喷雾干燥塔控制系统设计-PLC讨论课报告

1、1 PLC 讨论课报告 组号： 第十九组 小组成员：XX、XX、XX、XX 2 贡献度排名 第一名：XX 第二名：XX 第三名：XX 第四名：XX 3 目录 第一章、控制对象喷雾干燥塔的分析第一章、控制对象喷雾干燥塔的分析.4 1.11.1 喷雾干燥塔背景描述喷雾干燥塔背景描述.4 1.21.2 喷雾干燥塔工艺流程简介喷雾干燥塔工艺流程简介.4 1.31.3 燃烧系统燃烧系统.4 1.41.4 干燥系统干燥系统.6 1.51.5 投料系统投料系统.7 1.61.6 除尘系统除尘系统.7 第二章、第二章、 控制系统的硬件设计控制系统的硬件设计.9 2 2. .1 1 喷喷雾雾干干燥燥塔塔控控制制

2、功功能能描描述述 .9 2.22.2 如何使用好喷雾干燥塔如何使用好喷雾干燥塔.10 第三章第三章 喷雾干燥塔组态王实现图喷雾干燥塔组态王实现图.14 第四章、控制系统流程图第四章、控制系统流程图.15 4.1 燃烧系统流程图.15 4.2 投料系统流程图.17 4.3 燃烧系统流程图.18 4.4 除尘系统流程图.19 第五章第五章 控制控制 plcplc 梯形图梯形图.21 第六章、控制系统调试报告第六章、控制系统调试报告.22 6.1 系统准备阶段.22 6.2 点火启动过程.22 6.3 投料系统进入工作过程.22 6.4 除尘系统进入工作.22 6.5 手自切换系统.22 6.6 安

3、全保护系统.22 6.7 报警系统.22 6.8 真实调试结果.22 第七章第七章 心得体会心得体会.23 4 第一章、控制对象喷雾干燥塔的分析第一章、控制对象喷雾干燥塔的分析 1.11.1 喷雾干燥塔背景描述喷雾干燥塔背景描述 喷雾干燥塔将液态的料浆经喷枪雾化后喷入干燥塔内，干燥塔利用燃料燃 烧的能量将鼓风机送入的空气进行加热;热空气在干燥塔内将雾化的料浆干燥为 超细颗粒粉态成品。粉状成品在塔内利用旋风分离原理从热空气中分离出来， 有塔的底部翻版阀定期排入收集袋中的合格原料。热空气则通过布袋除尘器除 尘后排除。喷雾干燥塔控制系统主要由燃烧、干燥、投料、除尘等几个主要部 分组成。主要用于把液态

4、原料制备成固体粉末原料的设备。它被广泛得使用于 化工、食品、陶瓷等诸多行业，作为原料或成品加工的设备，该设备一般都作 为一套相对独立的系统进行成套供应。 1.21.2 喷雾干燥塔工艺流程简介喷雾干燥塔工艺流程简介 喷雾干燥塔 P 适当提高热风的进口和出口温度; 在开始喷雾时, 流量要 小, 逐步加大, 调节到适当时为止; 检查管道是否堵塞, 调整物料固形物含 量, 保证料液的流动性。 水分含量高 主要原因：一般是排风温度太低。 补救措施：适当减小进料量, 以提高排风温度。 纯度低 主要原因： （1）空气过滤效果不佳； （2）积粉混入成品； （3）原料纯度不高； （4）设备清洗不彻底。 补救措施

5、： 检查空气过滤器中过滤材质敷设是否均匀, 过滤器使用时间是否太长, 若是 应立即更换; 检查热风入口处焦粉情况, 克服涡流; 喷物前应将料液过滤; 重新清洗设备。 12 粉粒太细 主要原因：含固量太低或进料量太小。 补救措施：提高料液的含固量, 加大进料量, 提高进风温度。 跑粉现象 主要原因：旋风分离器的分离效果差。 补救措施： （1）检查旋风分离器是否由于敲击、碰撞而变形； （2）提高旋风分离器进出口的气密性； （3）检查其内壁及出料口是否有积料堵塞现象。 喷头转速低 主要原因：离心喷头部件出了故障。 补救措施：检查喷头内部件。 蒸发量低 主要原因： (1) 整个系统的空气量减少； (2

6、) 热风的进口温度偏低； (3) 设备有漏风现象, 有冷风进入干燥室。 补救措施: (1) 检查离心机的转速是否正常； (2) 检查离心机调节阀位置是否正确； (3) 检查空气过滤器及空气加热器管道是否堵塞； (4) 检查电网电压是否正常； (5) 检查电加热器是否正常工作； (6) 检查设备各组件连接是否密封。 喷头振动 主要原因： （1） 喷头的清洗和保养不当引起的喷盘内附有残留物质或主轴产生弯曲和 变形； （2） 离心盘动平衡不好。 补救措施： （1） 检查喷雾盘内是否有残存物质, 若有应及时清洗； （2） 发现主轴有异常, 要进行更换； （3） 对离心盘的动平衡重新调整或更换。 13

7、操作注意事项： 1、首先开启离心风机，然后开启加热器，并检查是否漏气、如正常即可进 行预热，因热风预热决定着干燥设备的蒸发能力，在不影响被干燥物料质量 的前提下，应尽可能提高进风温度。 2、预热时干燥室顶部安放雾化器处，干燥室部和旋风分离器下料口处 必须密封，以免冷风进入干燥室，降低预热效率。 3、当干燥室进口温度达到设定温度时，开启离心喷头，当喷雾头达到 最高转速时，开启进料泵，加入清水喷雾 10 分钟后更换成 料液，进料量 应由小到大，否则将产生粘壁现象，直到调节到适当的要求。料液的浓度应 根据物料干燥的性质来配制，以保证干燥后成品有良好的流动性。 4、干燥成品的温度和湿度，取决于排风温度

8、，在运行过程中，保持排 风温度为一个常数是极其重要的，这取决于进料量的大小，下料量稳定，出 口温度是比较稳定的。若料液的含固量和流量发生变化时出口温度也会出现 变动。 5、产品温度太高，可减少加料量，以提高出口温度，产品的温度太低 ，则反之。对于产品温度较低的热敏性物料可增加加料量，以降低排风温度 ，但产品的温度将相应提高。 14 第三章第三章 喷雾干燥塔组态王实现图喷雾干燥塔组态王实现图 15 第四章、控制系统流程图第四章、控制系统流程图 4.1 燃烧系统流程图 排风机 延时5s投鼓风机 在吹扫条件满 足条件下，连 续吹扫5分钟 吹扫成功 供油泵不泄露的情 况下，投燃料供油 泵。 投燃料增压

9、泵 投助燃风机 投燃料电磁阀 投燃料调节阀 投点火变压器 以上均满足的情况 下，点火许可。 长按点火指令2 秒 10s后火焰正常 点火成功，系统准 备好。 紧急停炉或停 止指令 停止供油泵 停止燃料电磁阀 启动 否 是 否 是 否 是 否 是 停止助燃风机 停止增压泵、调节 阀、点火变压器 停止指令 停止鼓风机、延时 5s后停排风机 结束 投料系统 是 否 图 4.1 燃烧系统流程图 16 当按下开始按钮 2s 后，启动排风机，延时 5s 后，启动鼓风机，使干燥塔内保 持负压。 1. 启动排风机、鼓风机后对系统进行连续吹扫 5 分钟，若在吹到过程中某个开 启的排、鼓风机停止，则重新吹扫。吹扫过

10、程中，吹扫进行中指示灯亮，吹 扫结束后，指示灯灭。 2. 吹扫成功后在燃料供油泵不漏油的情况下，依次开启助燃风机、供油泵、燃 料电磁阀、燃料调节阀、点火变压器。以上均正常投入时，点火许可，同时 点火许可灯亮。 3. 长按点火指令两秒，若十秒后火焰正常，则点火成功，在无急停指令和停止 指令的情况下，系统准备完毕，系统准备完毕指示灯亮，等待投料，同时自 动转为手动。否则依次停止供油泵、燃料电磁阀、助燃风机、增压泵、调节 阀、点火变压器，若有停止指令，则依次停止鼓风机、排风机。否则，依次 开启助燃风机、供油泵、燃料电磁阀、燃料调节阀、点火变压器。恢复到点 火准备状态。 17 4.2 投料系统流程图

11、投料浆泵，延时5 秒喷枪A.否则停止 料浆泵、喷枪A。 当投料温度达到中 等温度设定值时， 投喷枪B。否则停 止喷枪B。 当投料温度达到最 高温度设定值时， 投喷枪C.否则停止 喷枪C。 点火成功，系 统准备完毕。 手动状态自动状态 料浆泵喷枪A、B、C 结束 投料温度达到 最低温度值 是否 图 4.2 投料系统流程图 系统准备完毕后，当投料温度未达到最低值时，为手动状态，可以通过手动头 料浆泵、喷枪。 1. 当投料温度达到最低值时，自动由手动转到自动状态，先投入料浆泵。延时 18 5s，投喷枪 A，不满足时则停止，转为手动。 2. 当投料温度达到中温度值时，投喷枪 B。否则停止喷枪 B。 3

12、. 当投料温度达到高温度值时，投喷枪 C。否则停止喷枪 C。 4.3 燃烧系统流程图 排风温度异常塔内负压异常进口温度异常出口温度异常 声音报警同时闪光 报警。 报警确认 故障解除 闪光变为平光。 工作时，出现 相关参数异 常。 报警灯熄灭 结束 图 4.3 燃烧系统流程图 19 正常干燥过程中，若相关参数异常时，则会进行相应的报警警示。 1. 当排风温度异常时，会出现声音报警，同时排风温度异常灯闪烁报警，按下 报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。 2. 当塔内负压异常时，会出现声音报警，同时塔内负压异常灯闪烁报警，按下 报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。 3.

13、当进口温度异常时，会出现声音报警，同时进口温度异常灯闪烁报警，按下 报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。 4. 当出口温度异常时，会出现声音报警，同时出口温度异常灯闪烁报警，按下 报警确认后，闪光变为平光。故障解除后，报警灯熄灭。 4.4 除尘系统流程图 每20秒气 锤A自动击 打5秒 小火位置 大火位置 延时一分钟，停止 各设备。 系统准备完 毕，正常运行 时。 手动状态 气锤A、B、C 正吹布袋1、2、 3、4、5、6、7、8 反吹布袋1、2、 3、4、5、6、7、8 自动状态 结束 投入正吹布袋1、 2、3、4，延时55 秒 投入正吹布袋1、 2、3、4、5、6、 7、8，

14、延时55秒 自动状态自动状态 已投入气 锤A 自动状态 投入反吹布袋1、 2、3、4、5、6、 7、8，延时5秒 投入反吹布袋1、 2、3、4，延时5秒 手动状态 急停指令，熄 火信号或停止 已投入气 锤B 自动状态自动状态 已投入气 锤B 每20秒气 锤A自动击 打5秒 每20秒气 锤A自动击 打5秒 否 是 图 4.4 除尘系统流程图 1. 点火成功系统准备完毕后，在系统未达到相关要求时，设备启动为自动状态， 20 可以手动投入气锤和布袋。 2. 当小火位置时，自动由手动转为自动，投入正吹布袋 1234，延时 55s，反吹 布袋 1234，延时 5s。若无急停指令，停止指令或火焰状态异常，

15、则循环进 行。若有则延时一分钟，按顺序停止布袋和气锤。 3. 当大火位置时，自动由手动转为自动，投入正吹布袋 12345678，延时 55s， 反吹布袋 12345678，延时 5s。若无急停指令，停止指令或火焰状态异常， 则循环进行。若有则延时一分钟，按顺序停止布袋和气锤。 4. 手动投入气锤后，则气锤变为自动状态，每 20s 自动击打 5s。 21 第五章第五章 控制控制 plcplc 梯形图梯形图 22 第六章、控制系统调试报告第六章、控制系统调试报告 6.1 系统准备阶段 启动前的指示灯检测检测系统是否满足点火条件系统准备完毕。 6.2 点火启动过程 系统启动开机吹扫（10s）吹扫指示

16、灯亮，排风机、鼓风机工作吹 扫结束后吹扫指示灯灭，风压正常启动燃料泵10s 后启动增压泵 10s 后启动燃料电磁阀和助燃风机油压正常10s 后启动点火变压器 点火成功10 秒后关闭点火变压器。 6.3 投料系统进入工作过程 进口温度的判定进口温度正常5s 后启动料浆泵料浆压力的判定 料浆压力正常5s 后按进口温度范围选择开启喷枪个数 6.4 除尘系统进入工作 点火指令长按 2 秒启动排风机10s 后启动鼓风机除尘器的 3 个气 锤按一定频率工作除尘器的 8 个布袋每 2 个一组按顺序以一定的时间间隔 工作规定的时间 6.5 手自切换系统 按下手/自切换键，PLC 脱离对设备的控制，同时切换到手

17、动控制面板；再按 下手/自切换键，切换到 PLC 控制状态，PLC 恢复对设备的控制，同时切断手动 控制面板对设备的控制。 6.6 安全保护系统 停机条件料浆泵，喷枪，燃料泵，助燃风机瞬间停止工作5s 后燃料增 压泵停止工作5s 后燃料电磁阀停止工作鼓风机和排风机保持工作（吹 扫） ，布袋除尘器停止工作吹扫停止系统准备完毕。 6.7 报警系统 报警系统预计实现的功能如下： 报警条件达成（熄火报警除外）对应指示灯闪烁，报警蜂鸣器持续报警 按下确认键指示灯切换成平光，蜂鸣器停止报警。注：该过程可以循环 工作，即按下确认键后第二个报警信号依然可以出发同样的报警。 6.8 真实调试结果 上面为预期要达

18、到的结果，在程序完成之后经调试，发现系统准备阶段的顺序 启动与顺序停止能成功实现，投料系统与除尘器系统也能成功实现，手自动切 换、安全保护系统也能实现，在报警系统方面我们存在着不足，就是报警声音 必须通过报警确认之后才能消除，不能通过其他方法来消除报警声音，这个与 23 实际不符合，另外还有一个变频器的使用不是很熟悉，所以这个功能也没有实 现，总体上来说还是实现了大部分功能。 第七章第七章 心得体会心得体会 回顾起此次的 PLC 课程讨论课，至今我仍感慨颇多。从理论到实践，从程 序完成到程序连线调试再到最后的完成。在这两个星期的时间里，可以说是苦 多于甜，但是可以学到很多有用的东西，不仅巩固了以前学到的 PLC 知识，而 且学到了许多在课本上没有的知识，同时也懂得了一些程序运行的窍门，加深 对 PLC 控制系统的理解与掌握。 这次的讨论课让我感觉到理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是 远远不够的，就像在课程设计中，好多东西自己明明知道，但是就是不会用或 者是设计出来的程序有错误，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从实 践中得出结论，才能真正提高自己的实际动手能力和独立思考能力。在设计过 程中遇