第2章PLC控制系统组成初步

第一节 喷雾干燥塔工艺分析
2 燃烧系统
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 的雾化压力。油枪供油回路和回油回路采用了两只电磁 阀串联的方式保证了油枪燃油回路的动作可靠。在油枪 的回油回路中接入了一只电磁调节阀用于调节燃油量， 以控制干燥塔的出口温度。
4、熄火保护功能 点火过程中和正常运行中因火检、断油等导致熄火时，系统
能自动保护设备安全，并恢复到点火准备状态。 5、系统安全保护功能
系统出口超温保护：出口温度超过规定的故障限值5秒，打 开“紧急排放门”；出口温度超过规定故障限值1分钟，执行 “自动停机”以保证系统安全。 6、状态监测和自动报警功能
2、请根据喷雾干燥塔工艺流程要求拟定控制系统 的I/O清单？
对某喷雾干燥塔控制需求的分析
1、自动启动功能 由触摸屏单键按安全顺序启动系统主体设备。能实现按送风
机、引风机、供油泵、助燃风机的顺序启动系统，并给出启动指 示和下一步的工作指示。
2、安全自动停机功能 通过操作机柜停机按钮自动停止系统按下停机按钮，并保持2
在控制系统中，安全保护系统属于监督层。 安全保护系统一般由报警和保护两部分组成。 报警起预警作用，不操作被保护设备。 保护作用直接操作被保护设备，使其启动或停止。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 4 安全保护系统
安全保护系统监控的参数和动作： 1、主回路过载——主设备过电流，停系统，报 警; 2、火焰状态——熄火保护，停系统，报警; 3、空气进塔温度——报警，停系统; 4、空气出塔温度——报警，停系统; 5、塔内负压——报警，停系统; 6、排烟温度——报警，停系统;
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。
第一节 喷雾干燥塔工艺分析
1 概述
喷雾干燥塔的基本工作流程： 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。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 4 安全保护系统
安全保护系统的组成： 1、声光报警 2、设备安全控制
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 5 其它功能系统
为了完善系统的控制功能，提高系统的操作和控制 性能，一般系统还提供一些辅助的功能。喷雾干燥塔 的主要辅助功能有：
1、单按钮启动——完善顺控功能 2、安全自动停机——完善顺控功能 3、防误操作——完善顺控和安全保护功能 4、工艺参数在线修改——完善模拟量控制功能 5、手/自动操作——完善模拟量控制功能
实现对进口温度、出口温度、塔内负压、排烟温度用曲线图 显示的历史记录查询。 11、设备离线强制启停功能
当设备在检修、调试状态时，通过触摸屏可以对助燃风机、 供油泵、料浆泵、A、B、C喷枪、送风机、排风机和8个除尘 布袋等设备进行强制启停。当系统处在运行状态下时强制启停 无效，以防止误操作。
对某喷雾干燥塔控制需求的分析
第二章 PLC控制系统组成初步
计（
PLC
算
机 控 制 系 统 拓 扑 图
控 制 系 统 拓 扑 图 ）
第二章 PLC控制系统组成初步
某 厂 输 煤 系 统 配 置
SIS系 统
主站
1#远程站 翻车机配电室
2#远程站
3#远程站
4#远程站
5、6号转运站间配电室 1~12号原煤仓之间 13~24号原煤仓之间
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 1 概述 2 开关量顺序控制系统 3 模拟量控制系统 4 安全保护系统 5 其它功能系统
第一节 喷雾干燥塔工艺分析
1 概述
喷雾干燥塔是化工、食品、陶瓷等很多行业都广泛 使用的原料或成品加工设备。该设备一般都作为一套 相对独立的系统进行成套供应。
该系统的组成主要有燃烧、干燥、投料、除尘等几 个主要部分组成。
期性波动。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 3 模拟量控制系统
2、空气进塔温度--关乎工艺的关键参数。 通过改变燃烧控制空气进塔温度:本质为燃烧控制 燃烧控制方案： 1)助燃风量与燃料油按比例控制，保证燃烧充分-→调节燃料油流量保证控制进塔温度（热交换器出口温 度） 控制难点： 热交换器存在较大惯性。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析
2 开关量顺序控制系统
开关量顺序控制系统也称程序开关控制、顺序控 制系统；根据开关（数字）量输入信号状态，通过 逻辑运算（布尔代数）结果确定开关量输出信号状 态。
开关量顺序控制系统主要实现被控对象的自动启 /停操作。在自动控制系统中操作自动的主要部分。
开关量顺序控制系统以连锁控制为主要策略。 连锁指设备的操作许可、禁止等的约束条件。
12、系统正常运行时间累计功能 通过触摸屏主监视画面可以观察系统连续运行时间累计
值；通过工程师维护画面，在通过密码验证后可以清除系统 连续运行时间累计值。 13、模拟图和棒图监视画面
通过触摸屏实现模拟图画面监视和棒图画面监视的切换 功能。 14、指示灯测试功能
按触摸屏的“灯测试”按钮，并保持3秒以上，所有指示 灯点亮15秒。
系统要求气锤按固定的时间间隔对塔外壁进行振 打，8只布袋按固定的时间间隔进行反吹，以确保除 尘效果。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析
1 概述
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。
在该控制系统中，浆料压力、干燥塔出口温度和干 燥塔内负压是关键参数。它们中任一参数不合格都会 导致产品不合格。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 3 模拟量闭环控制系统
3、空气出塔温度---关乎工艺的关键参数。 通过改变进塔的料浆控制空气出塔温度——本 质是投料系统（料压和料枪的数量）控制。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 4 安全保护系统
安全保护系统的控制手段和策略与开关量顺序控制 系统一致，但控制系统的层次关系高于开关量顺序控制 和模拟量控制系统。
通过触摸屏上“手/自动切换”操作板，按“自动”按钮2秒 以上将系统切换到“自动”。此时系统能按设定的目标温度自 动调节燃烧调节阀来保证目标温度。 17、自动负压控制功能
系统在正常运行状态下，可以通过调节排风机的转速来控制 干燥塔内的负压。
第一节 喷雾干燥塔工艺分析
3 干燥系统
空气
空气
第一节 喷雾干燥塔工艺分析
4 投料系统 根据控制目标自动增/减料枪，保证干燥效果。 建立和保证料浆压力，确保料枪雾化效果。
增/减料枪——塔内负压和温度 料浆压力——溢流阀
第一节 喷雾干燥塔工艺分析
5 除尘系统
在除尘器外壁布置三只气锤，内部设置八个除尘 布袋实现对出塔空气的过滤除尘。
燃烧系统控制兼顾安全和调节两方面的功能。其安 全功能要求实现系统安全点火和熄火保护功能；调节 功能要求能保证干燥塔出口温度的稳定。
干燥塔负压控制通过变频器调节送风机的转速来实 现。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 1 概述
按控制特点，喷雾干燥塔控制系统可分为： ➢ 开关量顺序控制系统 ➢ 模拟量闭环控制系统 ➢ 安全保护系统 ➢ 其它功能系统
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 5 其它功能系统
6、报警系统试验——完善安全保护系统功能 7、设备调试 8、历史数据查询 9、运行时间累计等 系统中的设备存在多个功能系统操作：开关量顺 序控制，模拟量控制，安全保护操作。如何解决多个 系统操作同一对象的问题？
思考题
1、喷雾干燥塔工艺流程可以分成几个子系统？请 根据流程要求列出各子系统涉及到主要设备，并 说明设备启动的顺序。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 2 开关量顺序控制系统
喷雾干燥塔中所有设备的启/停操作可以全部纳
入开关量顺序控制系统。
设备：
1、供油泵
5、排风机
2、助燃风机
6、电磁阀-4只
3、鼓风机
7、喷枪-3根
4、料浆泵
8、紧急排空门
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 2 开关量顺序控制系统
9、气锤-3只
11、点火变压器
10、除尘袋反吹阀-8个 12、警铃
指令：
1、点火
2、报警确认
3、手/自动切换开关
4、系统急停
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 3 模拟量控制系统
模拟量控制系统（MCS）也称自动调节系统，以维 持被控过程参数为要求值，达到保证生产过程在规定工 况下运行的目的。
模拟量控制系统一般采用闭环控制，所以也称模拟 量闭环控制系统、闭环控制系统（CCS）（开关量也有 闭环、开环之分）。
模拟量控制系统有被控对象、检测设备、调节器和 执行机构（控制仪表）等组成。
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 3 模拟量控制系统
喷雾干燥塔的模拟量控制系统的被控对象有： 1、塔内负压 2、空气进塔温度 3、空气出塔温度
第二节 喷雾干燥塔控制需求分析 3 模拟量控制系统
1、塔内负压相关参数 鼓风机和送风机的平衡送风。系统采取固定排风机 转速，采用变频器控制送风机转速的控制方法。 控制难点： （1）空气经过换热器、干燥塔和除尘器,惯性大； （2）除尘器的反吹会造成干燥塔内地负压出现周
对某喷雾干燥塔控制需求的分析
15、手动温控功能 通过触摸屏上“手/自动切换”操作板，按“手动”按钮2秒
以上将系统切换到“手动”。此时提供“出塔温度手操面板”。 利用该面板通过在触摸屏上按“大火”按钮两秒实现快速升温 功能；按“小火”两秒后系统自动调节到小火；按“中火”两 秒后系统自动调节到正常运行的位置。按“开大”按钮系统自 动连续增加燃烧，按“关小”按钮系统自动连续减少燃烧。 16、自动温控功能
通过触摸屏实现投料、正常运行两种运行方式的切换。在 “投料”运行方式下出口温度的报警值自动按增、撤料枪温度 监视；在“正常”运行方式下出口温度的报警值自动按工艺要 求温度监视。