锅炉车间输煤机组控制

2.1.1 锅炉车间输煤机组控制
输煤机组控制系统示意图如图11-10所示，输煤机组控制信号说明见表11-6。

图11-10 输煤机组控制系统示意图
表11-6 输煤机组控制信号说明
输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1～M6和一台磁选料器YA组成。

SA1为手动/自动转换开关，SB1和SB2为自动开车/停车按钮，SB3为事故紧急停车按钮，SB4～SB9为6个控制按钮，手动时单机操作使用。

HA为开车/停车时讯响器，提示在输煤机组附近的工作人员物煤机准备起动请注意安全。

HL1～HL6为Ml～M6电动机运行指示，HL7为手动运行指示，HL8为紧急停车指示，HL9为系统运行正常指示，HL10为系统故障指示。

2.1.2 输煤机组控制要求
(1) 手动开车/停车功能SA1手柄指向左45º时，接点SA1-1接通，通过
SB4～SB9控制按钮，对输煤机组单台设备独立调试与维护使用，任何一台单机开车/停车时都有音响提示，保证检修和调试时人身和设备安全。

(2) 自动开车/停车功能SA1手柄指向右45º时，接点SA1-2接通，输煤机组自动运行。

1) 正常开车按下自动开车按钮SB1，音响提示5s后，回收电动机M6起动运行并点亮HL6指示灯；10s后，2#送煤电动机M5电动机起动运行并点亮HL5指示灯；10s后，提升电动机M4起动运行并点亮HL4指示灯；10s后，破碎电动机M3起动运行并点亮HL3指示灯；10s后，1#送煤电动机M2起动运行并点亮HL2指示灯；10s后，给料器电动机M1和磁选料器YA起动运行并点亮HL1指示灯；10s后，点亮HL9系统正常运行指示灯，输煤机组正常运行。

2) 正常停车按下自动开车按钮SB2，音响提示5s后，给料器电动机M1和磁选料器YA停车并熄灭HL1指示灯，同时，熄灭HL9系统正常运行指示灯；10s后，1#送煤电动机M2停车并熄灭HL2指示灯；10s后，破碎电动机M3停车并熄灭HL3指示灯；10s后，提升电动机M4停车并熄灭HL4指示灯；10s后，2#送煤电动机M5电动机停车并熄灭HL5指示灯；10s后，回收电动机M6停车并熄灭HL6指示灯；输煤机组全部正常停车。

3) 过载保护输煤机组有三相异步电动机M1～M6和磁选料器YA的过载保护装置热继电器，如果电动机、磁选料器在输煤生产中，发生过载故障需立即全线停车并发出报警指示。

系统故障指示灯HL10点亮，HA电铃断续报警20s，HL10一直点亮直到事故处理完毕，继续正常开车，恢复生产。

4) 紧急停车输煤机组正常生产过程中，可能会突发各种事件，因此需要设置紧急停车按钮，实现紧急停车防止事故扩大。

紧急停车与正常停车不同，当按下红色蘑菇形紧急停车按钮SB3时，输煤机组立即全线停车，HA警报声持续10s停止，紧急停车指示灯HL8连续闪亮直到事故处理完毕，回复正常生产。

5) 系统正常运行指示输煤机组中，拖动电动机M1～M6和磁选料器YA 按照程序全部正常起动运行后，HL9指示灯点亮。

如果有一台电动机或选料器未能正常起动运行，则视为故障，系统故障指示灯HL10点亮，输煤机组停车。

(3) 相关参数
1) M1～M6及磁选料器YA功率如图11-11中所示。

2) 指示灯HL：0.25W，DC24V。

3) 电铃HA：8W，AC220V。

2.2锅炉车间输煤机组控制系统总体方案设计
为了保证输煤系统的正常、可靠运行，该系统应满足以下要求：
（1）供煤时，各设备的启动、停止必须遵循特定的顺序，即对各设备进行联锁控制；（2）各设备启动和停止过程中，要合理设置时间间隔（延时）。

启动，停车延时统一设定为10s。

启动延时是为保证无煤堆积以发生故障；停车延时是为保证停车时破碎机等为空载状态；
（3）运行过程中，某一台设备发生故障时，应立即发出报警并自动停车，其整个输煤设备也立即停车。

此外在现场也有控制系统装置运行的按钮；
（4）可在线选择启动备用设备。

在特殊情况下可开启另一套备用设备，由两条输煤线的有关设备组成交叉供煤方式；
（5）可显示各机电设备运行状况，在集中控制室即可控制系统设备启停。

2.3锅炉车间输煤机组控制原理图设计
1.主电路设计
锅炉车间运煤机组系统主电路图如图2-3所示
图2-3 锅炉车间运煤机组系统主电路图
1) 主回路中交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM5分别控制三相异步电动机M1～M6
2) 电动机M1、M2、M3、M4、M5、M6由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6实现过载保护。

3) QF为电源总开关，既可完成主电路的短路保护，又起到分断三相交流电源的作用，使用和维修方便。

4) 熔断器FU1、FU2、FU3、FU4、FU5、FU6分别实现各负载回路的短路保护。

2.4 PLC硬件控制电路设计
1)硬件结构设计。

了解各个控制对象的驱动要求，如：驱动电压的等级为DC24~V；分析对象的控制要求，确定输入/输出接口（I/O）数量；输入端口13个输出端口17个，确定所控制参数的精度及类型，选择适合的PLC机型及外设，PLC选择三菱FX2N-6OMT-D完成PLC硬件结构配置。

表2-1和表2-2分别为输煤机组控制系统PLC输入和输出接口功能表。

表2-1 输煤机组控制系统PLC输入接口功能表
10 系统故障指示灯HL10 Y20
11 报警电铃HA Y14
12 输煤机组单机运行指示HL1 Y6
表2-2 输煤机组控制系统PLC输出接口功能表
2) 根据上述硬件选型及工艺要求，绘制PLC控制电路接线图，编制I/O接口功能表。

图2-4
3) PLC输入回路中，信号电源由PLC本身的24V直流电源提供，所有输入COM 端短接后接入PLC电源DC24V的（＋）端。

输入口如果有有源信号装置，需要考虑信号装置的电源等级和容量，最好不要使用PLC自身的24V直流电源，以防止电源过载损坏或影响其他输入口的信号质量。

2.5 PLC控制程序设计
1) 程序设计。

根据控制要求，建立输煤机组控制系统流程图，如图2-5所示，表达出各控制对象的动作顺序，相互间的制约关系。

在明确PLC寄存器空间分配，确定专用寄存器的基础上，进行控制系统的程序设计，包括主程序编制、各功能子程序编制、其他辅助程序的编制等。

图2-5 车间运煤机组系统控制流程图锅炉车间运煤机组系统PLC控制程序如图2-6所示
图2-6 车间运煤机组系统PLC控制梯形图程序
2.6 梯形图程序调试
实验室没有相应的实物控制模型，因此，在调试系统控制程序时，所有的输入信号均用开关信号来代替，所有的输出均用指示灯来表示。

由于实验室的PLC 输出端口过少，不能完全满足我们的要求，所有我们将程序分开调试。

调试时，首先按控制系统PLC接线图完成硬件接线，并仔细检查接线是否有误。

首先首先我们进行手动部分的调试，按下X1，下面就可以进行手动控制了。

接着按下X3则Y0和Y6灯亮。

同样，按下其它手动开关相应的灯会亮。

再次按下手动开关即按下停止按钮，相应的灯就熄灭。

下一步我们进行了自动部分的调试。

按下X2，选择到程序的自动部分，接着按下X11，自动部分开始运行，5秒后，第一个灯亮，10秒后第二个灯亮，直到最后一个灯亮。

当灯全部亮时，正常运行指示灯Y17亮；如果又一个或几个灯不亮，那么系统故障指示灯就会亮。

按下手动停止按钮X12，5秒后，第一个灯熄灭，10秒后第二个灯熄灭，按此直到最后一个灯熄灭。

接着我们将手动和自动部分联合起来调试，因为电动机的运动时相似的，所以我们选择6台电动机。

调试结果和分开调试一样。