基于PLC的叶轮给煤机控制系统设计

1、基于PLC的叶轮给煤机控制系统设计姓名：陈德立姓名：陈德立班级：自动化班级：自动化B131学号：学号：2013334134基本介绍实际应用必要性：实际应用必要性：叶轮给煤机是火力发电厂缝隙式煤沟中不可缺少的主要设备，也是上煤系统的关键，直接关系到机组的发电安全。由于该设备安装在12m深的煤沟里，其运行环境恶劣、环境潮湿、粉尘浓度大，靠手动操作不仅艰苦，且经常发生事故。为此，发电厂将其改造成远方集控，不仅提高了设备自动化水平，而且减轻了运行人员的劳动强度，增加了电厂机组发电的安全可靠性。叶轮给煤机的作用叶轮给煤机的作用 ： 叶轮给煤机作为从卸煤沟煤槽向输煤皮带上煤的唯一设备，它即可沿卸煤沟纵向轨

2、道行走，也可以停在某一处，把煤定量、均匀、连续地送到带式输送机上，其工作稳定性直接影响到火力发电厂输煤系统的安全运行。 叶轮给煤机的结构叶轮给煤机的结构 ：叶轮给煤机系统主要有叶轮、主电机、煤槽、运煤皮带和行走电动机的行走机构等组成。其中，叶轮和主电动机安装在行走机构上，主电动机带动叶轮旋转。叶轮给煤机随行走机构沿着缝隙式煤沟的横向轨道行走时，它的叶轮伸入煤槽缝隙中，在主电动机的带动下，叶轮以一定的速度转动而将煤定量、均匀、连续的拨入到下面的带式输送机的皮带上。给煤量可以方便地调整，出力从100t/h到1000t/h以上。叶轮的工作面是圆弧状的，也有特殊曲面（如对数螺线面、渐开线面等），故又称

3、叶轮拨煤机。控制系统的控制系统的I/O点及地址分配点及地址分配名称代码I/O点名称代码I/O点前进方向限位开关SQ1I0.0给煤机回复运动SB6I0.6后退方向限位开关SQ2I0.1给煤机前进输入KM1Q0.0叶轮给煤机启动按钮SB3I0.2给煤机后退输入KM2Q0.1叶轮给煤机停止按钮SB4I0.3叶轮给煤机叶轮转动KM3Q0.2给煤机故障停机SB5I0.4从工艺要求上可以看出，从控制方式选择上，需要2个具有连锁功能的启动按钮，分别完成各自的运行、停止和出现故障时的暂停。叶轮给煤机的限位开关有2个分别控制前进和后退。因此，在PLC类型的选择上需要满足6个DI和3个DO点的要求，这就比较好选择

4、了。在我们学院所使用的西门子S7-200系列中的CPU224XP集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，最大扩展值至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。选择此型号的CPU便可以满足工艺要求。PLC选型选型给煤机控制系统原理框图给煤机控制系统原理框图电气控制图电气控制图给煤机一次线路接线图 叶轮一次线路接线图 PLC外部接线图PLC程序设计程序设计 网络1网络2网络3网络4网络5网络6网络7网络8网络9网络10网络11网络12网络13网络14网络15F 网络1、用于一号叶轮给煤机给煤的启动控制；F 网络2、5、14、用于一号

5、叶轮给煤机叶轮先转动然后再前行控制，并禁止一号叶轮给煤机的电机向运行的反方向转动；F 网络3、6、15、用于一号叶轮给煤机后行控制，并禁止一号叶轮给煤机的电机向运行的反方向转动；F 网络4、用于叶轮给煤机停机控制；F 网络7、用于一号叶轮给煤机叶轮转动；F 网络8、用于一号叶轮给煤机故障时紧急停机；F 网络9、用于一号叶轮给煤机故障排除后恢复运行；F 网络10、前进方向限位开关信号输入；F 网络11、后退方向限位开关信号输入；F 网络12、前进时紧急停机记录运行方向；F 网络13、后退时紧急停机记录运行方向。梯形图网络分析梯形图网络分析1当按下一号叶轮给煤机启动开关SB3时，给煤机叶轮先转动，

6、然后一号叶轮给煤机前行控制其停止前行，此时若没有其他输入和输出的干扰，给煤机会一直前行，到达终点时，由限位开关SB1输出控制其停止前行，转而触发一号叶轮给煤机电机反转，即回行。当回行到起点时，由限位开关SF2输出控制其停止向后行驶，而触发一号叶轮给煤机电机反转再次前行。如此反复运行。2当按下叶轮给煤机停止按钮SB4，叶轮给煤机回到起点后再停止运行，同时叶轮停止转动。3当叶轮给煤机在运行当中出于故障需要立即暂停并进行维修，这时可以按故障停机按钮SB5，当故障停机被解除后按故障接触按钮SB6，叶轮给煤机将继续按照故障发生前的运行方向继续运行。工作过程分析工作过程分析本设计针对叶轮给煤机存在的能耗高

7、、故障率高、维护工作量大、无法远方控制、运行环境恶劣等问题,采用PLC技术，对火力发电厂叶轮给煤机控制系统进行改造,完成了火力发电厂叶轮给煤机控制系统的PLC部分设计，基本实现了电厂输煤系统中叶轮给煤机的自动控制工作。采用PLC技术对叶轮给煤机实现自动控制后，保证了输煤设备运行的可靠性、提高输煤系统设备的自动化水平。减少操作人员与维护人员劳动强度、提高经济效益。基本解决了输煤系统叶轮给煤机的远方操作问题。通过叶轮给煤机远方操作的实现可以使燃料生产管理达到整体最优化。进一步减少职工的劳动强度,改善工作环境，消除安全事故隐患;提高输煤系统设备运行可靠性和受控性，具有重大的现实意义。由上述可见，采用

8、PLC技术对叶轮给煤机实现自动控制具有性能稳定、安全可靠，功能齐全等优点，是生产过程自动化，提高电厂经济效益和社会效益不可缺少的手段，是一个可行的最佳选择，值得应用与推广。结结 论论在本课题的整个研究设计过程中，得到了许多老师和同学的鼎力相助，借此机会向他们表示诚挚的谢意。首先感谢我的指导老师李玉杰老师。在整个的设计过程中，李老师对我们热心指导、严格要求，在选题、系统总体设计与技术方案上，给予宝贵的建议，帮助我建立了正确的设计思想，保证了课题的研究和开发工作的顺利完成。我从她那里学到的不仅仅是学术方面的知识，更重要的是严谨的治学态度。在我遇到具体的电路问题上李老师给予我的帮助和指导，感谢李老师，正是因为她一丝不苟，任劳任怨的教