喷雾干燥塔控制系统设计APLC课程设计报告.doc

目录 一、课程设计目的和任务 2 1.1 设计目的 2 二、控制对象喷雾干燥塔的分析 2 2.1 喷雾干燥塔背景描述 2 2.2 喷雾干燥塔工艺流程简介 2 2.3 燃烧系统 3 2.4 干燥系统 4 2.5 投料系统 5 2.6 除尘系统 6 三、 控制系统的硬件设计 6 3.1 喷雾干燥塔控制功能描述 6 3.2 控制网络拓扑图 7 3.3 控制系统的 I/O清单 8 3.4 PLC的选型报告 10 3.5 PLC的I/O端子接线图 18 四、 控制系统的软件设计 20 4.1 软件说明书 20 4.2 控制系统软件程序 24 五、控制系统流程图 29 5.1 燃烧系统流程图 29 5.2 投料系统流程图 30 5.3 燃烧系统流程图 30 5.4 除尘系统流程图 30 六、控制系统调试报告 32 6.1 系统准备阶段 32 6.2 点火启动过程 32 6.3 投料系统进入工作过程 32 6.4 除尘系统进入工作 32 6.5 手自切换系统 32 6.6 安全保护系统 32 6.7 报警系统 32 6.8 真实调试结果 32 七、心得体会 33 一、课程设计目的和任务 1.1 设计目的 PLC课程设计A教学的主要任务是在学生修完《可编程序控制器 A》理论课 程后，进行的实践教学。通过课程设计既能验证所学的基本理论知识，同时也可以培养学生的基本操作技能与设计能力，使课堂上所学理论知识得以在实践中运用，做到“学以致用”的教学目标。主要做到以下几点： 1）掌握可编程序控制器在本专业上具体应用的设计过程和实现方法； 2）加深对可编程序控制器原理、应用、编程的进一步理解； 3）结合对有关顺序控制系统和保护控制系统的可编程序控制器的实现过程 加深对 PLC控制系统的理解与掌握； 4）拓展可编程序控制器及其在相关行业中应用的相关知识。 1.2 设计任务 本次设计的主要任务是在研究喷雾干燥塔系统的工艺流程的基础上，基于M340 PLC 对喷雾干燥塔控制系统硬件设计，编写喷雾干燥塔控制系统下位机软件，并对控制系统进行调试。本课程设计为后续实践课程《计算机控制系统课程设计》的下位机部分，并与《计算机控制系统课程设计》的上位机程序设计组成一套完整的计算机控制系统实践环节体系。 二、控制对象喷雾干燥塔的分析 2.1喷雾干燥塔背景描述 喷雾干燥塔将液态的料浆经喷枪雾化后喷入干燥塔内，干燥塔利用燃料燃烧的能量将鼓风机送入的空气进行加热;热空气在干燥塔内将雾化的料浆干燥为超细颗粒粉态成品。粉状成品在塔内利用旋风分离原理从热空气中分离出来，有塔的底部翻版阀定期排入收集袋中的合格原料。热空气则通过布袋除尘器除尘后排除。喷雾干燥塔控制系统主要由燃烧、干燥、投料、除尘等几个主要部分组成。主要用于把液态原料制备成固体粉末原料的设备。在很多行业作为原料制备或成品制备的系统设备。按工艺流程，喷雾干燥塔控制系统由燃烧系统控制、干燥塔出口温度控制、干燥塔负压控制、投料系统控制、布袋除尘器控制几个子系统组成。它被广泛得使用于化工、食品、陶瓷等诸多行业，作为原料或成品加工的设备，该设备一般都作为一套相对独立的系统进行成套供应。 2.2 喷雾干燥塔工艺流程简介 喷雾干燥塔PID图如图所示。按工艺流程，喷雾干燥塔控制系统可以分为燃烧系统、干燥系统、投料系统、布袋系统等。 喷雾干燥塔PID图 喷雾干燥塔的基本工作流程是：液态的浆料以高压经喷枪雾化后喷入干燥塔。干燥塔利用柴油燃烧器的能量将空气加热；热空气在干燥塔内将雾化后的浆料干燥为超细粒状粉态成品。粉状成品在塔内利用旋风分离原理从热空气中分离出来，由塔底部的翻板阀定期排入收集袋中成为合格的原料。热空气则通过布袋除尘器除尘后排出。 2.3 燃烧系统 燃烧系统的主要设备有供油泵、增压泵、溢油阀、油包、截止阀、调节阀、点火变压器、火检探头、助燃风机等。 当系统启动后，供油泵运转，燃油通过溢油阀在回路中运行，这样第一可以加快点火时候的系统响应速度，第二可以检测回路的工作是否正常。按下点火按钮后，助燃风机启动，进行五分钟的吹扫（吹扫风量定为额定风量的35%-50%）过程在吹扫的同时点火，可以把残留的可燃物燃烧掉，防止在点火的时候由于可燃物过多，导致爆炸事故。吹扫结束后开增压泵开始投油，投油负荷定为额定负荷的45%，投油30s后断点火变压器，此时火检，若火检输入信号为1则说明点火成功，继续投油保持燃烧，然后再升负荷。若火检信号为0，则说明点火不成功，立即停止投油，助燃风机进行吹扫五分钟，为下一次的点火做好准备。主油回路采用双电磁阀串联的目的为保持截止的可靠性，燃料调节阀和助燃风机调节阀联动，使风和燃料的按比例变化。 燃烧系统通过供油泵、油包和溢油门提供具备一定缓冲能力的稳压供油系统。增压泵和溢油门保证了油枪的