电收尘振打机电气控制系统课程设计

1 2 一 概述 高压静电除尘器作为一种技术成熟 制作相对简单 维护费用低的工业烟气净化 设备 长期以来在大气污染治理行业中得到了广泛的推广应用 但是 当电除尘器 电机表面粉尘沉积较厚时 将导致击穿电压降低 电晕电流减小 尘粒的有效驱进 速度显著下降 是电除尘器性能受到严重影响 因此 及时有效地清除电极表面的 积灰 防止二次扬尘 是实现电除尘的最后一个物理过程 也是保证电除尘器高效 运行的重要条件 电极清灰方法有湿式清灰 机械清灰和声波清灰 3 种 其中 机 械清灰应用较广 在充分理解静电除尘原理与工作过程的基础上 按照优化时序控 制原则设计 PLC 控制系统 对电除尘器的阴极和阳极进行周期性振打清灰控制 以保证电除尘器高效 可靠运行 具有十分重要的意义 从 PLC 控制角的来看 电除尘振打控制系统具有时序控制特点 正好能发挥 PLC 的优势 所以 电除尘 振打 PLC 控制系统在工业电除尘器种得到了广泛应用 二 方案论证 2 1 PLC 控制与继电器控制相比较 1 逻辑控制 继电器控制是利用各电器件机械触点的串 并联组合成逻辑控制方案 采用硬线 连接 连线多而复杂 对今后的逻辑修改 增加功能很困难 2 控制速度 依靠机械触点的吸合动作来完成控制的继电器控制系统 工作频率低 工作速度 慢 而 PLC 由于采用程序指令控制半导体电路来实现控制 稳定 可靠 运行速度 大大提高了 3 顺序控制 继电器控制是利用时间继电器的滞后动作来完成时间上的顺序控制 时间继电器 内部的机械结构易受环境温度和湿度变化的影响 造成定时的精度不高 在 PLC 内 部 是由半导体电路组成的定时器以及由晶体振荡器产生的时钟脉冲计时 定时精 度高 使用者根据需要 定时值在程序中便可设置 灵活性大 定时时间不受环境 影响 4 灵活性可扩展性 继电器系统安装后 受电器设备触点数目的有限性和连线复杂等原因的影响 系 统在今后的灵活性 扩展性很差 而 比具有专用的翰人和输出模块 理论上连接 可以无穷多 连线少 灵活性可扩展性好 3 5 计数功能 继电器控制可实现逻辑功能 但不具备计数的功能 PLC 内部有特定的计数器 可实现对生产设备的步进控制 6 可靠性和可维护性 继电器控制使用大量的机械触点 触点在开闭时会产生电弧 造成损伤并伴有机 械磨损 使用寿命短 运行可靠性差 不易维护 而 PLC 采用微电子技术 内部的 开关动作均由无触点的半导体电路来完成 体积小 寿命长 可靠性高 并且能够 随时显示给操作人员 及时监视控制程序的执行状况 为现场调试和维护提供便利 2 2 总结 PLC 经过多年在工业领域的运用后 按其功能 它主要应用在以下几个方面 1 数据处理 PLC 是具有微处理器的一种智能电子产品 它具有数值运算 数据 比较 数制转换 以及数据传输通信等功能 2 逻辑控制 PLC 具有逻辑运算功能 可实现多种通断控制 3 定时控制 由于 PLC 为用户提供了很多计时器 且时间设定值可由用户程序 设定修改 所以有很强的定时功能 4 计数功能 同时 PLC 为用户提供了很多的计数器 也可通过软件进行计数值 的设定 5 顺序控制 可依据生产加工过程 实现定位输出 顺序启动等控制 6 通信联网 可以对调节器 变频器等实现远程控制 也可与其它 PLC 或计算 机之间进行数据传输通信 构成 集中管理分散控制 的分布式控制系统 所以 选择 PLC 控制方案更有利 三 系统硬件设计 3 1 电动机控制线路的设计 3 1 1 电器元件的选择 4 3 1 2 电动机控制线路原理图 用 protel 画图 序号名称符号数量型号主要技术参数备 注 1隔离开关QS1H215 63 301 2熔断器FU11R11 60 30熔座 60A 熔体 30A 3交流电流表PA1162T51 30 5A30 5A 4电流互感器TA11LQG 0 5 30 5A30 5A 5交流电压表PV1162T51 450V450V 6断路器QF1 QF1010D247 63 3C6A3C 6A 7交流接触器KM1 KM12 12CJX2 0910AC220V 8热继电器FR2 FR105JRS1D 251 6 2 5A 9电动机M2 M105Y2 801 40 55KW 10热继电器FR1 FR95JRS1D 254 0 6 0A 11电动机M1 M95Y2 100L1 42 2KW 5 6 3 2 控制系统设计 3 2 1 PLC 元件选择 3 2 2 PLC 接线图 按照循序功能图的表画图 序号名称符号数量型号主要技术参数备注 1PLC 主机CPU2241S7 CPU224 2扩展模块EM2231EM233DC24 4I O 3断路器QF11 QF122D247 63 2C6A2C 6A 4隔离变压器T11380V 220V 500W380V 220V 500W 5按钮SB11LA19 11 绿 6按钮SB21LA19 11 红 7热继电器FR1 FR44JRS1D 254 0 6 0A 7 四 系统软件设计 4 1 软件设计总体规划 8 4 2 顺序功能图 KM1KM2KM3KM4KM5KM6KM7KM8KM9 Y M1 关 Q0 0Q0 1Q0 2Q0 3Q0 4Q0 5Q0 6Q0 7Q1 0 KM10 Y M1 开 KM11 Y M2 关 KM12 Y M2 开 SB1 启 动 SB2 停 止 SQ1 Y M1 关 SQ2 Y M1 开 SQ3 Y M2 关 SQ4 Y M2 开 Q1 1Q1 2Q1 3I0 1I0 2I0 3I0 4I0 5I0 6 9 K3000 T40 SM0 1 K3000 T54 K3000 K9000 K3000 K9000 K9000 K3000 K900 T46 T53 T52 T50 T49 T45 T47 K600 I0 5 Q1 3 T41 I0 4 T44 K3000 K3000 K900 K3000 K600 I0 6 T38 K3000 K9000 顺序功能图 T51 T50 T48 I0 3 Q1 1 T45 Q1 0 T43 K3000 T42 Q0 7T41 T40 T39 Q1 2 T37 Q0 0Q0 3T49 M1 3 Q0 1Q0 4T44 T43 T42 T38 I0 1 Q0 0Q0 3T37 M0 0 M0 1 M0 2 M0 3 M0 4 M0 5 M0 6 M1 1 M0 7 M1 2 M1 0 M2 2 M2 3 M2 6 M2 5 M2 1 M2 4 M1 7 M2 0 M1 6 M1 5 M1 4 T48 Q0 6T46 Q0 2Q0 5T39 T47 Q0 2Q0 5T51 T52 Q0 1Q0 4T53 T54 10 五 总结 通过两个周的 PLC 的课程设计 在自己的努力下 最终完成 S7 200 系列 PLC 控 制注塑机的设计 本控制系统就是充分利用了 PLC 接口电路芯片 实现了对注塑 机的控制 达到了设计的目的 这次设计的 PLC 控制注塑机的主要内容包括设计 出了硬件系统的接线图 梯形图等 运用步进指令进行 PLC 控制程序设计 还进 行了系统调试 在设计中运用所学的理论知识 进行注塑机运行原理设计 硬件系 统设计 软件系统设计 创新设计 提高理论知识工程应用能力 系统调试能力 分析问题与解决问题的能力 综合运用了所学的知识 理论与实际相结合 提出并 论证设计方案 然后进行软 硬件的设计 制作与调试 最后获得正确的结果 加 深了对所学理论知识的巩固 加强了建立 PLC 控制工业机械和生产过程系统的整 体概念 初步掌握了 PLC 控制工业生产和社会生活的软 硬件开发方法 为以后 进行实际的 PLC 软 硬件应用开发奠定了良好的基础 与此同时 也加强了我们 11 对问题的分析解决能力 为以后的毕业设计和毕业后的工作做了充分的准备 由于缺乏阅历与实际经验 本次设计还存在许多不足的地方 但是才疏学浅专业 知识匮乏的我仍对这方面很感兴趣 相信本次设计会对我的今后生活或工作中会有 很大的帮助 以后我会不断学习 不断地充实自己的 感谢老师在这次课程设计中对我的指导 使我顺利地完成了课程设计 最后祝老师身体健康 工作顺利 附录 梯形图 12 参考文献 1 廖常初 S7 200 PLC 编程及应用 机械工业出版社 2007 年 8 月 2 郑德明 机床电气控制 复旦大学出版社 2010 年 7 月 3 姚福来 电气