2022年PLC课程分析方案-分油机的自动控制.docx

船用 常规分油机时序程序掌握系统一、自动排渣分油机的工作简况如图 13-1-1 所示，自动排渣分油机是在一般分油机的基础上加上活动底盘、配水盘、密封环、滑动环、复位弹簧以及相应的自动掌握设备组成；图 13-1-1 自动排渣分油机系统图图中，在进工作水的内管、外管和高置水箱其位置应高于分油机1.5M 3.0M ，靠水箱中水的静压向内、外管供应工作水之间装有手动掌握阀手动时用 和电磁阀 自动时用 ；这里先说明手动掌握时的工作过程；手动掌握阀有四个位置：“ 1”位开排渣口；“ 2”位空位放水；“ 3”位封闭排渣口； “ 4”位正常分油；可以通过手动掌握阀位以进入不同的工况；自动掌握时，就是通过掌握电磁阀V1-1 和 V2-1 通电或断电来实现上述功能；下面以手动掌握来说明：1. 开排渣口：当手动掌握阀放在“1”位时，外管进水而内管断水，外管的水压使左侧的滑动环 f 下压，打开左侧和活动底盘相通的垂直出水口 h，活动底盘下部空间的工作水经 H 和出水口 i 排出，导致活动底盘下落打开排渣口 S，使分别筒中的渣油和水一起从排渣口 S 排出；此为开排渣口过程；2. 空位放水：当排渣完毕后，将手动掌握阀打至“2”位，此时外管和内管均断水，原积存于分别筒内的水从左边的g 口排出，复位弹簧使滑动环向上复位，关闭和活动底盘下部空间相连的垂直出水口h，但排渣口 S 仍为打开状态，此为空位放水状态；假如不再分油，就各有关部件始终处于此状态；3. 封闭排渣：如要连续分油，就将手动掌握阀打至“3”位，使外管和内管同时进水， 大量的工作水使活动底盘下面的空间布满水，随分别筒一起高速旋转的水产生动压使活动底盘快速托起，封闭排渣口S，为分油作好预备，此为封闭排渣口工况；4. 正常分油应留意，外管进水的时间不能过长，否就过量的水会使左边和活动底盘相连的垂直出水口h 打开，导致活动底盘下面空间的水经h 和 i 泄出而使活动底盘再次落下， 故经肯定时间 约 5 秒后，应将手动掌握阀打至“4 ”位；在此位置，外管断水而内管进水，以保持活动底盘托起封闭排渣口并补偿工作水的缺失；在此状态下，可打开进水封水和冲洗水阀C5、C7 ，向分别筒内注入水封水，水封水在筒内高速旋转形成水封后，再渐渐打开进油阀VS ，注入待分别的油，进行正常分油；正常分油期间，净油不断从上部的出油口送入日用油柜，分别出的水就不断从上部的出水口排出；当经过肯定时间如 2 小时 后，应将手动掌握阀从“4”位打至“ 1”位，开排渣口排渣；其过程同“开排渣口”工况；二、时序自动掌握系统的组成分油机的时序自动掌握系统是利用一套按时间次序自动地掌握内、外管进水和断水， 掌握油阀和冲洗水及水封水阀的开闭的自动掌握系统；用来自动完成分油机的分油、排 渣、再分油等一系列程序动作而无需要人工进行操作；分油机时序掌握系统的组成如图13-1-1 所示，电磁阀V1-1 通电时掌握外管进水；电磁阀 V2-1 通电时掌握内管进水；电磁阀V3-1 通电时掌握水封水和冲洗水进水；这些电磁阀是通电时打开进水，断电时关闭断水的；三通电磁阀 Vs 是掌握待净化油进入分油机的；通电时，阀芯被吸上，切断通大气的管路 3，压缩空气 P0 经 V0 的通路 1 和 2 进入节流止回阀 SC，并经针阀的节流作用，使活塞阀 VS 阀芯的上部空间的压力渐渐增加，经3-5 秒的延时，阀VS 的通路 3 截止， 1 和 2 相通，被加热的油渐渐进入分油机，以免开头时进油过快而破坏水封造成跑油现象；电磁阀 V0 断电时，阀芯下降，气源被切断， 2 和 3 相通，阀 VS 的阀芯上面的空气不经节流止回阀 SC 的针阀节流而直接顶开球阀泄放入大气中，阀 VS 的阀芯在弹簧的作用下快速上移，停止向分油机进油，被加热的油经阀 VS 的通路 1 和 3 在分油机外面循环；电磁阀 VT-1 是用于掌握加热油的；在正常分油的情形下，电磁阀VT 断电，阀芯下落， 切断与大气的通路1，温度调剂器 Tf 为温度检测元件 输出的掌握信号经阀VT-1 的通路 3 和 2 掌握蒸汽调剂阀的开度，对待分油进行恒温掌握；在停止分油时此时电磁阀V0 断电，电磁阀 VT-1 通电，阀芯吸上，切除温度调剂器，蒸汽调剂阀的掌握空气通大气，蒸汽阀全开，加快对油的加热强度；ES 是压力开关，在分油过程中，当发生跑油等故障时，ES 动作，其常开触点闭合， 通过掌握电路发出报警信号，同时切断电磁阀V0 的通路，停止向分油机进油；在此情形下，要求立刻停止分油机的工作，待故障排除后再起动分油机；分油机在进行分油、排渣、再分油的动作过程中，各电磁阀的开闭次序是由时序掌握器和定时器来掌握的；时序掌握器一般采纳凸轮式的，它由电动机CM 经减速装置带动以肯定的速度转动，在凸轮轴上装有12 组凸轮，与时序掌握系统直接有关的其有9 组，每一组凸轮掌握一个微动开关；定时器用于依据油中含渣量的多少预先整定好自动排渣的时间；当达整定的排渣时间后，定时器的掌握触点闭合，停止分油，进行排渣；时序掌握器和定时器的触点通、断时间如图13-1-3 所示；粗线处为触点接通，无线处表示触点断开；220V AC3 456 78910111213141516171819 202122 232425K2K3K1K4K5 K6 K7K8K9PB1DSR1T1R1R1F1F2SS-1R3-1R3-1X-1R3-1PB2R3-1LSLRT1VT-1X-1V0V1-1V2-1 V3-1BZR6-1LDESLER1CMR3-1R6-1R6-1R6-1R6-1R6-1R6-1SCVS图 13-1-2 自动排渣分油机掌握电路图三、分油机时序掌握电路分析分油机的时序掌握电路如图13-1-2 所示；1. 分油前的预备：在分油机时序掌握电路投入工作前，要检查工作水箱水位，假如该水位是自动掌握的， 就应使水位掌握系统投入工作；接通电磁气阀V0 和温度调剂器的气源，为待分油进入分油机并对油温进行自动调剂作预备；起动分油机电动机，使分别筒的转速稳固；2. 空位放水 上次停机后的状态 ：合上电源开关 DS，电源指示灯 LS 亮；把挑选开关SS-125-支路 打至要投入工作的分油机位置；触点 SS-125闭合后，继电器 R6-125 通电动作，其常开触点R6-114 ， 15， 17，18， 20， 21闭合，为有关电磁阀通电做预备；分油机在停机时，时序掌握器的凸轮总是停在图 8-2-3 的 60“位置 缘由后述 ；在此位置上，只有触点K2 是闭合的，其余触点 K1 ， K3 ， K4 ， K5 ， K6 ， K7 ， K8 ， K9 全部断开；其中K1 断开使定时器 T1 断电停止，正常分油指示灯 LR 熄灭； K3 断开使时序掌握器电机停止运行，排渣指示灯LD 熄灭； K4 断开使启动作用触头020406080100120140160180掌握定时器 T1掌握凸轮K15”关定时器175”电机 CMK24”掌握凸轮电机 CMK360” 65”掌握进油5”125”进油电磁阀 V0K435”掌握外管进水K550”V1-1 开电磁阀 V1-1K665” 70”掌握内管进水35”65”进补偿水电磁阀 V2-1K7掌握水封水，K810”35”冲洗水电磁进冲洗水进水封水阀 V3-1K90冲洗排渣放水密封水封分油作业电磁气阀V0 断电，禁止待分油进入分油机而在机外循环；中间继电器X-1 失电，其常闭触点 X-115 闭合，电磁气阀VT-1 通电，使蒸汽阀的掌握气直通大气而蒸汽阀全开，增强95”120”20406080100120140160180图 13-1-3 时序掌握器触点通断时间表对待分油的加热； K5 、K6 断开，电磁阀 V1-1 断电，切断外管进水； K7 断开，电磁阀 V2-1 断电，切断内管进水放水状态 ； K8 、K9 断开，电磁阀V3 121断电，禁止冲洗水和水封水进入分油机；此时分油机的活动底盘落下，排渣口打开；滑动环复位，分油机处于空位放水工况；3. 密封 活动底盘托起封闭排渣口：按下时序掌握电路的启动按钮PB15，继电器 R1 通电吸合，其常开触点R16 闭合自保；常闭触点 R110断开，使时序掌握器电机不能通过K310 支路获电，而常开触点R19 闭合，因 K2 闭合， CM 和 LD 通过支路 9 获电一方面排渣指示灯LD 亮，另一方面时序控制器电机 CM 从 60”位置开头运行，至65”前；当时序掌握器运行到65”位置时， K310 闭合，但因 R110 断开，此时无用，CM 仍通过支路 9 获电； K619 和 K720 同时闭合，电磁阀 V1-1 和 V2-1 获电，外管和内管同时进水把活动底盘托起，封闭排渣口，这是密封工况；直到 70”前；当时序掌握器运行到 70”位置时， K310 和 K720 保持闭合而 K61 断开；其中 K720 闭合使 V2-1 保持通电，内管保持进水用以补偿活动底盘下面空间的工作水； K619 断开， V1-1 失电，外管停止进水；在 70”至 95”这段时间是让活动底盘牢靠地封信住排渣口，等待进行正常分油；4. 形成水封当时序掌握器运行到95”位置时， K922 闭合，电磁阀V3-1 通电打开，水封水进入分油机的分别筒内形成水封；直至120”位置， K922 断开，电磁阀V3-1 断电关闭，停止水封水进入分油机；用25”时间形成水封以确保分油时不发生跑油；5. 进油分油当时序掌握器运行到125”位置时， K417 闭合，电磁阀V0 和中间继电器X-1 通电动作； V0 通电切断油在分油机外面循环的通路，使油渐渐进入分油机，开头进行分油；由于阀 SC 的作用，开头时进油较慢，以防破坏水封，延时3-5 ”后，才让大量的油进入分油机，进行正常分油；在 125”至 175”期间用于建立净油出口油压，使净油出口油压达到12MPa ；当净油出口压力达此值后，压力开关ES 的触点 ES13 在正常位置 断开；由于在 175”前 K112 是断开的，在建立起正常油压前，T112 和 R3-113 不会通电，以免误发跑油信号；在电磁阀 V0 通电的同时，中间继电器X-1 通电， X-115 断开， VT-1 失电，使温度调剂器T 输出的掌握信号对蒸汽阀的开度进行调剂，以保证油温的恒定；当时序掌握器运行到175”后， K112 闭合，排渣时间间隔延时器T1 开头通电计时，正常分油指示灯LR 亮；这时，由于净油出口压力已达正常值，油压开关触点ES13断开， 继电器R3-1 不会通电，其常闭触点R3-117 保持闭合，电磁阀V017 和中间继电器X-116 保持通电而正常进油；当时序掌握器运行到180” 即 0” 位置时， K29 断开，支路 7、8、 9、10 均在断开状态，排渣指示灯LD 灭，时序掌握器电机CM 停止运行，此后，时序掌握器的各触点保持在 0”位置不变；分油机进行正常分油作业，等待排渣定时器T1 到时动作；6. 排渣时间到，进冲洗水当到达整定的排渣时间如 2 小时 后，定时器 T1 的常开触点T18 闭合，排渣指示灯LD亮，同时时序掌握器电机CM 通电从 0”位置开头运行，开头排渣过程；当时序掌握器运行到4”位置时， K29 闭合，由于继电器R1 是通电的，其常开触点R19 早已闭合，故电机CM 不会因定时器触点T18 断开而断电停转；再过1” 即 5”位置 时， K112 断开，正常分油指示灯LR 熄灭，定时器T1 断电复位， T18 断开，为重新通电计时作预备；同时， K417 断开，电磁阀V0 和中间继电器 X-1 断电， V0 断电，立刻停止向分油机进油，使油在机外循环：X-1 断电，其常闭触点X-115 闭合，电磁阀VT-1 通电，切除温度调剂器 T 对蒸汽调剂阀的掌握，使蒸汽阀全开加强对待分油的加热；当时序掌握器运行到10”位置时， K821 闭合，电磁阀V3-1 通电打开，冲洗水进入分油机把大部分剩油排出，以免在排渣时铺张掉这部分油；同时，这部分水也对分油机内部进行清洗；直到 35”前；7. 开排渣口排渣当运行到 35”时， K821 断开，电磁阀V3-1 断电关闭，停止进水；同时K518 闭合， 电磁阀 V1-1 通电打开使外管进水， K720 断开，电磁阀 V2-1 断电关闭，使内管断水，于是活动底盘下部空间的水从左边出口泄出，活动底盘落下，右边的排渣口S 打开，分别筒中的渣和水一起从排渣口排出；直至50”前；8. 空位放水当运行到 50”位置时， K518 断开，电磁阀 V1-1 断电关闭，外管也断水；在 50” 65”期间内，配水盘内的水已排空，在复位弹簧的作用下，滑动环复位，封闭活动底盘下部空间，为再次托起底盘、封闭排渣口作好预备；在第60”处，因 R15 通电自锁， R19 闭合， K2 是闭合的，故CM 和 LD 通电，此后重复密封，形成水封，正常分油，排渣等前述的过程，直至人工停机；9. 停机操作当需要停止分油机的分油作业时，可人工按下停止按钮PB25 ，继电器 R1 断电，其常闭触点R110 闭合，因正常分油期间时序掌握器停在180” 即 0” 位置， K310 是闭合的，于是 CM 和 LD 通过支路 10 通电开头运行，经过一次排渣的时序动作后，CM 总是通电运行到 60”位置， K310 断开，又因R15 已失电， CM 和 LD 的全部断开而停在此处；时序掌握器自动订在60”位置上不动；排渣完成后，断开分油机电源，使分油机停止工作；10. 跑油报警当因某种缘由水封被破坏时，油会从分油机的出水口跑掉，如分别筒密封不好，油也会从排渣口跑掉；显现跑油故障时，油出口处的油压会降低，当低于 0 08MPa 以下时，压力继电器 ES 动作，触点 ES13闭合，继电器 R3-1 通电动作，其常闭触点 R3-117 断开， 电磁阀 V0 及中间继电器 X-1 失电，停止向分油机内进油，同时切除温度调剂器对蒸汽阀的掌握，使蒸汽阀全开； R3-123 和 R3-124 闭合，报警指示灯 LE 亮，蜂鸣器 BZ 响，发出声光报警信号；压力继电器 ES 的整定值范畴是：当净油出口压力低于 0 08MPa 时，触点 ES13闭合； 当压力达到 0 12MPa 时，触点 ES13 断开；在时序图上可见，分油机刚开头分油时，K112 是断开的，此时即使净油出口压力低于 0 08MPa ， ES13闭合，也不会误发跑油报警信号；测试内容说明总体要求：读懂本文内容，看懂图图 13-1-2 电气原理图和 图 13-1-3 时序掌握图，然后编写分油机掌握的PLC 程序；留意分油机起始位置在60”处；定义输入输出端口如下：1. 输入：I1，自动按钮， I1 为 1 时，自动分油； I2，启动按钮， I1 为 1 时，按下 I2 ，自动分油开头； I3，停止按钮，按下I3 ，自动分油到60”处终止；I4，外部定时器， I4 为 1 时，分油定时时间到，程序从0”处开头下一个循环；2. 输出：分别用 Q1-Q7 代替时序图 13-1-3 中的触点 K1-K9 ，各自代表如下，其中Q5 同时代表 K5, K6 ， Q7 相同；Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6Q7K1 K2 K3 K4K5, K6 K7K8, K9要求：写出完整报告，内容包括：1. 写出试验内容，确定输入输出点地址2. 画出次序掌握功能图3. 给出完整程序4. 给出测试结果