接而成。MPS磨煤機(jī)的機(jī)架只起支承分離器及其附件的作用，中小型MPS磨的機(jī)架為圓柱形，大型MPS磨的機(jī)架為六角形。上架體上開有檢修和觀察用門，機(jī)架法蘭等需具有嚴(yán)密的氣密性，以防止運(yùn)行中泄露煤粉。</p><p>　　(6)MPS磨的基礎(chǔ)&

52、lt;/p><p>　　MPS磨煤機(jī)的基礎(chǔ)有彈性基礎(chǔ)和鋼筋混凝土剛性基礎(chǔ)兩種，這兩種基礎(chǔ)都能滿足磨煤機(jī)正常運(yùn)行的需要。彈性基礎(chǔ)的重量取為機(jī)器總重量的2.5-3.0倍，剛性基礎(chǔ)的重量取為機(jī)器總重量的5.0-6.0倍。</p><p>　　2.2.2 MPS磨煤機(jī)的工作原理</p><p>　　MPS磨煤機(jī)有相距120的三個(gè)大磨輥，三個(gè)輥?zhàn)又g的相對(duì)位置是固定的，且被轉(zhuǎn)動(dòng)的

53、磨盤帶動(dòng)，滾動(dòng)在磨盤上，磨碎所需要的壓力是通過這三個(gè)輥?zhàn)由戏降膹椈山M施加的，彈簧組所給壓力的大小可以通過液壓缸來調(diào)節(jié)，其壓力通過夾緊部件直接傳遞到地基上。</p><p>　　同其它形式的外力磨煤機(jī)一樣，MPS型磨煤機(jī)的磨碎和干燥過程也是通過氣流原理進(jìn)行的，見圖2-2。</p><p>　　物料的碾磨和干燥同時(shí)進(jìn)行。在磨輥的作用下，被粉碎到一定細(xì)度的物料借助磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力向外滑動(dòng)，熱

54、氣通過噴嘴環(huán)均勻進(jìn)入磨盤周圍，將經(jīng)過碾磨的物料烘干并輸送至磨機(jī)上部的分離器。當(dāng)物料上升到分離器區(qū)域時(shí)粗細(xì)物料被分開，合格粒度物料被氣流繼續(xù)帶出磨機(jī)，粗料重新返回磨盤碾磨。難以破碎的異物如石子煤、鐵塊等，熱氣流不能吹走，它們通過噴嘴環(huán)落入磨機(jī)下部的熱空氣室中，經(jīng)刮板至廢料箱中排除。</p><p>　　2.2.3 MPS磨煤機(jī)的特點(diǎn)［15-18］</p><p>　　(1)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的優(yōu)

55、越，它的磨輥直徑相對(duì)于其它形式磨的大，從而滾動(dòng)阻力小，物料的碾入條件好。這有利于提高磨機(jī)出力和降低能耗。</p><p>　　(2)相對(duì)位置固定的三個(gè)大磨輥與外加力的壓環(huán)之間用滾柱銷相聯(lián)，從而輥?zhàn)釉诠ぷ髦须S物料條件和磨損情況可以擺動(dòng)一定范圍，因此磨輥的磨損比較均勻且只出現(xiàn)在與磨碎作業(yè)直接相關(guān)的部件上，這有利于提高磨輥的使用壽命。</p><p>　　(3)由于碾磨部件的作用力是靜定支承系統(tǒng)

56、，其碾磨力均勻地傳遞到每個(gè)輥?zhàn)由?，因此磨盤和傳動(dòng)部件受載均勻，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小。</p><p>　　(4)碾磨壓力不直接傳給機(jī)架而傳到基礎(chǔ)上，使機(jī)架不受碾壓載荷，從而不影響機(jī)架的密封性。</p><p>　　(5)MPS磨的磨輥軸位置是固定的，故當(dāng)磨盤推動(dòng)磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)的行程等于磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)的行程，不存在如同E型磨那樣的與碾磨作用無關(guān)</p><p>　　圖2-

57、2 MPS磨煤機(jī)工作原理</p><p>　　的碾磨部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這利于提高碾磨效果，克服了碾磨部件的不必要磨損。</p><p>　　(6)MPS磨能夠在短時(shí)間內(nèi)改變運(yùn)行工況，以適應(yīng)系統(tǒng)生產(chǎn)的需要，且在調(diào)節(jié)過程中，可避免出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，因此為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制提供了理想的條件。</p><p>　　(7)MPS磨不僅具有碾磨和選粉的功能，如有需要，還兼作干燥之用

58、。干燥劑通過噴嘴環(huán)形成噴射氣流，與磨內(nèi)物料相遇，達(dá)到強(qiáng)烈的干燥效果，500oC高溫干燥劑在碾磨區(qū)以上1米的地方迅速降為100oC，使水分很高，甚至超過20%的物料獲得充分的干燥，剩余水分一般只有0.5%-1%。</p><p>　　(8)MPS磨的起動(dòng)阻力較小，故采用結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低的鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。</p><p>　　(9)MPS磨煤機(jī)具有可靠的密封裝置，既能在正壓工況下運(yùn)行而不

59、冒出粉塵，又能在負(fù)壓工況下運(yùn)行而不吸收冷風(fēng)。</p><p>　　(10)MPS磨的輥胎和磨盤上的襯瓦都是用硬鎳鑄鐵制成，大型MPS磨的輥胎和磨盤襯瓦均做成分塊組合形式，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，易于檢修和更換。</p><p>　　(11)MPS磨的磨盤直徑相對(duì)于E型磨小，故平面占地面積小，但高度比E型磨高。</p><p>　　(12)具有較大行程的彈簧加載系統(tǒng)，允許磨輥

60、有足夠的垂直移動(dòng)量，與擺動(dòng)結(jié)構(gòu)相結(jié)合能夠保證對(duì)物料的適應(yīng)性。</p><p>　　(13)物料與碾磨元件永久相接觸，在整個(gè)運(yùn)行過程中，在物料的不同特性和碾磨條件下，都能得到好的磨碎效果。</p><p>　　(14)由于用液壓調(diào)整碾壓力大小，在不需要連續(xù)調(diào)整的情況下，對(duì)于物料特性和碾磨條件具有較好的適應(yīng)能力。 </p><p>　　2.3 課題總體設(shè)計(jì)思路<

61、/p><p>　　本次課題設(shè)計(jì)主要是想通過PLC能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)MPS140輪式磨煤機(jī)液壓系統(tǒng)的控制。采用了S7-200PLC及配件，選擇合適的硬件（測(cè)量儀表等），合理的PLC接口數(shù)，使之能夠?qū)崿F(xiàn)液壓系統(tǒng)的壓力測(cè)量與控制，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓控制系統(tǒng)的溫度測(cè)量與控制，能夠?qū)崿F(xiàn)液壓控制系統(tǒng)的手動(dòng),自動(dòng)，中空及連鎖控制，并且該系統(tǒng)具有故障報(bào)警功能。</p><p>　　第三章 PLC介紹</p>

62、<p>　　可編程序控制器(programlogiealeontrolle)，簡稱PLC，是一種專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算電子系統(tǒng)，它是以微處理機(jī)為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)等現(xiàn)代科技而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是當(dāng)今工業(yè)發(fā)達(dá)國家自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備之一[19-20]。由于PLC采用了“三機(jī)一體化”的綜合技術(shù)即集計(jì)算機(jī)、儀器儀表、電氣控制于一身，具有高可靠性、強(qiáng)抗千擾能力、組合靈活、編程

63、簡單、維修方便和低成本等諸多特點(diǎn)，因而與其它控制器相比它更加適合工業(yè)控制環(huán)境和市場(chǎng)的要求;再加上PLC發(fā)展過程中產(chǎn)品的系列化、產(chǎn)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，使之從早期的邏輯控制、順序控制迅速擴(kuò)展到了連續(xù)控制，開始進(jìn)入批量控制和過程控制領(lǐng)域，并迅速成為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的支。目前，PLC在小型化、大型化、大容量、強(qiáng)功能等方面有了質(zhì)的飛躍。</p><p>　　PLC軟件既有制造廠家提供的系統(tǒng)程序，又有用戶自行開發(fā)的應(yīng)用程序。系統(tǒng)程序

64、為用戶程序的開發(fā)提供運(yùn)行平臺(tái)，同時(shí)，還為PLC程序的可靠運(yùn)行及信號(hào)與信息轉(zhuǎn)換進(jìn)行必要的處理。用戶程序由用戶按具體的控制系統(tǒng)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，這里所說的PLC軟件設(shè)計(jì)即是指用戶自行開發(fā)的應(yīng)用程序[21-22]。</p><p>　　早期的可編程序控制器 (ProgrammableLogicController，PLC)，主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，可編程序控制器將

65、傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)與新興的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，具有可靠性高、功能強(qiáng)、應(yīng)用靈活、編程簡單、使用方便等一系列優(yōu)點(diǎn)，以及良好的工業(yè)環(huán)境工作性能和自動(dòng)控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)性能，在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出世界上第一臺(tái)可編程控制器。早期的可編程控制器由分離元件和中小規(guī)模集成電路組成，主要功能是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。70年代初期，體積小、功能強(qiáng)和價(jià)格便宜的微處理器被用于PLC，使得

66、PLC的功能大大增強(qiáng)。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程1/0模塊和各種特殊功能模塊。在軟件方面，PLC采用極易為電氣人員掌握的梯形圖編程語言，除了保持原有的邏輯運(yùn)算等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌，使得PLC所采用的</p><p>　　l)可靠性高。PLC的高

67、可靠性得益于軟、硬件上一系列的抗干擾措施和它特殊的周期循環(huán)掃描工作方式。</p><p>　　2)具有豐富的1/0接口模塊。PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，有相應(yīng)的1/0模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備直接連接。另外為了提高操作性能，它還有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊;為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊。</p><p>　　3)采用模塊化結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型

68、PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU、電源、1/0等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。</p><p>　　4)編程簡單易學(xué)。PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來說，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。</p><p>　　5)安裝簡單，

69、維修方便。PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。由于PLC強(qiáng)大功能和優(yōu)點(diǎn)，使得其在我國的水工業(yè)自動(dòng)化中得到廣泛的應(yīng)用。PLC在水工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用主要有水廠監(jiān)控系基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)加氯、自動(dòng)加礬、水泵變頻調(diào)速、SCADA系統(tǒng)和供

70、水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)等。其主要功能是進(jìn)行工藝參數(shù)的采集、生產(chǎn)過程控制、信息處理、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及水質(zhì)監(jiān)測(cè)等。</p><p>　　6）體積小，功耗低:對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，小型PLC的體積僅相當(dāng)于幾個(gè)繼電器的大小，因此可以將開關(guān)柜的體積縮小到原來的1/2一1/10。</p><p>　　可編程控制器PC或PLC是一種以微處理器為核心的用于

71、工程自動(dòng)控制的工業(yè)控制機(jī)，其本質(zhì)是一臺(tái)工業(yè)控制專用計(jì)算機(jī)。它的軟、硬件配置與計(jì)算機(jī)極為類似，只不過它比一般計(jì)算機(jī)具有更強(qiáng)的與工業(yè)過程相連接的接口和更直接的適應(yīng)于控制要求的編程語言。PLC機(jī)硬件主要由中央處理單元(CPU)、存貯器、輸入/輸出單元以及編程器、電源和智能輸入/輸出單元等構(gòu)成。PLC可分為以下幾個(gè)部分:</p><p>　　l)中央處理單元(CPU):同一般微處理機(jī)一樣，中央處理單元是可編程控制的核心部

72、件，它通過輸入裝置將外設(shè)的狀態(tài)讀入并按照用戶程序去處理，根據(jù)處理結(jié)果通過輸出裝置去控制外設(shè)。常用的CPU有通用微處理器，如 MOTOROLA6800，單片機(jī)有8031，8051和雙極型位式微處理器，如AMD2903。目前，小型PLC為單CPU系統(tǒng)，而中型及大型PLC則為雙CPU甚至多CPU系統(tǒng)。對(duì)于雙CPU來說，一般具有一個(gè)位處理器和一個(gè)字處理器。字處理器是CPU這個(gè)核心的核心，常由通用的8位、16位或32位微處理器擔(dān)任，位處理器也稱布

73、爾處理機(jī)，如美國ri公司的TI一530等，它不僅使PLC增加了功能，提高了速度，也加強(qiáng)了PLC的保密性能。</p><p>　　中央處理器的功能是:CPU按系統(tǒng)程序所賦予的功能，接收并存貯從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù);CPU按掃描方式工作，從存貯器中逐條讀取指令，并存入CPU內(nèi)的指令寄存器中;指令寄存器的指令操作碼進(jìn)行譯碼，執(zhí)行指令規(guī)定的任務(wù)，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，啟閉有關(guān)控制門電路，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新有關(guān)標(biāo)志和輸

74、出映像寄存器的內(nèi)容，以實(shí)現(xiàn)輸出控制、制表、打印或數(shù)據(jù)通訊;行系統(tǒng)診斷程序，診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤。</p><p>　　2)存貯器:可編程控制器中存貯器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)。常用的存貯器形式有 CMOSROM、EPROM和EEPROM。</p><p>　　系統(tǒng)存貯器用以存貯制造廠家編寫的系統(tǒng)程序。所謂系統(tǒng)程序是指控制和完成PC機(jī)各種功能的

75、程序，如控制器的監(jiān)控程序、基本指令和功能指令翻譯程序、系統(tǒng)診斷程序、通信管理程序等。機(jī)器出廠時(shí)，廠家把這些程序存入EPROM存貯器或EEPROM存貯器。用戶不能訪問和修改存貯器這部分的內(nèi)容。</p><p>　　用戶存貯器主要用來存放用戶的應(yīng)用程序。所謂用戶程序是指使用戶根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過程和工藝要求編寫的控制程序。此程序由使用者通過編程器輸入到PLC機(jī)的 CMOSRAM存貯器中，以便于用戶隨時(shí)修改。也可將用戶

76、程序存放在EEPROM中。為確保PLC機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性， CMOSRAM存貯器有預(yù)防電源掉電故障的鏗電池保護(hù)措施，以防電源掉電后破壞它的存貯內(nèi)容。</p><p>　　數(shù)據(jù)存貯器用來存放PLC的數(shù)據(jù)。包括輸入、輸出、輔助繼電器狀態(tài)的映像區(qū)，定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和特殊功能寄存器等狀態(tài)的映像寄存器。由于數(shù)據(jù)在控制器應(yīng)用中是經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的，因此數(shù)據(jù)存貯器一般選用 CMOSRAM，以

77、滿足隨機(jī)存取的要求。</p><p>　　3)輸入/輸出模塊:輸入/輸出模塊是可編程控制器與工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備或工業(yè)生產(chǎn)過程連接的接口。現(xiàn)場(chǎng)的輸入信號(hào)，如按鈕開關(guān)，行程開關(guān)、限位開關(guān)以及傳感輸出的開關(guān)量或模擬量(壓力、流量、溫度、電壓、電流)等，都要通過輸入模塊送到PLC。由于這些信號(hào)電平各式各樣，而可編程控制器CPU所處理的信息只能是標(biāo)準(zhǔn)電平，所以輸入模塊還需將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC能夠接受和處理的數(shù)字信號(hào)。輸出模塊的

78、作用是接收中央處理器處理過的數(shù)字信號(hào)，并把它轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行部件所能接受的控制信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)如電磁閥、燈光顯示、電機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？删幊炭刂破饔卸喾N輸入/輸出模塊，其類型有數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊。這些模塊又分直流和交流、電壓和電流類型，每種類型又有不同的參數(shù)等級(jí)，主要有數(shù)字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊，部件上都設(shè)有輸入接線端子排，為了濾除信號(hào)的噪聲和便于PLC內(nèi)部對(duì)信號(hào)的處理，這些模塊上都帶有濾波、電平轉(zhuǎn)換、信號(hào)

79、鎖存電路。數(shù)字量輸入模塊帶有光電禍合電路，其目的是把PLC與外部電路隔離開來，以提高PLC的抗千擾能力。數(shù)字量輸出有繼電器輸出、晶體管輸出和可控硅輸出三種方式。模擬量輸入/輸出模塊主要用</p><p>　　4)擴(kuò)展模塊:當(dāng)一個(gè)PLC中心單元的1/0點(diǎn)數(shù)不夠用時(shí)，就要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展接口就是用于連接中心基本單元與擴(kuò)展單元的。</p><p>　　模塊隨著可編程控制器在工業(yè)控制中的廣泛應(yīng)

80、用和發(fā)展，各可編程控制器制造廠家已經(jīng)開發(fā)出一系列的智能接口模塊，使可編程控制器的功能更加強(qiáng)大和完善。智能1/0接口模塊種類很多，例如高速技術(shù)模塊、PLCA控制模塊、數(shù)字位基于PLC的變頻恒壓供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)置譯碼模塊、閥門控制模塊、中斷控制模塊、智能存貯模塊以及智能1/0模塊等。</p><p>　　5)編程器:它的作用是供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視。有的編程器還可與打印機(jī)或磁帶機(jī)相連，以將用戶程序和有關(guān)

81、信息打印出來或存放在磁帶上，磁帶上的信息可以重新裝入PLC。目前編程器主要有以下三種類型:便攜式編程器(也叫簡易編程器);圖形編程器;用于IBM一PC及其兼容機(jī)的編程器。</p><p>　　PLC控制系統(tǒng)示意圖</p><p>　　便于攜帶的特點(diǎn)，一般只能用指令形式編程，通過按鍵輸入指令，通過數(shù)碼管或液晶顯示器加以顯示、這種編程器適合小型可編程控制器的編程要求。</p>&

82、lt;p>　　圖形編程器以液晶顯示器(LCD)或陰極射線管(CRT)作屏幕，用來顯示編程內(nèi)容和提供如輸入、輸出、輔助繼電器的占有情況、程序容量等各種信息，還可在調(diào)試程序、檢查程序執(zhí)行時(shí)顯示各種信號(hào)狀態(tài)、出錯(cuò)提示等。使用圖形編程器可以月多種編程語言編程，梯形圖顯示在屏幕上十分直觀。圖形編程器還可與打印機(jī)、錄音機(jī)、繪畫儀等設(shè)備連接，有較強(qiáng)的監(jiān)控功能。但它的價(jià)格高，適用于中、大型可編程控制器的編程要求。</p><p

83、>　　用于IBM一PC及其兼容機(jī)的編程器是個(gè)人計(jì)算機(jī)加上適當(dāng)?shù)挠布涌诤蛙浖鳛榫幊唐鳎部芍苯泳幹瞥商菪螆D，其監(jiān)控功能也很強(qiáng)。編程器工作方式主要有編程和監(jiān)控兩種，編程工作方式是在PLC機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)可以進(jìn)行編程，它的功能主要是輸入新的程序，或者對(duì)已有的程序予以編輯和修改。</p><p>　　監(jiān)控工作方式可以對(duì)運(yùn)行中的控制器工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視和跟蹤，一般可以對(duì)某一線圈或觸點(diǎn)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，也可以對(duì)成

84、組器件的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，還可以跟蹤某一器件在不同時(shí)間的工作狀態(tài)，除搜索、監(jiān)視、跟蹤外，還可以對(duì)一些器件進(jìn)行操作。因此編程器的監(jiān)控方式對(duì)控制器中新輸入程序的調(diào)試與試運(yùn)行是非常有用和方便的。</p><p>　　編程器的結(jié)構(gòu)一般包括顯示部分與鍵盤部分。顯示一般用液晶顯示器，主要的顯示內(nèi)容包括地址、數(shù)據(jù)、工作方式、指令執(zhí)行情況及系統(tǒng)工作狀態(tài)等。鍵盤有單功能鍵和雙功能鍵，在使用雙功能鍵的時(shí)候鍵盤中都備有一個(gè)選擇鍵，以選

85、擇其中一種方式工作。</p><p>　　現(xiàn)在產(chǎn)品越來越模塊化，可編程控制器也不例外，它的結(jié)構(gòu)緊密、堅(jiān)固，外形小巧，CPU本身只提供了一定數(shù)量的數(shù)字輸入和輸出點(diǎn)數(shù)。不同廠家、不同型號(hào)的PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)也不同，有的大型機(jī)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)可達(dá)16K，而很多小型機(jī)僅有10來點(diǎn)，而且CPU本身不帶模擬輸入與輸出，但CPU一般都帶有擴(kuò)展接口。因此，用戶選型后，所需的輸入或輸出點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，就需對(duì)系統(tǒng)做出必要的擴(kuò)展，各個(gè)廠

86、家也生產(chǎn)了專用于擴(kuò)展用的各模板供用戶選用。擴(kuò)展模板的外形一般也小巧、堅(jiān)固，有易于接線的端子排，帶有擴(kuò)展總線或通過總線連接器與CPU相連。主要有數(shù)字輸入/輸出模板，模擬輸入/輸出模板，熱電阻、熱電偶擴(kuò)展模板，還有智能模板等許多具有專用功能的特殊模板。用擴(kuò)展模板來擴(kuò)展系統(tǒng)具有以下的優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　用戶可根據(jù)自己時(shí)間控制系統(tǒng)的要求，選用各種合適的擴(kuò)展模塊對(duì)PLC作硬件組態(tài)，以求達(dá)到各種功能或控制精度，同時(shí)節(jié)

87、省開支，減少不必要的投資。</p><p>　　當(dāng)己運(yùn)行的系統(tǒng)需要改造或擴(kuò)充時(shí)，PLC可以隨時(shí)進(jìn)行升級(jí)或改版，所作的工作僅僅是替換或增加擴(kuò)展模板和修改相應(yīng)的控制軟件。特殊模板及智能模板的開發(fā)將進(jìn)一步擴(kuò)展可編程控制的功能，專用模板的開發(fā)不僅擴(kuò)大了可編程控制系統(tǒng)的控制功能，而且將進(jìn)一步提高控制質(zhì)量與可靠性。</p><p>　　PLC的軟件可分為系統(tǒng)軟件和用戶程序兩大部分:</p>

88、<p>　　l)系統(tǒng)軟件:也稱之為常駐的操作系統(tǒng)軟件。它又包括基本控制單元軟件和編程軟件兩部分。另外，一些特殊功能模塊也帶有自己的操作系統(tǒng)軟件。通常，一個(gè)PLC機(jī)架只能容納一定數(shù)量的模塊插件，這種包含主機(jī)模塊和部分1/0模塊的機(jī)架稱為基本控制單元?；究刂茊卧浖袒谥鳈C(jī)模塊的EPROM中，其主要功能為:進(jìn)行PLC自身的管理和監(jiān)督(如開機(jī)自檢，運(yùn)行中監(jiān)督CPU、電池電壓是否正常);循環(huán)解釋運(yùn)行用戶程序;集中進(jìn)行輸入信號(hào)的

89、掃描和輸出控制的更新編程器軟件用來支持用戶程序的輸入，也可以用來監(jiān)控用戶程序的執(zhí)行過程。當(dāng)用戶程序己裝入PLC的存儲(chǔ)器，編程器就可以被分離，基本控制單元將自動(dòng)進(jìn)入執(zhí)行用戶程序狀態(tài)?？紤]到PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，系統(tǒng)軟件應(yīng)有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，一般用戶不允許直接設(shè)計(jì)系統(tǒng)的內(nèi)部操作。</p><p>　　2)用戶程序:這是用戶應(yīng)用PLC進(jìn)行控制所需要編制的程序。目前，在PLC中普遍使用梯形圖編程方法。這種編程方法是

90、在傳統(tǒng)繼電器梯形圖基礎(chǔ)上進(jìn)行一定演變而形成的，突出了各編程原件之間的邏輯關(guān)系。與硬接線的梯形圖不同，PLC梯形圖邏輯是由軟件實(shí)現(xiàn)的，因此既形象直觀便于編寫，又易于擴(kuò)展和修改功能[22]。</p><p>　　第4章 PLC 在磨煤機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用</p><p>　　在磨煤機(jī)控制系統(tǒng)中, 有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置, 例如電機(jī)的起停, 電磁閥的開閉, 產(chǎn)品的計(jì)數(shù), 溫度、壓力、

91、流量的設(shè)定與控制等問題, 可編程控制器(PLC) 已成為最有效的解決工具之一。磨煤機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)CPU 冗余等控制, 是一套可靠性較高的、較完整的控制系統(tǒng)[23-26]。</p><p>　　4.1在磨煤機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用</p><p>　　磨煤機(jī)系統(tǒng)采用雙CPU 模塊冗余的PLC 控制器, 進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性, 避免因故障出現(xiàn)所引起的生產(chǎn)停頓或安全事故[27-28]。有兩種CPU 冗

92、余解決方法, 一種為純硬件冗余, 另一種為軟件冗余。硬件冗余的方法, 是將兩個(gè)CPU 模塊插在不同的兩個(gè)機(jī)架上, 每個(gè)機(jī)架上除了CPU 模塊, 還要有通訊模塊CNBR、熱備模塊SRM 和兩個(gè)熱備模塊間的連接光纜。軟件冗余, 是將兩個(gè)CPU 模塊插在同一個(gè)框架上, 利用背板通訊, 進(jìn)行冗余控制。純硬件冗余的方式硬件投入較多, 成本開支較大。而軟件冗余, 只需增加一塊CPU 模塊, 成本增加很少, 因?yàn)橐话阆馛PU 這種PLC 的心臟, 廠

93、家都會(huì)配有備件, 用備件來實(shí)現(xiàn)冗余控制, 既提高了系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性(可做到在線維護(hù), 不影響生產(chǎn)線運(yùn)行) , 又不會(huì)顯著增加成本開支。單純從可靠性方面分析, 純硬件的冗余較之軟件冗余并無優(yōu)勢(shì)。因?yàn)樵黾恿溯^多的部件、模塊, 這些部件和模塊的故障, 也會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性。而軟件冗余, 只增加了一塊CPU 模塊, 而兩個(gè)CPU 模塊的同時(shí)故障率幾乎為零。純硬件冗余的優(yōu)點(diǎn)之一, 就是不需要軟件進(jìn)行專門的編程, </p>&l

94、t;p><b>　　4.2 應(yīng)用特點(diǎn)</b></p><p>　　PLC 采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù), 嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造, 內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù), 具有很高的可靠性。使用PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng), 和同等</p><p>　　規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比, 電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一, 故障大大降低。PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能, 出現(xiàn)故

95、障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中, 應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序, 使系統(tǒng)中除PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作量小, 維護(hù)方便, 容易改造。</p><p>　　第5章 基于PLC的MPS140輪式磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1 MPS140輪式磨煤機(jī)液壓站電機(jī)的控制回路 </p><p>　　5.

96、1.1 MPS140輪式磨煤機(jī)液壓站1泵電機(jī)的控制回路</p><p>　　當(dāng)K3.1左側(cè)斷開右側(cè)閉合時(shí)，控制柜實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。按下開關(guān)按鈕SB3.2時(shí)，線圈KM3.1得電，與之相同符號(hào)開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自鎖，液壓站1泵電機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)按下開關(guān)按鈕SB3.1時(shí)，線圈KM3.1失電，與之相同符號(hào)開關(guān)斷開斷開，液壓站1泵電機(jī)停止。</p><p>　　當(dāng)K3.1左側(cè)閉合右側(cè)斷開時(shí)，控制柜實(shí)現(xiàn)本柜控制。K

97、A3.1閉合，線圈KM3.1得電，與之相同符號(hào)開關(guān)動(dòng)作，液壓站1泵電機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)KA3.1斷開，線圈KM3.1失電，與之相同符號(hào)開關(guān)動(dòng)作, 液壓站1泵電機(jī)停止。</p><p>　　5.1.2 MPS140輪式磨煤機(jī)液壓站2泵電機(jī)的控制回路</p><p>　　當(dāng)K3.2左側(cè)斷開右側(cè)閉合時(shí)，控制柜實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制。按下開關(guān)按鈕SB3.4時(shí)，線圈KM3.2得電，與之相同符號(hào)開關(guān)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)自鎖，液

98、壓站2泵電機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)按下開關(guān)按鈕SB3.3時(shí)，線圈KM3.2失電，與之相同符號(hào)開關(guān)斷開斷開，液壓站2泵電機(jī)停止。</p><p>　　當(dāng)K3.2左側(cè)閉合右側(cè)斷開時(shí)，控制柜實(shí)現(xiàn)本柜控制。KA3.2閉合，線圈KM3.2得電，與之相同符號(hào)開關(guān)動(dòng)作，液壓站2泵電機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)KA3.2斷開，線圈KM3.2失電，與之相同符號(hào)開關(guān)動(dòng)作, 液壓站2泵電機(jī)停止。</p><p>　　5.2 MPS140輪式磨

99、煤機(jī)液壓站加熱器的控制回路</p><p>　　當(dāng)液壓站溫度<Tmin時(shí)，傳入信號(hào)，KA3.3閉合，線圈KM3.3得電，與之相同符號(hào)的開關(guān)動(dòng)作，液壓站加熱；當(dāng)液壓站溫度>Tmax時(shí)，無信號(hào)輸入，KA3.3斷開，線圈KM3.3失電，與之相同的符號(hào)開關(guān)動(dòng)作，液壓站冷卻。</p><p>　　5.3 基于PLC的MPS140磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)</p><

100、p>　　5.3.1 液壓控制系統(tǒng)運(yùn)行前的自檢流程圖及PLC程序</p><p>　　運(yùn)行前系統(tǒng)自檢的PLC程序如下：</p><p>　　5.3.2 液壓控制系統(tǒng)的啟動(dòng)流程圖及PLC程序</p><p><b>　　啟動(dòng)流程圖如下：</b></p><p>　　啟動(dòng)PLC程序如下：</p><p

101、>　　5.3.3 液壓控制系統(tǒng)的停機(jī)流程圖及PLC程序</p><p><b>　　停機(jī)流程圖如下：</b></p><p>　　停機(jī)PLC程序如下：</p><p>　　5.3.4 MPS140磨煤機(jī)運(yùn)行中油溫油位檢測(cè)流程圖及PLC程序</p><p>　　運(yùn)行中油溫油位檢測(cè)流程圖如下：</p>&

102、lt;p>　　系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)液壓站的油位<Min，>MMin時(shí)，則控制柜備妥，系統(tǒng)故障報(bào)警;當(dāng)液壓站的油位<MMin時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警，請(qǐng)求故障停機(jī)。</p><p>　　運(yùn)行中油溫油位檢測(cè)PLC程序如下：</p><p>　　5.3.5 MPS140磨煤機(jī)運(yùn)行中油壓檢測(cè)流程圖及PLC程序</p><p><b>　　流程圖如下：<

103、/b></p><p>　　液壓站的油壓設(shè)定值P在8-9Mpa之間。當(dāng)P<6.5Mpa時(shí)，系統(tǒng)啟用備用泵；當(dāng)P<5.5Mpa時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警；當(dāng)P<4.5Mpa時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警請(qǐng)求停機(jī)。</p><p><b>　　PLC程序如下：</b></p><p>　　5.3.6 MPS140磨煤機(jī)主回路故障檢測(cè)流程圖及PLC程序<

104、;/p><p><b>　　流程圖如下：</b></p><p>　　液壓站的油壓設(shè)定值Pmin在8-9Mpa之間。當(dāng)Pmin<6.5Mpa時(shí)，系統(tǒng)啟用備用泵；當(dāng)Pmin<5.5Mpa時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警；當(dāng)Pmin<4.5Mpa時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警請(qǐng)求停機(jī)。</p><p>　　當(dāng)液壓站溫度<Tmin時(shí)，液壓站加熱；當(dāng)液壓站溫度>T

105、max時(shí)，液壓站冷卻。</p><p><b>　　PLC程序如下：</b></p><p><b>　　公共部分：</b></p><p>　　5.3.7 液壓故障流程圖及PLC程序</p><p><b>　　流程圖如下：</b></p><p>