湖南工程学院-电收尘振打机电气控制系统课程设计.doc

1、湖 南 工 程 学 院课 程 设 计课程名称 电气控制与 PLC 课题名称 电收尘振打机电气控制系统设计 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 刘星平 谭 梅 2013 年 6 月 21 日1湖南工程学院课程设计任务书课程名称 电气控制与 PLC 课题名称 电收尘振打机电气控制系统设计 专业班级 班 姓 名 学 号 指导教师 刘星平、谭 梅、赖指南等 审 批 黄 峰 任务书下达日期 2013 年 6 月 10 日课程设计完成日期 2013 年 6 月 21 日2设计内容与要求一. 课程设计的性质与目的本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节，是实现理论与实践相结合的重要手段。

2、它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题，建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练，获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。二. 课程设计的内容1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求，确定控制方案。2.绘制电收尘振打机电气控制系统的电气原理图、控制系统的 PLC I/O 接线图和梯形图，写出指令程序清单。3.选择电器元件，列出电器元件明细表。4. 上机调试程序。5.编写设计说明书三. 课程设计的要求1.所选控制方案合理，所设计的控制系统能

3、够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的 GB472884电气图用图形符号 、GB698887电气制图 、GB715987电气技术中的文字符号制定通则 。3.设计说明书应重点突出，层次清楚，条理分明，篇幅不少于7000 字。主要设计条件电气控制技术课程设计题选 （赖指南编，院内印刷）一本。实物PLC 等 设计说明书装订顺序31.课程设计说明书封面。2.课程设计任务书。3.说明书目录。4.正文（按设计内容逐项书写） 。5.参考文献。6.附录。7.课程设计评分表。设计进度安排1. 第一周星期一上午：课题内容介绍。2. 第一周星期一下午：仔

4、细阅读设计任务书，明确设计任务与要求，收集设计资料，准备设计工具。3. 第一周星期二第一周星期五：确定控制方案。绘制电收尘振打机电气控制系统的电气原理图、控制系统的 PLC I/O 接线图和梯形图，写出指令程序清单。选择电器元件，列出电器元件明细表。4. 第二周星期二：试验调试5. 第二周星期三第二周星期五：编写设计说明书,答辩。参考文献1 刘星平.PLC 原理及工程应用M. 北京： 中国电力出版社2 廖常初.PLC 编程及应用M.北京：机械工业出版社3 万太福.可编程序控制器及其应用M. 重庆：重庆大学出版社4 工厂常用电气设备手册编写组.工厂常用电气设备手册M.北京：水利电力出版社5 谢桂

5、林.电力拖动与控制M.北京： 中国矿业大学出版社6 刘星平.电气控制技术实验指导书. 湖南工程学院4附录：课题简介及控制要求1.课题介绍电收尘的基本原理是迫使烟气通过直流高压电场（电压可高达75KV）来达到收集尘埃的目的。由于直流高压产生的高电场使电场内的气体游离，变成带正电和负电的正离子和电子，当离子和电子与烟气中的烟尘碰撞时，便附在烟尘上，使烟尘颗粒也变成有不同极性的带电体。在电场的作用下，这些带电体向两级移动，并粘附在电极上，这就使烟尘净化了。为了收集这些尘埃，电极上方安装有振打机，对电极进行定时振打，使尘埃下落。这些振打机械就构成了电收尘振打系统。下图是一个八电场电收尘振打机示意图。引

6、风机迫使烟气分别进入 1、3、5、7 和 2、4、6、8 电场，净化后由裤衩烟道排出。图中M1M8 是八个阳极振打电机；YM1、YM2 是两个电动阀门；M9、M10 是两个电动阀门电机，可以正、反转。分别用于完成 YM1、YM2 的打开与关闭；SQ1、SQ2 分别是 YM1 的开门、关门限位开关；SQ3、SQ4 分别是YM2 的开门、关门限位开关。M1M8 分别由接触器 KM1KM8 控制，M9、M10 的正反转由 KM9KM12 控制。八电场电收尘阳极振打机示意图M1 M3M4M5M6M7M8M9M10M8M252.控制要求该装置对阳极采用自动间断振打，振打 5 分钟，停振 15 分钟。为防

7、止 M8、M9 振打时，下落的灰尘被 0.97 的烟气带出电场，M7 和 M9之间应有一定的连锁关系;M7 振打时，M9 先关闭阀门 YM1，振打完再打开。同理，M8 振打时，M10 先关闭阀门 YM2，振打完再打开。阀门与振打配合的规律是：阀门关闭一分钟开始振打，振打完毕 1.5 分钟后打开阀门。电收尘振打机的启动和停止由启动按钮 SB1 和停止按钮 SB2 来操作。按启动按钮 SB1 后振打机就按流程图的顺序自动循环工作。按停止按钮 SB2 后，无论振打进行到哪个工作都全部停止。电动机的功率由设计者确定。6目录一、概述 .8二、方案论证 .82.1 PLC 控制与继电器控制相比较 .82.

8、2 总结 .9三、系统硬件设计 .103.1 电动机控制线路的设计 .103.1.1 电器元件的选择 .103.1.2 电动机控制线路原理图 .103.2 控制系统设计 .123.2.1 PLC 元件选择 .123.2.2 PLC 接线图 .12四、系统软件设计 .134.1 软件设计总体规划 .134.2 顺序功能图 .147五、总结 .15附录 .16参考文献 .238一、概述高压静电除尘器作为一种技术成熟、制作相对简单、维护费用低的工业烟气净化设备，长期以来在大气污染治理行业中得到了广泛的推广应用。但是，当电除尘器电机表面粉尘沉积较厚时，将导致击穿电压降低，电晕电流减小，尘粒的有效驱进速

9、度显著下降，是电除尘器性能受到严重影响。因此，及时有效地清除电极表面的积灰，防止二次扬尘，是实现电除尘的最后一个物理过程，也是保证电除尘器高效运行的重要条件。电极清灰方法有湿式清灰、机械清灰和声波清灰 3 种，其中，机械清灰应用较广。在充分理解静电除尘原理与工作过程的基础上，按照优化时序控制原则设计 PLC 控制系统，对电除尘器的阴极和阳极进行周期性振打清灰控制，以保证电除尘器高效、可靠运行，具有十分重要的意义。从 PLC 控制角的来看，电除尘振打控制系统具有时序控制特点，正好能发挥 PLC 的优势。所以，电除尘振打 PLC 控制系统在工业电除尘器种得到了广泛应用。二、方案论证2.1 PLC

10、控制与继电器控制相比较(1)逻辑控制 继电器控制是利用各电器件机械触点的串、并联组合成逻辑控制。采用硬线连接, 连线多而复杂, 对今后的逻辑修改、增加功能很困难。而PLC 中逻辑控制是以程序的方式存储在内存当中, 改变程序, 便可改变逻辑。连线少、体积小、方便可靠。 (2)控制速度 依靠机械触点的吸合动作来完成控制的继电器控制系统, 工作频率低, 工作速度慢。而 PLC 由于采用程序指令控制半导体电路来实现控制, 稳定、可靠, 运行速度大大提高了。 9(3)顺序控制 继电器控制是利用时间继电器的滞后动作来完成时间上的顺序控制。时间继电器内部的机械结构易受环境温度和湿度变化的影响, 造成定时的精

11、度不高。在 PLC 内部 是由半导体电路组成的定时器以及由晶体振荡器产生的时钟脉冲计时, 定时精度高。使用者根据需要, 定时值在程序中便可设置, 灵活性大, 定时时间不受环境影响。 (4)灵活性可扩展性 继电器系统安装后, 受电器设备触点数目的有限性和连线复杂等原因的影响, 系统在今后的灵活性、扩展性很差。而 比具有专用的翰人和输出模块, 理论上连接可以无穷多。连线少, 灵活性可扩展性好。 (5)计数功能 继电器控制可实现逻辑功能, 但不具备计数的功能。PLC 内部有特定的计数器, 可实现对生产设备的步进控制。 (6)可靠性和可维护性 继电器控制使用大量的机械触点, 触点在开闭时会产生电弧,

12、造成损伤并伴有机械磨损, 使用寿命短, 运行可靠性差, 不易维护。而 PLC 采用微电子技术, 内部的开关动作均由无触点的半导体电路来完成。体积小, 寿命长 , 可靠性高, 并且能够随时显示给操作人员, 及时监视控制程序的执行状况, 为现场调试和维护提供便利。2.2 总结PLC 经过多年在工业领域的运用后, 按其功能 , 它主要应用在以下几个方面 (1)数据处理：PLC 是具有微处理器的一种智能电子产品, 它具有数值运算、数据比较、数制转换、以及数据传输通信等功能。 (2)逻辑控制：PLC 具有逻辑运算功能, 可实现多种通断控制。 (3)定时控制：由于 PLC 为用户提供了很多计时器, 且时间设定值可由