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1、火电厂开关量控制实验指导东北电力大学自动化工程学院2011年9月第三部分 实验介绍实验一 三相异步电动机正反转控制一 实验目的：1、熟悉 STEP7 软件的基本使用方法，巩固对常规指令的正确理解和使用。2、根据实验设备，熟练掌握 PLC 的外围 I/O 设备接线方法。3、能根据“系统工艺及控制要求”和“设计要求”进行程序设计和程序调试，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力，学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。二 实验预习要求：1、复习三相电动机双重连锁正反转控制及其相关电路，加深对继电-接触器控制系统各种保护、自锁、互锁等环节的理解2、熟悉本实验内容中所列出的基本指令功能。3、学习一般简单控
2、制程序梯形图的设计方法。三、实验设备：名称三相交流电源模块直流电源模块PLC 主机单元模块数字量输入模块交流接触器模块交流电动机个人计算机 编程电缆四、实验内容：电动机的点动连动程序+正反转控制电动机的点动连动1 系统控制要求：1） 电动机的点动控制：按下点动启动按钮，电动机启动运行；松开点动启动按钮，电动机停止运行。2） 电动机的连动控制：按下连动启动按钮，电动机启动运行；松开连动启动按钮，电动机仍然继续运行；只有当按下停止按钮时，电动机才停止运行。3） PLC 的带载能力有限，不可以直接驱动电动机，而是通过中间继电器 KA 控制接触器线圈再控制电动机，要求绘制 PLC 的电气原理图。2 输
3、入/输出信号定义：输入：I0.0点动控制按钮I0.1连动控制按钮I0.2停车按钮I0.3FR 过载保护输出：Q0.0电动机运行3 PLC 电气原理图绘制：1） 主电路：从电源到电动机的大电流电路，与继电器电路相同，见图 1.2（a）。2） 控制电路：PLC 到接触器线圈电路，取代继电器电路中的控制电路，见图 1.2（b）。4 参考程序（梯形图）如图 15 程序分析：本例主要说明了 PLC中辅助继电器 M 的用途，因为 PLC 的工作原理与继电器控制系统的工作原理不一样，它没有继电器控制系统中的先断后合的概念，故点动控制与连动控制状态必须分别用 M0.0、M0.1 保存，M0.0、M0.1 均能
4、分别影响到输出点 Q0.0 的状态。电动机正反转控制控制要求：电动机能正/反转、停车；正/反转可任意切换；有自锁、互锁环节,控制电气原理如图所示：2 输入/输出信号定义：输入：I0.0电机停止按钮I0.1电机正转按钮I0.2电机反转按钮输出：Q0.0电动正转运行 Q0.1电动反转运行同学们预习后编写梯形图来实验室运行（列出的方法不唯一，最好自己编一下）实验二 火电厂储煤程控系统一 实验目的：1、进一步熟悉 STEP7 软件的基本使用方法，加强对顺序控制常规指令的正确理解和使用。2、根据实验设备，熟练掌握 PLC 的外围 I/O 设备接线方法。3、能根据“系统工艺及控制要求”和“设计要求”进行程
5、序设计和程序调试，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力，学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。二 实验预习要求：1、熟悉火电厂输煤程控系统，理解其中“逆煤流启,顺煤流停”，的理念2、熟悉本实验内容中所列出的基本指令功能。3、学习一般简单控制程序梯形图的设计方法。三、实验设备：名称三相交流电源模块直流电源模块PLC 主机单元模块数字量输入模块交流接触器模块交流电动机个人计算机 编程电缆四、实验内容：1 四级传送带控制系统火电厂储煤程控系统与上例不同，火电厂输煤程控系统在实际应用中控制要求不同，具体要求如下，以用三段皮带从卸煤沟往储煤厂进行储煤为例，控制要求如下：按下启动按钮，首先启动储煤场的三段
6、皮带，三段皮带向储煤方向转动，启动正常后，在过2秒后，二段皮带启动，二段皮带运行2秒后，启动一段皮带，这样启动的优点是避免前面的皮带启动后，后面的皮带如不能正常启动，会出现堵煤或堆煤现象，停止的顺序与例子中的一致，能防止皮带的滞煤，请同学们以三段皮带储煤为例，其中加入的每条皮带故障，停煤流的前一段皮带连锁输入/输出信号定义：输入：I0.0储煤按钮I0.1停止按钮I0.2一段故障I0.3二段故障I0.4三段故障输出：Q0.0三段皮带启动 Q0.1二段皮带启动Q0.2一段皮带启动四、实验内容：1、设计由 PLC 控制的三节输送带程序，画出控制程序梯形图。2、输入自编程序，上机调试、运行直至符合动作
7、要求。实验三 火电厂锅炉安全监控系统一 实验目的：1、进一步熟悉 STEP7 软件的基本使用方法，加强对顺序控制常规指令的正确理解和使用。2、根据实验设备，熟练掌握 PLC 的外围 I/O 设备接线方法。3、能根据“系统工艺及控制要求”和“设计要求”进行程序设计和程序调试，养成良好的设计习惯，培养基本的设计能力，学会逐步优化程序算法和积累编程技巧。二 实验预习要求：1、熟悉火电厂锅炉安全监控系统，理解其中“MFT首出”，的概念2、熟悉本实验内容中所列出的基本指令功能。3、学习一般简单控制程序梯形图的设计方法。三、实验设备：名称三相交流电源模块直流电源模块PLC 主机单元模块数字量输入模块个人计
8、算机 编程电缆四、实验内容：MFT首出图 MFT逻辑图主燃料跳闸（MFT）是锅炉安全系统的主要组成部分，一旦出现危及锅炉安全运行的危险工况时，紧急切断所有燃料供给即MFT，防止锅炉内爆或外爆的发生。MFT逻辑如图所示。1)当下列任一条件出现时，经过一定延时，系统将发出MFT信号。a燃料中断当磨煤机全停或给煤机全停，并且总油阀关闭或全部分油阀关闭时，燃料中断条件成立。b炉内灭火火焰检测器分四层煤火检和两层油火检，当每层火检检测到层火焰丧失（层火焰丧失采用4取3逻辑），且给粉证实信号具备（即任一台磨煤机运行时），炉内无火跳闸条件成立。c炉膛正压越限（2/3 逻辑）取自压力平衡容器柜的三个“正压高”
9、接点，任意二对闭合时，正压越限条件成立。d炉膛负压越限（2/3 逻辑）取自压力平衡容器柜的三个“负压低”接点，任意二对闭合时，负压越限条件成立。e汽包水位高（2/3 逻辑）汽包水位高的三个信号中当有两个以上满足时，汽包水位高跳闸条件成立。f汽包水位低（2/3 逻辑）汽包水位低三个信号中当有两个以上满足时，汽包水位低跳闸条件成立。g送风机全停当现场两台送风机全部停机，送风机全停MFT条件成立。h引风机全停当现场两台引风机全部停机，引风机全停MFT条件成立。i给水泵全停当三台给水泵全部停止时，给水泵全停跳闸条件满足。j手动 MFT 同时按下操作台上的两个“手动MFT”键后则MFT动作。2）主燃料跳
10、闸首出原因记忆在MFT动作发生后，为了便于事故分析，设有首次事故跳闸原因记忆的功能，即将第一个引起MFT的原因记忆下来，不管跳闸时还可能有其它跳闸逻辑动作如何。在MFT动作以前，诸多的触发条件不可能绝对的同时成立，这样，在一个条件满足以后同时闭锁其它条件，该条件就成为唯一的首出原因而被显示记录下来。3）MFT动作后的设备连锁MFT动作后，为了防止锅炉外爆首先要切断所有燃料供给，将跳闸信号送至制粉设备和燃油设备。对于直吹式锅炉，跳闸全部磨煤机及其辅助设备，跳闸全部给煤机，跳闸两台一次风机，关闭一次风挡板关闭进油阀和回油阀，关闭所有油枪分油阀。其次，为了防止锅炉内爆，在MFT发生同时送一个超前信号
11、给引风机控制系统，使炉膛熄火后，补偿由于锅炉温度降低而引起的负压骤增，使炉膛压力不至于太低。引风机控制系统接到MFT动作的这个超前信号，立即将引风机挡板关小到一定开度，并保持数十秒后再释放到自动控制状态根据实验室设备的配置情况，实验中我们选取其中的5个逻辑进行实验，即炉膛灭火，炉膛压力高，送风机全停，手动MFT，4个条件进行编程实验，其中炉膛灭火，用一层火焰表示。输入/输出信号定义：输入：I0.0#1角无火I0.1#2角无火I0.2#3角无火I0.3#4角无火I0.4#1炉膛压力高I0.5#2炉膛压力高I0.6#3炉膛压力高I0.7#1送风机停I1.0#2送风机停I1.1手动MFT1I1.2手动MFT2I1.3吹扫完成输出：Q0.0炉膛灭火首出 Q0.1炉膛压力高首出Q0.2送风机全停首出Q0.2手动MFT首出参考程序（不唯一，欢迎大家自己编写）附录
