Plc控制锅炉输煤系统设计优秀论文定稿

1、九淞夢粘jiu jiang university毕业论文设计题目：p1c控制锅炉输煤系统设计院系：电子工程学院专业：自动化姓名：邱涛班级：电a0631指导教师：蔡苗 苗二零一零年三月刖s本设计论文是h动化专业毕业论文，主要是利用fx2n系列可编程序控制器來设计锅炉 （热电厂）输煤控制系统。此次毕业设计的课题内容即为plc在锅炉（热电厂）输煤传送带控制系统中的应用.其 设计内容和要求是：输煤系统分卸煤与上煤两大部分。料斗和1#3#皮带负责把煤由铁路 从煤场输送到配煤场。煤在配煤场经碾碎去渣和铁硝石，由给煤机给煤经4#a7#a到0# 或者4#b-7#b到0#送进锅炉，共12条皮带，配煤场靠近铁路，

2、发电房侧的电控室相距 1000m.方案要求用一台plc控制卸煤、给煤。系统具备很多自动化控制的功能：（1）系统启动前各台设备预警；（2）地面输煤生产线上 各设备按逆煤流方向顺序延时起动，按顺煤流方向顺序延时停车；输煤线上任一设备因故 障或其它原因停车时，來煤方向各设备立即停车，顺煤方向顺序延时停车，以避免堆煤，减少 皮带压煤；（4）在紧急情况下，任一设备都可通过现场急停按钮实现紧急停车；（5）对各台设备 的运转状态实时h动检测，并将信息传输给plc; （6）各台设备的运转情况及故障报警等信息 都可以在总控室由显示灯显示出來。输煤系统是热电厂中较为庞大的一个公用系统，现阶段的大多数热电厂中，其输

3、送过程 是通过皮带输送机來完成，整个输煤系统市多台输送距离较长的皮带输送机组成。输煤系统 的主要任务是山料斗和皮带的传递将煤山贮煤场输送到配煤场，山给煤机给煤，再经山皮带 机传送到锅炉。在此次设计中主要概述了输煤系统的卸煤和上煤的皮带传输控制。该系统用三菱公司的fx2n系列plc作为控制核心，整个系统采用了一台plc控制12 台皮带机，整个控制系统设一个控制室。利用plc控制皮带输煤机，实现了逆煤启动、顺煤 停止、故障停止、紧急停止的功能，并且有手动控制和自动控制两种控制方式，从而实现 了输煤系统的自动化功能。热电厂输煤系统大都使用皮带机输送，实际牛产系统中设备多，任务繁重，系统战线长, 环境

4、恶劣，噪声和粉尘污染严重，运行人员劳动强度强，现场工作人员身体受到严重危害。 因而为了减轻运行人员的劳动强度，减轻恶劣环境对现场工作人员身体危害，提高工作效率 和安全经济运行水平，加装卸煤上煤整体自动化控制装置势在必行。设计思路本次设计的思路就是热电厂输煤系统的plc 口动控制。输煤系统有两条输煤线，包括料斗、给煤机、0#、1沖7#等12条皮带机，在电厂小有着 极为重要的地位，一旦不能正常工作，发电就会受到影响。为了保证生产运行的可靠件，输 煤系统釆用口动（联锁）、手动（单机）两种控制方式，口动、手动方式由开关进行切换。 由于输煤廊环境恶劣，全部操作控制都在主厂房的主控制室里进行，仪表盘上设有

5、各个设备 的启、停按钮，还有为plc提供输入信号的控制开关。输煤设备控制功能由plc实现，设备 状态监测利皮帯跑偏监测以及故障纪录功能则由上级工业控制计算机完成。在我的设计方案屮其设计要求是：起动设备时先起动最麻一台皮带机或者设备，经过5s 延吋后，再依次起动其他的皮带机；停机吋先停止最前一台设备，待料运送完毕后再依次停 止其他设备；当某台设备发生故障吋，该设备前面的设备立即停止，而该设备以后的皮带机 待料运送完后才停止。系统的口动化控制功能：系统川动前各台设备预警；（2）地面输煤生产线上各设备按 逆煤流方向顺序延吋起动，按顺煤流方向顺序延吋停车；输煤线上任一设备因故障或其它 原因停车时，来煤

6、方向各设备立即停车，顺煤方向顺序延时停车，以避免堆煤，减少皮带压 煤；（4）在紧急悄况下，任一设备都可通过现场急停按钮实现紧急停车；（5）对各台设备的运转 状态实吋口动检测，并将信息传输给plcl总控机；（6）各台设备的运转悄况及故障报警等信 息都可以在总控室屏幕上显示。整套输煤系统的控制由一台plc控制，由0#7#等12条输送带完成输煤工作，整个控制 系统分为卸煤和上煤两个部分，山一个控制室控制。1#, 2#, 3#皮带输煤带完成卸煤工作, 0#, 4#, 5#, 6#, 7#等皮带输送带完成上煤工作。上煤工作分ad、bd两种方式运行，卸煤 部分与上煤部分都具有单机和联机控制、手动和b动方式

7、供选择，都具有联机起动、联机停 止、急停、故障停止和报警功能。当运行方式为联机时，按下启动按钮，由预备铃响对各岗 位发出预告信号，卸煤部分首先启动3#皮带输送带，上煤部分首先启动0#丿支带输送带，然后 都按着逆煤流方向逐一启动每台联锁电机，最后一台电机启动完毕后，各台设备正常运行。 正常停机时，按下停止按钮，卸煤部分料斗停止下煤，经一定延时后，各输送带按顺煤流方 向依次延时停机；上煤部分给煤机停止给煤，经一定延时后，各输送帶也按順煤流方向依次 延时停机。当盂要紧急停止时，按下急停按钮，系统的各个运行设备同时断电，使正在运行 的皮带机或设备同时停机。如果设备故障，该设备及其询而的设备立即停机，而

8、该输送带以 后的皮带待料运完后停机。上煤部分冇两种工作方式。ad的工作方式为：给煤机->4#a->5#a->6#at7#ato# f锅炉；bd的工作方式为：给煤机->4#b->5#b->6#b->7#b->0#f锅炉。在生产实践屮设计 成两种工作方式就是为了有多种输煤途径供选择，不耽误为机组保质、保量提供燃煤的目的, 当一种发牛故障，还有另一种输煤方式可供选择，使系统可以保质、保量的照常提供燃煤。幣个系统可显示各皮带输送带和输煤设备的运行状况，并对整个输煤过程的所有情况做出实时记录。ml：卸煤部分1#输送带电动机y200l-4 (30kw)m2：

9、卸煤部分2#输送带电动机y160m-4(11kw)m3：卸煤部分3#输送带电动机y200l-4(30kw)m4：上煤部分4#a输送带电动机y132s-4(5.5kw)m5：上煤部分5#a输送带电动机y225s-4(37kw)m6：上煤部分6#a输送带电动机y225m-4 (45kw)m7：上煤部分7#a输送带电动机y160l-4(15kw)m8：上煤部分4#b输送带电动机y132s-4(5.5kw)m9：上煤部分5#b输送带电动机y225s-4(37kw)m10：上煤部分输送带电动机,y225m-4 (45kw)mil：上煤部分7#b输送带电动机y160l-4 (15kw)m12：上煤部分0#

10、输送带电动机y160m-4 (11kw)m13：上煤部分给煤机电动机y132s-2 '(7.5kw)热电厂输煤皮带控制系统主要是通过皮带运输机完成卸煤及上煤任务，木设计采用以plc为核心控制12台皮带运输机，其屮1#3#皮带机完成卸煤任务；4#7# （有a、b两 条输送线）皮带机完成上煤任务。12台皮带运输机、给煤机分别用13台电动机（mlm13） 带动。系统软件控制要求为:（1）起动。起动时，为了避免在前段运输皮带上造成煤料堆积而造成事故，系统要求逆煤料的流动方向按一定时间间隔顺序起动，即先起动该段的最后一台皮带机或设备，经过5s延时后，再依次延时起动该段的其它丿支带机和设备。卸煤部

11、分：先起动3#皮带机，经5s延时，2#皮带机起动，经过5s延时，起动1#皮带 机，再经过5s延时，起动料斗。卸煤部分的起动过程完成。上煤部分：先起动0#皮带机，经5s延时，7#皮帶机起动，经过5s延时，6#皮带机起 动，经过5s延时，5#皮带机起动，经过5s延时，4#皮带机起动，再经过5s延时，给煤机 起动，上煤部分的起动过程完成。（2）停止。停止时为了使运输皮带上不残留煤料而造成事故，系统要求顺煤料流动方 向按一定时间间隔顺序停止，即先停止最前一台皮带机或设备，待30s延时后，在依次停 止其它皮带机和设备。卸煤部分:先停止料斗,经过30s延时后，1#皮带机停止,经30s延时后,2#皮带机 停

12、止，再经305s延时，3#皮带机停止。卸煤部分的停止过程完成。上煤部分：先停止给煤机,经过30s延时后,4#皮带机停止,经过30s延时后,5#皮 带机停止,经过30s延时后,6#皮带机停止,经过30s延时后,7#皮带机停止，再经过30s 延时后，0#皮带机停止。上煤部分的停止过程完成。（3）紧急停止。当整个系统遇有紧急情况吋，这种情况下，系统将无条件地把全部皮 带机停止。（4）故障停止。当某台皮带机或设备发生故障时，该皮带机及:其前血的皮带机立即停 止，而该皮带机以后的皮带机待煤料运完后才停止。如2#皮带机遇有故障时,2#、1#皮带 机和料斗立即停止，经30s延时，3#皮带机上无煤料时，3#皮

13、带机停止。整个热电厂输煤控制系统山一台plc控制，而在实际的运行过程中，整个输煤系统的卸 煤部分和上煤部分是两个不同的工作过程，其工作的过程互不受干扰和影响。此输煤系统的 卸煤部分和上煤部分分别有单机和联机控制、手动和h动控制的方式供选择。在热电厂的实 际现场，在毎一台皮带机或设备上都装有一个选择转换开关，以供其选择自动控制方式或是 单机（手动）控制方式，综合考虑实际操作的方便性和工厂设备投资成本的高低（可编程序 控制器输入输出点数越多价格就会越昂贵），单机（手动）控制方式的设计与plc的控制和 犁煤机的工作显示没有关系，即在每一台设备或皮带机的继电器线圈z间串接一显示灯，在 型煤机的接近开关

14、线路上串接一显示灯，显示其工作状态即可。所以软件部分的设计主要是 自动程序的设计，将其分为公共程序、卸煤部分和上煤部分的自动程序设计，其系统程序的 示意框图如图5. 1所示。图5.1系统程序示意框图因为整个热电厂输煤控制系统由一台plc控制，共有0#7#等12条输送带，由一个 控制室控制，将这一台plc放在此控制室，对其说明如下：（1）控制要求整个控制系统可以分为卸煤部分和上煤部分。1#、2#、3#输送带主要完成卸煤工作，即 卸煤部分，此部分具有单机控制和联动控制，手动和自动方式供选择且具有急停和报警功能。 当运行方式确定为联动后，按下起动按钮，电铃响对各岗位发出预告信号，电铃响一分钟后 自动

15、停止，然后起动3#输送带，再按逆煤流方向逐一起动每台联锁电机，最示一台电机起 动完示，各台设备正常运行。正常停机按下停止按钮，料斗停止下煤，经一定延时后，各输 送带按顺煤流方向依次延时停机。如果遇其设备故障，该设备及其询而的设备立即停机，而 该输送带以示的皮带待料运完后停机。0#、4#、5#、6#、7#输送带主要完成上煤工作，即上 煤部分，其与卸煤部分的要求一致，只是分ad、bd两种方式运行。（2）控制对象卸煤部分：a、料斗电磁阀1个b、1#输送带皮带传动电动机1台拉绳开关1个c、2#输送带皮带传动电动机1台拉细开关1个d> 3#输送带皮带传动电动机1台拉细开关1个犁煤机3台，每台装设1

16、个接近开关，共3个。卸煤部分的输入、输岀点数如卜：1）输入信号。自动/手动方式的选择需要1个输入点；联锁启动、停车、急停车需要3 个输入点；给煤机、13号皮带机的热继电器触点需要4个输入点；1#3#号皮带机的拉 绳开关需要3个输入点。共需11个输入点。2）输出信号。联锁启动预告电铃和故障报警电铃需要2个输出点；控制料斗电磁阀和1#3#号皮带机的3个交流线圈需要4个输出点；共需要6个输出点。上煤部分：a、给煤机1台，包括电机1台b、4#输送带(a)、(b)皮带传动电动机2台拉绳开关2个c、5#输送带(a)、(b)皮带传动电动机2台拉绳开关2个d、6#输送带(a)、(b)皮带传动电动机2台拉绳开关

17、2个e、7#输送带(a)、(b)皮带传动电动机2台拉绳开关2个a、b每条输送带需犁煤机1台，共需接近开关2个f、0#输送带皮带传动电动机1台拉绳开关1个黎煤机3台，需接近开关3个。卸煤部分的输入、输出点数如下：1) 输入信号。联锁启动、停年、急停车需耍3个输入点；给煤机、4#7#和0#号皮带 机的热继电器触点需要10个输入点；4卅7#和0#号皮带机的拉绳开关需要9个输入点。共 需22个输入点。2) 输出信号。联锁启动预告电铃和故障报警电铃需要2个输出点；ad和bd的工作 方式的显示需要2个输出点；控制给煤机和1#3#号皮带机的10个交流线圈需要10个输 出点；共需要14个输出点。综上所述，共需

18、耍33个输入点，20个输出点，我选择在设计中，首先将根据输入输出将plc的输入输出端确定，分配所对应的触点，其i/o 分配如表5. 1所示:表5.1系统i/o分配表输入设备输入点分配输出设备输出点分配手动/ 口动选择开关x0料斗yv0电磁阀y0卸煤部分启动按钮xi1#皮带机(ml)交流线圈y1卸煤部分停止按钮x22#皮带机(m2)交流线圈y2卸煤部分急停按钮x33#皮带机(m3)交流线圈y3上煤部分启动按钮1x4给煤机电机(m13)交流线圈y4上煤部分停止按钮x54#a皮带机(m4)交流线圈y5上煤部分急停按钮x65#a皮带机(m5)交流线圈y6料斗-yvo热继电器动断触点x76#a皮带机(m6)交流线圈y71#皮带热继电器动断触点x107#a皮带机(m7)交流线圈y102#皮带热继电器动断触点xii4#b皮带机(m8)交流线圈y113#皮带热继电器动断触点x125#b带机(m9)交流线圈y12ad/bd运行方式转换开关x136#b带机(m10)交流线圈y13给煤机热继电器动断触点x147#b带机(mil)交流线圈y144#a皮带热继电器动断触点x150#皮带机(ml 2)交流线圈y155#a皮带热继电器动断触点x16卸煤启动预告电铃y166#a皮带热继电器动断触点x17卸煤故障电铃y177#a皮带热继电器动断触点x20上煤启动预告电铃y204#b皮带热