毕业设计（论文）￠2.6×13m水泥磨电气控制系统设计.doc

萬花樓大学（ 学生学号： 院（系）： 年级专业： 指导教师： 助理指导教师： 二〇一〇年六月摘要摘 要随着科学技术的发展，电气控制技术在各领域中得到广泛的应用PLC以其可靠性高、灵活性强、使用方便的优越性，迅速占领了工业控制领域但对于较简单的控制，采用接触继电器控制更为方便在本设计中采用了接触继电器控制和PLC控制相结合来实现水泥磨的电气控制水泥磨是水泥制作的主要设备之一，做好水泥磨电气控制系统，有利于提高水泥的实物质量本设计中水泥磨的控制，主要包括主电机的电气控制、辅助电机的电气控制、主电机润滑站的电气控制、主减速机润滑站的电气控制和两个主轴承润滑站的电气控制前两者采用的是接触继电器控制，四个润滑站采用PLC控制本设计中还有大量的声光报警信号的设计，在水泥磨出现故障时，可以及时的发现和处理还用温度传感器将主轴承温度测出通过A/D转换、单片机处理后显示出来本系统设计正确，能满足工艺要求，操作方法灵活多样，安全保护功能齐全关键词 水泥磨，PLC，控制，传感器ABSTRACTWith the development of science and technology, electrical control technology is more and more applied in many fields, Because of the high reliability flexibility and use convenient of PLC, it rapid occupied in the industrial control area. But using the contact relay control is more convenient for some simple control. This design uses the relay control and PLC control to realize electrical control of cement mill.Cement mill is one of the main equipment for production of cement, achieving of electric control system of cement mill, can improve the quality of cement, and powder of. cement. The design of the cement mill, mainly including electric control of the main motor control, electrical control of auxiliary motors, electrical control of main motor lubrication station, electrical control of main reducer lubrication station and electrical of control two main lubrication station. The former two used to relay control, four lubrication station used PLC control. This design has a large number of sound-light alarm signals, cement grinding malfunction, can be detected and treatment in time. With the temperature sensor measuring bearing temperature by A/D conversion, SCM processes after the show.This system design, can meet the technological requirements, flexible operation method, safety protection function.Key words Cement mill, PLC, Control, SensorI目录目 录摘 要 IABSTRACT II1 绪论 11.1 水泥生产工艺概况 11.2 水泥磨工艺概况 11.3 水泥磨组成设备 22 设计方案 32.1 总体设计方案 32.2 水泥磨操作方式及连锁信号 32.4 电气设计任务分类 52.5 设计任务要求 52.5.1 主电机的设计任务 52.5.2辅助电机的设计任务 52.5.3润滑站的设计任务 63 硬件电路设计 83.1 主电机的控制 83.2 辅助电机的控制 93.3 PLC地址分配 103.4 I/O连接图 113.5 温度检测仪的硬件电路 123.6 电气元件的选择 133.6.1 电气元件选择的基本原则 133.6.2 电气元件选择 144 软件设计 174.1 单片机系统程序设计 174.2 PLC软件设计 184.2.1 PLC程序流程图 184.2.2 低压泵起动、停止，以及压力低时备用泵的自动投入 184.2.3 电加热器的自动投入和停止 204.2.4 冷却水的投入或停止 204.2.5 润滑站综合起停 204.2.6 声光报警程序 214.2.7 高压泵的控制 234.2.8 闪烁信号的产生 245 设计小结 26参考文献 27附录A:I/O地址分配 28附录B：控制接线图 35附录C：程序 41致 谢 6061绪论1 绪论1.1 水泥生产工艺概况水泥生产是由原料预处理（均化、破碎、烘干等）、生料制备（配料、粉磨、均化）、熟料锻烧（分解预热、锻烧、煤磨）、水泥制成（水泥配料、粉磨、包装）四大部分组成，水泥磨是水泥厂粉磨车间的核心设备，它的作用是将96%水泥熟料加入4%的石膏后研磨成一定细度的粉状水泥成品。

粉粒大小必须适当，才能使水泥发挥最大抗压强度一般采用的主要原料是石灰石、粘土和铁粉，将这些原料按一定的比例配合在一起，经粉磨、均化后，用回转窑锻烧制成熟料熟料经再次配料后，先由辊压机将进料压成实饼（小型的水泥厂一般不另设辊压机），再送入水泥磨，磨成粉状的水泥经包装机打包后，制成水泥成品水泥生产工艺流程图如图1.1所示 图1.1 水泥生产工艺流程1.2 水泥磨工艺概况本水泥磨外形是一个长13m直径2.6m的圆筒，内部充满了钢球及辅助设备正常生产时，筒体处于高速旋转状态，在旋转的过程中，通过钢球的辗压和重力等的作用，将由进料端输入的熟料经几个料仓辗磨为符合标准的粉末，然后经出料端将水泥成品送包装车间打包出厂由于磨内采用钢球作为原料辗压的主要物体，所以这类磨机被称为球磨机水泥厂常用的生料磨、煤磨均属球磨机，两者与水泥磨的结构、工作原理、控制方式大同小异水泥磨机械设备如图1.2所示 图1.2 水泥磨机械设备1.3 水泥磨组成设备水泥磨由机械、电气、液压等系统组成，与电气系统有关的技术参数为：① 主电机：水泥磨筒体高速旋转的驱动设备主电机型号为YR1000-8/1180，功率为1000kW，电压6000V，电流121A，频率50Hz，转速740r/min，转子电压967V，转子电流650A。

② 辅助电机：在设备检修时供筒体慢速旋转的驱动设备，型号为Y225S-8，功率为18.5kW，电压380V，电流41.3A③ 主电机润滑站：为主电机提供润滑保护的设备，型号为TE521④ 主减速机润滑站：为减速机提供润滑保护的设备，型号为TE525⑤ 主轴承润滑站：为进料端和出料端主轴承提供润滑及保护的设备，磨机设有两个主轴承润滑站，型号均为TE332X用AD590温度传感器，在进料和出料端筒体内共设置4个对称测温点，用于检测主轴承的温度和超限状态的声光报警设计方案2 设计方案2.1 总体设计方案该电控系统控制任务较多，既有数字量输入输出，又有4点模拟量测温显示任务，故采用以PLC（Programmable Logic Controller）为主的控制系统，将4个主轴承润滑站的控制全部放在PLC的控制下完成主电机采用高压开关柜加液体电阻变阻起动柜控制辅助电机控制由继电接触器电路完成因PLC实时显示功能较差，配备专门的OP面板（人机界面）价格昂贵，故用单片机为核心制成温度检测仪表，用四位数码管显示实时温度，并在测温仪表中配备两个常开触点，引入PLC系统，分别用于上限报警和上上限的自动停磨。

电控系统采用五柜五箱的操作方式控制柜放在车间控制室，现场操作箱放在水泥磨旁边，方便工人的现场操作水泥磨电气总图如图2.1所示① 控制柜包括：1）高压开关柜＋AH02）液体电阻起动柜＋AL03）PLC控制柜＋AL34）主电机润滑站与主减速机润滑站控制柜＋AL15）进料端和出料端主轴承润滑站控制柜＋AL2② 现场操作箱包括：1）辅助电机现场操作箱＋AX02）主电机润滑站现场操作箱＋AX13）主减速机润滑站现场操作箱＋AX24）进料端主轴承润滑站现场操作箱＋AX35）出料端主轴承润滑站现场操作箱＋AX44个单通道温度检测仪分别装在PLC控制柜＋AL3的操作面板上，用数码管实时显示主轴承的实际温度2.2 水泥磨操作方式及连锁信号本电控系统设置的操作方式为集中/现场操作方式和本柜/机旁操作方式两种为了向水泥粉磨站其他设备及总厂DCS提供连锁，需送给外界的连锁信号有：① 高压开关柜合闸信号，即高压柜中真空断路器辅助触点向外引出② 液体电阻起动柜正常运行信号③ 各润滑站正常运行信号图2.1 水泥磨电气总图④ 润滑站综合故障信号⑤ 各润滑站压力、温度均正常时的允许磨机起动信号来自于外界的连锁信号有：① 总厂DCS系统发出的润滑站综合起动信号。

② 总控室发出的磨机起停信号2.3 配电系统因主电机为6kV的高压电机，故从车间变电所应引入6kV的高压电源及380V的三相四线电源；在控制柜内由三相四线制取得一相和地的控制电压为交流220V，另外还需PLC输出板电源AC 110V，它可经一体化电源装置获得因4个润滑站中滤油器所用的压差开关电压为AC 24V，所以经变压器可将AC 220V变为AC 24VPLC输入模块的电压为DC 24V，这也可通过变压器后获得因这些回路较多，应在每一个回路中加入低压断路器予以保护该控制回路配电原理图如图2.2所示图2.2 水泥磨控制回路配电原理图2.4 电气设计任务分类按总体设计方案的要求。