碎煤机振动及轴承温度监视系统PLC课程设计.doc

PLC在碎煤机监视系统的应用沈阳工程学院PLC课程设计----1工艺系统要求1.1工艺要求(1)监视碎煤机左右侧轴承温度及振动选择测温和测振传感器。(2)设计碎煤机的启停控制。(3)显示四个测点的实时值、报警灯、首出报警点的报警时间。(4)当实值超出设定要求时报警显示并停机。1.2工艺要求背景考虑到碎煤机的控制以启停、联锁为主,信号多为逻辑开关量,因此采用可编程序控制器PLC对该设备进行控制。与传统继电控制相比,PLC具有可靠性强、结构紧凑、应用灵活等特点,非常适用于这种现场粉尘大、振动强等对控制器抗振动、抗粉尘及抗电磁干扰能力要求很高的场合,完全可以满足上述控制和保护的要求。碎煤机的控制以逻辑开关量为主,它的保护主要是设备轴瓦温度的保护。轴瓦运行时为防止摩擦过高（超过90℃）,需要不停地给轴瓦添注润滑脂,可通过一用一备的台油泵完成。当轴瓦温升增加时,润滑系统的油温升高,应对碎煤机内的进油和回油温差及其变化率进行实时检测,当相关参数超过上限值时,系统给出报警指示,必要时予以停机。图1.1碎煤机原理图2设备选型及硬件设计2.1碎煤机设备选型碎煤机是一种带有破碎环的冲击转子式破碎机，破碎环吊带在随转子一起旋转的悬轴上，破碎环随转子作旋转冲击运动，而且还有绕悬轴自旋运动；破碎过程是通过破碎环的两段工作来完成。当物料进入破碎腔后，在第一段旋转的破碎环冲击破碎。在第二段，落在筛板上的初碎颗粒，受破碎环挤压进一步破碎，同时通过筛孔排出。少量不能被破碎的物料则进入废料室，而后定期从废料室清除。出料粒度的调节是通过更换不同规格的筛板来实现的，转子与筛板之间的间隙，可根据需要通过调整机构进行调节。产品的特点1、产品设计工艺流程简化，破碎和筛选一次完成，破碎效率高。2、噪音小、灰尘少、能耗低，破碎范围广，可破碎含水份较大的物料。3、产品设计一机多用，破碎机自带三级筛选，不堵煤，出料粒度可调。4、可就地操作或集中控制。HSZ型环锤式碎煤机是利用悬挂于高速旋转的轮子上的环锤，对物料进行冲击破碎，被冲击后的物料又在环锤和筛板之间受到挤压、剪切、碾磨，达到所需颗粒后，经筛板栅空下部出料口排出，出料粒度可调、易保证。具有效率高、能耗低、环境污染小、操作简单、检修方便、运行安全可靠等特点。图为HSZ型环锤式碎煤机的实物图。图4.1HSZ型环锤式碎煤机图4.2HSZ型环锤式碎煤机内部2.2PLC设备选型S7-200CPU224PLC①抗干扰能力强，可靠性高；②控制系统结构简单，通用性强；③编程方便，易于使用；④功能强大，成本低；⑤设计、施工、调试的周期短；⑥维护方便PLC的构成：PLC的硬件部分由主机、I/O扩展机及外部设备组成。主机和扩展机均采用微机的结构形式，其内部主要由运算器、控制器、存储器、输入单元、输出单元以及接口等部分组成。2.3控制系统方框图图3.1控制系统设计方框图2.4硬件图2.4.1电机部分当KM1闭合时润滑油泵电机启动，当KM2闭合时碎煤机电机启动润滑油泵碎煤机图4.3电机硬件接线图2.4.2PLC部分工程名称设计单位设计人审核碎煤视监视自本061何冰李玉杰名称图号日期I/O接线接线2209.7.13图4.4PLC硬件接线图2.5I/O点与地址分配（1）列出碎煤机监视系统PLC的输入/输出点分配表，见表2.3表4.5碎煤机监视系统PLC的输入/输出点分配表输入输出名称代码地址名称代码地址确认按钮KAI0.6左轴承温度报警L1Q0.0复位按钮KBI0.7左轴承振动报警L2Q0.1启动按钮K1I1.0右轴承温度报警L3Q0.2停止按钮K2I1.1右轴承振动报警L4Q0.3润滑油泵电机KM1Q1.0碎煤机电机KM2Q1.13PLC软件程序设计3.1PLC主程序3.2电机启停按下启动按钮时，润滑泵启动，60S之后主泵启动。按下停止时或有报警信号时主泵立即停止转动，60S之后润滑泵停止转动。3.3温度及振动值传送3.3.1在实际现场现场由传感器模拟量分别从AI的AIW0、AIW2、AIW4、AIW6进入PLC，分别传送到VW10、VW20、VW30、VW31。温度量程为0-150℃，振动频率量程为0-400HZ。图为左轴承温度和左轴承振动与上位机连接时值显示。3.3.2在实验室由于在实验室无法实现传感器模拟量传送，因此只能自己设计模拟量下图为实验室左轴承温度3.4报警保护当VW21温度大于90时开始报警；当VW22振动大于250时开始报警。3.5报警时间显示按下启动后，开始计时，当首初信号到达后记下此时时间。4碎煤机监视系统监控画面在本次设计中，我们用到了紫金桥监控软件开发系统是一个集成开发环境。工程人员在这个环境中可以完成界面的设计、动画连接的定义、数据库的配置等等。利用人机界面开发部分可以方便的生成各种复杂生