1、電氣系統使用說明書萊蕪鳳普自控有限責任公司 二零零四年目 錄一、概述3 二、系統構成 4 三、控制原理 7 四、工控機(IPC) 8 五、可編程序控制器(PLC) 9 六、框圖簡介 10 七、監控畫面 16 八、操作 19 九、故障處理 24 十、操作及維護注意事項 25 十一、附錄 26一. 概 述加壓過濾機是一種世界公認的先進的脫水設備。國外，最早由西德卡爾斯魯大學從60年代著手研究，西德的KHD公司在其基礎上，于85年底成功制造了世界第一臺工業用加壓過濾機。后來，奧地利ANDRIZI公司也從卡爾斯魯大學獲得了96m加壓過濾機制造許可證，成為世界上第二家能夠生產加壓過濾機過濾機的公司。國內

2、，中國煤炭科學院唐山分院從70年代中期便開始研究煤用加壓過濾機，89年，在借鑒國外技術及吸取自己以往經驗教訓的基礎上，研究有了突破性進展，91年，我廠與唐山院鑒定了技術合同，成為世界上第三家加壓過濾機生產廠家。現在，我們廠已生產_臺，分別供給_。 加壓過濾機工作特點是(從電控角度看)： 1. 主機部件工作在壓力容器中； 2. 現場工作條件惡劣(潮濕 粉塵 振動等)； 3. 機構動作頻繁，閉鎖嚴格。 為此，我們的電控系統必須保證下面幾個條件： 1. 整機環境的適應性； 2. 程序動作的可靠性； 3. 系統參數的穩定性和多樣性。 我們的設計原則是提高產品檔次，改善用戶界面，增強可靠性和易維護性。經

3、過多方調研，深入論證，我們確定了現在的IPC-PLC控制方案。IPC具有良好的用戶界面，PLC具有高的現場適應能力和強大的邏輯運算功能。在元器件的選用上，我們將其動作的可靠性和工作壽命為其首選條件，關鍵地方全為進口件。二. 系統構成 整各控制系統由操作臺（1）、動力柜（1）、電源柜（1）（660VAC用戶）、程控柜（1）、現場控制箱及一些現場儀表和執行元件等組成。1. 操作臺 功能： 運行操作，監控運行狀況。 主要安裝部件：工控機(IPC)、顯示器、UPS2.1程控柜：主要安裝部件：可編程控制器、中間繼電器、直流電源2. 2動力柜 功能： 主回路控制及保護。主要安裝部件： 主軸變頻器、斷路器、

4、接觸器、熱繼 電器、漏電繼電器等。 3. 電源柜(660VAC用) 功能： 提供動力電源和控制電源。 主要安裝部件： 動力變壓器(40KVA)、控制變壓器 (4KVA)等。4. 現場控制箱 功能： 就地操作，便于維修調試； 現場接線盒。. 加壓倉人孔控制箱 主要安裝部件：斷路器、端子排、按鈕、指示燈等。 主要控制對象：主軸電機、刮板機電機、干油泵電 機、攪拌電機、反吹閥、清洗閥、照明燈。. 排料控制箱 主要安裝部件： 端子排、按鈕、指示燈等。 主要控制對象： 液壓泵、上下閘板開關電磁閥、 上下密封圈充放氣電磁閥。. 閥門控制箱 主要安裝部件： 端子排、按鈕、指示燈等。 主要控制對象： 上濾液閥

5、、下濾液閥、加壓倉放氣閥、槽放空閥、入料閥。5. 現場儀表. 變送器(10). 壓力變送器(8) a. 低壓風機壓力變送器(1) b. 加壓倉壓力變送器(1) c. 反吹風包壓力變送器(1) d. 高壓風機壓力變送器(1) e. 上密封圈壓力變送器(1) f. 下密封圈壓力變送器(1) g. 液壓站壓力變送器(1). 物位變送器(2) a. 儲漿槽液位變送器(1) b. 下倉料位變送器(1). 接近開關(7) a. 反吹接近開關(2) b. 刮板機斷鏈保護接近開關(1) c. 上閘板開限位接近開關(1) d. 上閘板關限位接近開關(1) e. 下閘板開限位接近開關(1) f. 下閘板關限位接近

6、開關(1). 電極(6)a. 倉漏(2)b. 聚液桶(2)c. 入料池(2). 電接點表(2)a. 加壓倉壓力電接點壓力表(1)b. 液壓站油溫電接點溫度表(1)6. 現場執行元件. 電動機. 直接控制a. 主軸(7.5KW)b. 干油泵(550W)c. 刮板機(11KW)d. 攪拌器(1.5KW)e. 液壓站(15KW). 間接控制a. 高壓風機(7.5KW)b. 入料泵(75KW)c. 圓盤給料機(7.5KW). 聯絡控制 低壓風機(210KW). 閥門. 電動閥(2). 電磁閥(14)a. 上閘板開關(1)b. 下閘板開關(1)c. 上密封圈(1)d. 下密封圈(1)e. 卸荷溢流閥(1

7、)f. 入料閥(1)g. 反吹閥(1)h. 清洗閥(1)i. 下倉充氣閥(1)j. 下倉放氣閥(1)k. 上、下濾液閥(2)l. 槽放料閥(1)m. 加壓倉放空閥(1). 氣動調節閥(2)a. 加壓倉壓力氣動調節閥(1)b. 反吹風包壓力氣動調節閥(1). 其它. 照明燈： 6個 60W×6. 電加熱器： 2KW 220VAC. 冷卻風扇： 150W 220VAC三. 控制原理1. IPC-PLC體系結構研華IPC-610PC卡西門子PLC(S7-300)壓力變送器器物位變送器壓力變送器器電極壓力變送器器電接點表壓力變送器器接近開關壓力變送器壓力變送器器電動機壓力變送器壓力變送器器變

8、頻器壓力變送器壓力變送器器電動閥壓力變送器壓力變送器器電磁閥壓力變送器壓力變送器器氣動調節閥壓力變送器壓力變送器器研華IPC-610工控機作為上位機，用來完成管理級別上的數據采集和流程監控；西門子PLC(S7-300)作為下位機，根據控制方案完成控制任務。2. 通信網絡 控制系統依靠通信網絡將上位機和下位機聯絡起來。通信網絡是本系統構成的關鍵。在本系統中，上位機利用德國西門子公司的PC適配卡，通過RS232電纜與下位機構成多點接口MPI網絡通信結構。監控時，利用工控軟件FIX所帶MPI的驅動，實現上、下位機的通信；PLC編程或程序調試時，利用SETP7編程軟件所帶的MPI驅動，實現上、下位機的

9、通信。 四. 工控機 簡稱IPC，這是一種在原有計算機的基礎上，為了適合于工業控制現場較惡劣的環境，而采取加強措施的計算機，一般在防振動、防塵、熱穩定、抗干擾四個方面進行了加強。1. 對電源系統進行重新設計，提高抗干擾能力；2. 改造機架和結構，提高防護等級和系統可靠性；3. 主板分為有源主板和無源主板(主板上只保留總線；CPU、RAM和外設接口都變成獨立的插卡)兩類；有的工控機配有專門的總線，它有更高的可靠性；4. 重新開發與工業現場接口的各種模擬量、開關量和特殊功能的插卡；5. 在通用的操作系統平臺上開發各種用戶級別的控制軟件。(FIX DMACS、Paragon、Intouch、SCAD

10、A及組態王等) 因此，工控機是一種在工業環境下使用的特殊計算機。它有下面幾個特點：1. 通用性 利用計算機的通用性，使用基本相同的硬件，通過不同的軟件適應不同的生產過程，對不同的生產規模，可以通過靈活組配來滿足。如：存儲的容量、輸入輸出的點數等。2. 可靠性3. 靈活性改變控制程序方便。4. 易用性其用戶是企業內的廣大技術和操作人員，不用熟悉FORTRAN、PASCAL、C等通用程序語言，采用簡單易學的專用編程語言。 本控制系統用工控機的主要參數臺灣研華機箱： IPC610PP800監視器： 飛利浦 109S 19"UPS電源： SANTAK 500W組態軟件： FIX DMACS

11、主機CPU： INTEL P800主頻： 800MHZ內存： 128M軟驅： 硬盤： 20G五. 可編程序控制器 簡稱PLC，是近年來迅速發展，并得到廣泛應用的新一代工業自動化控制裝置。1969年，第一臺可編程序控制器在美國出現，至今已30年的歷史。早期的可編程序控制器在功能上只能實現邏輯控制，被稱為可編程序邏輯控制器(Programable Logic Controller)，簡稱PLC。隨著技術的進步，微處理器獲得廣泛應用，一些PLC生產廠家開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元，大大加強了PLC的功能，它不僅具有邏輯功能，而且具有算術運算功能和對模擬量的控制功能。因此，PLC被改名為可

12、編程序控制器(Programable Controller)，簡稱PC。該名稱已在工業界使用多年，但近年來個人計算機(Personal Computer)也簡稱PC，為了區別，目前可編程序控制器仍簡稱PLC。 國際電工學會在1985年，頒布的標準中，對可編程序控制器定義為：可編程序控制器是一種專為工業環境下應用而設計的數字運算操作的電子系統。 近年來，PLC的發展非常迅速(通信、網絡、運算等，其功能已遠遠超出原來的定義范圍。 PLC的基本功能：1. 邏輯控制功能2. 定時控制功能3. 計數控制功能4. 步進控制功能5. 數據處理功能6. 回路控制功能(A/D、D/A、PID)7. 通信聯絡功能

13、8. 監控功能(利用編程器或監視器)9. 停電記憶功能 10.故障診斷功能(自我對系統構成、某些硬件狀態、 指令的合法性等進行自診斷。報警并顯示錯誤類型)PLC的特點：1. 靈活通用2. 安全可靠3. 環境適應性好4. 使用方便，維護簡單5. 速度較慢，價格較高(PLC ms級 ；PC m級)本控制系統用可編程序控制器的主要參數機型： 西門子 S7-300型CPU： 314型負載存儲器： 1) 內置 40KB2) 存儲卡 16KB六. 框圖簡介1. PLC系統框圖 中間繼電器 接觸器 接近開關 限位開關 按鈕 轉換開關 液壓站 壓 低壓風機 力 高壓風機 信 上密封 號 下密封 加壓倉 反吹風

14、包 下倉 物 儲漿槽液位 位 下倉料位數字量輸入模塊模擬量輸入模塊CPU 中 央 處 理 單 元MPI口數字量輸出模塊模擬量輸出模塊中間繼電器指示燈變頻器主軸變頻器入料泵變頻器加壓倉壓力調節閥反吹壓力調節閥IPC2. 主軸轉速調節系統框圖3. 加壓倉壓力(反吹風包壓力)調節系統框圖4.儲漿槽液位調節系統框圖5. 工藝流程圖 啟車自動 程控開高壓風機高壓風機壓力足(0.7MPa) 高壓風機運轉 液壓泵運轉 各閥置位 提示開低壓風機啟低壓風機聯絡低壓風機、加壓倉、下倉壓力足(0.1MPa)手動入料 低壓風機運轉 自動入料 提示開入料泵開入料泵 入料泵運轉 20秒 開入料閥 液位足 200mm開攪拌

15、器 攪拌器運轉 3秒 開刮板機 刮板機運轉 5秒 開給料機 給料機運轉開主軸主軸轉動1/2圈 開下濾液閥 主軸轉動1/4圈 開上濾液閥 上濾液閥開限位啟車結束 料位信號 持續1秒 關上閘板 關下倉充氣閥 上閘板關限位 延時1秒上封充氣 上封壓力足 開下倉放氣閥 下倉無壓 延時6秒 下封放氣 下封無壓 開下閘板 下閘板開限位 延時1秒關下閘板 下閘板關限位 下封放氣關下放充氣閥 下封壓力足 開下倉充氣閥 上下倉均壓 上封放氣 上封無壓開上閘板 上閘板開限位 排料循環結束停車 進行一次排料循環關入料閥延時10秒 停入料泵入料泵停止 主軸轉動1/2圈關下濾液閥 主軸轉動1/2圈 提示停低壓風機 停主

16、軸；停反吹 低壓風機停止 主軸停止提示結束 關下濾液閥 上濾液閥關限位停刮板機 開下倉放氣閥；開下倉充氣閥 刮板機停止 加壓倉無壓 開槽放空閥 儲漿槽無料 延時30秒 下封放氣 下封無壓開上閘板 上閘板開限位開下閘板 下閘板開限位停高壓風機、液壓泵、攪拌器 高壓風機、液壓泵、攪拌器停圓盤給料機 停止延時50秒圓盤給料機停止 自我復位停車結束 注： 各閥置位1).開上閘板2)關下閘板 下封充氣3). 關上濾液閥 4). 關反吹閥關下倉放氣閥關入料閥關下濾液閥 5). 關槽放空閥 6). 開下倉充氣閥7). 關放料閥 開進料閥 放料閥關限位 進料閥開限位七. 監控畫面 分為主、子、輔三種畫面1.

17、主畫面： 由操作方式、控制系統、參數設定、參數觀察、歷 史趨勢、報警表、電子表格、產品介紹、說明書九幅畫面組成1). 操作方式： 可進行手動、自動選擇，反吹有、無選擇，缺省為自動、無反吹可進行啟車、停車、等待、繼續、消聲、低壓風機聯絡等操作其熱鍵是： F12). 控制系統：顯示整個加壓過濾機工作狀況可進行啟車、停車、等待、繼續、消聲、低壓風機聯絡等操作，可進行手動、自動選擇及對應單個執行機構的手動操作，可打開某些參數設定畫面及轉換到其它主畫面其熱鍵是： F2 3). 參數設定：可對加壓倉壓力、反吹風包壓力、儲漿槽液位、主軸轉速進行設定其熱鍵是： F3 4). 參數觀察：顯示系統有關參數，如排料

18、次數、主機運行時間、加壓倉充氣時間等其熱鍵是： F45). 歷史趨勢： 記錄低壓風機壓力、高壓風機壓力、下倉料位、加壓倉壓力、反吹風包壓力、儲漿槽液位、液壓站壓力、下倉壓力等信號的歷史曲線。一屏顯示5分鐘（可設），每1分鐘讀入一次數據，最長可保存200天。關閉畫面按F2鍵或從File菜單選擇Exit，其熱鍵是F56). 報警表： 對系統的報警進行記錄，最多可記錄100條其熱鍵是F67). 電子表格： 可自行開發，對生產情況進行記錄，并可 打印 其熱鍵是： F78). 產品介紹： 介紹我廠概況及主要產品的情況 其熱鍵是： F89). 說明書： 對控制系統進行簡單的說明，共26頁，由概述、系統技術

19、參數、系統構成、控制原理、PLC輸入輸出接口參數、監控畫面、操作、故障分析及排除、維護及保養、元器件明細表十部分組成其熱鍵是F92. 子畫面： 由自動選擇、手動操作、加壓倉壓力設定、反吹風包壓力設定、儲漿槽液位設定、PID參數設定(3)、主軸轉速設定九幅畫面組成1). 自動選擇： 可對主機自動運行方式無壓無料、有壓無料、無壓有料、正常運轉(有壓有料)四種進行選擇，缺省為正常運轉；還可以選擇手動或自動入料方式，缺省為自動2). 手動操作： 選擇手動方式后，自動打開此畫面，可對畫面進行單機操作3). 加壓倉壓力設定： 設定加壓倉壓力PID調節的設定值4). 反吹風包壓力設定： 設定反吹風包壓力PI

20、D調節的設定值5). 儲漿槽液位設定： 設定儲漿槽液位PID調節的設定值6). PID參數設定： 共3幅畫面相對于加壓倉壓力、反吹風包壓力、儲漿槽液位設定畫面分別有一幅PID參數設定畫面，可根據各自的情況對PID參數進行設定7). 主軸轉速設定： 可設定主軸運行轉速，其范圍為0.43. 輔助畫面： 啟動畫面 提示畫面 單機操作畫面 宣傳畫面共 30多幅八. 操 作1. 調試： 本系統有兩種調試方式1). 轉換開關打到調試側，在現場控制箱操作，這種方式由于離現場近，比較易于觀察，缺點是動作無鎖關系。 2). 轉換開關在程控側，然后選擇手動方式，通過手動操作畫面操作。這種操作有閉鎖關系，缺點是反應

21、慢和觀察不到現場情況。2. 程控開機： 合上各電源開關選擇開關打到程控側接通 UPS電源接通監視器電源啟動主機進 入“控制系統”畫面出現“OK”畫面開機完成3. 手動：有兩種手動方式，程控開機后，可進行下面操作1). 按下“F1操作方式”“操作方式”畫面打開選擇手動“手動操作”畫面打開進行手 動操作 2). 在“控制系統”畫面中，單擊要手動的執行機構 相應單機操作畫面打開進行手動操作4. 自動： 程控開機后，缺省狀態即為自動正常運行方式，如需 選擇，可進行下面操作按下“F1操作方式”“操作方式”畫面打開選擇自動“自動選擇”畫面打開根據需要選擇一種自動運行方式和入料方式5. 啟車：1). 啟車前

22、需要做的工作有下面幾項a) 選擇反吹有無b) 選擇一種自動運行方式c) 選擇入料方式d) 設定反吹壓力e) 設定加壓倉壓力f) 設定儲漿槽液位g) 設定主軸轉速h) 調整PID參數2). 啟車過程 按下啟車按鈕啟車過程指示燈閃亮提示信號欄出現“開低壓風機”提示信號按下啟低 壓風機聯絡按鈕低壓風機啟動提示信號欄出現“開入料泵”提示信號按下啟入料按鈕入料泵啟動上濾液閥打開啟車過程指示燈滅啟車過程結束運行過程指示燈閃亮6. 運行：整個過程為自動完成，操作者(司機)主要對運行狀態進行 監視。 操作者主要監視項目：1) 加壓倉壓力2) 儲漿槽液位3) 下倉料位4) 排料周期5) 報警信息注：自動運行過程

23、中可進行手動操作，如緩泵、對不到位的閥進行多次開關等。自動過程中的手動操作需要注意下面幾個事項：a) 自動過程中進行手動操作時，程序對自動過程 有記憶功能，但自動排料程序將不執行，要盡快完成手動操作打到自動，如果手動時間比較長，要先等待再進行手動操作；b) 手動操作后一般可直接打到自動，自動程序可記住原來的狀態而繼續往下執行；如果在手動過程中對帶有限位的各閥(如上下閘板 下濾液閥等)的開關狀態進行了改變，要先恢復其原來狀態，再轉到自動，否則，將影響自動程序的執行。7.停車： 得到停車命令后按下停車按鈕停車過程指示燈 閃亮提示信號欄出現“停低壓風機”提示信號按下 停低壓風機聯絡按鈕低壓風機停止停

24、車結束8. 復位： 是指對整個PLC程序進行復位，消除啟車或停車過程中 的不正確狀態，以便重新啟車。有下面兩種情況：1).低壓風機未啟動，加壓倉、下倉無壓，可直接按下復位按鈕，復位畫面打開后，再按一次復位，即可完成 復位，如不想復位，可按下撤消按鈕；2). 低壓風機已啟動,加壓倉下倉有壓，這時要進行如下操作： 聯絡停低壓風機選擇手動開下倉充氣閥開下倉放氣閥加壓倉下倉無壓后進行復位(操作同上)9. 等待：是指加壓過濾機系統在運行過程中，當上下級設備、加壓、排料、入料等出現問題時，使加壓過濾機系統處于等待狀態的操作，故障處理好后，按下繼續按鈕可恢復運轉。1). 上下級設備出現問題時，只按下等待按鈕使系統進入等待狀態即可，故障由相應設備司機處理；2). 加壓出現問題時，主要表現為不升壓。原因有四個：c) 低壓風機問題d) 加壓倉氣動調節閥故障，閥未打開e) 系統中有漏氣的地方f) 不上餅或餅太薄3). 入料出現問題，主要表現為不上料。原因有四個：a) 進料閥未打開b) 放礦閥未關嚴c) 管路堵塞d) 精礦池料不足4).