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1、毕业设计论文润滑泵站控制系统设计系 别： 电气信息工程系 班 级： 电气自动化 姓 名： 指导教师： 摘 要润滑泵站是由五台润滑泵组成的大型润滑系统，它的供油系统由三台主泵和两台循环泵组成。主泵负责向外部设备提供润滑液；而循环泵负责过滤润滑液中的杂质，同时让箱体内润滑液的温度均匀。电机由软启动器进行软启动，避免了直接启动时电流的冲击，也避免了对管网的冲击，延长管路及阀门的寿命。此次设计的润滑泵站主泵有三台电机，具有“两用一备”的特点；而循环泵有两台电机，具有“一用一备”的特点，提高了润滑系统工作的可靠性。同时润滑泵站还具有温度控制，液位非正常报警等特点。泵电机的软启动，限制了启动电流，使电机平
2、滑启动，减少了传统启动过程中对输油管道和阀门的冲击，延长寿命，同时设计中创新采用了一台软启动器拖动多台设备的方案，大大节约了设备的开销，经济的同时不失效率，为了使系统更加可靠，应为每台软启动器增加一台备用软启动器，避免在软启动器出现故障时系统不能正常工作。关键词：S7-300；软启动；温度控制；液位控制；WIN CC电气自动化专业毕业设计AbstractLubrication pump station is made up of five lubrication pump for large lubrication system, oil supply system is composed o
3、f three main pump and two Circulator pump. Main pump responsible for providing lubricating fluid to external devices while the circulation pump filter impurities from the lubricating fluid responsible for, while leaving the inside temperature of the lubricant evenly. Motor soft Starter soft-start, a
4、voiding the impact of direct current at startup, also avoided the impact on the network, and extend the life of pipes and valves. The lubrication pump station pumps have three Motors of this design, with a dual-use features and circulation pumps have two motors, having a features, improve the reliab
5、ility of lubrication system. While lubrication pump station also has a temperature control, non-normal liquid level alarm and other features.Pump motor of soft started, limit has started current, makes motor smooth started, reduced has traditional started process in the on lost oil pipeline and valv
6、e of shock, extended life, while design in the innovation used has a Taiwan soft started players drag more Taiwan equipment of programmer, greatly savings has equipment of overhead, economic of while losing efficiency, to makes system more reliable, should for each Taiwan soft started players increa
7、sed a Taiwan alternate soft started players, avoid in soft started players appeared fault Shi system cannot normal work.Key words: S7-300, soft start; temperature control; level control，WIN CC引 言润滑泵是一种润滑设备，向润滑部位供给润滑剂的。机械设备都需要定期的润滑，以前润滑的主要方式是根据设备的工作状况，到达一定的保养周期后进行人工润滑，比如通俗说的打黄油。润滑泵可以让这种维护工作更简便，自动润滑装置
8、能有效地减少设备故障，降低能耗，提高生产效率，延长机器使用寿命。润滑泵站是由五台润滑泵组成的大型润滑系统，它的供油系统由三台主泵和两台循环泵组成。主泵负责向外部设备提供润滑液；而循环泵负责过滤润滑液中的杂质，同时让箱体内润滑液的温度均匀。电机由软启动器进行软启动，避免了直接启动时电流的冲击，也避免了对管网的冲击，延长管路及阀门的寿命。此次设计的润滑泵站主泵有三台电机，具有“两用一备”的特点；而循环泵有两台电机，具有“一用一备”的特点，提高了润滑系统工作的可靠性。同时润滑泵站还具有温度控制，液位非正常报警等特点。PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的
9、存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。采用S7-300控制的润滑泵站系统，使电机启动逻辑化，即只有当循环泵启动后，主泵才能启动。能实时监控润滑液温度，通过温度传感器采集温度，与系统设定温度比较，计算结果输出给加热器，从而实现恒温控制；当温度满足启动要求后主泵才允许启动。当箱体内液位过高或过低时，液位传感器将信号反馈给PLC，处理后报警提示。采用PLC控制的润滑泵站系统，将复杂的控制过程简单化，并且易于修改和调试，稳定性能好，抗干扰能力和可靠性能力都强，能适应各种工业环境。目 录摘 要2
10、引 言4目 录5第一章 绪论11.1系统设计背景11.2系统控制原理11.3系统设计目标及技术要求21.3.1泵电机的启动方式确定21.3.2主泵电机“两用一备”，循环泵电机“一用一备”21.3.3润滑液温度控制31.3.4润滑液液位控制3第二章 系统设计42.1软起动器42.1.1 软启动器简介42.1.2软启动器启动方式42.1.3 软启动器与传统降压启动的区别52.2 S7-300PLC5第三章 硬件设置73.1 PLC的选型73.1.1 PLC的选型要求73.1.2 PLC型号确定73.1.3 PLC外部接线图83.2 软启动器的选型113.2.1 SFR04系列软起动器概述113.2
11、.2 SFR系列软起动器型号说明123.2.3软起动器型号确定133.2.4软起动器接线图133.3 温度传感器的选型143.3.1 温度传感器选型要求143.3.2 温度传感器选型143.4浮球式液位开关的选型153.4.1 浮球式液位开关原理153.4.2 浮球式液位开关的选型15第四章 软件设置164.1 PLC硬件配置及程序164.1.1 STEP7项目的创建164.1.2 硬件组态的步骤194.1.3 系统程序224.2软启动器配置224.2.1 操作面板和按键功能说明224.2.2参数设置流程234.2.2 具体参数设置234.2 WIN CC监控画面244.2.1 新建项目244
12、.2.2 建立变量264.2.3 监控画面28总 结30致 谢31附录1 软启动器接线图32附录2 程序梯形图33参考文献46第一章 绪论1.1系统设计背景润滑泵使用广泛，现今已应用于数控机械、加工中心、生产线、机床、锻压、纺织、塑料、建筑、工程、矿山、冶金、印刷、橡胶、电梯、制药、锻造、压铸、食品等各行业机械设备及引进机械设备的润滑系统。传统的润滑泵均采用单电机控制，当电机发生故障时，润滑泵就无法工作，从而影响工厂的生产；且绝大部分电机使用了直接启动的方法，这种启动方式会引起电网电压波动，影响同电网其它设备的运行；同时直接起动时的起动转矩大约为额定转矩的2倍，对管路和阀门的冲击很大，减少了管
13、路和阀门的使用寿命，可靠性不高。同时采用固定接线的硬件实现逻辑控制，使控制系统的体积增大，耗电多，效率不高且易出故障，不能保证正常的工业需求。随着计算机控制技术的发展，传统继电器控制技术必然被基于计算机技术而产生的PLC控制技术所取代。而PLC本身优异的性能使基于 PLC控制的润滑泵站系统变的经济高效稳定且维护方便。这种润滑泵站控制系统对改造传统的润滑泵系统有普遍性意义。1.2系统控制原理润滑泵站控制系统基本构成如图1-1所示，它由PLC主控系统、中间继电器、交流接触器、加热器、温度传感器、液位传感器、报警指示灯等7个部分组成。图1-1 润滑泵站控制系统基本构成润滑泵站控制系统实现过程是:首先
14、温度传感器将箱体内润滑液的温度转化为电压信号，PLC主控系统内部的A/D将送进来的电压信号转化为西门子S7-300PLC可识别的数字量，然后PLC将系统给定的温度值与反馈回来的温度值进行比较并经过运算处理后，给中间继电器输入端一个控制信号，使中间继电器的输出端导通，导通与否决定了加热器开始加热或停止加热。循环泵的启动和温度之间没有联系；而主泵电机的启动对温度有要求，只有箱体里温度满足启动要求时，PLC给定信号，主泵电机才允许启动，并且当主泵电机启动后，箱体里的温度异常时，PLC给定停止信号，泵电机停止；当润滑液液位淹没高液位传感器时，高液位传感器给中间继电器信号，中间继电器线圈得电再将信号送给
15、PLC，PLC处理后输出信号，高液位报警指示灯亮，低液位传感器的工作原理与高液位传感器类似。可见PLC主控系统为润滑泵站控制系统的核心部分起着重要作用。1.3系统设计目标及技术要求1.3.1泵电机的启动方式确定由于水泵电动机的直接起动和停车都将引起转矩突变而导致水流冲击和电流冲击。水流冲击使水泵系统产生喘振和噪声，严重时使管道和管道支架振动，甚至使管道和阀门破裂；电流冲击则有可能危及接触器等电器设备安全，另外冲击电流可转化为冲击转矩，影响传动机械的使用寿命。采用软起动器取代常规起动装置解决上述问题，由于软启动器在完成电动机启动后，电动机就要切换到旁路接触器（工频接触器）上正常运行，此后直至电动机停止，软启动器不再起到任何作用。根据这个特点，为了减少设备投资，提高软起动器的利用率，拟采用以PLC为控制核心的，由一台软起动器控制多台电动机的接线方式。1.3.2主泵电机“两用一备”，循环泵电机“一用一备”为了提高润滑泵站控制系统的可靠性，检修与维护时不影响系统的正常工作，润滑泵站系统中主泵电机采用了“两用一备”的
