技師專業(yè)論文(新1)-

1、技師專業(yè)論文職業(yè)(工種:維修電工PLC控制鍋爐循環(huán)泵軟啟動(dòng)器控制程序PLC控制鍋爐循環(huán)泵軟啟動(dòng)器控制程序摘要:根據(jù)原有三臺(tái)循環(huán)泵的運(yùn)行模式,即兩用一備的運(yùn)行方式,第一臺(tái)循環(huán)泵的啟動(dòng)取決于以下條件:故障停止次數(shù)最少、工作時(shí)間最少。兩臺(tái)循壞泵同時(shí)運(yùn)行時(shí),根據(jù)鍋爐運(yùn)行的數(shù)量自動(dòng)退出運(yùn)行的條件:工作時(shí)間最長(zhǎng)。程序設(shè)計(jì)采用梯形圖的方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。日本富士公司的FLEXPLC編程軟件進(jìn)行編程?？刂葡到y(tǒng)采用PLC進(jìn)行自動(dòng)控制,本系統(tǒng)采用日本富士公司生產(chǎn)的NB2-U56R型繼電器輸出PLC控制器。循環(huán)泵的功率為30KW為了減少對(duì)電機(jī)、水泵及電網(wǎng)的沖擊啟動(dòng)元件采用軟啟動(dòng)器。-3000-37KW型軟啟動(dòng)器。本系

2、統(tǒng)采用的是浙江西普電氣有限公司生產(chǎn)的XPR1關(guān)鍵詞:程序、指令表、I/O地址、原理圖、PLC、軟啟動(dòng)器。引言設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)通常包括日常點(diǎn)檢、巡回檢查、定期檢查與定期預(yù)防性試驗(yàn)和改進(jìn)維修。以上五種方式是以設(shè)備的利用率為中心維修方式即設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間為中心,近似利用率的評(píng)估主要靠故障次數(shù)和停機(jī)時(shí)間這兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估?？刂瞥绦虻木幹埔栽O(shè)備的利用率為主導(dǎo),根據(jù)原有三臺(tái)循環(huán)泵的運(yùn)行模式,即兩用一備的運(yùn)行方式,第一臺(tái)循環(huán)泵的啟動(dòng)取決于以下條件:故障停止次數(shù)最少。兩臺(tái)循壞泵同時(shí)運(yùn)行時(shí),根據(jù)鍋爐運(yùn)行的數(shù)量自動(dòng)退出運(yùn)行的條件:工作時(shí)間最長(zhǎng)。程序控制器采用PLC可編程邏輯控制器,PLC是專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一

3、種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置,是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行指令,進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、技術(shù)和算術(shù)等操作,并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出,控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程。軟啟動(dòng)器是利用晶閘管交流調(diào)壓技術(shù)制作的調(diào)速設(shè)備,通過(guò)改變晶閘管的觸發(fā)延遲角,調(diào)節(jié)晶閘管的輸出電壓,使電動(dòng)機(jī)的電壓從啟動(dòng)電壓上升的額定電壓。軟啟動(dòng)器的使用可以減小對(duì)電機(jī)、機(jī)器及電網(wǎng)的沖擊。一、系統(tǒng)構(gòu)成(一、軟啟動(dòng)器控制柜采用中國(guó)浙江西普電器有限電器公司生產(chǎn)的XPR-3000-37KW軟啟動(dòng)器。11.軟啟動(dòng)器保護(hù)功能:(1欠壓、施壓、過(guò)壓保護(hù)。(2啟動(dòng)器過(guò)熱、啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)。(3輸入缺相、輸出缺相、三相不

4、平衡保護(hù)。(4啟動(dòng)過(guò)流、運(yùn)行過(guò)載、負(fù)載短路保護(hù)。2.啟動(dòng)器外接端子說(shuō)明。(附件:圖1(1端子、為旁路輸出:用于控制旁路接觸器,為常開(kāi)無(wú)源出點(diǎn),啟動(dòng)成功時(shí)閉合。接點(diǎn)觸點(diǎn)為AC220V/5A。(2端子、為可編程繼電器輸出:輸出方式與功能由設(shè)置項(xiàng)設(shè)定,為常開(kāi)無(wú)源點(diǎn)。(此處設(shè)置為準(zhǔn)備狀態(tài)(3端子、為故障輸出:軟啟動(dòng)發(fā)生故障或失電時(shí)閉合,工作正常為開(kāi)路,為無(wú)源觸點(diǎn)。(4端子為瞬停輸入:軟啟動(dòng)器正常工作時(shí)此端子必須與端子短接。若此端子與端子開(kāi)路時(shí),軟啟動(dòng)器無(wú)條件停止工作。(5端子、為外控啟動(dòng)、停止按鈕。(6端子11、12為020mA直流模擬輸出。3.軟啟動(dòng)柜控制原理(附件:圖2(1軟啟動(dòng)器手動(dòng)啟動(dòng):將手/

5、自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)至手動(dòng)位置,手動(dòng)信號(hào)輸出繼電器吸合,向PLC提供信號(hào)。按啟動(dòng)按鈕2SB通過(guò)停止按鈕1SB是啟動(dòng)繼電器1KA線圈的電,其接點(diǎn)是軟啟動(dòng)器端子“8”、“9”通過(guò)端子“10”得電,軟啟動(dòng)器進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài),通過(guò)一定的延時(shí)1-KM吸合循環(huán)泵進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。(2軟啟動(dòng)器自動(dòng)運(yùn)行:將手/自動(dòng)裝換開(kāi)關(guān)至自動(dòng)位置,PLC控制器通過(guò)端子“19”、“20”控制軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)檢測(cè)故障輸出、旁路輸出、運(yùn)行準(zhǔn)備、手動(dòng)輸出信號(hào)。(二、PLC控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)采用日本富士公司生產(chǎn)的NB2U56R型的控制器。1.NB2的基本單元 2.性能規(guī)格 3.設(shè)備一覽表 4.輸入輸出地址分配(附件:圖三輸入地址:X0

6、00X01B共計(jì)28點(diǎn)。輸出地址:Y01CY037共計(jì)28點(diǎn)。二、PLC程序設(shè)計(jì)的基本方法及步驟(一PLC程序設(shè)計(jì)基本方法IEC1131-3是PLC程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn),它為PLC設(shè)計(jì)語(yǔ)言指定了語(yǔ)法和語(yǔ)義,實(shí)際上就是PLC語(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)定義了如下程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。1.指令列表(IL:語(yǔ)句列表就是助記符程序,它由一條一條的指令組成,因此很像匯編語(yǔ)言,該語(yǔ)言非常適合程序設(shè)計(jì),但是對(duì)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者,顯得有點(diǎn)麻煩和浪費(fèi)時(shí)間。2.結(jié)構(gòu)文本(ST:結(jié)構(gòu)文本語(yǔ)言是屬于高級(jí)語(yǔ)言,由于它是高級(jí)語(yǔ)言,所以處理復(fù)雜數(shù)學(xué)任務(wù)和算法時(shí)非常容易。3.功能塊語(yǔ)言(FBD:該語(yǔ)言使用ICE功能庫(kù)中的功能塊來(lái)產(chǎn)生程序。4.順序功

7、能圖(SFC:該方法是一種圖解方法。他的特點(diǎn)是將一個(gè)控制過(guò)程劃分為許多功能步,只要滿足條件,就可以從一個(gè)工作步轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)工作步。順序功能圖又簡(jiǎn)稱為SFC圖。5.梯形圖(LD:該方法是建立在傳統(tǒng)的繼電器接點(diǎn)和線圈之上的一種PLC程序設(shè)計(jì)方法,編程規(guī)則如下:(1梯形圖中的各軟繼電器必須是所用機(jī)器允許范圍內(nèi)的軟繼電器,各軟繼電器的軟觸電可以無(wú)限次的使用,不受數(shù)量的限制。(2每個(gè)梯級(jí)都是從左母線開(kāi)始,到右母線結(jié)束。各梯級(jí)中所有的觸點(diǎn)只能在軟繼電器線圈的左邊,而不能與右母線直接連接。軟繼電器只能在右母線上。(3觸電一般應(yīng)劃在水平線上,不能劃在垂直線上。(4多條支路并聯(lián)時(shí),串聯(lián)觸電多的支路應(yīng)劃在該并聯(lián)

8、電路上部。多個(gè)并聯(lián)電路串聯(lián)時(shí),并聯(lián)觸點(diǎn)多的電路應(yīng)劃在該串聯(lián)電路的左部。這樣編成可以減少用戶程序的步數(shù),從而縮短程序掃描時(shí)間。(5梯形圖必須符合從左到右、從上到下的順序執(zhí)行原則。對(duì)于不符合此原則的電路,不能直接編程,必須按其邏輯功能進(jìn)行等效變換。(二程序設(shè)計(jì)的一般步驟1.分析被控對(duì)象的工藝流程和系統(tǒng)控制要求,明確動(dòng)作的順序和條件,畫出控制系統(tǒng)的流程圖。如果控制系統(tǒng)較簡(jiǎn)單,可省略。2.將所有的現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)和輸出控制對(duì)象分別列出,并按PC內(nèi)部可編程元件號(hào)的范圍,給每個(gè)輸入和輸出分配一個(gè)確定的I/O端編號(hào),編制出PC的I/O的I/O分配表,或繪制出PC的I/O接線圖。3.設(shè)計(jì)梯形圖程序,編寫指令語(yǔ)句表

9、。4.用編程器將程序鍵入到PC的用戶存儲(chǔ)器,并調(diào)試程序,直到達(dá)到系統(tǒng)的控制要求。(三編程軟件介紹1.程序的編制采用日本富士公司提供的FIEX PC PROGRAMMER編程軟件。其功能包括:參數(shù)設(shè)置、PLC 運(yùn)行監(jiān)視、記憶清除、日期設(shè)置、程序診斷功能、口令設(shè)置、程序加載及通訊、PLC運(yùn)行控制、自動(dòng)生成指令列表等功能。2.本程序使用該軟件進(jìn)行梯形圖編程,自動(dòng)生成指令表、I/O地址分配表及內(nèi)部軟繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器地址分配表。三、控制程序設(shè)計(jì)(一PLC系統(tǒng)的I/O設(shè)置1.PLC系統(tǒng)輸入(1啟動(dòng)/停止按鈕輸入 1SB、2SB。(21-4號(hào)鍋爐運(yùn)行信號(hào)(31-3號(hào)軟啟動(dòng)柜的手/自動(dòng)信號(hào)、運(yùn)行準(zhǔn)備信號(hào)

10、、故障輸出信號(hào)、軟啟動(dòng)旁路運(yùn)行信號(hào)。(41號(hào)軟啟動(dòng)柜、2號(hào)軟啟動(dòng)柜故障計(jì)數(shù)、時(shí)間統(tǒng)計(jì)的強(qiáng)制清零。2.PLC系統(tǒng)的輸出(11-3號(hào)軟啟動(dòng)柜的啟動(dòng)信號(hào)。(2鍋爐準(zhǔn)許啟動(dòng)信號(hào)。(31-3號(hào)軟啟動(dòng)柜故障報(bào)警指示燈(黃色閃爍HL。(41-3號(hào)軟啟動(dòng)柜手動(dòng)信號(hào)指示燈(白色HW。(51-3號(hào)軟啟動(dòng)器的旁路運(yùn)行指示燈(紅色HR。3.PLC控制系統(tǒng)接線圖(附件:圖四(二邏輯控制原理1.系統(tǒng)通電首先進(jìn)行輸入信號(hào)的檢測(cè),檢查有無(wú)故障信號(hào)輸入。2.通電后軟啟動(dòng)器有故障信號(hào)輸入則故障燈閃爍(HY。3.系統(tǒng)的故障次數(shù)的統(tǒng)計(jì)依靠故障輸入繼電器的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。通過(guò)1-2號(hào)軟啟動(dòng)器的故障計(jì)數(shù)的比較,故障次數(shù)少的輸出啟動(dòng)繼電器為

11、啟動(dòng)做好準(zhǔn)備,如果故障次數(shù)相同則1號(hào)啟動(dòng)器準(zhǔn)備啟動(dòng)。4.系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間的統(tǒng)計(jì)根據(jù)旁路運(yùn)行接觸器提供的信號(hào)進(jìn)行計(jì)時(shí),計(jì)時(shí)器與計(jì)數(shù)器配合使用可以得到長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行數(shù)據(jù),通過(guò)1-2號(hào)軟啟動(dòng)器運(yùn)行時(shí)間的比較,運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)的循環(huán)泵在兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行時(shí)先退出運(yùn)行。時(shí)間相等則1號(hào)循環(huán)泵先退出運(yùn)行。5.啟動(dòng)按鈕2SB啟動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行,停止按鈕1SB停止系統(tǒng)運(yùn)行。系統(tǒng)只有在兩臺(tái)以上軟啟動(dòng)柜正常的情況下才可啟動(dòng)。6.當(dāng)兩臺(tái)以上的鍋爐運(yùn)行時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)第二臺(tái)循環(huán)泵。7.當(dāng)一臺(tái)循環(huán)泵發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)啟動(dòng)另外一臺(tái)循環(huán)泵,如果兩臺(tái)運(yùn)行的循環(huán)泵同時(shí)損壞,啟動(dòng)備用泵。同時(shí),控制鍋爐停止運(yùn)行。8.當(dāng)設(shè)備更換或大修后,可以采用短路筆進(jìn)行系

12、統(tǒng)的復(fù)位。(三程序設(shè)計(jì)1.I/O地址分配表(1計(jì)數(shù)器 (2內(nèi)部繼電器 (3定時(shí)器 (4輸入繼電器 (5輸出繼電器 2.程序分析(1通電后系統(tǒng)狀態(tài)檢查程序:通電后程序首先檢測(cè)軟啟動(dòng)柜的狀態(tài),進(jìn)行如下檢查:1-3號(hào)軟啟動(dòng)柜的手/自動(dòng)狀態(tài)、運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)及故障狀態(tài)。(2梯形圖: (3語(yǔ)句表: 3.故障指示程序:軟啟動(dòng)柜發(fā)生故障后,該啟動(dòng)柜故障燈1次/秒的頻率閃爍。(1梯形圖: (2時(shí)序圖:延時(shí)T0010輸出時(shí)故障指示燈熄滅,T0010截至?xí)r故障指示燈點(diǎn)亮。 T(3語(yǔ)句表: 4.故障計(jì)數(shù)比較程序:1、2號(hào)軟啟動(dòng)器的故障輸出點(diǎn)閉合后故障計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)一次,最高計(jì)數(shù)為一萬(wàn)次,程序通過(guò)對(duì)計(jì)數(shù)器C0000和C000

13、1的比較,故障發(fā)生次數(shù)低的軟啟動(dòng)柜先啟動(dòng),如果故障次數(shù)相等先啟動(dòng)1號(hào)軟啟動(dòng)柜控制的循環(huán)泵。當(dāng)設(shè)備進(jìn)行大修或更換后可對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行清零。由于受鍋爐啟動(dòng)臺(tái)數(shù)的控制,當(dāng)兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的鍋爐啟動(dòng)時(shí),1、2號(hào)循環(huán)泵同時(shí)啟動(dòng),此時(shí),故障控制啟動(dòng)回路禁止輸出。(1梯形圖: (2語(yǔ)句表: 5.運(yùn)行時(shí)間累計(jì)程序:運(yùn)行時(shí)一號(hào)啟動(dòng)柜運(yùn)行接觸器吸合X0009接通。定時(shí)器T0000開(kāi)始計(jì)時(shí),定時(shí)器設(shè)定值為1分鐘,定時(shí)器置零后通過(guò)T0000常閉點(diǎn)重新開(kāi)始計(jì)時(shí),同時(shí)M001C接通計(jì)數(shù)器C0002計(jì)數(shù)“1”。C0002設(shè)定值為4320,即為4320分鐘(3天。C0002計(jì)數(shù)至4320后接通輸出,使C0003計(jì)數(shù)“1”。C000

14、3計(jì)數(shù)器設(shè)定值為120即為360天。二號(hào)啟動(dòng)柜控制同理。(1梯形圖: (2語(yǔ)句表 6.運(yùn)行時(shí)間比較控制程序:通過(guò)對(duì)計(jì)數(shù)器數(shù)值的比較,運(yùn)行時(shí)間短的循環(huán)泵輸出啟動(dòng)控制信號(hào),初次啟動(dòng)時(shí)該輸出被禁止。計(jì)數(shù)器的比較先進(jìn)行高位計(jì)數(shù)器的比較,只有高位計(jì)數(shù)器的值相等時(shí)低位計(jì)數(shù)比較回路才可輸出。(1梯形圖: (1啟動(dòng)程序:按鈕2SBS使輸入接點(diǎn)X0001得電通過(guò)故障判斷回路M0003啟動(dòng),并自鎖。系統(tǒng)啟動(dòng)后各運(yùn)行啟動(dòng)接點(diǎn)將故障判斷回路短路,從而避免由于故障判斷回路引起循環(huán)泵停機(jī),造成鍋爐損壞。故障判斷回路在啟動(dòng)開(kāi)始之前應(yīng)保障必須有兩臺(tái)以上的啟動(dòng)柜能夠正常工作才可以啟動(dòng)系統(tǒng)。故障控制回路邏輯關(guān)系:Y=A.B+A.

15、C+B.C(1梯形圖: 7.啟動(dòng)運(yùn)行程序:首次啟動(dòng)時(shí),通過(guò)故障比較程序的輸出啟動(dòng)相應(yīng)的啟動(dòng)器控制循環(huán)泵的啟動(dòng)并維持運(yùn)行。當(dāng)有兩臺(tái)以上的鍋爐運(yùn)行時(shí),二次啟動(dòng)接點(diǎn)M0006接通,兩臺(tái)循環(huán)泵將同時(shí)啟動(dòng),M0006維持循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行,同時(shí)將故障輸出回路封鎖停止輸出。另外,通過(guò)M0006接點(diǎn)和運(yùn)行時(shí)間控制回路將時(shí)間鎖定繼電器輸出鎖定,當(dāng)M0006退出時(shí)用時(shí)間控制回路繼續(xù)維持運(yùn)行時(shí)間少的循環(huán)泵繼續(xù)運(yùn)行。采用鎖定繼電器輸出,是為了避免隨著運(yùn)行時(shí)間的增加,時(shí)間控制回路輸出轉(zhuǎn)換造成系統(tǒng)的運(yùn)行混亂。 (2語(yǔ)句表 8.備用泵啟動(dòng)及鍋爐運(yùn)行準(zhǔn)備回路程序:系統(tǒng)單臺(tái)運(yùn)行時(shí),當(dāng)兩臺(tái)循環(huán)泵都發(fā)生故障時(shí)備用泵才啟動(dòng)。雙泵運(yùn)行時(shí),

16、有一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)備用泵啟動(dòng)。系統(tǒng)啟動(dòng)后,只要有任何一臺(tái)運(yùn)行泵運(yùn)行后,鍋爐系統(tǒng)才可啟動(dòng)。(1梯形圖: (2語(yǔ)句表 9.二次啟動(dòng)(雙泵運(yùn)行控制程序:兩臺(tái)或兩臺(tái)以上鍋爐運(yùn)行時(shí)需兩臺(tái)循環(huán)泵同時(shí)運(yùn)行。邏輯關(guān)系:Y=(B+C+DA+(B+DC+B.DA:一號(hào)鍋爐;B:二號(hào)火爐;C:三號(hào)鍋爐;D:四號(hào)鍋爐(1梯形圖: (2語(yǔ)句表 10.運(yùn)行指示及清零(1梯形圖: (2語(yǔ)句表: 11.停止回路程序:按下按鈕1SB系統(tǒng)停止運(yùn)行,同時(shí)將所有鎖存繼電器復(fù)位。四、結(jié)束語(yǔ)通過(guò)程序的運(yùn)行,能夠?qū)υO(shè)備的故障情況和運(yùn)行情況得以進(jìn)行全面了解,為設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)提供一定的參考數(shù)據(jù),使維修工作更具有目的性。另外,可以增加顯示設(shè)備這樣

17、可以更直觀的了解設(shè)備的運(yùn)行情況,本程序的故障與時(shí)間的比較環(huán)節(jié)的程序可以作為其他系統(tǒng)的子程序運(yùn)行,如:變頻供水、污水泵、補(bǔ)水泵等控制系統(tǒng)。參考文獻(xiàn):1.富士電機(jī).富士可編程控制器FLEX-PC NB系列用戶手冊(cè)硬件篇2.富士電機(jī).富士可編程控制器FLEX-PC NB系列用戶手冊(cè)軟件篇3.浙江西普電器有限公司.智能化電機(jī)軟啟動(dòng)器應(yīng)用裝置電氣原理與圖集4.謝克明,夏路易編.可編程控制器原理與程序設(shè)計(jì).北京:電子工業(yè)出版社,20055.徐洪明,章克強(qiáng).軟啟動(dòng)器實(shí)用手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社,20066.李葆文.設(shè)備管理新思維新模式. 北京.機(jī)械工業(yè)出版社,20007.高志堅(jiān).設(shè)備管理.北京。機(jī)械工業(yè)出版社,2002附件: 23 24 25. . AC220V DC24V輸出 . COM . DC24V 1-19 1#啟動(dòng)柜啟動(dòng) 1-21 C C 2-19 COM 0 1SB 2#啟動(dòng)柜啟動(dòng) 2-21 D D 3-19 1 2 2SB 1#鍋爐 3#啟動(dòng)柜啟動(dòng) 3-21 E E F F COM 0 1 2 A 8 6 4 3 2#鍋爐 3#鍋爐 鍋爐運(yùn)行控制 5 4#鍋爐 1-KA1