基于西门子S7-300 PLC的除雾器自动控制系统的设计和实现分析研究 电子信息工程专业

基于西门子S7-300PLC的除雾器自动控制系统的设计摘 要随着我国经济社会的快速发展、人民生活水平的不断提高，公众对环境质量的要求也在不断提高。随着我国“节能减排”工作的开展和深入，降低污染物排放总量、实现环境达标，成为了我国的一项长期任务。根据国家环保工作要求，生产企业必须加强生产工艺过程的除尘设施建设，因此，钢铁行业现有烧结设备要全部采用高效除尘器。根据某钢铁公司烧结机除尘设备改造项目的要求，对烧结机机头脱硫塔排放的烟气进行深度治理，新设计一套除雾器，并为除雾器设计一套电气自动控制系统。由于除雾器内部被控设备分布分散，因此，电气控制系统同时具有就地控制和远程控制两种功能。就地控制是根据被控设备的分布，在被控设备附近设就地控制箱，由按钮手动完成控制任务，控制电路的控制任务主要是由继电开关完成。远程控制是由电子控制装置实现对所有被控设备的集中控制。由于PLC作为工业环境下使用的专用电子控制装置，适用于各种现场信号检测、运行监控和自动化控制，因此采用西门子S7-300PLC作为控制系统的核心控制器。远程控制是由远程计算机的组态程序画面控制。电气控制系统简单可靠，易于实现，以极小的成本实现了除雾器的自动控制。图24幅；表8个；参45篇关键词：除雾器；就地控制；远程控制；S7-300PLC-I-AbstractWiththerapiddevelopmentofeconomyandsociety,thecontinuousimprovementofqualityoflife,Peoplehasproposedhigherrequirementofenvironmentalquality.Alongwiththeworkof‘energyconservationandemissionsreduction’,reducingthepollutantemissions,beinguptoenvironmentalstandardshavebecamealong-termtaskofourcountry.Accordingtothenationalenvironmentalprotectionrequirements,manufacturingenterpriseshavetostrengthentheconstructionofdust-removalfacilitiesinproductionprocess,therefore,thesinteringworkshopinironandsteelcompanyhastoadoptmoreeffectivedust-removaldevices.Inthedust-removaldevicesrenovationprojectinsinteringworkshopofanironandsteelcompany,anewdevicecalledwetscrubberisdesignedforexhaustedgascontrolofdesulfurizationtower,andasetofelectricalautomaticcontrolsystemforwetscrubberisproposedatthesametime.Theelectricalcontrolsystemhadtwofunctionsoflocalcontrolandremotecontrolastodispersiondistributionofthecontrolleddevicesinsidethewetscrubber.Inthelocalcontrolmode,thecontroltaskiscompletedbybuttonsonthecontrolboxwhichcancontroloneormoredevicesnearby.Intheremotecontrolmode,thecontroltaskforallcontrolleddevicesiscompletedbyanelectroniccontrolunit.ThisdesigntookSiemensS7-300PLCasthecorecontrollerinelectricalcontrolsystem,becausePLCisaspecialelectroniccontrollerforindustrialenvironment,andissuitableforallkindsofsignaldetection、operationmonitoringandautomaticcontrol.Thisdesigncompletedthelocalcontroldesignandtheremotecontroldesignrespectively.Themaincircuitandcontrolcircuitofcontrolleddevicesusingonecontrolboxareproposedinlocalcontroldesign,andexplainofthecontrolprocessisgiven.Inremotecontroldesign,PLCanaloginputcircuit,on-offinputcircuitandoutputcircuitareproposed,andaninput/outputtableisgiven.ThecontrolprogramofPLCladderisproposedatthesametime.ItalsoexplainedthePLCcontrolprocess.Thissystemissimple,reliable,easytoimplement,andwithminimalcosttoachievetheautomaticcontrolofwetscrubber.Figure24;Table8;Reference45Keywords:wetscrubber;localcontrol;remotecontrol;S7-300PLCChinesebookscatalog:TP242.3-II-目 次引 言 1第1章绪论 3研究意义 3喷雾除尘控制方式 4第2章除雾器控制系统的设计 7除雾器工艺分析 7项目来源及要求 7除雾器的功能 7除雾器对电气控制的要求 8除雾器的被控设备及电气控制要求 8除雾器中仪器仪表控制要求 11S7-300PLC模块选配 11第3章控制系统的硬件设计 13控制系统总体方案 13控制系统的电气控制原理 14电动机电气控制原理 14传感器与PLC的连接 23现场传感器与PLC的接口电路如图8所示。 24被控设备与PLC的连接 24第4章PLC控制系统的程序设计 27主要功能及流程 27程序功能描述 27程序流程 27程序设计 35电动机的启停控制程序 35传感器测量信号的读入程序 40现场模拟画面 41结 论 43-III-参考文献 44附录 47致 谢 60导师简介 61作者简介 62学位论文数据集 63-IV-引 言钢铁生产是非常重要的工业领域，为国家的工业经济建设提供相应的基础物质材料，但是与此同时，由于钢铁生产的客观实际情况，在生产再加工过程中，产生了很多污染物质的排放，对周围环境以及大气质量产生不同程度上的严重影响。因此，钢铁生产成为了现下对环境及大气造成污染的最明显的行业之一，而烧结厂又是钢铁生产中影响最为严重的生产部门之一。比如，一台75m2的烧结机，每小时产3.9×105m32t之多。目前，我国的经济社会的发展非常迅速，百姓的生活水平也不断提高，因此，大家对生活环境的质量要求相应的不断提高。特别是最近，我国实施的“节能减排”工作不断地积极开展和持续深入，要求各个行业降低污染物排放的总量、实现国家环境达到国家规定的标准成为了我国今后需要长期坚持执行的一项基本工作。对工业企业产生的废气进行综合治理、使之达标排放、最大限度地降低排放总量，对提高环境空气质量十分必要。在2012（GB28662-2012），20151150mg/m3，SO2200mg/m3定的排放限值。198m2烧结机，现有除尘设备为静电除尘器，湿法脱硫系统为石1200000m3/h60℃左右。因原有设备从置相应的自动控制系统。除雾器是一种新型的除尘装置，对烧结机烟气中的SO2也有一定的脱除效果。除雾器可有效地降低废气中的烟粉尘含量，提高除尘效果，降低SO2排放浓度。除雾器主要功能有：汽雾吸附除尘、高压水雾喷淋除尘、低压水喷淋除尘、板式折流液面吸附除尘脱水、碱液中和、循环水溢流。除雾器采用的技术原理有高压汽雾除尘、高压喷嘴的喷雾降尘，低压螺旋喷嘴喷淋除尘，通过三种方式的处理，水雾粒子与尘粒的凝结效率比较高，水雾粒子通过惯性碰撞、拦截捕尘、凝并和布朗扩散等综合作用来降尘，可以显著提高水雾单颗粒对呼吸性粉尘的捕集效率。除尘效率达到94%，并且工艺相对简单，投资少，-1-运行费用也少，对现有设备设施改动少，容易施工。钢铁企业废气除尘效果的好坏除了与除尘工艺有关外，控制除尘设备可靠高效运行的电气控制系统也很重要。目前，大部分除尘器的运行控制系统都是以PLC为控制装置，这是因为PLC是基于工业环境需要设计出来的数字运算电子系统，是工业控制领域的主流控制设备。但电气设备的控制系统在设计时要结合实际的被控对象、生产工艺以及使用环境，因此，除尘器的控制系统并不具备通用性，需要根据除尘方法、结合使用环境的实际情况另行进行设计。PLC作为核心控制装置。PLC作为工业控制领域的主流控制设备，是工业标准信号，适合作为PLC的输入输出信号，因此，除雾器的自动控制系统PLCPLC安全运行，达到预期工作要求。-2-研究意义

第1章绪论钢铁工业除了为工业经济建设提供基础材料外，又是产生能源消耗和污染排放的主要来源之一。由于钢铁工艺结构的限制，在生产再加工过程中，需要经过多种转换以及加热的需求，在这个过程中难免会有大量的废气、废物等污染物排放到外界，对周围环境造成不同程度的严重影响，因此钢铁工业成为当下环境污染最为突出的行业，而烧结厂又属于钢铁企业中污染最为严重的单位之一。一台75m2的烧结机，每小时产生的废气可以达到3.9×105m3，散落的粉尘大约有2t之多。随着我国经济社会的快速发展、人民生活水平的不断提高，公众对高质量环境的要求也在不断提高，特别是随着我国“节能减排”工作的开展和深入，降低污染物排放总量、实现环境达标，成为了我国的一项长期任务，因此对工业企业产生的废气进行综合治理，使之达标排放，最大限度地降低排放总量，对提高环境空气质量十分必要。国家环境保护“十二五”规划提出，要加强对工业烟粉尘的控制，对钢铁、有色、火电、建材等重点行业实施重点防控，加强生产工艺过程除尘设施建设，钢铁行业现有烧结设备要全部采用高效除尘器，深化颗粒污染物控制，实施区域大气污染物特别排放限值[1]。2012年，国家环保部发布《钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准》（GB28662-2012），2015年1月1日起，现有烧结机头颗粒物排放标准限值为50mg/m3。传统的烧结车间往往由于工艺滞后，自动化程度和环保装备水平低，治理起来比较困难。目前，大部分钢铁企业的烧结厂车间主要采用塑烧板除尘[2]、电除尘[3-5]以及布袋除尘等方法[6-11]，或者采用电袋复合的混合式除尘方式[12,13]，虽然这些都是目前成熟可靠的高效除尘方法，可以保证50mg/m3以下的排放指标，但缺点也明显：不仅投资和运行费用高、占地大，而且对现有工艺装备改动大，施工时需要停产且周期长，最重要的一点是，烧结机机头脱硫系统后烟气含湿量大，所挟带的粉尘为呼吸尘，在布袋或塑烧板上易板结，清灰困难。目前，湿式除尘器是一种比较新型的除尘设备，在水泥、冶金、陶瓷等行业有广泛的用处，可有效地降低废气中的烟粉尘含量，提高除尘效果[14-17]。湿式降尘广泛地使用普通喷嘴进行水雾降尘，不过，如果喷嘴水压较低的话，会严重地影响喷雾降尘效果，所以用这种方法进行降尘的效率仅为50%~60%，对呼吸尘的降尘效率也只有20%-30%。为提高降尘效果，国内外相关学者研究了声波雾化喷雾、磁水喷雾、预荷电喷雾、泡沫除尘、高压喷雾等。经过煤炭、矿山等行业的实践发-3-现，高压喷雾降尘效果十分显著[18,19]，其原因是水雾粒子与尘粒的凝结效率在水雾压力较大的情况下比较高，因为在用低压喷嘴喷雾时，水雾粒子通过惯性碰撞、拦截捕尘、凝并和布朗扩散等综合作用来降尘，而采用高压喷嘴喷雾不但有低压喷雾时的四种机理作用，还能够使水雾带有较高的正负电荷，可以显著提高水雾单颗粒对呼吸性粉尘的捕集效率。采用高压水流作为介质，通过调节参数，得到优良的雾化效果。虽然喷雾除尘技术在煤矿等行业得到广泛的应用[20-23]，但是还没有大范围的推广到钢铁行业中去。宝钢尝试采用喷雾除尘技术对生产中排放的尾气粉尘进行除尘处理[16]，他们的实践证明：通过高压喷雾除尘，可将除尘效率达到94%，并且工艺简单，投资及运行费用少，对现有设备设施改动少，容易施工。因此，除雾器综合了汽雾除尘、高压喷雾除尘、低压水除尘三种技术于一体，此方法于钢铁企业将具有较好的应用前景。喷雾除尘控制方式要，目前，喷雾除尘系统的控制系统主要有两大类，一种是以MCU(MicroControllerUnit)为核心控制器的控制系统，另外一种控制系统则是以PLC（ProgrammableLogicController）为核心控制器[24-28]。MCU是微型计算机的一个重要分支，发展很快，因其具有体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点，在工业控制、日常生活等国民经济的各个领域取得了广泛的应用[29-32]。因为它从根本上改变了以前传统的控制系统设计的思想和方法，通过软件的方法实现以前由模拟电路和数字电路等硬件达到的控制功能。在机电一体化中，单片机作为产品中的控制器，因为它体积小、可靠性高、功能强的优点，可大大提高产品的自动化程度、智能化程度；在导弹导航、飞机上各种仪表控制、计算机网络通信与数据传输、机器人、工业自动化的实时控制和数据处理中，可以使用单片机的实时数据处理能力和控制能力，让系统保持在最佳的工作状态，提高系统的工作效率；在比较复杂的工业系统的分布式多机系统中，可以通过多台功能不同的单片机之间相互联系、相互协调工作，对工业现场的生产信息进行实时测量和控制，并且具有比较高的抗干扰能力。PLC是专门为工业环境下应用而设计的一种电子控制器，从20世纪70年代诞生以来，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，PLC从简单的开关量逻辑-4-控制扩展到数字控制和生产过程控制，成为了真正的工业控制用电子计算机[33,34]。目前，在先进工业国家，PLC已经成为工业控制的标准设备，应用面覆盖了所有工业领域，包括钢铁、冶金、采矿、化工、轻工、电力、机械制造、汽车、环保、交通、建筑、食品等[35-41]。在轻工领域，因生产门类多、加工方式多变、产品更新快，所以PLC常常应用于组合机床自动生产线、专用机床、塑料机械、包装机械、灌装机械、电镀自动线、电梯运行等电气设备中。PLC因其具有的功能，即可用于开关量控制、也可用于模拟量控制[42,43]；即可用于单机控制，也可用于多机控制系统[44,45]；即可控制简单系统，也可以控制复杂系统，因此，在工业控制领域，PLC构成控制系统非常灵活。PLC自推出以来，随着使用的越来越多，使用行业和使用场合也不断扩大，为适合不同的应用需要，PLC的种类越来越多，而且功能也不断完善。近些年来，我国从德国、美国、日本等国家引进的PLC产品有几十个系列、上百种型号，国内PLCPLC的。PLC的品牌、类型很多，不同PLC产品在结构形式、指令系统、性能、编程方法、价格都各不相同，适用场合也各有PLCPLC控制系统有着重要作用。PLCSiemens公司、MitsubishiElectric公司、Omron公司等，其中，SiemensS7PLCFX-2nPLCPLC料资源便于下载使用，更加开放化。S7-300是一种通用型的PLC，能适合工业自动化的各种工程的不同应用场合，S7-300S7-300PLC1S7-300具有模块化结构、便于实现分布式控制等特点，使得S7-300成为自动化系统设计中一种既经济又切合实际的解决方案。西门子S7-300是模块式结构的PLC，由一些模块单元构成，这些标准模块（CUP模块、输入模块、输出模块、电源模块和各种功能模块等）功能相互独立，但外型尺寸统一，将这些模块插在框架上和基板上即可，因此可根据设计需要配置相应的模块，使用灵活。除雾器的控制方式对于系统除尘的效果非常重要，根据烧结车间喷雾除尘系统S7-300PLC控制系统的核心控制器。除雾器的控制既可MCUPLC被控对象均为电动机，被控对象的动作大多是电机启动、停止，这种控制属于开关量控制的范畴，另外，除雾器中仪表输出信号为工业标准信号，适合作为PLC的-5-输入输出，因此，采用PLC作为核心控制装置、使用PLC的控制系统比较合适。表1 S7-300PLC的使用特点Table1CharacteristicofS7-300PLC序号模块名称型号数字量和模拟量I/O模块1模块式结构数字量和模拟量ExI/O模块功能模块通讯模块电源模块CPU

标准CPU提供范围广泛的基本功能；CPUI/OPID调节等技术功能；CPUPROFIBUS通讯接口指令功能强大 350多条指令中断和诊断等一类系统功能集成在CPU操作系统中编程方便 使用STEP7作为编程和组态的软件包STEP7含从项目启动、实施、测试及服务所需的全部功能支持多种形式的组网 括工业以太网、PROFIBUS、AS-Interface、多点接口、点到点的连接-6-第2章除雾器控制系统的设计除雾器工艺分析项目来源及要求某钢铁公司烧结车间198m2烧结机，现有烧结机机头除尘设备为静电除尘器，脱硫系统为石灰石膏法脱硫，处理烟气量为1200000m3/h，排烟温度60℃左右。因原有设备不能满足目前国家环保标准要求，需做进一步深度处理。除尘设备改造主要包括以下内容：烧结机头提标改造采用除雾器进行脱硫除尘；在现有烟囱附近新建一套除雾器，除雾器本体占地15m*12m，辅助设施占10m*10m；将脱硫塔上的烟囱拆除，除雾器的进口与脱硫塔出口相连，除雾器的出口通过短烟道与原有烟囱相连；在线监测系统取样口改在原混凝土烟囱上。除雾器的功能除雾器是利用碰撞、吸附、冷凝、凝结原理设计而成的湿式除尘装置，从功能上主要包含六部分。气雾吸附除尘：脱硫塔排放烟气中含有大量水蒸汽，蒸汽中混合带有直径小于5μm的微细尘粒及胶体物质，是影响脱硫塔排放指标的主要因素，利用水雾颗粒与尘埃颗粒大小相近时吸附、过滤、凝结几率最大的原理，0~10μm的气雾颗粒与高压水雾喷淋除尘：采用高压雾化喷嘴，形成0~30μm水滴的水洗层，利用饱和式水洗方式，将干雾吸附除尘后的含尘水滴（10~30μm）直接吸附，使尘粒完全与水滴结合在一起，起到冷却、吸附、凝聚作用，共同形成的大颗粒水滴随气流向下运动，进入喷淋冷却除尘段。饱和式水喷淋采用多级高压泵供水，水源通-7-过专用过滤器过滤后使用。低压水喷淋除尘：利用传统的喷淋方式，将来自上两级除尘段的烟气尘粒（水粒）进一步混合吸收，使聚合后的尘粒完全混合在较大颗粒水滴中，直接利用重力原理即可脱除，同时这一级喷淋水亦是下一级折流板式吸附装置的布水器，并且可以循环使用。板式折流液面吸附除尘脱水：通过倾斜布置在塔体底部的三层流水板，运用撞击、折流、分离、吸附等作用原理，将烟气中的水滴与烟气分离出来，在出口S型脱水板，经湿、干两级脱水，净化后的烟气排入烟囱。碱液中和：除雾器在除去脱硫塔尾部烟气的含尘量时，同时可除去烟气中剩余的二氧化硫，因此水呈酸性，为保证设备稳定持续运行，设有碱性中和环节，PHPH6.5~7.5之间。循环水溢流：除雾器设备底部为贮水池，贮水池使用的最小容积约100m3，100T左右，即每小时置换一次循环水，当贮水池水量过多，可能对除雾器造成损坏，因此需要对过多的水量进行溢流处理。除雾器对电气控制的要求除雾器的被控设备及电气控制要求除雾器的结构和被控设备组成1备的主要工作如下：（1）1#空压机和2#空压机两个空压机为气雾除尘阶段的工作提供高压气流，将厂区自来水提供的厂区净水喷雾吹成直径更小的气雾颗粒，将烟气中直径较小的烟尘颗粒吸附，形成直径较大的水雾颗粒，主要对烟气中的颗粒物进行凝聚。（2）1#、2#和3#过滤泵过滤泵将厂区自来水和厂区污水进水管的水过滤后，对进入除雾器的未达标烟气进行气雾和水雾喷淋，其主要作用是为气雾喷淋和高压喷嘴喷淋提供水源，提高供水压力。-8-图1 除雾器的结构和被控设备组成Fig.1Thestructureandcontrolleddevicesofwetscrubber（3）溢流泵除尘后的喷淋水流入贮水池，作为污水流入厂区的污水池，经过沉淀等过程后进入中间水池，该水池的污水可以作为其他用途的水源进行再次使用，主要是给回用到脱硫塔系统，为脱硫塔提供供水水源，同时能够保证费用不进行外排。为防止贮水池水位过高造成污水外流，设置溢流泵及贮水池液位计，贮水池液位过高时，启动溢流泵对贮水池的水进行引流处理。（4）1#和2#循环泵如果气雾喷淋和水雾喷淋后，烟气脱硫效果不好，进入烟囱的烟气SO2浓度仍然较高，则启动循环泵，再次进行低压水雾喷淋，达到进一步脱硫的作用。冷却泵冷却泵为空压机和循环泵提供冷却水，除雾器系统开始工作时启动，除雾器停止工作时停止。南北加碱泵南北加碱泵通过循环泵提供碱性液体，使贮水池的酸性水变成中性水，保护除雾器的主体设备。搅拌机加药罐内的搅拌机负责对碱性液体搅拌，防止碱液沉淀。-9-斗提机负责为加药罐加药。被控设备的详细信息如表2所示。表2 除雾器中被控设备Table2Thecontrolleddevicesinwetscrubber设备名称设备型号要求数量空压机JN280-60-Ⅱ功率280kw2冷却泵电动机YE2-160M2-2功率15kw1过滤泵电动机YE2-160M1-2功率11kw3循环泵YX3315L2功率132kw2加碱泵电动机YX3-90s-2功率1.5kw2搅拌机电动机YE2-132s-4功率5.5kw1溢流泵电动机YX3160M2-2功率15kw1斗提机电动机YE2-112M功率44kw1被控设备的电气控制要求（1）1#空压机和2#空压机两个空压机要求设就地控制，并设远程控制，由远程运行监控画面启动与停止，或根据储气罐出口压力自行启动与停止1台或者2台空压机。（2）1#、2#和3#过滤泵三台过滤泵要求设就地控制，并设远程控制，由远程运行监控画面启动与停止。（3）溢流泵溢流泵要求设就地控制，并设远程控制，由远程运行监控画面启动与停止，或根据贮水池液位高低自行启动与停止。（4）1#和2#循环泵两个循环泵要求设就地控制，并设远程控制，由远程运行监控画面启动与停止，或根据烟囱出口SO2浓度自行启动与停止。冷却泵冷却泵要求设就地控制，与空压机的就地控制箱共用，并设远程控制，由远程运行监控画面启动与停止。南北加碱泵南北加碱泵要求设就地控制，并设远程控制，由远程运行监控画面启动与停止，-10-或根据贮水池PH值高低自行启动与停止。搅拌机与斗提机搅拌机与斗提机要求设就地控制，与南北加碱泵的就地控制箱共用，并设远程控制，由远程运行监控画面启动与停止。除雾器中仪器仪表控制要求现场中除雾器所使用的仪器仪表的分布及功能如下：压力传感器：储气罐出口处、厂区自来水进水管处、厂区污水进水管处各1块，要求具有就地显示及远传功能，用于测量储气罐出口气体压力和进水管处的进水压力。PHpH1水池内水的酸碱度。液位计：中间水池液位计1台，要求具有就地显示及远传功能，用于测量中间水池的水位高低。SO21SO2浓度。电流变送器：两个循环泵各加装电流变送器1台，要求具有远传功能，用于测量循环泵电动机工作电流大小。仪器仪表的详细信息如表3所示。表3 除雾器仪器仪表Table3Instrumentsinwetscrubber仪表名称型号数量压力变送器EJA430A3PH计MT-5001液位计EJA210A1烟气测试仪LBT2000A1电流变送器CHCS-EKADA2S7-300PLC模块选配除雾器系统中，被控电动机共13台套，输入输出总点数为44点。除雾器系统中，包含压力传感器3台、PH计1台、液位传感器1台、电流传-11-感器2台。压力变送器、PH计及液位计、电流计输出信号均为直流电流模拟量信号，因此需要加配模拟量输入模块，输入点数为16点。另外，除雾器控制系统设置远程控制及实时的现场模拟画面显示，因此需要配置通讯模块，并选配计算机1台套。根据控制要求和现场设备和仪器仪表的输入输出特点，选配PLC模块如表4所示。表4 除雾器PLC控制器的模块配置Table4ModulesofS7-300PLCcontrollerinwetscrubber序号模块名称型号 数量1CPU模块6ES7-315-2DP 12开关量输入模块6ES7321-1BL00 13开关量输出模块6ES7322-1BL0014模拟量输入模块6ES7331-7KF0215通讯模块CP343-116电源模块PS307-10A1-12-上位机组态软件PLC控制器第3章控制系统的硬件设计上位机组态软件PLC控制器控制系统总体方案根据除雾器电气控制的具体要求，控制系统同时具有就地手动控制和远程PLC控制两种控制方式，其中，以远程PLC控制为主、以就地手动控制为辅。除雾器电气控制总体控制方案如图2所示。SOSO2传感器2＃电流变送器1＃电流变送器液位计PH计3＃压力变送器2＃压力变送器1＃压力变送器1212312＃＃＃＃＃溢＃＃冷空空过过过流循循却压压滤滤滤泵环环泵机机泵泵泵泵泵就地控制箱斗提机搅拌机北加碱泵南加碱泵图就地控制箱斗提机搅拌机北加碱泵南加碱泵Fig.2Theoverallschemeofelectricalcontrolsystemofwetscrubber就地手动控制以除雾器现场按钮和开关为控制手段，结合现场传感器的就地显示数据，手动启动或停止被控设备；远程PLC控制是以上位机的现场模拟画面为控制手段，结合现场传感器的传输数据自动启动或停止被控设备。-13-控制系统的电气控制原理电动机电气控制原理循环泵电动机的电气控制2132KWPLC3所示。图3中（a）图是循环泵电动机电气控制的主电路，电路采用熔断器与断路器双重保护。M11＃循环泵电动机，M22＃循环泵电动机。电动机的启动与停止采用直接启/KM1M1KM2M2FR1M1FR2M2的过载保护。为采集循环泵电动机工作电流，在电动机接线中接入电流变送器，其信号经PLC模拟量输入端口送入PLCPLC程序调用。3中（b）SA1PLCSA1打在“就地控制”一档，两台循环泵电动SB1、SB3KM1、KM2线圈通电，主SB2、SB4停止。当选SA1打在“PLCKA3、KA4线圈通电，其触点接通，PLCPLC，循环泵电动机的启动由远程PLC程序画面启动，启动信号经PLC输出端口输出，使继电器KA1、KA2KM1、KM2线圈通PLC程序画面停止，停止后，PLCKA1、KA2线圈KM1、KM2线圈断电，主触点断开，电动机停止。循环泵电动机工作指示电路电源由电压变送器降压至36V后接入，电动机运KA5、KA6HL1、HL2灯亮；电动机停止后则指示灯灭。另外，循环泵电动机启动后，继电器KA5、KA6线圈通电，触点接通，将电动机运行信号经PLC开关量输入模块送入PLC，供PLC程序调用。-14-主电路控制电路图3 循环泵电动机的电气控制Fig.3Theelectricalcontrolofcirculatingpumpmotors-15-加碱环节的电气控制21.5KW1台，功率44KW；搅拌电动机1台，功率5.5KW。设手动控制以及远程PLC控制两种方式。加碱环节的电气控制如图4所示。图4中（a）图是电动机电气控制的主电路，电路采用熔断器与断路器双重保护。M3是南加碱泵电动机，M4是北加碱泵电动机，M5是搅拌电动机，M6提机电动机。电动机的启动与停止采用直接启/KM3M3KM4M4KM5M5KM6M6FR3M3FR4M4的过载FR5M5FR6M6的过载保护。4中（b）SA2决定就地控制和远PLCSA2打在“就地控制”一档，加碱泵电动机、搅拌电动机SB5、SB7、SB9、SB11启动，启动后电动机控制接触器KM3、KM4、KM5、KM6线圈通电，主电路中接触器主触点接通，电动机启动，同时控制电路中接触器辅助触点接通，按钮松开后，电动机仍保持运行状态；电动机SB6、SB8、SB10、SB12SA2打在“PLC控制”一档，继电器KA9、KA10、KA15、KA16线圈通电，其触点接通，将电动机的“自动PLCPLCPLC程序画面启动，启动信号经PLC输出端口输出，使继电器KA7、KA8、KA13、KA14线圈通KM3、KM4、KM5、KM6线圈通电，主电路中接触器主触点接通，电动机启动并保持运行状态；电动机的停止也由远程PLC程序画面停止，停止后，PLCKA7、KA8、KA13、KA14线KM3、KM4、KM5、KM6线圈断电，主触点断开，电动机停止。电动机工作指示电路电源由电压变送器降压至36V后接入，电动机运行后，KA11、KA12、KA17、KA18HL3、HL4、HL5、HL6灯亮；电动机停止后则指示灯灭。另外，电动机启动后，继电器KA11、KA12、KA17、KA18线圈通电，触点-16-接通，将电动机运行信号经PLC输入模块端口送入PLC，供PLC程序调用。主电路（b）控制电路图4 加碱环节的电气控制Fig.4Theelectricalcontrolofalkali-addingpart-17-溢流泵电动机的电气控制115KWPLC控制两种方5所示。图5 溢流泵电动机电气控制Fig.5Theelectricalcontrolofoverflowpumpmotor溢流泵电动机的电气控制主电路采用熔断器与断路器双重保护，M7是溢流泵电动机，电动机的启动与停止采用直接启/停方式，由接触器KM7负责接通与断开。电动机设过载保护，由热继电器FR7实现。SA3PLCSA3打SB13启动，启动后电动机控制接触器KM7线圈通电，主电路中接触器主触点接通，电动机启动，同时控制电路中接触器辅助触点接通，按钮松开后，电动机仍保持运行状态；溢流泵电动机的停止由SB14SA3打在“PLCKA20线圈通电，其触点接PLCPLC，溢流泵电动PLCPLC输出端口输出，使继电器KA19KM7-18-由远程PLC程序画面停止，停止后，PLC输出端口使继电器KA19线圈断电，触点断开，接触器KM7线圈断电，主触点断开，电动机停止。溢流泵电动机工作指示电路电源由电压变送器降压至36V后接入，电动机运行后，继电器KA21线圈通电，其触点接通，指示灯HL7灯亮；电动机停止后则指示灯灭。另外，溢流泵电动机启动后，继电器KA21线圈通电，触点接通，将电动机运行信号经PLC输入模块端口送入PLC，供PLC程序调用。过滤泵电动机的电气控制311KWPLC控制两种方6所示。图6中（a）图是过滤泵电动机电气控制的主电路，采用熔断器与断路器双重保护。电动机的启动与停止采用直接启/停方式，并设过载保护。M81＃过滤泵电动机，M92＃过滤泵电动机，M103电动机的启动与停止采用直接启/KM8M8的接通与断开KM9M9KM10M10的接FR8M8的过载保护，热继FR9M9FR10M10的过载保护。6中（b）SA4决定就地控PLCSA4打在“就地控制”一档，溢流泵电动机的启动由SB15、SB17、SB19启动，启动后电动机控制接触器KM8、KM9、KM10线圈通电，主电路中接触器主触点接通，电动机启动，同时控制电路中接触器辅助触点接通，按钮松开后，电动机仍保持运行状态；过滤泵电动机的停止由SB16、SB18、SB20停止。当选择开关SA4打在“PLC控制”一档，继电器KA22、KA23、KA24线圈通电，其触点接通，将过滤泵电动机的“自动控制位”信息经PLC输入PLCPLCPLCKA25、KA26、KA27线圈通电，其触点接通，接通后电动机控制接触器KM8、KM9、KM10线圈通电，主电路中接触器主触点接通，电动机启动并保持运行状态；过滤泵电动机的停止也由远程PLC程序画面停止，停止后，PLCKA25、KA26、KA27KM8、KM9、KM10线圈断电，主触点断开，电动机停止。-19-主电路控制电路图6 过滤泵电动机的电气控制Fig.6Theelectricalcontroloffilterpumpmotor过滤泵电动机工作指示电路电源由电压变送器降压至36V后接入，电动机运行后，继电器KA28、KA29、KA30线圈通电，其触点接通，指示灯HL8、HL9、-20-HL10灯亮；电动机停止后则指示灯灭。KA28、KA29、KA30PLCPLCPLC程序调用。空压机与冷却泵电动机的电气控制2280KW115KW，设手动控制以及远程PLC控制两种方式。空压机及冷却泵电动机电气控制原理如图7所示。图7中（a）图是电动机电气控制的主电路，采用熔断器与断路器双重保护。M111＃空压机电动机，M122＃空压机电动机，M13是冷却泵电动机。电动机的启动与停止采用直接启/KM11M11KM12M12KM13M13的接FR11M11的过载保护，热继FR12M12FR13M13的过载保7中（b）SA5决定就地控制和远程PLC控制。当选择开关SA5打在“就地控制”一档，电动机的启动由SB21、SB23、SB25启动，启动后电动机控制接触器KM11、KM12、KM13线圈通电，主电路中接触器主触点接通，电动机启动，同时控制电路中接触器辅助触点接通，SB22、SB24、SB26停止。SA5打在“PLCKA31、KA32、KA33线圈通电PLCPLC，电动PLCPLC输出端口输出，使继电器KA34、KA35、KA36线圈通电，其触点接通，接通后电动机控制接触器KM11、KM12、KM13线圈通电，主电路中接触器主触点接通，电动机启动并保持运行状PLC程序画面停止，停止后，PLC输出端口使继电器KA34、KA35、KA36线圈断电，触点断开，接触器KM11、KM12、KM13线圈断电，主触点断开，电动机停止。电动机工作指示电路电源由电压变送器降压至36V后接入，电动机运行后，KA37、KA38、KA39HL11、HL12、HL13灯亮；电动机停止后则指示灯灭。另外，电动机启动后，继电器KA37、KA38、KA39线圈通电，触点接通，将电动机运行信号经PLC输入端口送入PLC，供PLC程序调用。-21-主电路控制电路图7 空压机及冷却泵电动机电气控制Fig.7Theelectricalcontrolofaircompressorandcoolingpumpmotors-22-除雾器电气控制系统中使用的电气元件主要是接触器和继电器等开关量控制元件，其使用型号和数量如表5所示。表5 电气控制系统中主要电气元件Table5Mainelectricalelementsinelectricalcontrolsystem序号元件名称型号 数量1接触器CJ20-400 132断路器NSX400A 63选择开关LW5D-1654启动、停止按钮LA38-11265热继电器CP343-1136中间继电器MY2NJ39PLC的连接812＃循环泵的工作电流；PHPH值；液位计用于测量循环水池的液位高低；压烟气传感器用于测量烟道口处SO2浓度。传感器仪表输出均为直流模拟量信号，S7-300PLCPLC6所示。表6 PLC模拟量输入接口功能Table6FunctionofPLCanaloginputports序号输入口功能说明12,3接收1＃循环泵电动机电流测量信号24,5接收2＃循环泵电动机电流测量信号36,7接收空压机进气管压力测量信号48,9接收净水进水管压力测量信号512,13接收污水进水管压力测量信号614,15接收贮水池液位测量信号716,17接收贮水池PH值测量信号818,19接收烟道烟气SO2浓度测量信号-23-现场传感器与PLC的接口电路如图8所示。图8 PLC模拟量输入模块电路Fig.8ThecircuitofPLCanaloginputmodulePLC的连接除雾器中被控设备的远程控制是由PLC进行。被控设备的运行状态以开关量形式送入PLC，其中，运行状态分为自动控制状态信息和电动机运行状态信息两26点，S7-300PLC开关量输入模块接口功能如表7所示。表7 PLC开关量输入接口功能Table7FunctionofPLCdigitalinputports序号输入口功能说明序号输入口功能说明1I0.11＃过滤泵电动机自动位14I2.11＃过滤泵电动机运行位2I0.22＃过滤泵电动机自动位15I2.22＃过滤泵电动机运行位3I0.33＃过滤泵电动机自动位16I2.33＃过滤泵电动机运行位4I0.4溢流泵电动机自动位17I2.4溢流泵电动机运行位-24-表7（续）序号输入口功能说明序号输入口功能说明5I0.5斗提机电动机自动位18I2.5斗提机电动机运行位6I0.6冷却泵电动机自动位19I2.6冷却泵电动机运行位7I0.71＃空压机自动位20I2.71＃空压机运行位8I1.02＃空压机自动位21I3.02＃空压机运行位9I1.1搅拌电动机自动位22I3.1搅拌电动机运行位10I1.2南加碱泵电动机自动位23I3.2南加碱泵电动机运行位11I1.3北加碱泵电动机自动位24I3.3北加碱泵电动机运行位12I1.41＃循环泵电动机自动位25I3.41＃循环泵电动机运行位13I1.52＃循环泵电动机自动位26I3.52＃循环泵电动机运行位S7-300PLC开关量输入模块接口电路如图9所示。图9 PLC的开关量输入模块电路Fig.9ThecircuitofPLCdigitalinputmodule同时，PLC对被控设备的启动/停止控制信息也是开关量形式，因此需要开关量输出点数共13点，PLC开关量输出模块接口功能如表8所示。-25-序号 输入

表8 PLC开关量输出接口功能Table8FunctionofPLCanalogoutputports口1Q0.0备用8Q0.71＃空压机运行控制位口1Q0.0备用8Q0.71＃空压机运行控制位2Q0.11＃过滤泵电动机运行控制位9Q1.02＃空压机运行控制位3Q0.22＃过滤泵电动机运行控制位10Q1.1搅拌电动机运行控制位4Q0.33＃过滤泵电动机运行控制位11Q1.2南加碱泵电动机运行控制位5Q0.4溢流泵电动机运行控制位12Q1.3北加碱泵电动机运行控制位6Q0.5斗提机电动机运行控制位13Q1.41＃循环泵电动机运行控制位7Q0.6冷却泵电动机运行控制位14Q1.52＃循环泵电动机运行控制位PLC开关量输出模块的电路如图10所示。图10 PLC的开关量输出模块电路Fig.10ThecircuitofPLCdigitaloutputmodule-26-第4章PLC控制系统的程序设计主要功能及流程程序功能描述除雾器PLC控制程序的工作内容包括对除雾器现场各种仪器仪表传感信号采行数据存储和打印功能。程序流程1）1＃空压机的工作过程图11 1＃空压机控制程序流程当1＃空压机控制选择开关SA5打在“就地控制”时，空压机不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，空压机由计算机远程控制画面启动。在“DCS图11 1＃空压机控制程序流程Fig.11Flowchartofcontrolprogramof2＃aircompressor-27-2）2＃空压机的工作过程当2＃空压机控制选择开关SA5打在“就地控制”时，空压机不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，空压机由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则空压机启动；若不点击画面中“启动”按钮，并且程序设置为“空压机自行启动”时，当进气管空气压力过低时，空压机自行启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，则空压机停止；若不点击画面中“停止”按钮，当空气压力达到压力标准时自行停止。空压机运行后，若检测到空压机的运行跳变，即空压机遇偶然故障停止工作，也会使空压机控制输出复位。控制过程如图12所示。图图12 2＃空压机控制程序流程Fig.12Flowchartofcontrolprogramof2＃aircompressor3）1＃过滤泵的工作过程当1＃过滤泵控制选择开关SA4打在“就地控制”时，过滤泵不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，过滤泵由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则过滤泵启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，则过滤泵停止工作，否则不停止。过滤泵运行后，若检测到过滤泵的运行跳变，即过滤泵遇偶然故障停止工作，也会使过滤泵控制输出复位。控制过程如图13所示。-28-图图13 1＃过滤泵控制程序流程Fig.13Flowchartofcontrolprogramof1＃filterpump4）2＃过滤泵的工作过程当2＃过滤泵控制选择开关SA4打在“就地控制”时，过滤泵不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，过滤泵由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则过滤泵启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，则过滤泵停止工作，否则不停止。过滤泵运行后，若检测到过滤泵的运行跳变，即过滤泵遇偶然故障停止工作，也会使过滤泵控制输出复位。控制过程如图14所示。图图14 2＃过滤泵控制程序流程Fig.14Flowchartofcontrolprogramof2＃filterpump-29-5）3＃过滤泵的工作过程当2＃过滤泵控制选择开关SA4打在“就地控制”时，过滤泵不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，过滤泵由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则过滤泵启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，则过滤泵停止工作，否则不停止。过滤泵运行后，若检测到过滤泵的运行跳变，即过滤泵遇偶然故障停止工作，也会使过滤泵控制输出复位。控制过程如图15所示。图15 图15 3＃过滤泵控制程序流程6）溢流泵的工作过程当溢流泵控制选择开关SA3打在“就地控制”时，溢流泵不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，溢流泵由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则溢流泵启动；若不点击画面中“启动”按钮，并且程序设置为“溢流泵自行启动”时，当液位值高于设定值时，溢流泵自行启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，则溢流泵停止；若不点击画面中“停止”按钮，当液位值低于设定值时也自行停止。溢流泵运行后，若检测到溢流泵的运行跳变，即溢流泵遇偶然故障停止工作，也会使溢流泵控制输出复位。控制过程如图16所示。-30-图16 溢流泵控制程序流程Fig.16Flowchartofcontrolprogramofoverflowpump7）冷却泵的工作过程当冷却泵控制选择开关SA5打在“就地控制”时，冷却泵不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，冷却泵由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则冷却泵启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，冷却泵停止工作，否则不停止。冷却泵运行后，若检测到冷却泵的运行跳变，即冷却泵遇偶然故障停止工作，也会使冷却泵控制输出复位。控制过程如图17所示。8）1＃循环泵的工作过程当1＃循环泵控制选择开关SA1打在“就地控制”时，循环泵不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，循环泵由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则循环泵启动；若不点击画面中“启动”按钮，并且程序设置为“循环泵自行启动”时，当烟气SO2浓度值高于设定值时，循环泵自行启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，则循环泵停止；若不点击画面中“停止”按钮，当烟气SO2浓度低于设定值时也自行停止。循环泵运行后，若检测到循环泵的运行跳变，即循环泵遇偶然故障停止工作，也会使循环泵控制输出复位。控制过程如图-31-18所示。图17 冷却泵控制程序流程Fig.17Flowchartofcontrolprogramofcoolingpump图图18 1＃循环泵控制程序流程Fig.18Flowchartofcontrolprogramof1＃circulatingpump9）2＃循环泵的工作过程当2＃循环泵控制选择开关SA1打在“就地控制”时，循环泵不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，循环泵由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则循环泵启动；若不点击画面中“启动”按钮，并且程序设置为“循环泵自行启动”时，当烟-32-气SO2浓度值高于设定值时，循环泵自行启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，则循环泵停止；若不点击画面中“停止”按钮，当烟气SO2浓度低于设定值时也自行停止。循环泵运行后，若检测到循环泵的运行跳变，即循环泵遇偶然故障停止工作，也会使循环泵控制输出复位。控制过程如图19所示。图图19 2＃循环泵控制程序流程Fig.19Flowchartofcontrolprogramof2＃circulatingpump南、北加碱泵的工作过程加碱泵的选择由系统提前设置。当加碱泵控制选择开关SA2打在“就地控制”时，加碱泵不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，加碱泵由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则加碱泵启动；若不点击画面中“启动”按钮，并且程序设置为“加碱泵自行启动”时，当贮水池PH值低于设定值时，加碱泵自行启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，则加碱泵停止；若不点击画面中“停止”按钮，当贮水池PH值高于设定值时也自行停止。加碱泵运行后，若检测到加20所示。搅拌机的工作过程-33-当搅拌机控制选择开关SA5打在“就地控制”时，搅拌机不受远程计算机控制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，搅拌机由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则搅拌机启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，搅拌机停止工作，否则不停止。搅拌机运行后，若检测到搅拌机的运行跳变，即搅拌机遇偶然故障停止工作，也会使搅拌机控制输出复位。控制过程如图21所示。图20 加碱泵控制程序流程Fig.20Flowchartofcontrolprogramofalkali-addingpump图21 搅拌机控制程序流程Fig.21Flowchartofcontrolprogramofmixer斗提机的工作过程当斗提机控制选择开关SA5打在“就地控制”时，斗提机不受远程计算机控-34-制画面控制，只能由手动启动。当打在“DCS控制”时，斗提机由计算机远程控制画面启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“启动”按钮，则斗提机启动，否则不启动。在“DCS控制”下，若点击画面中“停止”按钮，斗提机停止工作，否则不停止。斗提机运行后，若检测到斗提机的运行跳变，即斗提机遇偶然故障停22所示。图22 斗提机控制程序流程Fig.22Flowchartofcontrolprogramofbucketelevator程序设计电动机的启停控制程序1）1＃过滤泵电动机的启停控制1AFC11。当过滤泵处于就地控制方式时，I0.101SRQ0.10，电动机不会启动。当过滤泵处于远程控制方式时，I0.11，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M1.21Q0.11，电动机启动。在任何时候，点击PLC程序控制画面停止按钮，M1.31，触发器输出Q0.1为0，电动机停止。如果过滤泵工作过程中出现突发故障导致电动机停I2.110Q0.10。2）2＃过滤泵电动机的启停控制2＃过滤泵电动机的启停控制程序见附录A中的块FC1程序段2。当过滤泵处-35-于就地控制方式时，I0.201SRQ0.20，电动机不会启动。当过滤泵处于远程控制方式时，I0.21，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M1.41Q0.21，电动机启动。在任何时候，点击PLC程序控制画面停止按钮，M1.51，触发器输出Q0.2为0，电动机停止。如果过滤泵工作过程中出现突发故障导致电动机停止，I2.210Q0.20。3）3＃过滤泵电动机的启停控制3AFC13。当过滤泵处于就地控制方式时，I0.301SRQ0.30，电动机不会启动。当过滤泵处于远程控制方式时，I0.31，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M1.61Q0.31，电动机启动。在任何时候，点击PLC程序控制画面停止按钮，M1.71，触发器输出Q0.3为0，电动机停止。如果过滤泵工作过程中出现突发故障导致电动机停止，I2.310Q0.30。溢流泵电动机的启停控制AFC14。当溢流泵处于就地控制方式时，I0.401SRQ0.40，电动机不会启动。当过滤泵处于远程控制方式时，I0.41，此时如果点PLC程序控制画面启动按钮，M2.01Q0.41，电动机启动，或者，系统设置成液位自动控制状态时，M5.0常开触点为1，在不点击画面启动按钮的情况下，M2.01DB1.DBD20超出上DB1.DBD481Q0.41，电动机PLC程序控制画面停止按钮，M2.11，触发器输出Q0.4为0，电动机停止，或者当液位值DB1.DBD20小于下限阈值DB1.DBD441Q0.40，电动机也停止。如果溢流泵工作过程中出现突发故障导致电动机停止，则运行位I2.4100。斗提机电动机的启停控制斗提机电动机的启停控制程序见附录A中的块FC1程序段5。当斗提机电动-36-机处于就地控制方式时，I0.501SRQ0.50，电动机不会启动。当斗提机处于远程控制方式时，I0.51，此时如PLC程序控制画面启动按钮，M2.21Q0.51，PLC程序控制画面停止按钮，M2.3触发器输出Q0.5为0，电动机停止。如果斗提机工作过程中出现突发故障导致电动I2.510Q0.50。冷却泵电动机的启停控制AFC16。当冷却泵电动机处于就地控制方式时，I0.601SRQ0.6为0，电动机不会启动。当冷却泵处于远程控制方式时，I0.61，此时如果PLC程序控制画面启动按钮，M2.41Q0.61，电PLC程序控制画面停止按钮，M2.5触发器输出Q0.6为0，电动机停止。如果冷却泵电动机工作过程中出现突发故障导I2.610Q0.6也复位为0。7）1＃空压机电动机的启停控制1AFC17。当空压机处于就地控制方式时，I0.701SRQ0.70，电动机不会启动。当空压机处于远程控制方式时，I0.71，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M2.61Q0.71，空压机启动，或者，系统设置成根据空气压力自动控制状态时，M5.3常开触点为1，在不点击画面启动按钮的情况下，M2.6常闭触点为1，此时如果空气压力DB1.DBD80.61Q0.71，空压机也会启动。在任何时候，点击PLC程序控制画面停止按钮，M2.71，触Q0.70DB1.DBD80.65，比较器1Q0.70，空压机也停止。如果空压机工作过I2.710，此时触发器0。8）2＃空压机电动机的启停控制-37-2AFC18。当空压机处于就地控制方式时，I1.001SRQ1.00，电动机不会启动。当空压机处于远程控制方式时，I1.01，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M3.01Q1.01，空压机启动，或者，系统设置成根据空气压力自动控制状态时，M5.3常开触点为1，在不点击画面启动按钮的情况下，M3.0常闭触点为1，此时如果空气压力DB1.DBD80.31Q1.01，空压机也会启动。在任何时候，点击PLC程序控制画面停止按钮，M3.11，Q1.00DB1.DBD80.5，比较器输1Q1.00，空压机也停止。如果空压机工作过程中I3.010，此时触发器输出0。搅拌机电动机的启停控制AFC19。当搅拌电动机处于就地控制方式时，I1.101SRQ1.1为0，电动机不会启动。当搅拌电动机处于远程控制方式时，I1.1常开触点为1，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M3.2常开触点为1，触发器输出Q1.11，电动机启动。在任何时候，点击PLC程序控制画面停止按钮，M3.31Q1.10，电动机停止。如果搅拌电动机工作过程中出现突发I3.110Q1.10。南加碱泵电动机的启停控制AFC110。当加碱泵电动机处于就地控制方式时，I1.2常开触点为0、常闭触点为1，触发器SR输出Q1.20，电动机不会启动。当加碱泵电动机处于远程控制方式时，I1.2常开触点1，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M3.41Q1.2为1，加碱泵电动机启动，或者，当系统设置成南加碱泵工作，并且根据PH值自动控制状态时，M5.21，M5.11，在不点击画面启动按钮的情况下，M3.41PHDB1.DBD24DB1.DBD561Q1.21，加-38-PLC程序控制画面停止按钮，M3.5触点为1，触发器输出Q1.2为0，加碱泵电动机停止，或者当实际PH值DB1.DBD24DB1.DBD561，触发器复位，触发器输出Q1.20I3.2100。北加碱泵电动机的启停控制AFC111。当加碱泵电动机处于就地控制方式时，I1.3常开触点为0、常闭触点为1，触发器SR输出Q1.30，电动机不会启动。当加碱泵电动机处于远程控制方式时，I1.3常开触点1，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M3.61Q1.3为1，加碱泵电动机启动，或者，当系统设置成北加碱泵工作，并且根据PH值自动控制状态时，M5.21，M5.11击画面启动按钮的情况下，M3.61PHDB1.DBD24DB1.DBD561Q1.31，加PLC程序控制画面停止按钮，M3.7触点为1，触发器输出Q1.3为0，加碱泵电动机停止，或者当实际PH值DB1.DBD24DB1.DBD561，触发器复位，触发器输出Q1.30，加碱泵电动机也停止。如果加碱泵电动机工作过程中出现突发故障导致I3.3100。12）1＃循环泵电动机的启停控制1AFC112。当循环泵电动机处于就地控制方式时，I1.401SR输出Q1.40，电动机不会启动。当循环泵电动机处于远程控制方式时，I1.41，在冷却泵启动（I2.61）的前提下，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M4.01Q1.41，循环泵电动机启动，或者，SO2浓度值自动控制状态时，M5.41，在不点击画面启动按钮的情况下，M4.01SO2浓度值DB1.DBD28DB1.DBD601Q1.4也为1，循环泵电动机也会启动。在任何时候，点击PLC程序控制画面停止按钮，M4.11Q1.40SO2-39-DB1.DBD28DB1.DBD601，触发器复位，触发器输出Q1.4为0，循环泵电动机也停止。如果循环泵电动机工作过程中出现突发I3.4100。13）2＃循环泵电动机的启停控制2AFC113。当循环泵电动机处于就地控制方式时，I1.501SR输出Q1.50，电动机不会启动。当循环泵电动机处于远程控制方式时，I1.5常开触点为1，在冷却泵启动（I2.61）的前提下，此时如果点击PLC程序控制画面启动按钮，M4.21Q1.51，循环泵电动机启动，或者SO2浓度值自动控制状态时，M5.41，在不点击画面启动按钮的情况下，M4.21SO2浓度值DB1.DBD28DB1.DBD601Q1.5也为1，循环泵电动机也会启动。在任何时候，点击PLC程序控制画面停止按钮，M4.31Q1.50SO2DB1.DBD28DB1.DBD601，触发器复位，触发器输出Q1.5为0，循环泵电动机也停止。如果循环泵电动机工作过程中出现突发故I3.510，此时触发器输出也复位为0。传感器测量信号的读入程序控制画面中显示循环泵工作电流大小和进水管压力大小，其中：1＃和2＃循环泵电流信号的读入程序见附录A中的块FC2程序段1和程序段2，程序设置传感器测量量程为0-1600，读入地址号PIW256（PIW258）的十进制数据，转换成二进制数据后存储在地址号为DB1.DBD0（DB1.DBD4）的单元。AFC24和程序50-1.6PIW262（PIW264）的十进制DB1.DBD12（DB1.DBD16）的单元。程序读入的其它传感器信号数据用于被控设备的控制，其中：AFC23，程序设置传0-1.6PIW260的十进制数据，转换成二进制数据后-40-存储在地址号为DB1.DBD8的单元。液位传感器信号的读入程序见附录A中的块FC2程序段6，程序设置传感器测量量程为0-4.1，读入地址号PIW266的十进制数据，转换成二进制数据后存储在地址号为DB1.DBD20的单元。PHAFC27，程序设置传感器0-14PIW268的十进制数据，转换成二进制数据后存储在DB1.DBD24的单元。SO2AFC28，程序设置传感0-300PIW270DB1.DBD28的单元。现场模拟画面除雾器电气控制系统模拟及控制操作界面由WINCC7.0软件进行编辑，其中，除雾器模拟画面如图23所示。图23 除雾器模拟画面Fig.23Simulatedimageofwetscrubber除雾器电气控制操作界面如图24所示。-41-图24 除雾器控制界面Fig.24Controlinterfaceofwetscrubber-42-结 论198备运行，除雾器运行良好。20171年多的时间，生产过程中的运行可靠可推广至钢铁行业除尘工艺生产的使用当中去，并为钢铁行业中其他除尘设备的自动控制系统的设计提供了参考。本论文在充分研究除雾器工艺和系统组成的基础之上，明确除雾器中被控设备的电气控制要求，完成了除雾器自动控制系统的硬件设计和程序设计。主要解决的问题如下：由于除雾器整套系统分布广，被控设备布置较为分散，因此，控制系统分别设置就地控制和远程控制两种方式。实现了被控设备的联动控制，被控设备能够根据生产现场的实际状态参数自动运行。由于目前钢铁企业中使用除雾器作为除尘手段的实际应用并不多见，被控设备的运行要求也属于探索性的尝试阶段，可以用来参考的案例很少，因此被控设备控制方式和控制方法还有很多不足之处，有待于进一步调整完善，相应的控制程序也存在不完善之处，有待于进一步的完善和提高。-43-参考文献[1] 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