很好的基于s7-200和vb高炉上料控制系统设计

很好的基于s7-200和vb高炉上料控制系统设计内容摘要：

A00 来切换，同时转换开关 SA00 还用来作为该系统控制回路中总的电源通断开关。 当合上自动开关 15QM 后，三相交流电源被引入，此时如果转换 SA00 处于 0 度位置时，控制回路电源被切断，接触器 15QM 处于断开状态，各皮带均不运 行。 如果转换开关 SA00 处于 0度逆时针旋转 45 度，控制回路电源被引入并主焦皮带处于手动控制状态。 转换开关 15SA 逆时针旋转 45度时，电动机 15D 接通，主焦皮带动作。 当转换开关 15SA 顺时针旋转 45 度时，电动机 15D 被手动停止，主焦皮带停止工作。 如果转换开关 SA00 处于 0度顺时针旋转 45 度时，点⑦⑧接通，此时自动信号送入 PLC 的输入触点 ，电动机 15D 处于自动工作状态，由 PLC 进行控制。 振筛给料机电气原理图设计 主电路 第 14 页 共 46 页 图 3 振筛给料机控制原理图 该系统中共有 8组（ 18）给料机和振筛组。 上图所示为其中一组，其它七组的主电路及控制电路与其完全相同，因此以一组来说明。 该电路中共有四台电动机， 4D1 的两台 电动机为 1振筛的电动机， 4D2的两台 电动机为 1给料机的电动机，给料机和振筛同时动作。 合上自动开关4QM后，三相交流电源被引入。 交流接触器 4KM1 为 1振筛电动机的启动用接触器，交流接触器 4KM2 为 1给料机电动机的启动用接触器，自动开关兼有给料机和振筛电动机即 4D1， 4D2 的短路保护作用（电磁脱扣器实现）。 控制电路 该控制回路直接由交流 380V 供电。 同样具有手动和自动两种控制方式，手动和自动两种控制方式的转换通过转换开关 4SA 来实现。 合上自动开关 4QM 后，三相交流电源被引入。 在控制电路中设有熔断器 4FU，作为控制电路的短路保护。 控制电路中接触器线圈 4KM1 和 4KM2 采用并联方式，以达到振筛和给料机同时动作的目的。 当转换开关 4SA 处于 0位置时，控制电机电源被切断，接触器主触点 4KM1 和 4KM2处于常开状态，振筛和给料机都处于停机状态。 当转换开关 4SA 处于 0 度逆时针旋转45度，控制电路中的①②接通，此时接触器线圈 4KM1 和 4KM2 同时得电， 他们的触点 4KM1 和 4KM2 闭合，振筛和给料机同时工作，并处于手动工作状态，停和转由 4SA实现。 当转换开关 4SA 处于 0度顺时针旋转 45度，各振筛和给料机均处于自动工作状态。 此时控制电路中的点⑤⑥接通，在此组中自动工作信号由 PLC 输入点 送入PLC，再由 PLC 来控制继电器 KA1，从而控制线圈 4KM1 和 4KM2 的得电和失电，达到 第 15 页 共 46 页 控制电机的停转目的。 图 4 振筛给料机控制原理图 布料器工作原理图设计 主电路 图 5 布料器控制原理图 如图 5所示，布料器由一台 电机带动，即 19D。 三相交流电源通过自动开关 19QM 将电源引入，交流接触器 19QM 为布料器电动机 19D 的启动接触器。 热继电器19FR 为布料器电动机 19D 的过载保护电器，布料器 19D 的短路保护由自动开关 19QM中的电磁脱扣来实现，电流表用来监视 19D 的电流。 控制电路 第 16 页 共 46 页 图 6 布料器控制原理图 该控制回路直接由交流 380V 供电，控制方式设有手动和自动两种，由 19SA 控制。 合上自动开关 19QM 后三相交流电源被引入。 当转换开关 19SA 处于 0 位置逆时针旋转 45 度，控制回路中的①②点接通，布料器处于手动工作状态。 根据布料器的 工作方式（每放料一次旋转 60度）在控制电路中设有时间继电器来完成上述功能，即①②接通，接触器线圈 19QM 得电，其主触点闭合，布料器电机开动即布料器工作，同时时间继电器线圈 19KT 得电，经过一段时间延时，其常闭触点断开，线圈 19KT，触点 19KM 恢复原态，电机停转，布料器停止工作。 转换开关重复上次动作则布料器重复工作。 当转换开关 19SA 处于 0 位置顺时针旋转 45 度时，触点⑤⑥接通，①②处于断开状态。 布料器处于自动工作状态。 此时自动信号由 PLC的输入点 ，由 PLC通过继电器 KA21 来完成相应动作。 同时无论 是手动和自动，只要通电线圈 19KM 通电，则PLC就会从输入点 的工作状态信号。 ◆探尺检测料线与料面形状工艺原理 本高炉料线与料面检测的设计装有一左一右两根探尺。 装料时由卷扬机把探尺提起放料，检测时下放探尺。 探尺装置装有自整角发送器，探尺下降的位移信号经自整 第 17 页 共 46 页 角机发送器，发送给控制室内的自整角接受器，自整角接受器带动记录仪表指针，记录探尺下降的位移，由位移可以估计料面形状和炉内料的多少。 ◆ 探尺电气原理图设计 主回路 主回路电源为 220V 交流电源， 220V 交流电源经断路 器由整流桥整流，把 220V交流电源整流为 220V 直流。 探尺的提尺与下放通过电动机带动，电动机的转动与停止通过 KM KM2 来控制。 控制回路 探尺的控制回路电源为直流 220V，左右探尺共用一套整流桥。 探尺有两种工作状态，自动和手动。 两探尺的工作状态可由 ICOM 接线与 PLC 相连，告知 PLC 探尺的工作状态，并通过 PLC改变探尺的工作状态与工作方式。 此时由 PLC 控制为自动工作状态。 探尺的工作状态自动与手动，可通过转换开关 2SA控制，左旋转 45度①②两点接通为手动工作状态，此时用手动来完成各种开关动作，右旋转 45度③④两点与⑤⑥两点同时接通，此时为自动工作状态，用 PLC 控制自动来完成各种开关动作。 24930KA2612KM22592XK2KT12ZJ22ZJ22KM1257上限2XK12552ZJ12R72532G4251KA152KM2下限2472XK!22462SD432123A1KA172412KM1372Fu22G32452R6372Fu32HR2372SAICOM6543212Fu12221+2151BZ2R52KM22KM22R42G22R32KM12M282KM12R22112LQ2R1292G126252QM122ZG4ZG32423ZG2ZG1212QM交流220 VNLKT1 第 18 页 共 46 页 图 7 探尺控制原理图 转换开关 2SA1 左旋转 45 度时①②两点接通为左尺下放工作方式，此时抱闸系统通电（ KT1 线圈一直得电， KT1 触点闭合），抱闸闸片松开，探尺自动下降，当探尺接触到料面时自动停止下降，此时探尺下降的位移信号可传送到自整角机。 电路中有一下限开关，下限开关其实为一行程开关，当探尺到达下限时，经过下限开关撞开行程开关，电 路断开，线路报警，告知 PLC 探尺到达下限。 转换开关 2SA1 右旋转 45 度时③④两点接通，此时 KM KM2 线圈分别得电，则KM1， KM2 触点闭合，此时抱闸系统通电，抱闸闸片松开，此时电动机转动，带动探尺，为左尺提尺工作方式。 电路中也有上限开关，当探尺到达上限时，经过上限开关将撞开行程开关，电路断开，线路报警，并告知 PLC，探尺到达上限，探尺停止上升。 另外电路还有一提尺上限，防止上限开关失灵，起保护作用。 以上为左尺的动作过程，右尺的动作过程同左尺。 在电路中有电阻与二极管串联，与线圈并联，当电路断开时起保护 作用。 电路断开时电路中通过强大的电流，此时电阻、二极管与线圈组成回路，其释放电流，消耗电能，防止强大冲击的电流损害电气元件。 元件的选型 23M 电动机型号为 Z252，额定功率 4KW，额定电压交流 220V。 断路器 2QM， 23QM1 为 C45AD/32A（额定电流），法国梅兰日兰公司制造，适用于 50HZ 交流，直流接触器 23KM12为 CZ040/22（ CZ为直流接触器， 0为设计信号，40为额定电流， 22 为产品派生代号）。 2FU， 2FU1 熔断器分别为 AM332/6A， GF316/6A。 AM,GF 系列熔断器为有填料圆柱管形熔断器， GF 系列熔断器用作配电线路保护， AM系列熔断器用作电动机保护，（ 32A， 16A 分别熔断器额定电流， 6A 为熔体额定电流）。 2SA， 23SA1， 2SA2 转换开关 LW515D0407/2， LW515D0083/1， LW515E/2（ LW5 为类组代号，万能转换开关 15D，15E 2为设计序号， 1为接触系统节数）。 V14 整流管， 2CZ100/1000 额定电流 100A。 23R2 23R14 为电阻。 23VD14 为二极管。 2CZ20/1000 额定电流 20A。 2HR 信号灯，直流 220VKA2528 中间继电器 LY54N，交流额定电压 220V。 231KA2 为中间继电器。 3TH 系列， 3TH 系列为德国西门子公司产品， 3TH 系列继电器均为桥式双断点 第 19 页 共 46 页 触头。 KT1 为电磁式时间继电器， JT322/3， JT3 为系列型号， 22 为设计序号， 3为安装方式。 卷扬料车电气原理图设计 ◆卷扬料车上料工艺原理 本高炉料车上料系统的设计有一左一右两个小车上料。 上料时小车的升降由卷扬机带动上料。 两个小车由绳索同卷扬机连在一起，一左一右，左车装满料上升时右车下降。 +当左车到达炉顶 时，卷扬机停止转动，左右车停止。 左车把料到入炉内，而右车在底下装料。 左车倒毕右车装满时，打开卷扬机开关让卷扬机反向转动，右车上升，左车下降。 高炉的装料就是由左右两小车的往复装卸来实现的。 可编程控制器PLC和变频器都是以计算机技术为基础的现代工业控制产品，将二者有机的结合起来，用可编程控制器来控制变频器。 通过变频器的转速、加减速时间、频率的设定来控制卷扬机的正反转及转动的速度。 ◆电气原理图及动作说明 主回路 主回路电源为 220V 交流电源， 220V 交流电源经空气开关 QM 与变频器 R、 S、 T接线端子相连，变频 器 U、 V、 W接线端子与电机相连。 电源进线与变频器均为两套，1和 2变频器。 变频器 P、 N 接线端子外接制动单元， P1， P 短接， TA、 TB、 TC 为报警输出点。 用选择开关 SD1选择与 1或 2变频器相连。 通过变频器来控制卷扬机的正反转及转动的速度，从而控制上料车的上升下降与运动速度。 如 1变频器 KA2 的触点闭合，左车上行， 1变频器 KA3的触点闭合，右车上行。 2变频器同 1变频器。 主回路接 L L L3，空气开关 QM 起总保护作用，当 QM1 或 QM2失压，则 QM1 或 QM2所连的变频器的电路断开，保护电路。 （设计图 中，主回路中变频器有两套，开一备一）。 控制回路及动作说明 料车有两种工作状态，自动和手动。 两种工作方式，左上（左上，右下），右上（右上，左下）。 料车的工作状态可由 ICOM 接线与 PLC 相连，告知 PLC 料车的工作状态，并可通过 PLC改变料车的工作状态与工作方式。 转换开关 LW1 左旋转 90度时⑤⑥两点与⑨⑩两点同时接通，此时由 PLC控制为自动工作状态。 PLC 使 KA KA5 触 第 20 页 共 46 页 点断开时控制回路急停，使 KA2 或 KA6 触点闭合时左车上行，使 KA3 或 KA7 触点闭合时右车上行， SQ SQ14 为上下极限，外接至主令开关 ， JTA 按钮起总保护作用。 自动工作状态的各种开关动作都是由计算机预先编好程序，通过 PLC 来实现。 1控制按钮 SB1 闭合，电源指示电路导通， KA1 线圈得电， KA1 触点闭合，电源指示灯 1HR1 变亮。