碎煤机振动及轴承温度监视系统PLC课程设计

1、1工艺系统要求1.1工艺要求)/ 17 )/ 712 3 4 /( /( /( /(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。 设计碎煤机的启停控制。显示四个测点的实时值、报警灯、首出报警点的报警时间。 当实值超岀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，非常适用丁这种现场粉尘大、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

2、护主要是设备轴瓦温度的保护。轴瓦运行吋 为防止摩擦过高（超过90°c），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凹油温差及其变化 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 两段工作來完成。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

3、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、噪咅小、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

4、部出料口排出，出料粒度可调、易保证。具冇效率高、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iisz型环锤式碎煤机的实物图。图4.1 hsz型环锤式碎煤机11图4.2 hsz型环锤式碎煤机内部2.2 plc设备选型s7-200 cpu224 plc 抗干扰能力强，可靠性高； 控制系统结构简单，通用性强； 编程方便，易于使用； 功能强大，成木低； 设计、施工、调试的周期短； 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

5、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:c :< :c >:>、亠al1l2!_3碎煤机润滑油泵图4.3电机硬件接线图2.4.2 plc 部分dcovac220v小 bndc24vixw工程名称碎煤视监名称i/o接线设计单位自本061图号22设计人何冰日期09.7.13审核李玉杰gooq0ooooooqoo0o0ogooo000qoqqqg nquaiquouaus iuquoummlii l»$7-200 umuumuuwutiuuuu uem225 2辛0oogooooggg0o

6、0o00o q 0 g q 0 q 0图4. 4 plc硬件接线图2.5 i/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ka10.6左轴承温度报警l1q0.0复位按钮kb10.7左轴承振动报警l2q0.1启动按钮k111.0右轴承温度报警l3q0.2停止按钮k211.1右轴承振动报警l4q0.3润滑油泵电机km1q1.0碎煤机电机km2q1.13 plc软件程序设计m4.03.1 plc主程序w21|>='|90q0.0m4.0sm0.5m1.0m0.0m

7、1.1m1.2m4.0m1.0m1.0m4.0()vw22m250m4.1sm0.5q0.1)m1.1m0.1plc甫事毎苗肺骨協滋色恰初w/23±sm421ml2smp5oo2z*xm5h.1m2.1m4.0m4.1m4.2m4.31 hq)t38inton600-pt100 msm2.0m2.1q1.1sm0.5i1 i1 p icoi0.7coihc1i0.760-cohjr60- pvc1hj ntirfvc1c2ihc2i0.7255-cucturfv3.2电机启停按卜启动按钮时，润滑泵启动，60s z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，60sz后润滑泵

8、停止转动。m2.0()m2.0)t37inton600-pt100 msq1.0m2.1t37m2.1inton600-pt100 mst38q1.1()11.1m2.0ip-lm2.1im4.0im4.1im4.23. 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a1的aiwo、aiw2、aiw4、a1w6进入plc,分别传送到vw1o、 vw20、 vw30、 vw31o温度量程为0t50°c,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在实验室曲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 卜图为实验室

9、左轴承温度m3.0sm0.5m3.1sm0.5pp11.4jicmmov.beno1 1a0-inout-mb10当vw21温度大于90时开始报警；当vw22振动大于250时开始报警。vw21m4.0i>=| ic )90m4.0sm0.5q0.0)m1.0m0.0i0.6m0.0m4.0m0.0m4.0m1.1m1.2m1.3m1.0m1.0(vw22m250m4.0()m4.0sm0.5q0.0)m1.0m0.0m1.0m1.3m1.0()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。q1.1sm0.5i1 i hcocoi0.7cuctur60- fvi p

10、ri ipti ic1i 1cuu 1 urfvi0.760-clc2c210.7cuctu255 -smo.omov.weneno1 1co-inout-mw11smo.o_11lbcmcun1 1mw11-匚in匚out-mb114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动的慚而，逼真地反映现场数据。该软件屮琮捉供了 多种数据类型，可以方便灵活完成统计、查找、管理、事故追忆、趋势分析等功能，能满 足各种工业现场的需要。13

11、6120左轴羊振动133287左轴承雄度右轴承温度右轴承振动f o o o o'图7.1正常运行时组态图图7.2左轴承温度过高时组态图? c)c)(经历两星期的plc设计，感觉忍不住要长出一口气。我们组的5位成员数日来，为 了这个设计可谓废寝忘食，日落不息。将所有的时间均奉献给了这个设计。结果怎样已然不再重要，在这几日里，我们经历了理论上成功的狂喜、程序丢失后 的绝望、陷入困境吋的不知所措，重新投入的振作。这样的设计是无法孤军作战的，只有 通力合作才有可能成功。5位成员在数日里的朝夕相伴屮培养出了无与伦比的默契和深厚 的友谊。除此之外，我们掌握碎煤机监视原理与设计方法与书本以外的技术知

12、识，熟悉plc的 使用方法，培养了专心致志的学习习惯，懂得了相互之间的理解与体谅，可谓获益匪浅。两周的课程设计结束了，它让我从课本中真实的走了出来，给我带了几分兴奋，几分 焦灼，还有几分期待和收获。因为我的盲目和知识的局限，让我在设计上吃了许多的亏，心屮不由的想到，幸好我 是在实习中，不然到了工作，想这样的做法不仅成为大家的笑柄，还会给施工带来巨大的 麻烦，给支出带来巨大的负担。同吋，这也给了我很大的启发，让我有了更多更好的新思 路，在这之后能让我画岀更好的图纸和更多的功能。这样的启发能让我在将來的设计中， 铺平道路，为我们以后的生活、工作打卜坚实的基础这一周的设计终丁落下了帷幕，虽然只是一周，但让我真的学到了不少受益终生的知 识和认识，它不仅丰富了我的知识，更让我看到了实际上的应用。在我的成t之路上留下 了深深的脚印。本人在次特意感谢沈阳工程学院给了我这次宝贵的设计机会，让我实现了心中的梦 想，还要感谢我的设计老师们，是他们让我把梦放飞，是他们的教育让我有了新的认识， 是他们把我从课本屮拉了出来，让我有了生活上的真实感觉，是他们告诉我：我不仅仅是 沈阳工程学院的学生，我同时也是今后社会的贡献者，也是能为国家做出贡献地有用的人。 感谢老师对我们的教育与辅导，让我们有了这次设计的机会，使我们的只是在实际上的应 用。感谢老师！参考文献1王永华现代屯气控