基于PLC的高压微雾除尘系统设计

本文立足当前背景，对PLC的发展历程和发展趋势进行了简要阐述第1章绪论根据卫生部通报的2020年职业病防治工作情况，在2020年23812例新发尘肺病中，煤工尘肺和矽肺病例分别为12564例和9870例，占94.21%,且分布在煤炭行业的病例占57.75%。2020年报告尘肺病例数占职业病报告总例数的87.42%且尘肺病死亡679例，尘1、早期阶段(二十世纪60年代末70年代中期)2、中期阶段(70年代中期至80年代中后期)1.2.2PLC的发展趋势2、光纤通讯是PLC实现网络化的必然选择数字量输入/输出模块实现对压力信号、温度信号和启/停信号的采集，并控制电机、电磁阀的开启。上位机软件采用昆仑通态MCGS组态软件，经过二次开发后可实现对高压微雾系统液运行状态实时显示，故障自动判断，能够对工作过程中发生的异常状况进行报警和第2章PLC设计方法及PLC系统资源介绍2.1PLC的基本工作原理读入信号结果输出与编程器或计算读入信号结果输出2.2PLC程序设计的基本方法入时序问题时，该种方法弊端明显。因为当同时考虑条件和时间时，变得较为复杂。逻辑设计法设计应用程序的一般步骤如图2.2所示。列出执行元件动作节拍表绘制电气控制系统状态转移图进行系统的逻辑设计编写程序图2.2逻辑设计法时序图设计法的应用条件是控制对象有一定的时间顺序关系，如图2.3所示的人行横道交通信号灯的可控制，各方向的不同颜色的灯有着鲜明的时间顺序关系。画出各动作的时序关系图后，很容易理解各个状态转换的时刻和条件。0scT0)图2.3人形横道交通灯控制状态功能图2.2.4顺序控制设计法顺序控制，即在生产过程中，在每一个输入信号的作用下，不同的执行机构按照生产过程确定的内部状态和时间顺序自动和有序地运行。顺序控制就是按照设计的工艺顺序依次执行相应的动作，例如某液压送料机的送料工艺为：加紧——提升——中心位置——下降——放松——返回。在整个工艺执行的过程中，各个动作油缸有着明显的先后顺序关系。一般用于顺序控制的场合中，规律性较强。在顺序控制的程序编制过程中，需要首先建立完整的工艺过程的功能图标，功能图标可清晰地反映出各个工序之间的动作顺序关输入信号输出信号地址号名称地址号名称就地/远程信号1#寨泵远程启停控制运行信号2#计基东远程启停控制故障信号3#柱寒泵远程启停控制就地/远程信号2#柱寒泵4#村基泵远程启停控制运行信号1#电动调节阀打开故障信号1#电动调节阿关闭就地/远程信号3#柱害泵4#柱基泵2#电动调节阀打开运行信号2#包动谢节阀关闭故障信号就地远捏信号3#包动谢节阀打开3#电动调节阀关团远行结号4#电动调节阀打开故障信号4#L动调节阀关闭开到位电动阀电动阀打开关到位电动阀关闭高液位信号液位开关备用中液位信号备用低液位信号温度信号1组喷端湿度信号流量信号压力信号温度信号2组喷端湿度信号流量信号压力信号温度信号3组喷嘴湿度信号流量信号压力信号温度信号4组喷嘴湿度信号流量信号压力信号压力信号进水日第3章高压微雾除尘系统的PLC设计与实现3.1高压微雾除尘控制系统需求分析高压微雾除尘系统主要是通过PLC控制1台加压泵和3组电磁阀的起停动作，当PLC(3)当自动控制系统出现故障时，发出报警，并提示手动启动(4)通过上位机监控系统状态和报警，如水压欠压报警、增压泵保养到限报警灯，(1)手动按钮控制系统。实现手动和自动两种工作方式的转换手动操作时，通过按(2)阀控制系统。它控制主喷淋管路3各电磁阀的开启和关闭功能。可以实现远程(3)电气控制系统。实现1台加压泵的自动/手动通电与断电的电气控制，利用PLC(4)人际系统。监控高压微雾除尘系统工作状态，包括电磁阀通断状态，并实时监3.2基于PLC的高压微雾除尘控制系统设计结构框图设计以及控制流程的设计，流程启动信号的传输关系，控制点数的确定和主要元根据转接塔高压微雾除尘系统的控制要求，PLC控制系统主要是对1台加压泵和3路电磁阀进行控制，向上位监控机传送电磁阀开启状态、管路压力、增压泵保养信息等。由此，高压微雾除尘控制系统的基本结构框图如图3.1所示。监控/显示加压泵电磁阀1电磁阀2电磁阀3图3.1高压微雾系统基本结构框图制着加压泵、电磁阀1、电磁阀2、电磁阀3。根据高压微雾控制系统控制要求，自动控制流程如图3.2所示。N远程/本地远程Y本地返回图3.2高压微雾西控制逻辑高压微雾控制系统控制逻辑如图3.2所示，开机计入系统后可以远程或者本地操作，通过控制3路电磁阀来控制增压泵启动、喷淋作业等。根据高压微雾除尘系统控制要求，其电源、伴热、动作机构、显示等的分布和信号传输关系示意图如图3.3所示。电源线电能錢电源线电能錢伴燃电源线电源线电源线电源线交覆接过滤孟中同维电器色食通色食通触屏输出点供电ptc输出点供电C电端线位电端线器此随增健区出水电种电ut既州1和不见编程控制器编程控制器压出水g本关不t衰度第丝洲开0机幅度开机我片中不显定6项目名称模拟量输入备注总点数增压泵出口压力1模拟量：增压泵出口压力I点：10点瞬时流量2模拟量：管路瞬时流量预留点7项目名称数字量输入备注总点数1台增压泵1手动按钮启动/停止I点：16点3路电磁阀6急停按钮1手动/自动选择按钮1皮带机信号1预留点数6项目名称数字量输出备注总点数1台增压泵1运行及指示O点：15点3路电磁阀6运行及指示急停按钮1运行及指示运行指示-自动/手动分别指示皮带机信号1运行及指示预留点数6表3.4关键元器件选型表元件数量功能及说明厂家压力传感器1电流型输出4-20mA,量程0-600bar,额定电压24v,用于测量多点压力流量计1椭圆齿轮流量计，型号LC-A,通径25/40/50/80,宁波北仑计量仪表输出信号：4-20mA,额定压力16bar,用以测有限公司中央处理器16ES7317-2AJ10-0AB0,发出控制指令西门子模拟量输入模块36ES7331-7KF02-0AB0(8通道输入，12位分辨率),可做电流/电压/热电偶输入模块，可再扩展西门子模拟量输出模块16ES7332-5HF00-4AB1(8通道输出，12位分辨西门子数字量输入模块2钮信号输入西门子数字量输出模块2数字信号西门子人机界面1型号：TPC1561Hi;额定电压24VDC,可扩展CAN接口，用于实现对可靠性试验数据的存档、北京昆仑通态本课题的程序编制通过西门子s7-200实现，设计程序图如下。根据上述的控制逻辑，编写了高压微雾除尘系统的PLC控制程序，程序节选如图3.5所示。N警报容续图3.5高压微雾除尘系统PLC编程节选通过新建项目，创建工程文件，然后利用项目文件下的PLC类型进行设置，选择合适的PLC类型为CPU224XPCN,如图3.6所示。X的存储区范围参数，请选读取PIC取消图3.6PLC类型参数设置由于该控制系统使用无线遥控终端，为了在项目创建期间完成PLC和上触摸板之间的通信，必须设置与软件的通信参数，所以上触摸板的通信参数与软件设置的参数对应，在阅读栏的通信系统单元中设置PLC的通信参数。此处通信速度为9600b/s,站址为0,接口通信方式为PC/PPI系统，具体如图3.7所示。3网络参数传输通率帮助添加除传输军():设置PG/PC接口3取消00s在项目符号表的编辑过程中，主要指外部变量的产生，可以通过添加符号、地址、注释快字符表可以有效防止用户在编程时重复使用地址。本系统建立的符号表如图3.8所示。用用文序向导时比计传理府拉制国移位能字心田自NodaWPa0号池u2出压寸转换3胜45法号G4029X74我水同2神县9日吨动精打开527打开2间动图3.8高压微雾除尘系统符号表s64L640符号地址坚接通1出口治里采集值1原出口时流量m3/0.11品出下高量转植值图3.9工程量转换过程瞬时流速m3/h被存储在地址VD116中，使得瞬时流速。中断调用程序如图3.10所示。同络3同络3中断初拍化0注程o图3.10中断程序调用过程3.4高压微雾除尘系统组态界面的开发运行界面运行界面控制界面电机电源过滤箱温度注机温度保温电源电阅电源控制电源电磁阀2主机电磁阀3本地模式远程模式图3.11基于MCGS技术运行界面图3.12基于MCGS技术的人机交互界面(1)在控制柜运输过程中，可能会造成柜内元器件接线柱螺栓松动，因此应该检查(3)检查控制柜内部有无短路现象。(4)为了确保通讯正常，检查通讯回路是否连接正常。(5)与设计图纸比较检查主要控制回路是否正确。此外，为确保PLC状态开关在向PLC送电前处于“STOP”状态，并防止现场设备因(1)空载试车(2)带载试车图3.13高压微雾系统调试效果本论文是一个研究应用型课题，在对PLC的基本概念和发展趋势有了全面了解的基础上，对PLC的编程基本方法进行了深入学习和研究，比较了经