石灰窯燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計報告

1、<p><b>　　本科生畢業(yè)設(shè)計</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計題目 石灰窯燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　所 在 學(xué) 院 水利與能源動力工程學(xué)院 </

2、p><p>　　專業(yè)及班級 電氣工程及其自動化1202 </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　完 成 日 期 2016年6月 3日 </p><p><b>　　摘要</b></p&g

3、t;<p>　　隨著現(xiàn)代化建設(shè)的日益發(fā)展,人們對土木建設(shè)的需求急劇增加，在鋼鐵工業(yè)中對石灰的活性、純度以及使用量上也在逐年增加，對石灰的使用量越來越大，這也加速了石灰窖的發(fā)展，而決定石灰窯煅燒質(zhì)量的重要因素就是由石灰窯燃燒控制系統(tǒng)決定的。因此，設(shè)計一個很好的石灰窖控制工藝流程至關(guān)重要，研究計算機控制的燃燒控制系統(tǒng)有著至關(guān)重要現(xiàn)實意義。</p><p>　　本文介紹了石灰窯燃燒控制的國內(nèi)外現(xiàn)狀及工藝流

4、程，提出了一套基于組態(tài)王6.52及OMRON PLC的石灰窯燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計方案，根據(jù)石灰煅燒工藝特點和控制要求，以煅燒帶的溫度為控制對象，通過對煤氣和空氣的輸送量進行燃燒的控制。對控制系統(tǒng)上、下位機的軟件程序進行了設(shè)計和調(diào)試，實現(xiàn)了上、下位機之間的通信及系統(tǒng)的監(jiān)控。系統(tǒng)性能穩(wěn)定、可靠性高、控制效果較好，有一定的推廣應(yīng)用價值。</p><p>　　關(guān)鍵詞：石灰窯燃燒控制；組態(tài)王；PLC。</p>

5、<p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the rapid development of modernization, people's demand of civil construction increased dramatically, in the iron and steel industry of lime activity,

6、 purity and usage are also increasing year by year, the lime are used more and more, which accelerated the development of lime kilns, and decided to lime kiln calcining quality an important factor is composed of lime kil

7、n combustion control system.Therefore, the design of a good lime control process is very important, has important practical s</p><p>　　This paper introduces present situation at home and abroad, and the proc

8、esses of the lime kiln combustion control, propose a set of Kingview 6.52 and OMRON PLC lime kiln combustion control system design scheme based on, according to the requirements of the lime calcining process and the cont

9、rol, the calcining zone temperature as control object, through of the gas and air transportation volume control combustion.The software program of the control system is designed and debugged, which realizes t</p>

10、<p>　　Keywords: lime kiln combustion control; Kingview; PLC。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　一、課題背景1</b></p>

11、<p><b>　　二、石灰窯簡介1</b></p><p><b>　　三、石灰的應(yīng)用2</b></p><p>　　第二章 石灰的生產(chǎn)控制3</p><p>　　一、石灰的煅燒機制和影響因素3</p><p>　　二、 生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)的發(fā)展4</p>&

12、lt;p>　　三、石灰煅燒的未來生產(chǎn)控制的方向5</p><p>　　四、本課題的工作任務(wù)5</p><p>　　第三章 石灰窯燃燒控制系統(tǒng)的總體設(shè)計7</p><p>　　一、石灰窯燃燒的工藝流程7</p><p>　　二 、生產(chǎn)控制系統(tǒng)的介紹8</p><p>　　三、 石灰窯燃燒溫度控制系統(tǒng)的介紹

13、8</p><p>　　第四章 石灰窯燃燒系統(tǒng)的組態(tài)王程序的設(shè)計12</p><p>　　一、組態(tài)王軟件的介紹12</p><p>　　二、組態(tài)王的使用12</p><p>　　三、組態(tài)王開發(fā)的特點12</p><p>　　四、使用組態(tài)王軟件需要考慮的因素12</p><p>　　五

14、、石灰窯燃燒溫度控制系統(tǒng)在組態(tài)王中的設(shè)計13</p><p>　　第五章 PLC梯形圖的設(shè)計與聯(lián)調(diào)21</p><p><b>　　一、工藝要求21</b></p><p>　　二、 PLC程序21</p><p>　　三、 程序分析23</p><p>　　四、 PLC設(shè)計總結(jié)27&

15、lt;/p><p>　　五、 PLC與組態(tài)王之間的聯(lián)調(diào)27</p><p>　　六、 聯(lián)調(diào)結(jié)果29</p><p>　　第六章 全文總結(jié)30</p><p><b>　　第七章 致謝31</b></p><p>　　第八章 參考文獻32</p><p><b&g

16、t;　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　一、課題背景</b></p><p>　　石灰可以用在冶金煉鋼、土木工程、醫(yī)療衛(wèi)生、生活保質(zhì)上。石灰具有吸水性，與水反應(yīng)可以放出大量的熱量因此大量用于在我們的日常生活，食物的防腐防潮劑、醫(yī)院的消毒工具都可以用到石灰。在重工業(yè)和建筑業(yè)方面也應(yīng)用廣泛，建筑業(yè)中石灰由于煅燒的原因可能會出現(xiàn)欠燒石灰和過少

17、石灰，欠燒石灰產(chǎn)漿量少，質(zhì)量差，利用率低但一般不會產(chǎn)生什么危害。過燒石灰與水反應(yīng)之后會局部膨脹，在砌的石灰表面有時會出現(xiàn)鼓泡就是這樣形成的，工程上我們稱之為“爆灰”。這種現(xiàn)象工程中出現(xiàn)的很多，所以粉刷使用的石灰一般都是煅燒活性好的石灰，不會使用過燒石灰這也造成了過燒石灰的浪費。消石灰和黏土混合在一起可以稱之為灰土，再添加爐渣或者石屑可以充當三合土用來作為建筑的地基或者鋪路的路基使用。冶金煉鋼行業(yè)中，生石灰（CaO）可以和Fe2O3、Fe

18、3O4等發(fā)生還原反應(yīng)將鐵元素還原出來，即完成煉鋼需求。隨著我國建筑業(yè)和重工業(yè)的發(fā)展我國也成為了石灰需求大國，國內(nèi)的石灰煅燒技術(shù)也在從以前的人工煅燒技術(shù)也在向自動化控制系統(tǒng)煅燒方向發(fā)展。</p><p>　　綜上情況來看，設(shè)計一個合理的石灰窯煅燒溫度控制系統(tǒng)至關(guān)重要。</p><p><b>　　二、石灰窯簡介</b></p><p>　　用來煅

19、燒石灰石，使石灰石在高溫條件下分解成生石灰CaO和二氧化碳CO2的窯爐是冶金石灰生產(chǎn)的主要設(shè)備。通常來說，石灰窯的結(jié)構(gòu)和煅燒形式?jīng)Q定了石灰窯的類別，但是大體上來講石灰窯的煅燒工藝還是一樣的。</p><p>　　到目前為止，石灰窯的類型按照燃料的不同分為兩種：混燒窯和氣燒窯；按照窯型又可以分為豎窯、回轉(zhuǎn)窯、套筒窯等。</p><p>　　混燒窯主要是燃燒固體燃料，以煤炭、焦炭、焦粉為主；&

20、lt;/p><p>　　氣燒窯主要是燃燒氣體燃料，以高爐煤氣、焦爐煤氣、天然氣等為主；</p><p>　　我國以前以混燒窯為主，但是近代以煅燒的石灰石活性度、生產(chǎn)成本、燃料資源、利潤高低等方面的因素大多使用氣燒窯。</p><p><b>　　三、石灰的應(yīng)用</b></p><p>　?。?） 石灰在建筑業(yè)的應(yīng)用</

21、p><p>　　在現(xiàn)在的建筑業(yè)上通常是添加在水泥中，石灰石顆?？梢云鸬轿⒓项w粒的骨架作用。石灰石在水泥中的水化作用還可以硬化水泥漿體中的碳、硫、氫凝膠及水化硫酸鋁鈣等。隨著石灰石的加入量的比例增加，水泥的硬度也不會斷提高，根據(jù)多次模擬實驗可以通過使用水泥的地理環(huán)境位置來確定石灰的比例。</p><p>　　石灰也可以作為粉刷材料應(yīng)用在建筑物上，純凈的石灰粉末加水攪拌均勻之后粉刷在墻壁上可以使

22、建筑物更加美觀，石灰粉末也可以添加顏色調(diào)劑來粉刷出不同顏色，廣泛用于建筑的美化和房屋的裝修方面。</p><p>　?。?）活性石灰在鋼鐵工業(yè)的應(yīng)用</p><p>　　活性石灰石冶金行業(yè)中的重要原料之一，可以幫助煉鋼，減少冶金時間、提高鋼水純度、減低材料損耗、提高石灰窯壽命。</p><p>　　石灰的煅燒從明朝于謙的詩句“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑。粉身碎骨

23、渾不怕，要留清白在人間?！笨梢钥闯鑫覈褂檬业臍v史悠久。我國古代煅燒石灰的主要方式是木料與石灰石層疊堆放高溫煅燒。隨著時代的發(fā)展，石灰的煅燒材料也在不斷地變化，從最早的木材到木炭，從煤炭到煤氣天然氣。石灰窯煅燒的控制也從人為控制轉(zhuǎn)化到智能控制的方向。</p><p>　　第二章 石灰的生產(chǎn)控制</p><p>　　一、石灰的煅燒機制和影響因素</p><p>　　

24、石灰和石灰石名字僅有一字之差，然而兩種是完全不同的事物。石灰的主要成分是氧化鈣（CaO），石灰石的主要成分是碳酸鈣（CaCO3）。</p><p>　　石灰石通過高溫煅燒可以形成石灰，石灰石的主要成分是碳酸鈣（CaCO3）和碳酸鎂（MgCO3）在高溫的時候會氧化成氧化鈣、氧化鎂。還會有二氧化碳的生成。</p><p>　　在一個標準大氣壓下，在純二氧化碳氣相中，碳酸鈣在898℃時完全分解。

25、</p><p>　　表1-1為石灰窯人內(nèi)部溫度與結(jié)晶粒度、體積密度、比表密度、氣孔率、收縮率、過少率之間的關(guān)系表格。</p><p>　　表1-1 石灰窯煅燒溫度影響表</p><p>　　石灰煅燒的過程存在著生燒和過燒的現(xiàn)象，生燒就是煅燒不充分、不徹底，過燒即是燃燒太過充分。由上表可知，石灰煅燒的最佳溫度在900℃左右最佳。避免了生燒現(xiàn)象，又可以盡量減少過燒。&

26、lt;/p><p>　　在混燒窯中，一般采用焦炭作為燃料。其中有四個燃燒過程</p><p>　　碳的完全氧化 </p><p>　　碳的不完全氧化 </p><p>　　一氧化碳的燃燒 </p><p>　　二氧化碳的還原 </p><p>　　一般來講套筒式石灰窯的生產(chǎn)過程為：

27、石灰石裝入石灰窖，通過氮氣輸送管道將管道和石灰窯內(nèi)部的雜質(zhì)空氣排出以免發(fā)生爆炸。再同時輸送煤氣和空氣并在石灰窯內(nèi)部的輸送氣體燒嘴處點火。由比例調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)煤氣的輸送量，變頻風(fēng)機調(diào)節(jié)合適的空氣量控制煤氣的燃燒以達到控制石灰窯內(nèi)部溫度變化的效果。預(yù)熱到850℃左右后加熱到1200℃完成煅燒，再經(jīng)過冷卻之后輸送出窯。</p><p>　　煅燒時石灰石表面的溫度不能超過1170℃，否則會導(dǎo)致石灰石的表面形成致密過燒層，影響

28、煅燒的質(zhì)量。</p><p>　　影響石灰石煅燒的主要因素：</p><p>　?。?）原料的質(zhì)量和顆粒大小：原料的質(zhì)量決定這石灰的質(zhì)量好壞。石灰石的顆粒大小決定了石灰石煅燒的是否充分以及是否會出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象。</p><p>　　（2）石灰窯的選型：不同的石灰窯有著不同的煅燒效果，合理的窯型才能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的石灰。</p><p>　?。?）

29、不同的燃料和供熱方式：在混燒窯，即固體燃料中有層疊堆放燃料和石灰石的方法也有將燃料放在中間燃燒的方法。在氣燒窯中，一般采用高壓高溫氣流穿層的方式。</p><p>　?。?）其他因素：員工的操作、窯體的質(zhì)量、生產(chǎn)方式以及自動化控制的水平等。</p><p>　　二、 生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)的發(fā)展</p><p>　　石灰煅燒的生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展，由簡

30、單到復(fù)雜，由復(fù)雜到簡單，有低級到高級的過程。</p><p>　　在我國的古代，從明代于謙的“千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑”可以看出以前的石灰石煅燒主要是通過木材的燃燒，通過工匠的經(jīng)驗來確定石灰石的煅燒。</p><p>　　二十世紀七十年代前期，以古典控制理論為基礎(chǔ)，通過常規(guī)的電動、氣動、液動的儀表來測定生產(chǎn)過程中的主要參數(shù)的變化進行生產(chǎn)過程的自動控制。這個時期的主要目的是盡量減小擾動

31、、消除擾動。</p><p>　　二十世紀七十年代到九十年代，以現(xiàn)代控制理論為依據(jù)，通過計算機和高級的儀表設(shè)備對生產(chǎn)過程進行監(jiān)控。通過建模理論建立不同的模型以滿足不同的環(huán)境下的需要，克服了生產(chǎn)過程中的擾動和以前的一個模型一個生產(chǎn)系統(tǒng)的弊端。能夠適應(yīng)復(fù)雜的工藝變化。</p><p>　　二十世紀就是年代以后，由計算機理論、自動控制理論、人工智能理論、信息化技術(shù)、通信技術(shù)和管理科學(xué)的交叉與結(jié)合

32、。信號處理、數(shù)據(jù)庫、通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)為自動控制系統(tǒng)提供了強有力的工具。生產(chǎn)的要求已經(jīng)不在于滿足消除擾動和工程的多變性，而是要在環(huán)境保護和能源節(jié)約上做文章，以達到適應(yīng)社會綠色發(fā)展、市場多元變化的目的。</p><p>　　三、石灰煅燒的未來生產(chǎn)控制的方向</p><p>　　現(xiàn)在我國的石灰窯煅燒大部分都是使用自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)，進料、篩選、進窖、煅燒、冷卻、出窖一系列的流程通過自動控制系統(tǒng)

33、能夠有條不紊的進行，大大提高石灰煅燒的產(chǎn)量和效率。</p><p>　　未來石灰窯的發(fā)展方向也會高度向自動控制發(fā)展，自動控制也會更多的兼顧著石灰窯煅燒過程中可能會出現(xiàn)的一部分不穩(wěn)定量的變化，以達到石灰窯實現(xiàn)最大煅燒效率。</p><p>　　在很多的情況下，事情是一直變化的，對于自動化控制我們無法做到精確的控制，但是我們采用模糊PID算法進行控制。</p><p>

34、　　石灰窯自動控制是一個滯后性大、多變性強、非線性且存在著嚴重的噪聲干擾的過程。</p><p>　　在以前按照PID算法進行控制的建模的精度決定了控制的質(zhì)量，精度越高控制的則越是精密。但是在石灰窯燃燒的過程中依舊有許多我們無法用數(shù)據(jù)和科學(xué)程序出來的機制，在這種情況下一般來說老師傅的經(jīng)驗往往要比這些控制數(shù)據(jù)更加有效。一般來說自動控制在變化較慢的過程中有著很大的效果，但是在變化很快很復(fù)雜的情況下并不能達到很好的控制

35、效果。所以應(yīng)該給與自動控制系統(tǒng)以智能使其能夠根據(jù)生產(chǎn)過程中的信號輸入做出相應(yīng)的人工智能處理，進而解決傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制的方面的不足。人工智能現(xiàn)在正在飛速發(fā)展，相信自動控制系統(tǒng)的人工智能化也與我們并不遙遠。</p><p>　　四、本課題的工作任務(wù)</p><p>　　本課題的任務(wù)是開發(fā)和完善石灰窯燃燒控制系統(tǒng)，重點是系統(tǒng)的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和調(diào)試工作，設(shè)計合理的監(jiān)控界面，上位機開發(fā)采用組態(tài)王，

36、下位機開發(fā)采用PLC，主要研究內(nèi)容如下：</p><p>　?。ǎ保┦腋G燃燒溫度控制系統(tǒng)的工藝要求及總體設(shè)計</p><p>　?。ǎ玻┫到y(tǒng)控制策略和控制方案的確定</p><p>　　（３）PLC硬件系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　?。ǎ矗㏄LC軟件控制程序的設(shè)計</p><p>　?。ǎ担┫到y(tǒng)人機界面的組態(tài)和系統(tǒng)通

37、訊及安裝調(diào)試</p><p>　　第三章 石灰窯燃燒控制系統(tǒng)的總體設(shè)計</p><p>　　一、石灰窯燃燒的工藝流程</p><p>　　圖1-1 石灰窯燃燒工藝流程圖</p><p>　　氣燒石灰窯在燃燒過程中要保證氣體的純凈和燃料燃燒的充分，不然容易發(fā)生石灰窯的爆炸和氣體的不充分燃燒產(chǎn)生有毒氣體。</p><p>

38、;　　首先，要對石灰窯窯體內(nèi)部的空氣進行排空。其次，要控制輸入的煤氣量和空氣量的比例達到煤氣能夠充分燃燒的目的。最后根據(jù)石灰窯窯體內(nèi)部的溫度傳感器的傳輸數(shù)據(jù)和設(shè)定的石灰窯時間溫度變化函數(shù)中的設(shè)定溫度作比較，調(diào)節(jié)石灰窯煤氣輸送比例調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)煤氣量。在充分煅燒之后就可以冷卻出倉了。</p><p>　　這個過程中可以依據(jù)煤氣燃燒需要的空氣量，來計算煤氣和氧氣在相同的大氣壓下的體積比，然后根據(jù)當?shù)氐目諝庵械难鯕夂坑?/p>

39、算出對應(yīng)需要多少體積的空氣可以滿足要求。一般來說煤氣流量：空氣流量=1:1.3-1.4。</p><p>　　二 、生產(chǎn)控制系統(tǒng)的介紹</p><p>　　合肥鋼鐵有限公司原有的兩座65立方米的機械豎燒石灰窯生產(chǎn)石灰的過程中由于設(shè)備的陳舊無法保證石灰窯生產(chǎn)的石灰的活性和質(zhì)量。</p><p>　　新建的一個豎式氣燒石灰窯主要由工控機（工業(yè)控制計算機）和歐姆龍PLC組

40、成。氣燒窯是使用高壓煤氣在窯內(nèi)點燃火焰可以穿透石灰石的縫隙達到加熱煅燒的目的，這種煅燒方式能夠煅燒的均勻充分、易于控制煅燒過程中的溫度變化方便控制煅燒的石灰石的活性。</p><p>　　上位機IPC主要負責(zé)對下位機PLC的監(jiān)控、生產(chǎn)管理、操作管理。</p><p>　　下位機PLC負責(zé)的是生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)的自動控制、信息反饋。</p><p>　　在整個

41、過程中采用了很多的數(shù)字量輸入輸出也用到了一些模擬量的輸入輸出。19個開關(guān)量的輸入，7個開關(guān)量的輸出，三個模擬量輸入，四個模擬量輸出。</p><p>　　石灰窯燃燒溫度控制系統(tǒng)的介紹</p><p>　　圖1-2 石灰窯燃燒監(jiān)控原理圖</p><p>　　大致控制方案是：調(diào)節(jié)閥控制煤氣輸送量、變頻風(fēng)機控制空氣輸送量。傳感器進行計量和檢測。</p>&

42、lt;p><b>　　(1)元件功能內(nèi)容</b></p><p>　　溫度傳感器：測量石灰窯內(nèi)部窯頂、窯中、窯尾的溫度點各兩個然后取三個點的平均值顯示出來。</p><p>　　煤氣流量傳感器：測量整個煅燒過程中使用的煤氣流量并顯示。</p><p>　　空氣流量傳感器：測量隨著煤氣量變化的空氣流量并顯示。一般來說煤氣流量：空氣流量=1:

43、1.3-1.4。</p><p>　　變頻風(fēng)機：變頻風(fēng)機根據(jù)石灰窯煅燒的過程中使用的煤氣量和需求溫度來控制風(fēng)機的頻率，進而控制風(fēng)機的風(fēng)速，輸送合適的風(fēng)量保證煤氣的充分燃燒也避免風(fēng)流量過大可能引發(fā)的爆炸現(xiàn)象。</p><p>　　石灰窯生產(chǎn)過程的自動控制：自動控制的過程包括了檢測和控制兩部分。</p><p>　　溫度傳感器、煤氣流量傳感器、空氣流量傳感器負責(zé)檢測。&

44、lt;/p><p>　　變頻風(fēng)機和比例調(diào)節(jié)閥負責(zé)控制調(diào)節(jié)。</p><p>　　(2)計算機控制系統(tǒng)的硬件選型與設(shè)計</p><p>　　1.石灰窯設(shè)備的選型</p><p><b>　　1.1溫度傳感器</b></p><p>　　因為石灰窯煅燒過程中存在著預(yù)熱、加熱以及最后的冷卻過程，所以石灰窯煅

45、燒過程中使用的溫度傳感器的選型應(yīng)滿足以下條件：</p><p>　?。?）耐高溫；（2）靈敏度高；（3）精度高；</p><p><b>　　1.2比例調(diào)節(jié)閥</b></p><p>　　比例調(diào)節(jié)閥采用的是電動橢圓蝶閥，此閥門根據(jù)電信號的大小控制閥門的開度，在電氣管道回路中可以用來充當切斷閥、止回閥和控制閥，在電源出現(xiàn)故障的時候也可以利用其中的

46、手動開關(guān)進行手動控制，便于控制。在冶金鋼鐵，船舶行業(yè)中應(yīng)用廣泛具有很高的知名度。具有以下優(yōu)點： </p><p>　　結(jié)構(gòu)簡單，體積小，質(zhì)量輕；能夠適應(yīng)頻繁的啟動關(guān)閉和不同開度的迅速調(diào)節(jié)；能夠?qū)崿F(xiàn)良好的密封效果；在高溫低壓的環(huán)境下能夠良好的工作。</p><p>　　圖1-3 比例調(diào)節(jié)閥</p><p><b>

47、;　　1.3變頻風(fēng)機</b></p><p>　　風(fēng)機變頻器是為各類風(fēng)機量身定制的一種專用型變頻器。利用變頻調(diào)速控制裝置，改變風(fēng)機的轉(zhuǎn)速適應(yīng)實際的需求，不用一直在最大轉(zhuǎn)速的情況下運行，減少了能量的不必要損耗，經(jīng)濟節(jié)約。變頻風(fēng)機調(diào)速廣泛應(yīng)用于工程中，作為電機調(diào)速的主要方法——變頻調(diào)速，有著其他調(diào)速方法不能替代的功能主要特點為：高效節(jié)能，節(jié)電效果能夠達到百分之二十到百分之六十。我國使用到的電機不計其數(shù)，大

48、到三峽大壩發(fā)電站，小到家庭洗衣機風(fēng)扇，其中有許多的風(fēng)機、電機產(chǎn)生的能量遠遠高于實際需求的能量，這不免造成不必要的浪費。</p><p>　　易于調(diào)節(jié)控制，通過電流的流入來控制變頻風(fēng)機的變化。將交流電轉(zhuǎn)換成直流電再經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成交流，從而達到控制風(fēng)速的效果。</p><p>　　風(fēng)機無級調(diào)速，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)恒壓或恒流控制。</p><p>　　表1-2 石

49、灰窯設(shè)備的選型和用途</p><p>　　（3）計算機硬件系統(tǒng)的選型</p><p>　　1.1 PLC的介紹</p><p>　　程式控制器在發(fā)表初期被稱為(Programmable Logic -Controller)簡稱PLC, 最先的目的是取代繼電器，從而執(zhí)行繼電器邏輯及其他計時或計數(shù)等功能的順序控制為主, 所以也稱順序控制器。</p><

50、;p>　　PLC實際上是一種工業(yè)控制機，結(jié)構(gòu)上和微型計算機相同，由中央控制器CPU、存儲器、電源、輸入輸出裝置、程序輸入裝置組成。</p><p>　　中央處理單元(CPU)在PLC控制器中充當核心元件是控制器的核心中樞。在PLC控制器系統(tǒng)中主要有以下幾點功能：（1）接受并存儲用戶的程序和數(shù)據(jù)。（2）掃描電源電源、IO以及存儲器的狀態(tài)。（3）掃描運行狀態(tài)中的現(xiàn)場設(shè)備的輸入輸出數(shù)據(jù)，保存并計算出數(shù)據(jù)顯示出來或

51、者傳送到相應(yīng)的設(shè)備中去。</p><p>　　存儲器分為兩種：系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。</p><p>　　系統(tǒng)程序存儲器存放的是系統(tǒng)程序，用戶程序存儲器存放的是應(yīng)用軟件。</p><p>　　電源：因為PLC需要的是一個穩(wěn)定可靠的電源系統(tǒng)，所以無法將PLC直接接入交流系統(tǒng)中去，應(yīng)該加入的是調(diào)節(jié)之后的交流電，電壓波動不大。</p><p&

52、gt;　　輸入輸出裝置：能夠接收系統(tǒng)中的模擬量和數(shù)字量，也能輸出模擬量和數(shù)字量對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)。</p><p>　　程序輸入裝置：用戶可以根據(jù)自己的需要編寫適當?shù)某绦蜉斎?，實現(xiàn)不同系統(tǒng)、不同要求、不同環(huán)境下的生產(chǎn)程序。</p><p>　　1.2 PLC的選型</p><p>　　石灰溫度控制系統(tǒng)中使用用到了開關(guān)量點19個模擬量點7個，選用的PLC型號為CPM1A。

53、</p><p>　　CPM1A型號的PLC,它的全稱是“OMRON SYSMAC CPM1A。OMRON 代表的是生產(chǎn)這個型號的PLC的公司，它的名字音譯過來為歐姆龍，歐姆龍是一家全球知名的自動化控制及電子設(shè)備制造廠商。SYSMAC是歐姆龍自動化系統(tǒng)產(chǎn)品的標志，CPM1A是其旗下的一種系列的PLC產(chǎn)品。 CPM1A系列的PLC它一共有40個開關(guān)量的I/O點，包括24個輸入點

54、以及16個輸出點，輸入點的排列從0CH:00～11，1CH:00～11;輸出點的排列從10CH:00～07,11CH:00～07。在圖上方的輸入點區(qū)域的COM端接的是-24V直流電壓，輸入點都接的是+24V直流電壓。圖下方的輸出點區(qū)域一共有6個COM端，通電時接的也是-24V直流電壓，輸出點也都接的是+24V直流電壓。</p><p>　　第四章 石灰窯燃燒系統(tǒng)的組態(tài)王程序的設(shè)計</p><p

55、>　　一、組態(tài)王軟件的介紹</p><p>　　組態(tài)王隸屬自動控制系統(tǒng)，用來監(jiān)控系統(tǒng)軟件。以標準的工業(yè)計算機硬件、軟件平臺為基礎(chǔ)構(gòu)成集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式集成系統(tǒng)。操作界面簡潔明了、開發(fā)項目周期短、經(jīng)濟節(jié)約，兼顧了動畫、畫面和控制三個方面的要素，為我們提供了控制系統(tǒng)的動畫效果和數(shù)據(jù)顯示。提供了監(jiān)視控制的可視化界面，有利于實驗者的現(xiàn)在調(diào)控。充分利用了windows的圖形編輯功能，能夠?qū)崟r的繪制圖形曲線反應(yīng)實

56、驗控制過程中的數(shù)據(jù)變化。設(shè)計了報警窗口，在一些數(shù)據(jù)變化的過程中可以監(jiān)控數(shù)據(jù)是否超標已達到報警的目的。</p><p>　　組態(tài)王kingview6.55是亞控科技根據(jù)市場需要開發(fā)出來的一款軟件，用來適應(yīng)目前自動化工業(yè)快速發(fā)展的速度，面向低端、小型的自動化控制程序的市場應(yīng)用。功能強大、穩(wěn)定性強、使用方便是組態(tài)王kingview6.55的最大特點。</p><p><b>　　二、組

57、態(tài)王的使用</b></p><p>　　使用組態(tài)王在實驗過程中的仿真操作：</p><p>　　基本圖形畫面的構(gòu)建；</p><p>　　建立離散變量為開關(guān)賦值，建立實型變量為動態(tài)過程中的控制變量賦值。</p><p>　　賦值完成之后，將離散量和實型變量與圖形中的開關(guān)和其他元件一一對應(yīng)連接。</p><p&g

58、t;　　對設(shè)計的系統(tǒng)進行運行和調(diào)試，確定滿足設(shè)計的要求，如有運行不符的地方進行修改。</p><p>　　三、組態(tài)王開發(fā)的特點</p><p>　　（1）整個過程只需要一臺計算機就能完成，不用購買對應(yīng)的設(shè)備，從而大大減少了實驗過程中設(shè)備的花費項，有很高的經(jīng)濟價值。</p><p>　　（2）操作界面為中文界面，畫面簡潔，有圖庫的存在可以使畫圖更加方便快捷，操作簡單，

59、可以通過輸入不同的數(shù)據(jù)設(shè)計使用多次也可以重復(fù)仿真。根據(jù)組態(tài)王數(shù)據(jù)處理功能可以實時的繪制實驗過程的曲線或者編寫實驗報表。</p><p>　　（3）組態(tài)王的設(shè)備集成能力極強，可以連接大部分設(shè)備和系統(tǒng)。</p><p>　　四、使用組態(tài)王軟件需要考慮的因素</p><p>　?。?）熟悉工業(yè)現(xiàn)場的設(shè)備和過程流程，將監(jiān)控設(shè)備、工業(yè)元件通過圖形表示出來；</p>

60、<p>　?。?）創(chuàng)建合適的數(shù)據(jù)庫，開關(guān)量和變量的使用需要注意，水位、液位、溫度的控制變化一般要使用數(shù)據(jù)庫中的實型變量。</p><p>　　（3）動畫的鏈接要符合實際的情況，不僅僅要實驗設(shè)計者自己能夠看懂，還需要客戶能夠清晰明了的看個明白。</p><p>　　五、石灰窯燃燒溫度控制系統(tǒng)在組態(tài)王中的設(shè)計</p><p>　　圖1-4 石灰窯燃燒控制界

61、面</p><p>　?。?）在石灰窯燃燒溫度控制系統(tǒng)中到的工業(yè)設(shè)備有：</p><p>　　表1-3 組態(tài)王中使用到的儀器儀表</p><p>　　（2）工業(yè)流程分析：</p><p>　　準備工作：開啟溫度感應(yīng)器、開啟煤氣、空氣流量計；</p><p>　　點火準備控制：調(diào)節(jié)比例開關(guān)→開啟氮氣開關(guān)閥→開啟檢修閥1→

62、開啟檢修閥2→石灰窯內(nèi)部排空氣→通氣點火控制；</p><p>　　通氣點火控制：石灰窯內(nèi)部空氣排空→調(diào)節(jié)比例開關(guān)→開啟煤氣開關(guān)閥→開啟檢修閥1→開啟檢修閥2→開啟空氣開斷閥→開啟變頻風(fēng)機→開啟點火裝置→達到煅燒要求→熄火控制；</p><p>　　熄火控制：關(guān)閉煤氣開斷閥→變頻風(fēng)機→空氣開斷閥；</p><p>　　結(jié)束工作：關(guān)閉溫度感應(yīng)器、開啟煤氣、空氣流量計；

63、</p><p>　　（3）組態(tài)王程序的分析介紹：</p><p>　　1.燃燒火焰的控制系統(tǒng)：</p><p>　　使用組態(tài)王畫圖工具中的多邊形繪制一個火焰狀的圖形，填充紅色；</p><p>　　復(fù)制火焰圖形并比例放大，做出四個大小不同的火焰圖形，按照從小到大的順序分別編號為火焰1，火焰2，火焰3，火焰4。</p><

64、p>　　賦值變量“終極火焰變化”并在應(yīng)用程序命令語言中編寫</p><p>　　if( 終極火焰開關(guān)==1 )</p><p>　　{ 終極火焰變化=終極火焰變化+1; }</p><p>　　即當終極火焰開關(guān)開啟時，變量終極火焰變化在應(yīng)用程序每運行一次的時候加一。</p><p>　　打開火焰1圖形的動畫連接，選中“隱含”中

65、的條件表達式中寫入“終極火焰變化>0&&終極火焰變化<10”并選中條件為真時顯示，然后再把動畫連接中的“閃爍”的條件表達式中寫入“終極火焰變化>0&&終極火焰變化<10”。即在終極火焰變化在0—10之間時顯示，但是由于火焰燃燒時火焰是跳動的，這里就設(shè)置了閃爍，最終現(xiàn)象就是這個火焰1顯示的時候是閃爍顯示的。</p><p>　　打開火焰1圖形的動畫連接，選中“

66、隱含”中的條件表達式中寫入“終極火焰變化>0&&終極火焰變化<10”并選中條件為真時顯示，然后再把動畫連接中的“閃爍”的條件表達式中寫入“終極火焰變化>0&&終極火焰變化<10”。即在終極火焰變化在0—10之間時顯示，但是由于火焰燃燒時火焰是跳動的，這里就設(shè)置了閃爍，最終現(xiàn)象就是這個火焰1顯示的時候是閃爍顯示的。</p><p>　　打開火焰2圖形的動畫連接

67、，選中“隱含”中的條件表達式中寫入“終極火焰變化>=10&&終極火焰變化<20”并選中條件為真時顯示，然后再把動畫連接中的“閃爍”的條件表達式中寫入“終極火焰變化>=10&&終極火焰變化<20”。即在終極火焰變化在10—20之間時顯示，但是由于火焰燃燒時火焰是跳動的，這里就設(shè)置了閃爍，最終現(xiàn)象就是這個火焰2顯示的時候是閃爍顯示的。</p><p>　　打開火

68、焰3圖形的動畫連接，選中“隱含”中的條件表達式中寫入“終極火焰變化>=20&&終極火焰變化<30”并選中條件為真時顯示，然后再把動畫連接中的“閃爍”的條件表達式中寫入“終極火焰變化>=20&&終極火焰變化<30”。即在終極火焰變化在20—30之間時顯示，但是由于火焰燃燒時火焰是跳動的，這里就設(shè)置了閃爍，最終現(xiàn)象就是這個火焰3顯示的時候是閃爍顯示的。</p><p

69、>　　打開火焰4圖形的動畫連接，選中“隱含”中的條件表達式中寫入“終極火焰變化>=30&&熄火開關(guān)==0”并選中條件為真時顯示，然后再把動畫連接中的“閃爍”的條件表達式中寫入“終極火焰變化>=30&&熄火開關(guān)==0”。即在終極火焰變化在大于30時顯示，但是由于火焰燃燒時火焰是跳動的，這里就設(shè)置了閃爍，最終現(xiàn)象就是這個火焰4顯示的時候是閃爍顯示的。當熄火開關(guān)打開時，火焰4圖形無法滿足條件表

70、達式“終極火焰變化>=30&&熄火開關(guān)==0”此時熄火，火焰4圖形開始隱含并停止閃爍。</p><p><b>　　管道流通控制系統(tǒng)：</b></p><p>　　圖1-5 通氣管道圖</p><p>　　如圖所示繪制管道，管道繪制的時候要按照流動的方向進行繪制。由于管道的流通開關(guān)只能由一個量來控制，在煤氣通道和氮氣通道中

71、要使用兩個檢修閥(當比例調(diào)節(jié)閥出故障的時候可以關(guān)閉兩個檢修閥對比例調(diào)節(jié)閥進行維修)，所以要使用多個管道煤氣的開斷閥控制煤氣輸送點到檢修閥1之間的管道流通，檢修閥1控制檢修閥1和檢修閥2之間的管道流通，檢修閥2控制檢修閥2和石灰窯窯體之間的管道流通。氮氣開斷閥控制氮氣輸送裝置和維修閥1之間管道的流動?？諝忾_斷閥控制風(fēng)機和石灰窯窯體之間的管道流動。</p><p>　　當比例調(diào)節(jié)閥中的“調(diào)節(jié)閥變量”>0時煤氣開

72、斷閥和氮氣開斷閥才能打開。如果需要氮氣流通進行排氣的時候操作流程入下：調(diào)節(jié)“調(diào)節(jié)閥變量”>0→打開氮氣通斷閥開關(guān)。</p><p>　　1-6 氮氣流通圖（1）</p><p>　　此時氮氣輸送裝置到維修閥1之間的管道流通充滿氮氣。</p><p><b>　　打開維修閥1</b></p><p>　　1-7 氮氣

73、流通圖（2）</p><p>　　此時維修閥1和維修閥2之間的管道流通。打開檢修閥2</p><p>　　1-8 氮氣流通圖（3）</p><p>　　此時石灰窯窯體和檢修閥2之間的管道流動。手動控制過程中的氮氣流通就是這樣完成的，最后按下氮氣開斷閥即可關(guān)閉此進程。</p><p>　　3. 充氮氣排空氣自動控制程序設(shè)計</p>

74、<p>　　在自動控制過程中，新建變量“點火準備變量”，編寫點火準備自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用程序命令語言為</p><p>　　/* 點火準備 */</p><p>　　if( 點火準備&&比例閥變量>0 )</p><p>　　{ 點火準備變量=點火準備變量+1; }</p><p>　　if(

75、點火準備變量>0 )</p><p>　　{ 氮氣開斷閥=1; }</p><p>　　if( 點火準備變量>10 )</p><p>　　{ 檢修閥1=1; 檢修閥=1; }</p><p>　　if( 點火準備變量>20 )</p><p>　　{ 檢修閥1=0; 檢修

76、閥=0;氮氣開斷閥=0;點火準備=0; }</p><p>　　程序分析：當點火準備變量開啟且比例調(diào)節(jié)閥的設(shè)定值比例閥變量>0時，點火準備變量隨著程序的運行，每運行一次加1一次，當點火準備變量=1的時候即滿足</p><p>　　if( 點火準備變量>0 )</p><p>　　{ 氮氣開斷閥=1; }</p><p&

77、gt;　　此時氮氣開斷閥打開；</p><p>　　當點火準備變量=10時滿足</p><p>　　if( 點火準備變量>10 )</p><p>　　{ 檢修閥1=1; 檢修閥=1; }</p><p>　　此時兩個檢修閥打開此時開始對石灰窯內(nèi)部充氮氣進行排除雜質(zhì)空氣的操作。</p><p>　　當i

78、f( 點火準備變量>20 )</p><p>　　{ 檢修閥1=0; 檢修閥=0;氮氣開斷閥=0;點火準備=0; 點火準備變量=0; }</p><p>　　運行時雜質(zhì)空氣排空，此時氮氣開斷閥、兩個檢修閥以及點火準備開關(guān)閉合，點火準備變量清零。</p><p>　　4.輸入煤氣和空氣以及點火程序</p><p>　　/* 通氣

79、點火 */</p><p>　　if( 通氣點火&&比例閥變量>0 )</p><p>　　{ 通氣點火變量=通氣點火變量+1; }</p><p>　　if( 通氣點火變量>0 )</p><p>　　{ 煤氣開斷閥=1; }</p><p>　　if( 通氣點火

80、變量>5 )</p><p>　　{ 檢修閥01=1; 檢修閥02=1; }</p><p>　　if( 通氣點火變量>10 )</p><p>　　{ 空氣開斷閥=1; }</p><p>　　if( 通氣點火變量==11 )</p><p>　　{ 點火開關(guān)=1;</p&

81、gt;<p>　　終極火焰開關(guān)=1; }</p><p><b>　　程序分析如下：</b></p><p>　　if( 通氣點火&&比例閥變量>0 )</p><p>　　{ 通氣點火變量=通氣點火變量+1; }</p><p>　　這段程序是在比例調(diào)節(jié)閥開啟的情況下

82、，通氣點火變量隨著程序運行周期逐漸加一的賦值語句。</p><p>　　if( 通氣點火變量>0 )</p><p>　　{ 煤氣開斷閥=1; }</p><p>　　當通氣點火變量值為1時，也就是程序運行一次后，滿足通氣點火變量>0 ，此時開啟煤氣開斷閥。</p><p>　　if( 通氣點火變量>5 )<

83、;/p><p>　　{ 檢修閥01=1; 檢修閥02=1; }</p><p>　　當通氣點火變量值為6時，也就是程序運行6次后，滿足通氣點火變量>5 ，此時開啟兩個檢修閥實現(xiàn)煤氣的輸入。</p><p>　　if( 通氣點火變量>10 )</p><p>　　{ 空氣開斷閥=1; </p><p&

84、gt;<b>　　點火開關(guān)=1; </b></p><p>　　終極火焰開關(guān)=1; }</p><p>　　當通氣點火變量值為11時，也就是程序運行11次后，滿足通氣點火變量>10 ，此時開啟空氣開斷閥，在畫面中設(shè)置了空氣開斷閥開啟時風(fēng)機也會開啟，所以此時實現(xiàn)了空氣的輸入。此時點火開關(guān)和終極火焰開關(guān)開啟。其中 終極火焰開關(guān)開啟會啟動下面的程序：</p

85、><p>　　if( 終極火焰開關(guān)==1 )</p><p>　　{ 終極火焰變化=終極火焰變化+1; }</p><p>　　觸發(fā)的是控制火焰變化的變量的按周期加1的變化。</p><p>　　if( 終極火焰開關(guān)==1 )</p><p>　　{ 手動煤氣流量=手動煤氣流量+1; }</p>

86、;<p>　　點火開關(guān)的開啟觸發(fā)了煤氣流量的變化，在畫圖界面中設(shè)置了空氣流量是煤氣流量的1.4倍。通過煤氣流量計和空氣流量計顯示出來。</p><p>　　5.溫度變化的程序分析</p><p>　　/* 溫度變化 */</p><p>　　if(煤氣流量1>=0)</p><p>　　{ 溫度=煤氣流量1*20+

87、50; }</p><p>　　當煤氣流通時溫度就開始逐漸變化，起始值是50攝氏度。</p><p>　　6.熄火過程的程序分析</p><p>　　/* 熄火選項 */</p><p>　　if( 熄火開關(guān)==1 )</p><p>　　{ 檢修閥01=0; 檢修閥02=0;煤氣開斷閥=0;</

88、p><p>　　通氣點火=0;空氣開斷閥=0; }</p><p>　　熄火開關(guān)觸發(fā)的時候關(guān)斷一部分開關(guān)，完成熄火操作。</p><p>　　7.復(fù)位過程的程序分析</p><p>　　/* 復(fù)位 */</p><p>　　if( 復(fù)位開關(guān)==1 )</p><p>　　{ 煤氣流量1=

89、0;點火準備變量=0;通氣點火變量=0;</p><p>　　空氣流量=0; 燃燒火焰控制變量=0;</p><p>　　檢修閥1=0; 檢修閥=0;氮氣開斷閥=0;點火準備=0;</p><p>　　檢修閥01=0; 檢修閥02=0;煤氣開斷閥=0;</p><p>　　通氣點火=0;空氣開斷閥=0;熄火開關(guān)=0;</p>&

90、lt;p>　　終極火焰開關(guān)=0;終極火焰變化=0;</p><p><b>　　手動煤氣流量=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　觸發(fā)復(fù)位按鈕時除了比例調(diào)節(jié)閥的開度外，所有的開關(guān)量和模擬量都清零。</p><p><b>　　8.總結(jié)：</

91、b></p><p>　　程序設(shè)定的過程中許多手動的操作可以利用開發(fā)系統(tǒng)的畫面進行編輯，當用到自動控制或者有些非開關(guān)量時需要設(shè)定一個整型變量模擬表示出類似溫度量、水位、濕度、位置的變化，也可以定義一個變量，使這個變量增加、減少、清零等操作來變化這個量，當這個變量值為某個值時可以以這個變量為觸發(fā)條件觸發(fā)其他量的變化，例如：</p><p>　　if( 通氣點火變量>0 )<

92、/p><p>　　{ 煤氣開斷閥=1; }</p><p>　　if( 通氣點火變量>5 )</p><p>　　{ 檢修閥01=1; 檢修閥02=1; }</p><p>　　if( 通氣點火變量>10 )</p><p>　　{ 空氣開斷閥=1; }</p>&

93、lt;p>　　if( 通氣點火變量==11 )</p><p>　　{ 點火開關(guān)=1;</p><p>　　終極火焰開關(guān)=1; }</p><p>　　這個就是通過通氣點火變量的變化，在這個變量為某個值時就觸發(fā)對應(yīng)的條件，大于零時開啟煤氣開斷閥，大于五時開啟兩個檢修閥，值為11時開啟空氣開斷閥和點火開關(guān)、終極點火開關(guān)。</p><

94、p>　　反思：在組態(tài)王的編寫過程中由于前期的不熟練會把一些離散值定義為整型，也會把一些整型變量定義為離散值，有時定義出的變量或者離散量的名字不能清晰的表達出這個變量的作用，畫圖時也會出現(xiàn)管道流通方向不一致，動畫連接的條件表達的不清楚會出現(xiàn)一些錯誤的畫面動畫。在自動過程中設(shè)置的數(shù)據(jù)錯誤也會出現(xiàn)動畫不會按照我們設(shè)計的工藝流程進行動作。所以以后無論做什么事情都要認真對待、沉著思考，只有先準備了才能做好工作。</p><

95、;p>　　第五章 PLC梯形圖的設(shè)計與聯(lián)調(diào)</p><p><b>　　一、工藝要求</b></p><p>　　設(shè)計PLC程序能夠?qū)崿F(xiàn)石灰窯燃燒控制系統(tǒng)的手動和自動控制的操作。自動操作包括點火準備和充氣點火，熄火開關(guān)用總開關(guān)SB12來實現(xiàn)；手動操作包括氮氣、煤氣、空氣的開斷閥，兩個檢修閥，一個變頻風(fēng)機的打開和關(guān)閉。</p><p>&l

96、t;b>　　PLC程序</b></p><p>　　1-9 PLC設(shè)計圖</p><p><b>　　程序分析</b></p><p><b>　　點火準備操作：</b></p><p>　　1-10 PLC點火開關(guān)控制</p><p>　　打開SB10開關(guān)

97、，KM11通電自鎖，TIM00通電5秒后，常開觸點TIM00閉合，常閉觸點TIM00斷開；TIM01通電10秒后，常開觸點TIM01閉合，常閉觸點TIM01斷開；TIM02通電15秒后，常開觸點TIM02閉合，常閉觸點TIM02斷開；TIM03通電20秒后，常開觸點TIM03閉合，常閉觸點TIM03斷開；由圖可知TIM00、TIM01、TIM02、TIM03同時通電。</p><p>　　1-11 PLC點火準備

98、原理圖</p><p>　　在TIM00常閉觸點閉合的時候KM1通電自鎖，氮氣開斷閥打開。5S后TIM01閉合，KM2通電自鎖，檢修閥1打開。5S后TIM02閉合，KM3通電自鎖。再過5S之后，TIM03常閉觸點斷開→KM1斷電→KM2斷電→KM3斷電，點火準備過程完成。</p><p><b>　　自動點火：</b></p><p>　　1-

99、12 PLC自動點火開關(guān)</p><p>　　自動點火中，閉合開關(guān)SB11，KM12通電自鎖。TIM04、TIM05、TIM05、TIM06、TIM07、TIM08、TIM09、TIM10通電。在KM12通電5S后TIM04常開觸點閉合常閉觸點打開，此時KM4通電自鎖，煤氣開斷閥打開。</p><p>　　1-13 PLC煤氣開斷閥控制圖</p><p>　　再過五

100、秒后TIM05常開觸點閉合常閉觸點斷開，KM5通電自鎖，檢修閥1打開。</p><p>　　1-14 PLC檢修閥1控制圖</p><p>　　再過五秒后TIM06常開觸點閉合常閉觸點斷開，KM6通電自鎖，檢修閥2打開。</p><p>　　1-15 PLC檢修閥2控制圖</p><p>　　再過五秒后TIM07常開觸點閉合常閉觸點斷開，KM

101、7通電自鎖，空氣開斷閥打開。</p><p>　　1-16 PLC空氣開斷閥控制圖</p><p>　　再過五秒后TIM08常開觸點閉合常閉觸點斷開，KM8通電自鎖，變頻風(fēng)機打開。</p><p>　　1-17PLC變頻風(fēng)機控制圖</p><p>　　再過五秒后TIM09常開觸點閉合常閉觸點斷開，KM9通電自鎖，點火開關(guān)打開此時開始燃燒。&l

102、t;/p><p>　　1-18 PLC點火開關(guān)控制圖</p><p>　　燃燒20S之后TIM10常開觸點閉合，打開熄火程序，煤氣開斷閥斷開、空氣開斷閥斷開、變頻風(fēng)機關(guān)閉，檢修閥也同時閉合，程序停止運行。</p><p>　　1-19 PLC熄火開關(guān)控制圖</p><p><b>　　熄火操作：</b></p>

103、<p>　　1-20PLC熄火開關(guān)控制圖</p><p>　　只有在點火開關(guān)打開的時候熄火開關(guān)才能通電，熄火開關(guān)通電時，KM10通電，點火控制的KM9斷開，KM10也將失電。</p><p><b>　?。?）接線說明：</b></p><p>　　表1-4 I/O接線圖</p><p><b>

104、;　　開關(guān)量接線：</b></p><p>　　1-21 PLC主機開關(guān)量輸入</p><p>　　1-22 PLC主機開關(guān)量輸出</p><p><b>　　PLC設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　我們以前也學(xué)過PLC的編程，現(xiàn)在做起來也比較順手，剛剛編號程序在調(diào)試的過程中因為實驗儀器上面的開關(guān)一半

105、是常開的開關(guān)，一半是常閉的開關(guān)，而編寫的程序里面全部是按照常開的開關(guān)進行編寫的，這要求我們對此作出一定的修改。將對應(yīng)的常開改成常閉，常閉改成常開。</p><p>　　在延時線圈的設(shè)定中沒有設(shè)定好一個合適的時間段，導(dǎo)致了實驗的反應(yīng)延時比較大。這需要按照要求合理的設(shè)定延時時間，最后就把每個步驟的延時都改成了5秒?？傮w來說還是做的比較符合實際需求。</p><p>　　PLC與組態(tài)王之間的聯(lián)調(diào)

106、</p><p>　　當PLC程序和組態(tài)王程序都可以正確的運行起來的時候，就可以進行組態(tài)王與PLC之間的聯(lián)機進行調(diào)試分析（簡稱聯(lián)調(diào)）。</p><p><b>　　聯(lián)調(diào)的步驟：</b></p><p>　?。?）PLC中COM口定義:COM口的定義跟組態(tài)王中的人機界面控制設(shè)計的COM口設(shè)置是一樣。</p><p>　　選

107、擇PLC:因為實驗室里面用到的是歐姆龍PLC,所以在這里我們所選擇的也是歐姆龍PLC，選擇歐姆龍PLC中的C SERIES系列，并且選擇HOSTLINK協(xié)議。</p><p>　　修改開關(guān)量：將我們使用到的開關(guān)量在數(shù)據(jù)詞典中進行修改，修改時變量類型改為I/O離散、連接設(shè)備為PLC、數(shù)據(jù)類型選擇bit、寄存器選擇IR0.X(其中X有，對應(yīng)的開關(guān)量在PLC中的開關(guān)定義為0.0X)、讀寫方式選擇讀寫。將所有的開關(guān)進行修

108、改、保存，切換到VIEW狀態(tài)調(diào)節(jié)開關(guān)觀察能否控制組態(tài)王軟件的運行。如有延時則將自動控制的延時對應(yīng)起來。</p><p><b>　　聯(lián)調(diào)結(jié)果</b></p><p>　　1-23 PLC與組態(tài)王的聯(lián)調(diào)結(jié)果</p><p>　　1-24 PLC的調(diào)試結(jié)果</p><p><b>　　第六章 全文總結(jié)</b&

109、gt;</p><p><b>　　研究結(jié)果結(jié)論</b></p><p>　　通過對石灰窯燃燒控制系統(tǒng)的設(shè)計，利用歐姆龍CPM1A系列的PLC,詳細地介紹了歐姆龍編程軟件和組態(tài)王軟件設(shè)計方法以及下位機PLC的程序編寫和上位機組態(tài)王畫面的制作。論文詳細的介紹了石灰窯燃燒控制系統(tǒng)的燃燒控制，利用石灰窯中煤氣、空氣的量的變化詳細的表述石灰窯溫度的變化分析，可以應(yīng)用于各地的石

110、灰窯煅燒，滿足了我國石灰的需求，工藝流程安全可靠，設(shè)計簡單易懂。石灰窯燃燒控制系統(tǒng)需要滿足下位機PLC可以穩(wěn)定的控制系統(tǒng)的運行。組態(tài)王界面可以實時的對現(xiàn)場設(shè)備的運行的監(jiān)控和調(diào)試，也能反映出溫度、煤氣、空氣即變頻風(fēng)機的頻率的數(shù)據(jù)曲線的對應(yīng)關(guān)系。</p><p><b>　　展望</b></p><p>　　石灰的煅燒工程并不是一個穩(wěn)定的直線、曲線的變化，中間夾雜著溫度的

111、突變和部分燃燒的不充分與過充分，因此石灰窯的煅燒也應(yīng)有一個經(jīng)驗化的控制，模糊PID控制就是滿足這種要求的一種方法。時代的進步也會促進新的石灰窯煅燒的方法的進步，與時俱進才能使石灰窯的煅燒以及各種工業(yè)流程的良好發(fā)</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本文的設(shè)計是在**老師的悉心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題、工藝流程的分析、開關(guān)量的確定、設(shè)備的選型

112、、組態(tài)王和PLC的編寫、實驗儀器的調(diào)試以及最后的結(jié)尾工作里面都有**老師的身影。**老師在我的論文中起到了至關(guān)重要的作用，可以說沒有**老師我們也不可能這么輕松的完成畢業(yè)設(shè)計。工藝流程方面我剛剛開始的時候陷入了很大的誤區(qū)，也是**老師幫我找到工業(yè)上石灰窯煅燒的原理圖我才能確定工藝流程，選擇好需要的儀器。實驗調(diào)試的時候我們在聯(lián)機的時候總會出現(xiàn)各種失誤，在**老師的耐心指導(dǎo)下我們才可以完成關(guān)鍵的調(diào)節(jié)階段。</p><p&

113、gt;　　非常感謝**老師對我的指導(dǎo)。</p><p>　　最后對評閱本論文的各位專家老師們表達我最誠摯的感謝。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]王華強，丁春霞，PLC在石灰窯監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，控制與傳動，2004（6），p32-p35</p><p>　　[2]王宏，PLC控制系

114、統(tǒng)的設(shè)計要點，礦山機械，2004（6），p29-p40</p><p>　　[3]郁漢琪，電器控制與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)，東南大學(xué)出版社，2009 </p><p>　　[4]袁任光，可編程控制器選用與系統(tǒng)設(shè)計實例，機械工業(yè)出版社，2010</p><p>　　[5]王阿根，PLC控制程序編程108例，電子工業(yè)出版社，2009</p><p>