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题目一
基于
PLC
的喷雾干燥塔控制系统设计
一、被控对象工艺流程概述
液态的浆料以高压经喷枪雾化后喷入干燥塔。干燥塔利用柴油燃烧器
的能量将空
气加热；热空气在干燥塔内将雾化后的浆料干燥为超细粒粉状
成品。粉状成品在塔内利用
旋风分离原理从热空气中分离出来，由塔底部
的翻板阀定期排入收集袋中成为合格的原料
。热空气则通过布袋除尘器除
尘后排出。
其工艺流程图如下：
图
例：
溢流阀
排风机
除尘器<
/p>
T
干燥塔
P
T<
/p>
手动阀
电磁阀
电动调节阀
鼓风机
T
料浆罐
助燃风机
料浆泵
火检探头
加热器
增压泵
供油泵
燃料
油箱
点火
变压器
油包
联动调节
图
1
喷雾干燥塔控制工艺流程图（
PI&D
）
二、工艺过程简介
1
、燃烧系统
燃烧系统通过供
油泵，油包和溢油门提供具备一定缓冲能力的稳压供
油系统，增压泵和溢油门保证了油枪
的雾化压力。油枪供油回路和回油回
路采用了两只电磁阀串联的方式保证了油枪燃油回路
的动作可靠。在油枪
的回油回路中接入了电磁调节阀与助燃风机的调节阀联动调节，用于
调节
燃油量，以控制干燥塔的出口温度
2
、干燥系统
干燥系统中，鼓
风机将空气抽入换热器中加热，热空气进入干燥塔干
燥所需物
质，接着干燥塔出口的热空气进入除尘器进行除尘，最终通过排
风机排入大气。
在干燥系统中，涉及到空气温度和干燥塔负压控制。温度的控制包括
热空气进口温度、烟气出口温度、排风温度，其中热空气进口温度是主要
的
调节参数。干燥塔的负压控制中干燥塔塔内负压是主要的调节参数。
3
、投料系统
投料系统在点火
成功，温度满足一定值时，启动料浆泵及喷枪
A
，然
后根
据控制目标自动增
/
减料枪，保证干燥效果。
< br>投料系统的主要控制信号为料浆出口压力，根据干燥内负压和温度控
制料浆出口压
力在一定范围内，以确保料浆的雾化效果。
4
、除尘系统
除尘器属于喷雾
干燥塔的外围设备，除尘器外壁布置了三只气锤，内
部设置八个除尘布袋实现对出塔空气
的过滤除尘。
除尘系统为达到
除
尘效果
要
求气锤
按
固定的时
间间隔
对塔外壁进
行
振打，
同时
8
只布袋按固定的时间间隔进行反吹。
除尘器布置在干燥塔旁，
在负压控制中可以考虑到除尘器的反吹会造成干燥塔塔内负压的明显波
动。
三、具体控制要求
1
、自动顺序启动功能
2
、安全自动停机功能
3
、自动点火功能
4
、熄火保护功能
5
、系统安全保护功能
6
、状态监测和自动报警功能
7
、自动投入喷枪和撤除喷枪功能
9
、指示灯测试功能
10
、自动负压控制功能
11
、自动手动切换
12
、防误操作功能
四、比赛要求
针对
控制要求，
需要选手在理解被控对象的基础上，
完成以下工作：
（一）完成控制系统方案设计报告，具体要求：
1
、
I/O
点的统计、设备（泵、风机、阀门）的选择，并说明 理由。
2
、硬件系统方案设计（包括
I /O
点的端子图设计，控制系统网络配
置，控制器的配置）
3
、基于施耐德
BMXP342030M340BM XP34
控制器和
CITECT7.0
组态软件
< br>平台，设计控制系统软件。
（二）竞赛成果演示
1
、在施 耐德
BMXP342030M340BMXP34
高性能
CPU< /p>
平台上进行控制器组
态以及
CITECT7.0
< p>上进行流程图、趋势、报警等组态。
2
、控制系统投运。
3
、上述具体控制要求的实现。
需要选手以工程文档方式进行撰写。评委基于所撰写的控制方案进行
比赛。控制方案不
限，最终得分以综合控制性能为主要依据。