鉛粉機(jī)改造控制系統(tǒng)說(shuō)明
一、系統(tǒng)簡(jiǎn)介：
       該鉛粉機(jī)原控制系統(tǒng)采用德國(guó)西門(mén)子S5系列PLC中的100型CPU及人機(jī)界面。由于西門(mén)子S5系列PLC已經(jīng)淘汰，其備品備件很少庫(kù)存，基本上按訂單生產(chǎn)，價(jià)格昂貴，貨期漫長(zhǎng)。為此，我公司與河北波士蓄電池有限公司合作，于2012年4月份對(duì)設(shè)備控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。2012年6月份最終調(diào)試完成。
       為了維護(hù)系統(tǒng)的兼容性，增加運(yùn)行可靠性，降低成本。只對(duì)PLC及人機(jī)界面（觸摸屏）進(jìn)行更換。改造過(guò)程中，外圍元件不作改動(dòng)。
       為了維護(hù)方便，系統(tǒng)改造前后圖紙盡量不做大的改動(dòng)。圖紙中與本次改造無(wú)關(guān)的主回路，控制回路不作改動(dòng)。圖紙畫(huà)法，元件編號(hào)，線(xiàn)號(hào)均與原系統(tǒng)保持一致。PLC部分的輸入輸出部分，地址重新定義，增加新圖紙，PLC輸出部分增加隔離繼電器，輸出位號(hào)與原來(lái)盡量一樣，便于閱讀及存檔。軟件部分保留原來(lái)系統(tǒng)的性能。增加諸如故障診斷、參數(shù)設(shè)置、重量累計(jì)、功率控制等附加功能。人機(jī)界面采用彩屏顯示，全中文界面。各種工藝參數(shù)可在線(xiàn)修改。畫(huà)面生動(dòng)，流暢，動(dòng)態(tài)顯示流程。操作簡(jiǎn)單，直觀，人性化。
二、控制原理：
1、溫度控制部分：
       對(duì)于鉛粉機(jī)出口溫度控制功能，系統(tǒng)采用兩個(gè)溫度變送器，把0-250℃的溫度變?yōu)?-20mA的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，進(jìn)入PLC系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)PLC模擬量計(jì)算，結(jié)果與系統(tǒng)溫度設(shè)置比較，通過(guò)冷卻風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)，冷卻水調(diào)節(jié)為后備方式。
系統(tǒng)有溫度、溫度正負(fù)偏差、冷卻風(fēng)機(jī)開(kāi)關(guān)溫度、噴水溫度、噴水時(shí)間、間歇時(shí)間等參數(shù)設(shè)置，參見(jiàn)參數(shù)設(shè)置1畫(huà)面。
2、重量控制：
       系統(tǒng)裝有稱(chēng)重系統(tǒng)，一次稱(chēng)重傳感器信號(hào)經(jīng)過(guò)稱(chēng)重二次儀表顯示，并把重量信號(hào)變?yōu)?-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，進(jìn)入PLC系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)PLC模擬量計(jì)算，結(jié)果與系統(tǒng)重量設(shè)置比較，通過(guò)加料控制，保持系統(tǒng)重量控制在正負(fù)偏差內(nèi)。
       系統(tǒng)有重量設(shè)置、重量正負(fù)偏差、加料時(shí)間、加料間歇時(shí)間等參數(shù)設(shè)置。
       為了統(tǒng)計(jì)設(shè)備產(chǎn)量，系統(tǒng)具有加料次數(shù)及加料重量計(jì)算功能。（設(shè)備第一次冷啟動(dòng)重量不計(jì)入產(chǎn)量）。加料次數(shù)具有清零功能。
3、功率控制：
      系統(tǒng)停止?fàn)顟B(tài)下，在參數(shù)設(shè)置1畫(huà)面中，可一鍵切換為“重量控制”或“功率控制”。自動(dòng)運(yùn)行后，切換按鈕自動(dòng)消失。
      本控制系統(tǒng)為了可靠性，在重量控制不穩(wěn)定或有故障時(shí)，增加了功率控制。在系統(tǒng)中安裝有電流互感器，功率變送器，正常運(yùn)行后，將主機(jī)的實(shí)時(shí)功率轉(zhuǎn)化為1-10VDC標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，進(jìn)入PLC系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)PLC模擬量計(jì)算，結(jié)果與系統(tǒng)功率設(shè)置比較，通過(guò)加料控制，保持主機(jī)功率控制在正負(fù)偏差內(nèi)。
4、入口風(fēng)壓控制：
       系統(tǒng)具有入口風(fēng)壓控制功能。在鉛粉機(jī)入口出裝有風(fēng)壓測(cè)量氣管，通過(guò)風(fēng)壓變送器將0-25Mba信號(hào)變?yōu)?-20mA標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)，進(jìn)入PLC系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)PLC模擬量計(jì)算，結(jié)果與系統(tǒng)設(shè)置比較，通過(guò)調(diào)節(jié)電動(dòng)風(fēng)門(mén)開(kāi)閉控制引風(fēng)量大小，把入口風(fēng)壓控制在正負(fù)偏差之內(nèi)。
三、系統(tǒng)操作：
      鉛粉機(jī)系統(tǒng)操作具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方式。正常情況下使用自動(dòng)控制方式。手動(dòng)操作在系統(tǒng)應(yīng)急與檢修維護(hù)保養(yǎng)時(shí)使用。
檢查空氣壓力、冷卻水壓力、系統(tǒng)電源、鉛粉倉(cāng)料位、原料倉(cāng)、確認(rèn)設(shè)備及人身安全后可正常開(kāi)機(jī)。
合上控制柜總斷路器，合上各個(gè)電機(jī)斷路器，PLC及24VDC電源單相斷路器，合上旁邊輔助壁掛控制箱總斷路器，提升電機(jī)、振動(dòng)電機(jī)、后級(jí)兩個(gè)螺旋輸送器控制方式選擇在該鉛粉機(jī)控制方式。
1、手動(dòng)操作：
       系統(tǒng)初次上電后操作默認(rèn)為手動(dòng)方式，參加閥門(mén)操作畫(huà)面右下角旋鈕。操作方式靜態(tài)文字變?yōu)榫G色時(shí)，為當(dāng)前操作方式�？奢p按旋鈕改變方式。為了方便，在流程畫(huà)面2中也設(shè)有選擇開(kāi)關(guān)，操作方式一樣，功能相同。
手動(dòng)操作有兩幅畫(huà)面，閥門(mén)操作畫(huà)面及電機(jī)操作畫(huà)面。每個(gè)電機(jī)及閥門(mén)都可單獨(dú)操作，相應(yīng)電機(jī)及閥門(mén)打開(kāi)后，停止及關(guān)閉狀態(tài)紅燈變?yōu)檫\(yùn)行及打開(kāi)狀態(tài)綠燈。
 

                                                                            電機(jī)操作畫(huà)面

                                                                         閥門(mén)操作畫(huà)面

      在手動(dòng)工作方式下，按下“過(guò)濾器清潔”按鈕，反吹風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，過(guò)濾器清潔法閥依次循環(huán)一個(gè)周期，進(jìn)行過(guò)濾器清潔。此功能在緊急停機(jī)后也可使用。
注：風(fēng)量調(diào)節(jié)可大可小。風(fēng)量調(diào)大時(shí)風(fēng)門(mén)向打開(kāi)方向旋轉(zhuǎn)；風(fēng)量調(diào)小時(shí)風(fēng)門(mén)向關(guān)閉方向旋轉(zhuǎn)。要想停止，按下“調(diào)節(jié)停止”按鈕。如“風(fēng)量調(diào)大”“風(fēng)量調(diào)小”按鈕按下，風(fēng)門(mén)連續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至打開(kāi)或關(guān)閉到極限時(shí)自動(dòng)停止。引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié)大后，入口壓力隨之加大，注意不能超過(guò)17mba。
2、自動(dòng)操作：
確認(rèn)系統(tǒng)可以啟動(dòng)后，在流程畫(huà)面2中，將操作方式選擇在自動(dòng)方式，“自動(dòng)”文字變?yōu)榫G色，按下“啟動(dòng)”按鈕，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。

                                                                          流程圖2

3、自動(dòng)運(yùn)行動(dòng)作次序：
A、系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行后，判斷鉛粉機(jī)出口溫度，如溫度低于系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置2中
的“啟動(dòng)溫度”，主機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，延時(shí)3秒回粉電機(jī)啟動(dòng)，開(kāi)始升溫。溫度高于“啟動(dòng)溫度”時(shí)主機(jī)啟動(dòng)完成后直接進(jìn)入B；
B、當(dāng)溫度上升至參數(shù)設(shè)置2中的“啟動(dòng)溫度”后，引風(fēng)機(jī)自動(dòng)啟動(dòng)，星三轉(zhuǎn)換完成后依次延時(shí)3秒，連續(xù)分別啟動(dòng)后級(jí)兩個(gè)螺旋輸送器，螺旋輸送器，斗室提升機(jī)，出粉電機(jī)；當(dāng)斗室提升機(jī)啟動(dòng)后，振動(dòng)電機(jī)按設(shè)置的時(shí)間間歇自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
C、出粉電機(jī)啟動(dòng)完畢后，延時(shí)3秒啟動(dòng)反吹風(fēng)機(jī)，星三轉(zhuǎn)換完成后啟動(dòng)集粉器（過(guò)濾器）清潔電磁閥系統(tǒng)；
D、反吹風(fēng)機(jī)星三轉(zhuǎn)換完成后延時(shí)3秒，啟動(dòng)過(guò)濾器冷卻風(fēng)扇；當(dāng)回粉電機(jī)啟動(dòng)后，風(fēng)管振動(dòng)器按設(shè)置的時(shí)間間歇自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。

                                                                         流程圖1

E、冷卻風(fēng)機(jī)以系統(tǒng)設(shè)置的溫度運(yùn)轉(zhuǎn)，冷卻水電磁閥以系統(tǒng)設(shè)置的溫度與時(shí)間間歇打開(kāi)關(guān)閉。
F、系統(tǒng)啟動(dòng)后同時(shí)引入溫度、重量、入口風(fēng)壓控制。
4、緊急停機(jī)：如有緊急情況下，操作人員可按下“緊急停機(jī)”按鈕，所有動(dòng)作消失；這時(shí)把系統(tǒng)操作方式轉(zhuǎn)換為手動(dòng)，迅速啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，反吹風(fēng)機(jī)，再按下“過(guò)濾器清潔”按鈕，讓鉛粉機(jī)降溫，當(dāng)主機(jī)出口溫度降到75℃以下時(shí)，可正常停機(jī)。斷開(kāi)系統(tǒng)總斷路器，維護(hù)檢修相關(guān)設(shè)備。
四、動(dòng)態(tài)畫(huà)面及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)：
系統(tǒng)運(yùn)行后，流程圖1與流程圖2中各個(gè)電機(jī)、閥門(mén)運(yùn)轉(zhuǎn)打開(kāi)為綠色，停止關(guān)閉為紅色，動(dòng)態(tài)顯示；
流程圖2中：入口溫度、加料次數(shù)及重量、入口壓力、出口壓力、鉛粉重量、過(guò)濾器壓力、過(guò)濾器溫度、主機(jī)當(dāng)前功率等模擬量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
為了增加動(dòng)態(tài)效果，流程圖1中還有皮帶運(yùn)輸機(jī)、螺旋輸送器、斗式提升機(jī)、出粉電機(jī)的動(dòng)態(tài)效果。
五、故障診斷功能：
 
故障信息
       為了系統(tǒng)操作維護(hù)方便，設(shè)有各種故障自診斷功能。當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)故障信息中會(huì)顯示故障內(nèi)容。系統(tǒng)故障分為三類(lèi)。誤操作信息、報(bào)警信息，故障停機(jī)信息。當(dāng)有任何故障時(shí)系統(tǒng)會(huì)訊響報(bào)警，如非故障停機(jī)信息報(bào)警發(fā)生，且經(jīng)過(guò)操作人員確認(rèn)，不影響暫時(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)，可按下“訊響暫�！卑粹o，當(dāng)另一故障信息重新來(lái)時(shí)訊響暫停自動(dòng)解除。
誤操作信息：手動(dòng)方式下按啟動(dòng)按鈕、自動(dòng)方式下按電機(jī)或閥門(mén)手動(dòng)按鈕
具體報(bào)警信息：振動(dòng)電機(jī)過(guò)載、過(guò)濾器風(fēng)扇過(guò)載、鉛粉機(jī)出口溫差高報(bào)警、過(guò)濾器溫度高報(bào)警、鉛粉機(jī)出口溫度低于下限、重量低于下限、功率低于下限
故障停機(jī)信息：反吹電機(jī)過(guò)載、斗式提升機(jī)過(guò)載、螺旋輸送器過(guò)載、下料電機(jī)過(guò)載、皮帶輸送機(jī)過(guò)載、回粉電機(jī)過(guò)載、出粉電機(jī)過(guò)載、引風(fēng)機(jī)過(guò)載、主電機(jī)過(guò)載、冷卻水壓力故障、過(guò)濾器壓差高報(bào)警、緊急停止信息、鉛粉機(jī)出口溫度高于上限、入口風(fēng)壓高于上限、入口風(fēng)壓小于下限、重量高于上限、功率高于上限、過(guò)濾器溫度高停機(jī)、出粉電機(jī)接近開(kāi)關(guān)1處故障、出粉電機(jī)接近開(kāi)關(guān)2處故障。
訊響提醒功能：系統(tǒng)停機(jī)過(guò)程中，主機(jī)有一次重新啟動(dòng)功能，當(dāng)主機(jī)馬上重啟動(dòng)時(shí)，提前一分鐘訊響提醒。
六、工藝數(shù)據(jù)參考：（以下為寶雞設(shè)備當(dāng)前參數(shù)設(shè)置范圍）
 1、溫度：120-135℃；
2、入口壓力：12-15mba；
3、重量：3000-3500KG；
4、振動(dòng)電機(jī)：間歇1分，振動(dòng)2秒；（注：寶雞間歇40秒，振動(dòng)2秒）
5、風(fēng)管振動(dòng)：間歇2秒，振動(dòng)2秒；
6、過(guò)濾器清洗：間歇2秒，反吹3秒。
七、注意事項(xiàng)：
1、觸摸屏為電子產(chǎn)品，易損壞，操作時(shí)不可用力太大，不可用諸如螺絲刀等利器操作，不可戴手套操作；
2、正常情況下，不應(yīng)按下“緊急停機(jī)”按鈕，緊急停機(jī)在操作說(shuō)明中有相關(guān)說(shuō)明；
3、系統(tǒng)控制柜內(nèi)繼電器為消耗件，為歐姆龍產(chǎn)品，電壓有兩種，紅色指示燈為AC220V,綠色指示燈為DC24V。

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