旋转式滤水器电气控制系统-课设.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除x大学课 程 设 计 说 明 书 题目： 旋转式滤水器电气控制系统 学 院： 电气工程学院 年级专业： 0x 学 号： 0x 学生姓名： x 指导教师： xx 教师职称： 副教授 讲师 燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院 基层教学单位： 自动化仪表系学 号x学生姓名x专业（班级）x设计题目4、旋转式滤水器电气控制系统 设计技术参数熔断器脱口电流IQF5A ，熔断电流223A6A， 指示灯HL：10mA，DC24V。 电铃HA：8W，AC220V。差压变送器测量范围：0.30.8MPa可调，电感性电接点输出：AC220V，1A。设

2、计要求编制旋转式滤水器控制PLC应用程序，有条件可以利用模拟开关板调试程序，进行模拟运行。工作量10天(7月5日7月15号)工作计划7月4日7月7日：上午：讲课，总体安排，布置设计题目，借阅书籍 下午：阅读文献7月8日7月10日：相关理论学习、设计方法;7月11日7月14日：程序设计和调试参考资料1、 张凤珊.电气控制及可编程程序控制器M.2版.北京:中国轻工业出版社，2003.2、 马志溪.电气工程设计M,.北京:机械工业出版社,2002. 指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2011年7月14日 目录第一章 摘要4第二章 旋转式滤水

3、器电器控制系统52.1 设备介绍52.2 设备控制基本原理62.3 设计的控制要求7第三章 PLC电气控制简介8第四章 旋转式滤水器控制系统的设计94.1 主要构成94.2 主电路设计94.3 PLC控制电路设计11第五章 总结22参考文献23第一章 摘要摘 要：目前，我国部分水电厂还采用传统的老式滤水器，由于设计落后、自动化程度低，污物不能有效排除 。特别是夏季暴风雨季节，水中污物更加突出，再加上近年来越来越多的塑料瓶、袋等杂物的增多，给电厂安全经济运行造成困难，机组人员需经常进行人工清理，不但造成经济损失，而且增加了工人的劳动强度。本文讨论的用PLC实现的全自动控制旋转式滤水器主要用于水力

4、发电厂的生产用水过程中，对进入水厂原水中2cm3以上的漂浮杂物进行过滤除杂。该设备安装在水处理车间的进水管道入口处，根据生产用水量的实际需要，既可单台使用，也可多台并联运行。旋转式滤水器的基本工作原理是根据旋转式滤水器进水口、出水口之间的水位压力差来控制旋转式滤水器的除杂排污，本次课设利用PLC控制设计一种污水滤水器。关键词：滤水器，自动控制，PLC控制，排污 第二章 旋转式滤水器电器控制系统 2.1 设备介绍 旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程，对进入水厂原水中的漂浮物进行过滤除杂，旋转式滤水器具有手动控制和自动控制两种方式，可实现手动调试和检修，人工除杂排污， 定时自动除杂排污，

5、差压自动除杂排污，超压停机，计数功能等多种功能。旋转式滤水器的工作过程主要有以下两个部分：正常滤水过程：由于旋转式滤水器进水与出水口的水流正常，产生的压力差低于差压控制器设定值，因此，差压控制器内微动开关无动作输出，原水正常过滤。 除杂排污过程：由于旋转式过滤器长时间过滤原水，势必在滤水器内的过滤孔中阻塞大量的水中漂浮物，使得进水口的水压大于出水口的水压，出水量减少，进、出水口产生的压力差高于差压控制器设定值，这时差压控制器内微动开关动作输出，常开触点闭合，接通控制系统进行除杂排污。除杂排污后旋转式滤水器又恢复正常滤水状态，生 产供水系统安全运行。旋转式滤水器控制框图如图1所示。图1 旋转式滤

6、水器控制框图2.2 设备控制基本原理由图1可以看出，旋转式滤水器接入管道系统后，水就会从进水口进入滤水器，过滤后的水从出水口流出，当水中杂质通过网芯时，由于体积大于网芯孔，而被截留在网芯上，当聚积到一定数量时，即造成进水口和出水口有一定压差。这时可转动网芯进行自动反冲洗，杂质将会从排污口自行排出。 2.3 设计的控制要求 (1) 手动调试和检修 SA1手柄指向左45时，接点SA1-1接通，通过SB1、SB2控制按钮，手动开/关电动阀，通过SB3、SB4控制按钮，手动开/关滤水器电动机，以便于系统调试和检修。 (2) 人工除杂排污 SA1手柄指向右45时，接点SA1-2接通，人工起动、停止旋转式

7、滤水器进行除杂排污。 (3) 定时自动除杂排污：SA1手柄回零位时，若原水中杂物较少，固体漂浮物也较少，因此，水处理车间的旋转式滤水器长时间正常滤水，不能进行差压自动除杂排污。由于旋转式滤水器长时间置于水中，各个机械传动机构会锈蚀，影响过滤和除杂排污或导致旋转式滤水器损坏，因此，需要具有定时自动除杂排污功能。 (4) 差压自动除杂排污 SA1手柄回零位时，若滤水器进、出水口产生的压力差高于差压控制器设定值时，旋转式滤水器自动进行除杂排污，直到滤水器进、出水口产生的压力小于差压控制器设定值时，旋转式滤水器自动停止除杂排污，恢复正常滤水状态。 (5) 超压停机 旋转式滤水器内部的过滤孔被小颗粒杂物

8、堵死无法排出，进、出水口的压力差较高，虽然进行了除杂排污，但是进、出水口的压力差仍然未能降到正常值，差压控制器内微动开关长时间动作（810min），需要立即停车，并发出声光报警。 (6) 计数功能 该设备不管进行了哪种形式的除杂排污，每次进行除杂排污后都要有记录，因此需要记录除杂排污次数（5位）。 (7) 减速机润滑 在旋转式滤水器上装有行星摆线针轮减速机，由输油泵将油室中的润滑油源源地送入减速机，液压泵拖动电动机与滤水器电动机同步运行。 (8) 除杂排污阀门的电动装置 内设三相交流异步电动机380V/60W、阀门限位开关和电动机过热保护，通过正、反相运行实现开阀、关阀功能。 (9) 其他 必

9、要的电气联锁与保护，受控对象运行状态显示等。(10) 相关参数1) 滤水器电动机M1：Y系列，AC380V，1.5 kW，6极；液压泵电动机M2：Y系列，AC380V，70W，4极；减速机4极减速；电动阀电动机M3：AC380V，60W，电动阀自带。2) 差压变送器测量范围：0.30.8MPa可调，电感性电接点输出：AC220V，1A。3) 指示灯HL：10mA，DC24V。4) 电铃HA：8W，AC220V。(11) 控制信号说明见表11-9。第三章 PLC电气控制简介PLC即可编程控制器是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。PLC英文全称Programmable Logic Contr

10、oller ,中文全称为可编程逻辑控制器，它的定义是: 一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用了可编程序的存储器，用于在其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC。第四章 旋转式滤水器控制系统的设计4.1 主要构成在旋转式滤水器设计中，一个主要的问题就是污物的有效排放，这里采

11、用两台电机：主电动机(滤水器电动机)和排污电动机(控制排污阀的开关)配合来完成此功能。总结构如图1所示。系统的输入包括压力差信号输人和方式选择输入等，滤水器有进水口、出水口、排污出口，与系统进出水口相衔接的部分不再赘述。4.2 主电路设计（1）旋转式滤水器控制系统的主电路如图2所示。图2 旋转式滤水器控制系统的主电路图（2）旋转式滤水器控制系统的交流控制电路图如图3所示。图3 旋转式滤水器控制系统交流控制电路图4.3 PLC控制电路设计（1）旋转式滤水器控制系统的PLC控制电路图如下图4所示。图4 旋转式滤水器控制系统的PLC控制电路图(2)旋转式滤水器控制系统的PLC输入输出接口功能和相关说

12、明 PLC输入接口功能如下表1所示，输出接口功能如下表2所示。表1 旋转式滤水器控制系统的PLC输入接口功能表程序输入文字符号说明X000SA1-1手动控制转换开关（左45度）X001SA1-2人工除杂排污控制转换开关（右45度）X013 SA1-0转换开关零位X002SB1手动开电动阀按钮X003SB2手动关电动阀按钮X004SB3手动开滤水器、液压泵按钮X005SB4手动关滤水器、液压泵按钮X006KP差压变送器信号X007KM1开电动阀信号X008KM2关电动阀信号X009KM3滤水器、液压泵电动机运行信号X010FR电动机过载信号X011SQ1电动阀打开限位开关X012SQ2电动阀关闭

13、限位开关X014启动开关表2 旋转式滤水器控制系统的PLC输出接口功能表程序输出文字符号说明Y000KM1开电动阀接触器Y001KM2关电动阀接触器Y002KM3滤水器、液压泵运行接触器Y003HL1手动控制指示灯Y004HL2人工除杂排污指示灯Y005HL3定时自动除杂排污指示灯Y006HL4差压自动除杂排污指示灯Y007HL5故障指示灯Y008HL6开电动阀指示灯Y009HL7关电动阀指示灯Y010HL8滤水器、液压泵运行指示灯Y011KA2（HA）报警电铃至于数字显示计数值，由于设备有限，不能够给出，但是程序中给出了计数值，可以看出每种形式的排污的次数。（3）滤水器控制系统的程序流程图如

14、下图5图5 滤水器控制系统的程序流程图（4）滤水器控制系统状态装转移图如下图6所示图6 滤水器控制系统状态装转移图（5） 旋转式滤水器控制系统的PLC步进梯形图如下图7所示。图7 旋转式滤水器控制系统的步进梯形图（6）滤水器控制系统PLC指令表如下：1 LD M80022 SET S03 STL S04 LD X0145 AND X0135 AND X0096 SET S17 AND X0008 SET S59 AND X00110 SET S811 STL S112 OUT Y00213 OUT Y01014 LD X01015 OUT Y00716 LD X006 17 SET S318

15、OUT T0 K3600019 LD T020 SET S221 STL S222 OUT Y00023 OUT Y00824 OUT Y00525 OUT C026 OUT T1 K600027 LD T1 28 SET S429 LDI X00630 SET S931 STL S3 32 OUT Y00033 OUT Y00834 OUT Y00635 OUT C136 OUT T2 K600037 LD T2 38 SET S439 LDI X00640 SET S941 STL S4 42 OUT Y01143 SET S044 SET S545 OUT Y00345 LD X0044

16、6 SET S647 LD X00248 SET S749 STL S650 OUT Y00251 OUT Y01052 LD X00553 SET S954 STL S755 OUT Y00056 OUT Y00857 LD X00358 SET S959 STL S860 OUT Y00061 OUT Y00462 OUT Y00863 OUT C264 LDI X00165 SET S966 STL S967 OUT Y00168 OUT Y00969 RST 70 END 第五章 总结 这次PLC课程设计，我介绍的是旋转式滤水器电气控制系统。这个题目是有一定难度的虽然我学到的东西还不是

17、很全，更也需还没有达到老师的所希望的水平，但是在这几天的设计中，我和其他同学相互相互讨论，交换意见和建议，并且包括了基础知识的积累、理论的成型。 在这次课程设计中 ，我知道了PLC的的重要性，就从我的设计题目来看，我们就可以知道它的重要性，因为我们都知道现在又很多地方都用的到PLC。特别是工业上和智能开发上，那表现的就更加明显了。所以，我们就可以知道PLC的重要性， 设计的过程中，我很快认识到了自己掌握的知识还不足，某些方面的能力还是不够。这也让我再次认识到知识的重要性，活到老，学到老，只有不断的充实自己、完善自己的知识理论体系，才能够更好的胜任自己以后的工作。而且，将理论在某平台的实现是要付

18、出非常的努力和耐心、并不断修正错误多次试验、最后使理论和实践达成统一的过程。总而言之，在这次课程设计中， 在各方面我获得了很多，对我有很大补充。课设中酸甜苦辣，我们和老师共同度过。老师给了我们鼓励和动力。老师的悉心教导和无时无刻的关怀让我有点感动。最后，向为期两周的PLC课程设计说声拜拜，我会铭记这段时间，铭记这段时间里得到的宝贵经验并感谢老师们的悉心教导和栽培。参考文献1张凤珊.电气控制及可编程程序控制器M.2版.北京:中国轻工业出版社，2003.2马志溪.电气工程设计M,.北京:机械工业出版社,2002.3 刘淑芳，刘同安FZLQ 型全自动清污滤水器工业试验口水电站机电技术1995，lO(

19、增刊)：56584 羼文献CKL一3000型自动清洗滤水装置口电力自动化设备1 99 5，11(1)：46495 江秀汉，李萍t薄保中可编程序控制器原理及应用M西安：西安电子科技大学出版社，19 96 .l6 漆汉宏 PLC电气控制技术 。机械工业出版社 2007.7电气工程学院课程设计评审意见表指导教师评语： 认真 正确完善 完善 较为合理 合理工作态度 较认真 理论分析 一般 软件设计 一般 不认真 较差 较差平时成绩： 指导教师签字： 年 月 日图面及其它成绩：答辩小组评语： 清晰 正确 基本掌握 优化设计 基本正确原理 了解 不正确 不清楚答辩成绩： 组长签字： 年 月 日课程设计综合成绩：答辩小组成员签字： 年 月 日 【精品文档】第 13 页