常规量检测与控制工程专业综合实验设计.doc

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现生产过程自动化对于发展有非常重要的意义。,它可以进行压力、温度、流量、液位等多种限制系统内容的试验。今后的限制系统试验都将在试验装置进行。试验将工艺装置部分的测量信号干脆送到计算机的信号调理板,仪表的电源、D/A、计算机电源、水泵的按钮开关、信号灯等设备,组装成一个电控箱,该电控箱安装在工艺装置部分中部。图3-1试验装置工艺流程图图3-1中有三只水槽。其中槽1、槽2为被控对象。它们的液位高度L1及L2分别通过两台差压变送器测出,槽3为储槽,是为了构成水的循环而设置的。储槽3中的水通过水泵1或2抽出,经孔板和限制阀后送入槽1或2(),两路水管中的水流量大小分别通过各自的变压器(与孔板协作)回到储槽3中,这样对水来说始终处于循环状态。本试验装置除比值试验外,一般状况下,所在的管道为主物料管道,F2管线则专供作为加干扰用。 图3-2限制系统方块图本试验装置中的液位限制系统为单回路限制系统。该系统方块图如3-2所示:单回路限制系统是指只有一个测量变送器;一个调整器;一个调整阀连同被控过程。对一个被控参数进行限制的反馈闭环限制系统。由于单回路限制系统结构简洁,投资少,易于调整和投运,又能满意一般工业生产过程的限制要求,因此应用非常广泛,尤其适用于被控过程的纯时延和惯性小,负荷和扰动变更比较平缓,或者对被控质量要求不太高的场合。单回路限制系统虽然简洁,但是,它的分析、设计方法是其他各类困难限制系统分析、设计的基础。所以,驾驭了单回路限制系统的分析和设计方法,就不难设计其他更为困难的过程限制系统。、水管、水龙头、电动执行器,依据水泵的流量特性选选择水槽的材料和尺寸,再依据水槽的尺寸选择传感器的类型和尺寸和液位计,估算限制柜的尺寸,再综合各个元件大体定整体框架尺寸。最终设计限制箱。磨的部分:物料由料仓经喂料机送给CKP磨,经过CKP磨磨出来的粗粉再次被送入磨内进行研磨,细粉被送出,送出的细粉被送到皮带称上,经过皮带称称重后,得到细粉的重量,这个数据被送入放大器、积分器运算后得到的数据与预先存储的数据进行比较来限制接触器CR的动作以实现整个电路的限制。另外,磨辊上的力是通过液压系统来限制的,而液压系统也是由电路限制的。关键是设计的整个系统是用接触继电器限制了还是用PLC限制了,前者限制线路困难,价格比较便宜,但限制不够稳定,后者是现在工业生产上正在运用的限制元件,限制精度高,性能稳定,运用寿命长,但价钱比较贵考虑了方方面面,我决选定用PLC限制系统。,磨机主轴转动不须要正反转限制。但电机M1的功率很大由于磨盘需承受很大的压力,压力大了,电机的工作电流也会增大,所以要防止电机烧坏,在电路中加入过电流继电;另外,主电机的运转要考虑的另一个大的问题,这么大的电机的启动电流很大,所以要用减压启动回路。在粉磨过程中要考虑的问题,防止一些坚硬的异物进入磨内,如有这种现象出现,应使主电机M1马上停止转动,而且压力马上降低,以免伤到整个磨机系统。磨盘的转动是Y180M-2,Y系列(IP44)封闭式三相异步电机带动的,我这里采纳的星型—三角形减压起动,这种方式的起动电流只有正常工作的1/3扭矩是正常工作时的1/,能够很好的爱护电路。入磨输送部分主要应考虑选哪种方式给磨机喂料,考虑到产量和磨机的效率,还有成本费用,所以用电子皮带称给它喂料,通过电子皮带称上的喂料机的限制要完整说明书和图纸找扣扣二五一一三三四零八要完整说明书和图纸找扣扣二五一一三三四零八8要完整说明书和图纸找扣扣二五一一三三四零八25压力。液压系统的继电接触限制是立磨系统中的一全重要部分,只能对液压系统如何对磨盘进行压力限制的还有其它一些协助功能。液压系统中的液压泵是由电动机带动,干脆全压起动。当电动机带动液压泵时该系统向液压缸供油,随着时间的延长,缸里压力越来越大,加在磨盘上的力也越来越大,二个缸的动作基本一样的,当缸内压力达到压力继电器的上限时,主液压泵供油结束Y12-,换向阀6处于中位,二位二通电磁换向阀Y14+、Y15+使系统保压,但由于实际状况中,系统中的任何液压元件都要有泄漏,使系统中的压力渐渐下降,当下降到压力继电器下限时,泵8、9又都起先工作,使系统中的压复原,当达到压力继电器的上限时,泵8、9都停止工作,就这样循环的为缸保压,它们的电机都用全压启动,用熔断器、热继电器对电路爱护。电气限制箱置于特地的操作室。民器板与限制板之间,以及电控箱与执行系统之间的连接,采纳接线板进出线方式。依据试验须要初步选择单片机、键盘、显示器、A/D转换器、D/A转换器、放大电路的选择,画出电路图,在编写程序,最终上机调试。其限制思路为:打开水泵、水龙头1及水龙头3。将液位变送器测量的液位经A/D转换送入单片机限制系统。将此信号与键盘设定值进行比较。单片机限制系统输出差值信号,经D/A转换、电压/电流转换后限制电动执行器的开闭,从而实现液位的平衡。电机、电器的绝缘,导线的绝缘损坏或线路发生故障时,都可能造成短路事故。很大的短路电流和电动力可能使电器设备损坏或发生更严峻的后果,因此要求一旦发生短路故障时,限制线路能快速地切除电源的爱护叫短路爱护。常用的短路爱护元件有熔断器和短路器等。其爱护原理及爱护元件的选择方法、短路器的整定要求。电动机长期超载运行,绕组温升将超过其允许值,造成绝缘材料变脆,寿命缩短,严峻时还会使电动机损坏。过载电流越大,达到允许温升的时间就越短。常用的过载爱护元件是热继电器。由于热惯性的缘由,热继电器不会受电动机短时过载冲击电流或短路电流的影响而瞬间动作,所以在运用热继电器作过载爱护的同时,还必需有短路爱护。作短路爱护的熔断器熔体的额定电流不能大于4倍热继电器发热元件的额定电流。过电流爱护广泛用于直流电动机或绕线转子异步电动机。对于三相笼型异步电动机,由于其短时过电流不会产生严峻的后果,故可不设置过电流爱护。过电流电流爱护往往由于不正确的起动和过大的负载引起的,一般比短路电流要小,在电动机运行中产生过电流比发生短路的可能性更大,尤其是在频繁正反转动的重复短时工作制电动机更是如此。直流电动机和绕线转子异步电动机限制线路中,过电流继电器也起着短路爱护的作用,。必需强调指出,短路、过载、过电流爱护虽然都是电流型爱护,但由于故障电流、动作值以及爱护特性、爱护要求以及运用元件的不同,它们是不能相互取代的。,或者使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。一般由溢流阀来实现这一功能。如图3-2为最基本的调压回路。当变更节流阀2的开口来调整液压缸速度时,溢流阀1始终开启溢流,使系统工作压力稳定在溢流阀1调定压力旁边,溢流阀1作定压阀用。若系统中无节流阀,溢流阀1则作平安阀用,当系统工作压力达到或超过溢流阀调定压力时,溢流阀开启,对系统起平安爱护作用。假如在先导型溢流阀1的遥控口上接一远程调压阀3,则系统压力可由阀3远程调整限制。主溢流阀的调定压力必需大于远程调压阀的调定图3-2调压回路压力。在CKP磨的液压系统中没有节流阀,溢流阀只是起平安爱护作用。卸载回路是在系统执行元件短时间不工作时,不频繁启停驱动泵的原动机,而使泵在很小的输出功率下运转的回路。因为泵的输出功率等于压力和流量的乘积,因此卸载的方法有两种,一种是将泵的出口干脆接回油箱,泵在零压或接近零压下工作,一种是使泵在零流量或接近零流量下工作。前者称为压力卸载,后者称为流量卸载。当然,流量卸载仅适合于变量泵。定量泵可借助M型、H型或K型换向阀中位机能来实现泵降压卸载,如图3-3。因回路需保持肯定限制压力以操纵液动元件,在回油路上应安装背压阀a。该液压回路是用在主回路图3-3卸载回路中,对整个系统起卸载作用。右图3-4中的是采纳二位二通电磁阀限制先导行溢流阀的卸载回路。当先导型溢流阀1的遥控口通过二位二通电磁阀2接通油箱时,泵输出的油液以很低的压力经溢流阀回油箱,实现卸载。为防止卸载或升压时产生压力冲击,在溢流阀遥控口与电磁阀之间可设置阻尼b。这个回路的应用主要考虑保压和停止工作时设计的,当系统处于保压时,电磁铁失电,油路截至;当液压缸不工作时,这时活塞杆要退回,换向阀电磁铁得电,油液可以从该回路流油图3-4电磁阀要完整说明书和图纸找扣扣二五一一三三四零八要完整说明书和图纸找扣扣二五一一三三四零八10要完整说明书和图纸找扣扣二五一一三三四零八25箱。这里我要介绍的是保压回路,这个回路在我的设计系统中起着很重要的作用,在我的设计系统中它是我的整个液压系统的主干回路我只介绍我用到的自动补油保压回路。右图3-5中在回路中增设了一台小流量高压泵5。当液压缸加压完毕要求保压时,有压力继电器4发讯,换向阀2处于中位,主泵1卸载;同时二位二通换向阀8处于左位,由协助泵5向封闭的保压系统a点供油,维持系统压力稳定。由于协助泵只需补偿系统的泄露量,可选用小流量泵,功率损失小。压力稳定性取决于溢流阀7的稳定性能。CKP磨的液压系统中主要采纳类是该回路的思想,用小流量高压泵5来保压。图3-5卸载回路