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1、燕山大学 毕业设计（论文）基于PLC的回转窑拖动系统技术研究与开发学院（系） 电气工程学院 年级专业 学生姓名 指导教师 专业负责人 答辩日期 II 毕业设计（论文）摘 要摘要:可编程控制器(PLC) 是一种重要的、应用场合广泛的工业控制器,它通过数字式或模拟式输入输出控制各种类型的机械或生产过程。变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点,是目前运用最广泛且最有发展前途的调速方式。本文介绍了PLC 在回转窑自动控制系统中的应用,以及该系统的硬件配置和功能。同时着重讲述了PLC 软件在回转窑拖动系统中的对转速的控制，再结合当前先进的、成熟的电力电子器件、变频器的技术、PLC的技术将回转窑拖动系统
2、完善起来,达到运行可靠、节能的目的，同时在实际使用中令系统具有较高的稳定性、可靠性和实用性。关键词:PLC；变频器；回转窑；拖动系统；稳定性；可靠性IIIAbstractAbstract: Programmable Logical Controller ( PLC) is an important and widely used industrial controller , which can control various machines and production processes by binary or analog input and output . Frequency C
3、ontrol of high efficiency, wide-range and high precision, and other characteristics, is the use of the most extensive and most promising way of speed. In this paper, an application of PLC in an auto control system for the progress of the rotary kiln is introduced, and the systems hardware configurat
4、ion and functions. At the same time focus on the PLC software in the rotary kiln system of drag on speed control, combined with the advanced and mature power electronic devices, the frequency converter technology, PLCs technology will improve the rotary kiln drive system, to run Reliable and energy-
5、saving purposes, while the actual use of the system to have a high stability, reliability and practicality. Key words: PLC; Converter; the rotary kiln; drive system ；stability；reliability目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论错误！未定义书签。1.1 课题背景错误！未定义书签。1.1.1 错误！未定义书签。1.1.1.1 错误！未定义书签。第2章 错误！未定义书签。2.1 错误！未定义书签。第3章 错误
6、！未定义书签。3.1 错误！未定义书签。结论52参考文献54致谢54附录155附录260注：用Word自动生成论文目录 在论文模板上，全部输入论文完毕要自动生成目录时的操作步骤如下：1、插入分隔符：把光标定位在正文最上方，单击“插入”，选择“分隔符”，在分隔符对话框的“分节符类型”处选中“下一页”选项，单击“确定”，这样整篇文章分两个节。第1节放目录，第2节是正文。然后插入页码。 2、将光标置于拟加目录处。3、点“插入/索引和目录/目录”，在出现界面上在显示级别栏选定顶级别确定目录是几层；选择“显示页码”、“页码右对齐”及虚线样式等。4、确定。至此，目录在你指定位置已经生成。已生成目录的字体、
7、间距等仍可以在目录中直接调整。（打印时此段文字删除）毕业设计（论文） 第1章 绪论1.1 系统简介现代水泥生产过程中，自动化占据着重要地位。它在保证生产安全可靠、提高产品质量及产量、降低能耗及成本、控制环境污染、降低工人劳动强度、提高设备的运转率及劳动生产率、实现科学的生产控制管理等方面都起着重要的作用。水泥工业自动化水平的提高，也为水泥生产新工艺的推广和完善创造了条件。水泥生产工艺复杂，设备连锁众多，各种检测信号相互影响，采用传统的人工控制或继电器仪表控制很难达到控制要求。如果生产线上的任何一台设备出现故障停机，将影响整个生产线的运行，严重时会发生压料、堵料，给生产带来很大的损失。采用集散控
8、制后，真正做到了控制分散，危险分散和管理集中。设备出现故障后系统能够按照预先编制好的程序自动停止相关设备，并发出声光报警，提醒操作人员及时处理以免影响生产。对一些重要的参数和报表系统能够自动生成历史记录和历史趋势，操作人员和技术人员可以随时查询历史数据了解生产情况。通过对数据的统计和分析提出新工艺，新方法，不断提高水泥的产量和质量。回转窑是水泥生产中的核心设备，在回转窑中进厅生料嫩烧，进行热能交换，在其内生料经过一系列的化学和物理变化，最终形成固液体状的熟料，是熟料生产的重要阶段。而目前,回转窑大都采用直流电机(或绕线电机串电阻)起动和调速.但是,这种方式存在能耗高、运行维护费用高等缺点,影响
9、回转窑运转率,使生产成本难以降低。变频调速具有高效率、宽范围和高精度等特点,是目前运用最广泛且最有发展前途的调速方式。结合当前先进的、成熟的电力电子器件、变频器的技术、PLC的技术将回转窑拖动系统完善起来,达到运行可靠、节能的目的。12 水泥行业介绍121 中国水泥工业发展现状中国水泥工业历经百年沧桑，只有在建国后，特别是在改革开放20 年中，才获得了真正的大发展。世界水泥产量1999 年达到1542 亿吨，其中中国就占了5.6亿吨，绝对量不可谓不高，人均消费量也远远超出世界人均水平，甚至达到了一些发达国家目前的年度消费水平。从生产工艺和装备制造等工业技术方面看，我国己基本上掌握了从1000
10、/10000t d 熟料的全套新型干法技术。通过改革开放20多年的实践，中国的现代化水泥工业己初见端倪。但是，目前我国水泥工业面临的主要问题是，代表当代主导窑型的新型干法技术在整个工业中的比例太低，还不到 20%。 80% 以上的窑型还属于20、30 年代，40、50 年代和50 、60 年代的工艺技术，尽管做了些大的改进，但本质上无法脱胎换骨。如何把这个比例倒过来，是一项大的结构调整问题，将是中国水泥工业今后10 20 年内一项艰巨的历史任务。此外，我国的人均水泥累积消费量还不高，不到发达国家的一半。质量、环保、能源和劳动生产率等主要技术经济指标也与发达国家有相当大的差距。1.2.2 水泥生
11、产工艺（1）水泥生产原燃料及配料生产水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。1、 石灰石原料石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。2、 黏土质原料天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。3、 校正原料当石灰质原料
12、和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的 含量不足，有的 和 含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料a. 硅质校正原料 含 80%以上b. 铝质校正原料 含 30%以上c. 铁质校正原料 含 50%以上（2） 新型干法水泥回转窑生产工艺流程水泥生产的共同特点就是“三磨一烧”，即以生料磨为中心的生料制备系统以回转窑为中心的熟料燃烧系统和以水泥磨为中心的水泥制成系统。 图 1 1 水泥工艺流程图 1、破碎及预均化 a. 破碎 水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水
13、泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。破碎过程要比粉磨过程经济而方便，合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀的生料，提高配料的准确性。b. 原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。原料预均化的基本原理就是在物料堆放时，由堆料机把进来的原料连续地按一定的方式堆成尽可能多的
14、相互平行、上下重叠和相同厚度的料层。取料时，在垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层，依次切取，直到取完，即“平铺直取”。意义：a. 均化原料成分，减少质量波动，以利于生产质量更高的熟料，并稳定烧成系统的生产。 b.扩大矿山资源的利用，提高开采效率，最大限度扩大矿山的覆盖物和夹层，在矿山开采的过程中不出或少出废石。 c. 可以放宽矿山开采的质量和控要求，降低矿山的开采成本。 d. 对黏湿物料适应性强。 e. 为工厂提供长期稳定的原料，也可以在堆场内对不同组分的原料进行配料，使其成为预配料堆场，为稳定生产和提高设备运转率创造条件。f.自动化程度高。2、生料制备水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水
15、泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。工作原理：电动机通过减速装置带动磨盘转动，物料通过锁风喂料装置经下料溜子落到磨盘中央，在离心力的作用下被甩向磨盘边缘交受到磨辊的辗压粉磨，粉碎后的物料从磨盘的边缘溢出，被来自喷嘴高速向上的热气流带起烘干，根据气流速度的不同，部分物料被气流带到高效选粉机内，粗粉经分离后返回到磨盘上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在系统收尘装置中收集下来，即为产品。没有被热气流带起的
