鼓风机的控制系统设计
plc实训试题
PLC实训试题用PLC设计和完成以下控制。
鼓风机系统一般有引风机和鼓风机两级构成。
当按下启动按钮（I0.0）之后，引风机先工作，工作5秒后，鼓风机工作。
按下停止按钮（I0.1）之后，鼓风机先停止工作，5秒之后，引风机才停止工作。
控制鼓风机的接触器由Q0.1控制，引风机的接触器由Q0.2控制。
要求：（1）将两台电扇模拟作为引风机和鼓风机通过继电器同PLC 连接。
（2）连接好启动和停止开关项目内容考核要求配分评分标准扣分得分电路设计正确1、I/O分配表正确2、输入输出接线图正确3、主电路正确4、联锁、保护齐全5、会设置人机界面参数6、会下载控制画面7、会设置文本显示器消息并成功发布101、分配表每错一处扣2分2、输入输出图，错一处扣2分3、主电路错一处，扣2分4、联锁、保护每缺一项扣1分5、不会设置及下载分别扣2分6、不会设置文本显示器消息扣3分安装接线正确1．元件选择、布局合理，安装符合要求2．布线合理美观3．接点牢固、接触良好301、元件选择、布局不合理，扣3分/处，元件安装不牢固，扣3分/处2、布线不合理、不美观，扣3分/处3、接点反圈、露铜，扣1分/处PLC编程调试成功1、程序编制实现功能2、操作步骤正确3、接负载试车成功501、连线接错一根，扣10分；2、一个功能不实现，扣10分；3、操作步骤错一步，扣5分；4、电动机运行不正常，扣5分/台时间考核提前完成，按时间给分10每提前十分钟给1分，不得超时考评员签字：年月日成绩。
大型高炉鼓风机控制系统概述
三、鼓风机控制系统分析
首钢迁钢AV100-18型高炉鼓风机机组的 系统，由一台同步电机（西门子）、一台 静叶角度可调的轴流风机和各种辅助设备 组成。随着3C(计算机Computer、通信 Communication、控制Control)技术的发展 ，在构建工业生产过程的计算机控制系统 时，普遍利用工业控制计算机、可编程控 制器和测控模块，结合组态软件来实现。
透平式压缩机是一种叶片式旋转机械，可以满足 工业上对气体压缩的各种需要，应用范围广，科学技 术的飞速进步，热力学、气体动力学、机械动力学、 计算机和现代控制等学科的新成就和一些新技术的运 用，透平式压缩机研究成果日新月异。随着中国经济 的快速发展，以及国家节能减排、经济持续发展的国 家战略需求，高炉大型化趋势越加明显。近几年来， 中国4000～5850m3大型高炉陆续建成15座以上。大型 轴流式鼓风机是大型高炉的核心动力供风设备，其安 全可靠、高效节能是用户和制造厂家追求的主要目标 。
Northeastern University
压缩机密封系统
轴流压缩机进气端和压力端通过嵌装 在主槽内的不锈钢拉别令密封片来密封。 平衡盘上装有相同的拉别令密封片，密封 间隙的调整通过调整密封套圆周上的调整 块来实现，具有安装维护方便、事故出现 时候保护主轴等优点，因此轴流压缩机在 长期周期运行过程中，可使密封效果始终 保持在最佳状况。
Northeastern University
调节缸
调节缸由Q235A钢板焊接而成，水平剖 分型，中分面用螺栓联接，具有较高的刚 性。调节缸分四点支撑在机壳上，安装在 机壳与叶片承缸之间，调节缸的作用在于 调节轴流压缩机的各级静叶角度，以满足 变工况下的要求。安装在机壳两侧的伺服 马达在控制系统作用下，通过连接板带动 调节缸做轴向往复运动，从而达到调节静 叶角度的目的。
汽车空调鼓风机的原理
汽车空调鼓风机的原理
汽车空调鼓风机的原理是通过驱动电机产生转动力，使鼓风机叶轮转动，进而产生空气流动。
具体原理可分为以下几个步骤：
1. 驱动电机：汽车空调系统中有一个电机，常使用直流电机。
当电机通电时，会产生电磁力，将电能转化为机械能。
2. 传动系统：电机通过传动系统与鼓风机叶轮相连接，将电机的转动力传递给叶轮，使之转动。
3. 叶轮设计：汽车空调鼓风机的叶轮通常采用离心式设计，叶轮上有一些弯曲的叶片。
当叶轮转动时，叶片会将周围的空气吸入，并将其推向出口。
4. 空气流动：随着鼓风机叶轮的高速旋转，空气会以较高的速度被强制吹向空调系统中的散热器或加热器，并经由出风口排出。
5. 控制系统：鼓风机的转速可以通过控制系统进行调节，以实现不同的送风效果。
通过调整电机的电流或使用可变传动系统，鼓风机的转速可以相应地改变。
这是汽车空调鼓风机的基本工作原理。
通过电机驱动叶轮转动，带动空气流动，实现车内空调效果。
不同类型的车型和空调系统可能会有细微的差别，但总体原理大致相同。
基于CAN总线和PLC的鼓风机试车站测控系统设计
Ｚ Ａ ｕｉｕ Ｈ Ｏ Ｈ ａ－ ｎ ，ＭＡ Ｐ ｎ ２ Ｕ Ｗｅ—ｉｇ ，Ｃ Ｅ ｎ ｊ ｅ ｇ ，Ｆ ｉ ｎ Ｈ Ｎ Ｍｉｇ ｐ
（ ．Ｄ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｕｏ ｔ ｏ ｔ ｌＮｏｔｗｅｔｒ ｏｙｅ ｈ ｉａ ｎｖ ｒｉ ， ’ ｎ７１０ ２ Ｃ ｉａ １ ｅ ａｔ ｎ ｆＡ ｔｍａｉ Ｃ ｎｒ ， ｒ ｓｅｎ Ｐ ｌｔｃ ｎｃｌＵ ｉｅｓｔ Ｘｉａ ０ ７ ， ｈｎ ； ｃ ｏ ｈ ｙ
ｗｈｉｈ ｉ ａ ｅ ｎ ＣＡＮ ｎ ＬＣ． ｅ ｉｔｏ ｕｃ ｄ． ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｎｈ ｎ ｅ ｔ ｅ ａ ｌｔ ｆｒ ａ —ｉ ｅ ｐ ｎ ｅ ａ ｄ ｓｇ ｃ Ｓ ｂ ｓ ｄ ｏ ａ ｄＰ ｒ ａ ｎ ｒ ｄ ｅ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｅ ａ ｃ ｂｉ ｙ ｏ ｅ ｌｔｍｅ ｒ ｓ ｏ ｓ ｎ ｉ— ｈ ｉ
汽车空调自动控制算法方案
PID控制器结构
PID 控制器的控制律
()
= × + × න + ×
汽车空调制冷自动控制器设计
汽车空调制冷自动控制器设计
蒸发器温度自动控制
汽车空调制冷自动控制器设计
送风温度自动控制
汽车空调制冷自动控制器设计
车内温度自动控制
2.控制器：在自动控制系统中，控制器的设计成为控制律的设计，设指令
与反馈值的差（误差）为e，那么一般情况下，控制器输出u=f(e,t)，即控
制律是误差与时间的函数；
3.执行机构：执行机构指的是能够根据控制器的输出，从而改变流入被控
对象的物质或能量，使之能适应控制对象的负荷变化，达到控制目标；
4.被控对象：所要控制的机器、设备或者装置。把所要控制的运行参数叫
制器、基于模型的控制器。在工程中，许多被
控对象的数学模型很难获取，即使得到，其精
度也难以保证，因此，工程中最常用的控制器
为无模型控制器，主要有PID控制器、ADRC控
制器以及无模型自适应控制器。其中，PID控制
器占据了所以控制器近9成的市场。
PID控制器
PID控制器结构
P:误差的比例控制，常用Kp表示，
做被控量；
5.测量单元：检测被控量的实际，并将其转换为标准的统一信号，该信
号叫被控量的测量值。
PID控制器结构
在控制理论中，控制器种类繁多，以单
一型控制器举例，主要有PID控制器、ADRC控
制器、自适应控制器、最优控制器、模糊控制
器等等。
其中，根据是否需要被控对象精确的数
学模型，可将上述控制器分为两类，无模型控
硫磺回收装置多级离心鼓风机结构及控制方式
硫磺回收装置多级离心鼓风机结构及控制方式摘要：硫磺回收装置主要用来处理炼化工艺过程中产生的含有硫化氢的酸性气，目前比较常用且成熟的工艺方法是通过克劳斯制硫工艺法回收硫磺。
多级离心鼓风机是为克劳斯炉提供新鲜空气的设备，其稳定可靠的运行以及良好的调节性对于工艺实现至关重要。
通过控制模式的设定，可以让鼓风机实现较宽广的气量调节范围，提高适用性并能达到节能的效果。
关键词：硫磺回收装置；多级离心鼓风机；控制模式；流量调节1克劳斯制硫工艺流程中的鼓风机应用一般来讲，克劳斯制硫工艺有3个工段的风机应用，分别为主风机、酸气循环风机和尾气风机，见图1-1克劳斯工艺风机应用。
主风机设计出口压力升通常为60~80kpa，在这个压力范围内，多级离心鼓风机由于结构简单，稳定可靠，操作维护方便等优势而应用广泛。
图1-1克劳斯工艺风机应用2多级离心鼓风机结构原理及性能曲线2.1鼓风机结构原理鼓风机一般采用上进气和上排气的布置方位，通过联轴器与驱动机相连。
驱动机启动后，风机将同步旋转，随着转子及叶轮的旋转运动，叶轮中叶片之间的气体也跟着旋转，并在离心力的作用下甩出这些气体，气体流速增大，使气体在流动中把动能转换为静压能。
在叶轮连续旋转作用下气体不断排出和补入，经过多个叶轮的连续增压后，静压能达到所需要的设计压力，通过排气口排出，详见图2-1 多级离心鼓风机结构图。
图2-1 多级离心鼓风机结构图2.2鼓风机运行性能曲线图2-2多级离心鼓风机运行曲线，显示出了鼓风机运行特征曲线。
曲线最左端显示出鼓风机喘振点，如果气量更低或者系统背压更高，那么风机将进入喘振。
喘振是离心风机的致命威胁，可能会造成风机转子、密封、轴承等部件的严重损毁，因此，需要做好鼓风机的防喘振控制。
气量在喘振点和设计点之间的范围是正常风机调节范围，在此区间，风机可以保持恒压力下气量调节。
曲线右侧是超载运行区间，运行在此区间将可能引起超电流现场或者严重的导致电机联锁。
空气悬浮离心式鼓风机技术规范书
空气悬浮离心式鼓风机技术规范书一、鼓风机主要组成空气悬浮离心式鼓风机机组包括但不限于：叶轮及蜗壳、高速变频电机、变频器、空气悬浮轴承、电机冷却辅助系统、冷却系统、空气过滤系统、出柔性接头、进风消声器（如有）、出锥形渐扩管、出风消声器、止回阀、自动放空阀（安全阀）及消声器、机座及调平装置、就地控制柜、全套仪表及安全控制监测系统、隔音罩等，以及其它有效保证安全运行所需的附件。
鼓风机配套进风管道、出风管道、冷却管道、放空管道，及安装所需的地脚螺栓、紧固件等。
二、成套机组系统要求鼓风机设备按照工艺需求的参数进行型号匹配，明确选型方案，对采购产品性能参数进行响应。
1、多台鼓风机必须能够并联运行，在并联运行条件下，每台鼓风机应能满足不同流量的调节需要并使每台鼓风机出压力与喘振压力间的安全余度保持相同，任何单台鼓风机的起动和停车不会影响其他鼓风机的气量变化。
还应供货和安装监测气动喘振的防喘装置。
2、鼓风机的设计应考虑气流同步性，以便使新增的鼓风机能够与原有风机并联运行。
出压力应平稳，不得有压力脉冲现象。
3、整机运转时，在隔音罩外1m处噪音（ISO3744，包括电动机）低于85dB（A）。
4、鼓风机振动烈度在机座上）不应大于2.5mm/s。
5、鼓风机应适应24h连续运转而不产生不利影响。
6、鼓风机整套机器（含鼓风机本身、电动机及变频器）的总绝对效率（在设计工况点的风量、风压，按温度20G 1个大气压、湿度70%调节的条件下）应不低于75%。
7、放空阀为气动放空阀，应采用机箱内置形式。
采购人不接受任何不安全的放空设计，包括电动放空阀设计，不接受需要外接高压力压缩空气气源的设计。
8、鼓风机在任何工况点运行时，安全余度应相同。
9、鼓风机的喘振处理模式：鼓风机必须配套提供和安装监测风机喘振的装置。
应该可以提供以下三种喘振处理模式：边界调整模式、停机模式以及继续运行模式。
当机器设定为继续运行”模式时，所发生的喘振应该对机器不会造成任何不良影响，当机器设定为停机模式”且发生喘振时。
鼓风机工作原理及构成
鼓风机工作原理及构成一、工作原理：HV—TURBO鼓风机为单级离心式鼓风机介质通过鼓风机的线路为：有进口进入的介质到达叶轮部分，在此处介质被加速，然后通过变扩压器，将大部分动能转化成势能后进入涡壳。
从涡壳出来的介质先在锥形扩压器处减速，然后进入外部管线。
二、就地控制柜三、总控制柜四、设备结构1.主体结构HV—TURBO鼓风机主要由下列部件组成：压缩机、补偿器、齿轮箱、就地控制柜、驱动电机、机座、。
外部IGV驱动器、止回阀、电机—齿轮箱相连轴器、润滑油冷却器、出口扩压器、备用启动泵、急卸阀、主油泵。
2.压缩机主要部件：出口、进口扩压器、出口涡轮、叶轮、内涡壳、进口预旋装置、承载锥形板、齿轮轴。
2.1压缩机壳体压缩机壳体主要由出口涡轮、进口涡轮、进口、承载锥形板及支架组成。
壳体是铸造，然后经过热处理、清理、机加工而成。
2.2叶轮叶轮是由一个铸造的实心体铣出来的，它有足够的强度和精度。
叶片成型后也能确保鼓风机的精确控制，并使气流稳定。
叶轮的外部轮廓和直径的设定主要是为了满足技术参数中设定的操作条件。
齿轮轴端部的叶轮是一个悬臂梁设计，其运行转数应在第一临界转数与第二临界转数之间。
3.油泵润滑油系统配有两个油泵，其中每一个都可以满足润滑油输送量的要求。
两台油泵一用一备。
备用泵的主要作用是在启动/停车过程中进行预润滑和后润滑。
再启动阶段，两台泵同时工作一段时间，因为这段时间要求的油压要高于正常工作的油压。
备用泵是安装在机座上的一个电动泵，而运行泵则安装在齿轮箱中，由大轴经一齿轮驱动。
油泵通过润滑油系统的控制，可以保证鼓风机和油冷却器的通风机再启动时电动油泵也开始工作。
电动油泵转动至少一分钟，待油压正常后，鼓风机才启动。
4.急泄阀急泄阀是一个带有电动或气动制动装置及端部止动装置的蝶阀，它的主要作用是启动/停车时释放压力以避免发生喘振。
5.止回阀止回阀是一个弹簧承载的蝶阀，安装在两法兰之间。
它的主要作用是防止管道内空气回流，以避免停机时造成空压机反转。
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鼓风机的控制系统设计摘要:目前，国内钢厂的空气悬浮鼓风机大多为空气悬浮式或轴流式风机。
随着科学的发展，可编程逻辑控制器（PLC）作为一种先进的电气控制系统，可以有效地替代传统的继电器控制电路，它们的连接简单、技术先进，可以有效地减少系统的故障，并且可以有效地抵御严酷的环境，如潮湿、高温、灰尘或者其他任何影响因子，从而提升系统的可靠性。
这款产品具有出色的逻辑控制和多重优势，既具有良好的抗干扰素力，又具有较低的温度、振动和噪声，而且尺寸紧凑，即使处于极端的工况也能够持久地工作，而且操作简易，维修也十分容易。
这款PLC控制系统具有强大的通信性、高效的数据传输、灵活的操作界面，为不同的应用场景提供了更加有效地控制。
在这篇文章中，我们将深入探讨如何利用plc控制系统来实现对空气悬浮鼓风机的有效控制。
这个系统能够帮助我们更好地操作空气悬浮式吹风器。
关键词：鼓风机；状态；控制系统1控制系统总体方案设计1.1PLC控制系统设计原则（1）可靠性如果因为错误的操作而导致的故障，在重置后，该系统仍然具有良好的稳定性，并且在极端情况下仍然保持着良好的运转状态。
（2）实时性污水处理是一个复杂的系统，必须实时监控设备的运行状态和参数，一旦发现异常，就应立即发出警报，以确保污水处理的有效性。
（3）可扩展性为了满足后期改造的需求，系统的运行时间应该尽可能地延长，可用率应该达到99.99%以上。
4）经济高效性科技的发展不仅带来了更高的功能和性能，而且还大大降低了生产成本，这样才能让自动化技术渗透到生产的每一个环节，从而提升整体的自动化水平。
（5）可操作性通过使用友好的控制计算机监控界面，可以轻松地对主要工艺参数和各种设备的运行状况进行实时监测，并且可以轻松地调整和更新，从而有效地推动流程的变革。
1.2系统功能需求分析（1）在进行数据收集和分析时，我们会收集各种气体的压力信息，例如进气、排气和润滑油的压力。
此外，我们还会收集气体的温度信息，例如进气、排气、油、冷却水、轴瓦和电机的温度等。
PLC系统负责实时监控鼓风机的气动、润滑、冷却等各项功能，并且可以实时跟踪空压机的轴向位移，以确保其正常工作。
（2）采用先进的技术，我们的手动控制能够按照预先确定的流程执行动作，例如，能够按照预先指定的流程进入、关闭、卸货，并且能够通过与机组的性能加以比较，来确保机组处于最优的状态。
1.3系统设计目标1.3.1性能指标（1）保证鼓风机在最节能方式下运行。
（2）保证电机电流不超载。
（3）保证网络快速安全。
（4）机组控制系统的可靠性和可用性，（5）机组控制系统各级负荷（6）机组系统的可用率应不低于99.99%在设计机组控制系统的过程中，我们希望它具有高度的可靠性，以便在出现故障的情况下，仍然可以正常运行。
1.3.2功能指标（1）系统的开、停机过程可以全手动完成，也可以通过一键开、停机全自动完成。
（2）通过将软件与硬件相结合，可以实现机组之间的自动并联，从而提高效率。
1.4单台鼓风机需要进行监控的点数2系统PLC硬件总体设计2.1控制系统配置清单协调控制盘PLC配置清单2.2 PLC元件说明与接线2.2.1协调控制盘采用西门子S7 300PLC西门子集团推出的S7300，作为一款模块化的中小规模PLC，具有极强的灵活性，能够支持32个不同的功能，包括MPI、PROFIBUS以及工业以太网。
CPU 314-2 DP主要功能如下：■微处理器■扩展存储器存储程序的各种信息，包括符号和注解，从而使得用户程序的存储空间更加充足。
■灵活的扩展能力多达31个扩展模块（4排结构）。
■MPI多点接口MPI接口可以支持S7300/400、PG、PC、OP等CPU之间的连接，其中PG和OP均可以独立运行。
■PROFIBUSDP接口■内置输入/输出2.2.2就地控制盘采用西门子S7 200PLC2.4人机界面（HMI）的介绍HMD是一种重要的信息传输工具，它能够将复杂的信息转换为人们能够理解的形式，无论是在系统中还是在用户之间，hmd都能够提供一个便捷的界面，使得人机交互变得更加高效、便捷。
HMI（手机）的基本组成要素有：处理器、屏幕、输出、连接和内置的软驱。
在这些组成要素的基础上，处理器的表现力影响着手机的总体表现力，因此它们被视为手机的关键组成部分。
为了满足各种需求，处理器的位置也会有所差异，一般来说，8位、16位和32位都有。
HMD（HMI）是由PC机Windows操作系统驱动的，它可以实现多种功能，包括创建"工程文件"、"工程文件"等，并将其安装在PC机上，以便与hmd相连。
此外，hmd还可以实现多种功能，如图形、动力学、视觉效果等。
人机界面（HMI）是一种多种多样的应用，它具有多种实用的功能，包括：实时监测设备的工作状况，提供多种多样的参考信息，支持多种编程语言、多种表达式，以及多种复杂的计算机程序，支持多种工业控制系统的联动。
未来，由于数字电子学与计算机科学的进展，HMD界面的等级区别会变得不那么明确，HMI的功能会变得更加强大。
超过5.7英寸的HMD界面都会采用彩色显示，并且其寿命会变得更加增长。
由于科技的进展，人机界面HMD的硬件也会不断提升，从而使得它们的性价比更加出色。
目前，人机界面HMD的最新型号已经被定位为平板PC，它具备更快的处理器性能、更强的存储空间、更多的通讯协议、更强的网络连接功能，并且可以实现更好的软件资源共享，从而推动了人机界面HMI的未来发展。
HMD技术的出现，使得它的尺寸（不超过5.7寸）变得更加紧凑，但是它的性能却不容忽视，因为它的尺寸更加紧凑，而且更加实惠，而且还可以提供更多的IO功能，因此，它正逐渐成为机器人操作的首选。
3软件设计3.1控制系统软件模块的结构组成控制系统的核心部分是PLC控制程序，它可以根据用户的要求执行各种控制功能，而且还可以支持HMI的用户体验，它可以让用户在不需要复杂的编程的情况下，轻松地控制执行元件，并且可以让用户在不同的场景中轻松地查看控制系统的实时信息，如图5.1所示。
3.2 PLC软件系统实现功能（1）SIMENTIC工业软件提供了多种扩展功能，可以满足不同用户的需求。
（2）强制和模拟调试。
（3）全局数据通讯。
（4）通过事件驱动的通讯能力，达到了信息的高速传递。
（5）组态连接。
3.3离心鼓风机控制逻辑的实现3.3.1机组全自动启车主要逻辑的实现当监控盘监测到管网中必须加装一个离心鼓风机，操作系统会手动监测未运行时间最长的鼓风机位置，并向它下发准备开始起动的指令。
一旦所有的电气控制条件都满足，操作系统会将消息传递给监控盘。
由于这台鼓风机是高速旋转装置，所以安全性是首要考虑的因素。
一旦监控盘收到允许起动的消息，它就会立即启动，确保管网的正常运行。
当机组经历了一段时间的波动，进入了一个平稳期，点击ACK开机，操作系统会自动控制入口导叶，以提高机组的负荷，而当机组进入半负荷期时，操作系统会自动关闭防喘振阀，此时两个调节动作会发生相反的变化。
随着压力和流量的不断增加，调节变得越来越困难。
此时，系统将启动进行并网操作，一旦并网成功，系统将主动投放到协调控制盘，以配置电流以调节负载。
3.3.2机组全自动停车主要逻辑的实现在机组需求完成全自动停止的情况下，应首先将70%的负荷减少，然后缓慢地将其排除，直至达到30%的负荷，最终才能启动停鼓风机。
由于离心转动装置能够持续运行，而且无法经受突发的状态变化，因此，在正式启动之前，必须将70%的负荷减少，从而避免机器陷入极端的状态，而且，将这一过程规范化，将会大大提高机器的使用寿命。
3.3.3协调盘控制总管流量主要逻辑的实现协调控制盘由S7 300 PLC实现，当单机并网完成后切入协调盘控制，根据PV与SP之间的误差来决定运用哪个范围的P、I参数，结论本工作是在深入了解离心式鼓风机的工作原理和PLC控制原理的基础上，分析了外部设备的控制技术，完成了自动控制系统的设计。
特别是，应系统地解决鼓风机的自动启动、停机和负荷分配问题，例如，应考虑开发全自动协调鼓风机控制系统的背景。
完成了基于PLC和PROFIBUS网络结构的可编程控制器控制系统的设计。
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