余熱再生干燥機(jī)的設(shè)計(jì)

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摘 要 本論文是根據(jù)PLC的可編程來控制余熱再生干燥機(jī)。CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 余熱再生干燥機(jī)由兩個(gè)雙聯(lián)機(jī)筒組成，機(jī)筒里裝滿干燥劑。兩個(gè)機(jī)筒輪流接通和關(guān)閉氣流，交替進(jìn)行干燥和再生運(yùn)行，從而使氣流能持續(xù)接觸干的干燥劑來達(dá)到脫濕干燥的目的。 關(guān)鍵詞：CPU PLC 干燥機(jī) 余熱 再生 目 錄 第1章 PLC的有關(guān)知識(shí) 1.1 PLC基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介 1 1.2 PLC的硬件設(shè)施 2 1.3 PLC的程序設(shè)計(jì)語言 3 第2章 有關(guān)吸附式干燥機(jī)的知識(shí) 6 2.1 吸附式干燥機(jī)的分類及原理 6 2.2吸附式干燥機(jī)的干燥劑有哪些 6 2.3吸附式干燥機(jī)的適用范圍 7 2.4吸附式干燥機(jī)的干燥效率與氣流溫度的關(guān)系 7 2.5無熱吸附式干燥機(jī)的干燥效率和氣流壓力的關(guān)系 7 2.6附式干燥機(jī)前置過濾器的作用 7 2.7加大吸附式干燥機(jī)的吸附床的作用 7 2.8國(guó)產(chǎn)吸附式干燥機(jī)與進(jìn)口吸附式干燥機(jī)的差距 7 2.9吸附式干燥機(jī)常見的故障及排故 8 2.10余熱再生干燥機(jī) 9 2.11余熱再生干燥機(jī)的主要參數(shù) 9 2.12余熱再生干燥機(jī)流程圖 10 第 3 章 電磁閥 11 第4章 地址表 14 第5章 流程圖 15 第6章 梯形圖 16 結(jié)束語 19 致謝 20 參考文獻(xiàn) 21 第1章 PLC的有關(guān)知識(shí) 1.1 PLC基礎(chǔ)知識(shí)簡(jiǎn)介 在自動(dòng)化控制領(lǐng)域，PLC是一種重要的控制設(shè)備。目前，世界上有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。為了使各位初學(xué)者更方便地了解PLC，本文對(duì)PLC的發(fā)展、基本結(jié)構(gòu)、配置、應(yīng)用等基本知識(shí)作一些簡(jiǎn)介。 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968年美國(guó)GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable Controller（PC）。 個(gè)人計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC），現(xiàn)在，仍常常將PLC簡(jiǎn)稱PC。 PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 上世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。 PLC具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的將來，是無法取代的。 從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 在使用者看來，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。 CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 1.2 PLC的硬件設(shè)施 PLC與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開關(guān)量輸入（DI），開關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 開關(guān)量是指只有開和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下： 開關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型、電壓型等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 PLC電源用于為PLC各模塊的集成電路提供工作電源。同時(shí)，有的還為輸入電路提供24V的工作電源。電源輸入類型有：交流電源（220VAC或110VAC），直流電源（常用的為24VAC）。 大多數(shù)模塊式PLC使用底板或機(jī)架，其作用是：電氣上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的聯(lián)系，使CPU能訪問底板上的所有模塊，機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個(gè)整體。 （A）、編程設(shè)備：編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。 （B）、人機(jī)界面：最簡(jiǎn)單的人機(jī)界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機(jī)界面非常普及。 （C）、輸入輸出設(shè)備：用于永久性地存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)，如寫入器、條碼閱讀器，輸入模擬量的電位器，打印機(jī)等。 PLC的通信聯(lián)網(wǎng)依靠先進(jìn)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以迅速有效地收集、傳送生產(chǎn)和管理數(shù)據(jù)。因此，網(wǎng)絡(luò)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成工程中的重要性越來越顯著，甚至有人提出"網(wǎng)絡(luò)就是控制器"的觀點(diǎn)說法。PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC 之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有RS-232接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。PLC的通信，還未實(shí)現(xiàn)互操作性，IEC規(guī)定了多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，PLC各廠家均有采用。 對(duì)于一個(gè)自動(dòng)化工程(特別是中大規(guī)模控制系統(tǒng))來講，選擇網(wǎng)絡(luò)非常重要的。首先，網(wǎng)絡(luò)必須是開放的，以方便不同設(shè)備的集成及未來系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)展；其次，針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)層次的傳輸性能要求，選擇網(wǎng)絡(luò)的形式，這必須在較深入地了解該網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議、機(jī)制的前提下進(jìn)行；再次，綜合考慮系統(tǒng)成本、設(shè)備兼容性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境適用性等具體問題，確定不同層次所使用的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。 1.3 PLC 的程序設(shè)計(jì)語言 在可編程控制器中有多種程序設(shè)計(jì)語言,它們是梯形圖語言、布爾助記符語言、功能表圖語言、功能模塊圖語言及結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。梯形圖語言和布爾助記符語言是基本程序設(shè)計(jì)語言，它通常由一系列指令組成，用這些指令可以完成大多數(shù)簡(jiǎn)單的控制功能，例如，代替繼電器、計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器完成順序控制和邏輯控制等，通過擴(kuò)展或增強(qiáng)指令集，它們也能執(zhí)行其它的基本操作。功能表圖語言和語句描述語言是高級(jí)的程序設(shè)計(jì)語言，它可根據(jù)需要去執(zhí)行更有效的操作，例如，模擬量的控制，數(shù)據(jù)的操縱，報(bào)表的報(bào)印和其他基本程序設(shè)計(jì)語言無法完成的功能。功能模塊圖語言采用功能模塊圖的形式，通過軟連接的方式完成所要求的控制功能，它不僅在可編程序控制器中得到了廣泛的應(yīng)用，在集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)時(shí)也常常被采用，由于它具有連接方便、操作簡(jiǎn)單、易于掌握等特點(diǎn)，為廣大工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用人員所喜愛。 梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是用梯形圖的圖形符號(hào)來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語言，程序采用梯形圖的形式描述。這種程序設(shè)計(jì)語言采用因果關(guān)系來描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果。每個(gè)梯級(jí)是一個(gè)因果關(guān)系。在梯級(jí)中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在后面。 梯形圖程序設(shè)計(jì)語言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語言。它來源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉，因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來的梯形圖受到了歡迎，并得到了廣泛的應(yīng)用。 梯形圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是： （A）與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng)，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性； （B）與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，對(duì)電氣技術(shù)人員來說，易于撐握和學(xué)習(xí)； （C）與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是，梯形圖中的能流不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此，應(yīng)用時(shí)，需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對(duì)待； （D）與布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，便于相互的轉(zhuǎn)換和程序的檢查。 布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言與計(jì)算機(jī)中的匯編語言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。 布爾助記符程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn)： （A）采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于撐握的特點(diǎn)； （B）在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有便于操作的特點(diǎn)，可在無計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)； （C）與梯形圖有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。其特點(diǎn)與梯形圖語言基本類同。 功能表圖程序設(shè)計(jì)語言是用功能表圖來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。它是近年來發(fā)展起來的一種程序設(shè)計(jì)語言。采用功能表圖的描述，控制系統(tǒng)被分為若干個(gè)子系統(tǒng)，從功能入手，使系統(tǒng)的操作具有明確的含義，便于設(shè)計(jì)人員和操作人員設(shè)計(jì)思想的溝通，便于程序的分工設(shè)計(jì)和檢查調(diào)試。功能表圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是： （A）以功能為主線，條理清楚，便于對(duì)程序操作的理解和溝通； （B）對(duì)大型的程序，可分工設(shè)計(jì)，采用較為靈活的程序結(jié)構(gòu)，可節(jié)省程序設(shè)計(jì)時(shí)間和調(diào)試時(shí)間； （C）常用于系統(tǒng)的規(guī)模校大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場(chǎng)合； （D）只有在活動(dòng)步的命令和操作被執(zhí)行，對(duì)活動(dòng)步后的轉(zhuǎn)換進(jìn)行掃描，因此，整個(gè)程序的掃描時(shí)間較其他程序編制的程序掃描時(shí)間要大大縮短。 功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語言是采用功能模塊來表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊有不同的功能。它有若干個(gè)輸入端和輸出端，通過軟連接的方式，分別連接到所需的其它端子，完成所需的控制運(yùn)算或控制功能。功能模塊可以分為不同的類型，在同一種類型中，也可能因功能參數(shù)的不同而使功能或應(yīng)用范圍有所差別，例如，輸入端的數(shù)量、輸入信號(hào)的類型等的不同使它的使用范圍不同。由于采用軟連接的方式進(jìn)行功能模塊之間及功能模塊與外部端子的連接，因此控制方案的更改、信號(hào)連接的替換等操作可以很方便實(shí)現(xiàn)。功能模塊圖程序設(shè)計(jì)語言的特點(diǎn)是： （A）以功能模塊為單位，從控制功能入手，使控制方案的分析和理解變得容易； （B）功能模塊是用圖形化的方法描述功能，它的直觀性大大方便了設(shè)計(jì)人員的編程和組態(tài)，有較好的易操作性； （C）對(duì)控制規(guī)模較大、控制關(guān)系較復(fù)錄的系統(tǒng)，由于控制功能的關(guān)系可以較清楚地表達(dá)出來，因此，編程和組態(tài)時(shí)間可以縮短，調(diào)試時(shí)間也能減少； （D）由于每種功能模塊需要占用一定的程序內(nèi)存，對(duì)功能模塊的執(zhí)行需要一定的執(zhí)行時(shí)間，因此，這種設(shè)計(jì)語言在大中型可編程控制器和集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)中才被采用。 結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言是用結(jié)構(gòu)化的描述語句來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語言。它是一種類似于高級(jí)語言的程序設(shè)計(jì)語言。在大中型的可編程序控制器系統(tǒng)中，常采用結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言來描述控制系統(tǒng)中各個(gè)變量的關(guān)系。它也被用于集散控制系統(tǒng)的編程和組態(tài)。 結(jié)構(gòu)化語句描述程序設(shè)計(jì)語言采用計(jì)算機(jī)的描述語句來描述系統(tǒng)中各種變量之間的各種運(yùn)算關(guān)系，完成所需的功能或操作。大多數(shù)制造廠商采用的語句描述程序設(shè)計(jì)語言與ＢＡＳＩＣ語言、ＰＡＳＣＡＬ語言或Ｃ語言等高級(jí)語言相類似，但為了應(yīng)用方便，在語句的表達(dá)方法及語句的種類等方面都進(jìn)行了簡(jiǎn)化。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言具有下列特點(diǎn)： （A）采用高級(jí)語言進(jìn)行編程，可以完成較復(fù)雜的控制運(yùn)算； （B）需要有一定的計(jì)算機(jī)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言的知識(shí)和編程技巧，對(duì)編程人員的技能要求較高，普通電氣人員無法完成。 （C）直觀性和易操作性等性能較差； （D）常被用于采用功能模塊等其他語言較難實(shí)現(xiàn)的一些控制功能的實(shí)施。 部分可編程序控制器的制造廠商為用戶提供了簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言，它與助記符程序設(shè)計(jì)語言相似，對(duì)程序的步數(shù)有一定的限制，同時(shí)，提供了與可編程序控制器間的接口或通信連接程序的編制方式，為用戶的應(yīng)用程序提供了擴(kuò)展余地。 第2章 有關(guān)吸附式干燥機(jī)的知識(shí) 2.1 吸附式干燥機(jī)的分類及原理 吸附式干燥機(jī)分為簡(jiǎn)易型吸附式干燥機(jī)（一次性）和再生型吸附式(干燥機(jī)自動(dòng)循環(huán)型)。我們?nèi)粘６嗖捎迷偕臀绞礁稍餀C(jī)，簡(jiǎn)易型吸附式干燥機(jī)多用于小型實(shí)驗(yàn)室。 再生型吸附式干燥機(jī)一般分為無熱再生吸附式干燥機(jī)和有熱再生吸附式干燥機(jī)。 有熱再生吸附式干燥機(jī)根據(jù)加熱方式又可分為內(nèi)加熱型吸附式干燥機(jī)和外加熱型吸附式干燥機(jī)。 再生吸附式干燥機(jī)由兩個(gè)雙聯(lián)機(jī)筒組成，機(jī)筒里裝滿劑（干燥劑的表面能吸收水分）。兩個(gè)機(jī)筒輪流接通和關(guān)閉氣流，交替進(jìn)行干燥和再生運(yùn)行，從而使氣流能持續(xù)接觸干的干燥劑來達(dá)到脫濕干燥的目的。 無熱再生吸附式干燥機(jī)是通過“壓力變化”來達(dá)到干燥效果。由于空氣容納水汽的能力與壓力呈反比，其干燥后的一部分干燥空氣（稱為再生氣）減壓膨脹至大氣壓，其中壓力變化膨脹空氣變得更加干燥，然后讓它流過未接通氣流的需再生的干燥劑層（即已吸收足夠水汽的干燥塔），干燥的再生氣吸出干燥劑里的水分，將其帶出干燥機(jī)來達(dá)到脫濕并干燥的目的。 無熱再生吸附式干燥機(jī)一般要消耗15%左右的再生壓縮空氣。 有熱再生吸附式干燥機(jī)是通過“溫度變化”來達(dá)到干燥效果。因?yàn)榭諝馊菁{水汽的能力與溫度呈正比。 內(nèi)加熱型吸附式干燥機(jī)是讓少量干燥空氣（稱為再生氣）流過需再生的干燥劑層并啟動(dòng)內(nèi)置的機(jī)筒的加熱器，產(chǎn)生的高溫空氣會(huì)吸出干燥劑里的水分，將其帶出干燥機(jī)。 外加熱型吸附式干燥機(jī)一種是讓少量干燥空氣（稱為再生氣）流過外置的加熱器再吹過須再生的干燥劑層，產(chǎn)生的高溫干燥空氣會(huì)吸出干燥劑里的水分，將其帶出干燥機(jī)。 外加熱型吸附式干燥機(jī)另一種是通過鼓風(fēng)機(jī)將普通空氣吹出外置的機(jī)筒的加熱器，產(chǎn)生的高溫空氣可吸出干燥劑里的水分，將其帶出干燥機(jī)。次種外加熱型吸附式干燥機(jī)不需要消耗壓縮空氣，即再生氣消耗量為0%。 2.2 吸附式干燥機(jī)的干燥劑有哪些 吸附式干燥機(jī)一般采用硅膠、活性氧化鋁、分子篩作為干燥劑。 各種干燥劑的特點(diǎn) 硅膠較易遇水份潮解。 活性氧化鋁的吸附性能很強(qiáng)、很穩(wěn)定，遇到水分不潮解，且具有高抗碎強(qiáng)度和抗腐蝕性，使用范圍較廣。 分子篩由于在相對(duì)濕度20%以下有較好的干燥性能，常常僅作為深度干燥的干燥劑。 2.3吸附式干燥機(jī)的適用范圍 吸附式干燥機(jī)用于的壓力露點(diǎn)要求在零度以下的場(chǎng)合。它能達(dá)到冷凍式干燥機(jī)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的干燥效果。 2.4吸附式干燥機(jī)的干燥效率與氣流溫度的關(guān)系 對(duì)吸附式干燥機(jī)的干無熱的溫度低，吸附式干燥機(jī)的干燥效率越高。因?yàn)榭諝鉁囟仍降?，容納的水分越少，干燥負(fù)載就越低，吸附式干燥機(jī)的干燥能力越強(qiáng)，故而效率越高。 2.5無熱吸附式干燥機(jī)的干燥效率和氣流壓力的關(guān)系 無熱吸附式干燥機(jī)是通過變壓（即壓力變化）來進(jìn)行干燥達(dá)到除濕效果的。干燥劑再生時(shí)氣流的壓力差越大，再生氣吸出的干燥劑里水分就越多，干燥劑的再生效果就越好，下一工作周期時(shí)的干燥效果就越佳。一般來說，無熱吸附式干燥機(jī)都有它額定的最小工作壓力，否則達(dá)不到干燥機(jī)設(shè)定的干燥效果。 2.6吸附式干燥機(jī)前置過濾器的作用 吸附式干燥機(jī)的前置過濾器用于清除壓縮空氣中的固態(tài)和液態(tài)污染物，延長(zhǎng)干燥劑曾的使用壽命（尤其是油污染會(huì)造成干燥劑因“中毒”而失效）。 吸附式干燥機(jī)后置過濾器用于清除干燥劑粉塵，防止下游有塵埃污染物。 2.7加大吸附式干燥機(jī)的吸附床的作用 A、 增加壓縮空氣與吸附劑的接觸時(shí)間； B、 額外的吸附劑用于補(bǔ)償干燥劑的自然老化； C、 確保出口露點(diǎn)溫度穩(wěn)定； D、 保存足夠吸附熱以備正常再生之需。 2.8國(guó)產(chǎn)吸附式干燥機(jī)與進(jìn)口吸附式干燥機(jī)的差距 首先，由于國(guó)內(nèi)的干燥劑（例如活性氧化鋁等）的吸附性能不佳，國(guó)產(chǎn)吸附式干燥機(jī)在壓力露點(diǎn)-20℃以下就無能為力了。 其次，國(guó)內(nèi)的閥門閥件的性能不佳，開啟不很順暢，造成國(guó)產(chǎn)吸附式干燥機(jī)的故障不斷工作不穩(wěn)定。 再次，國(guó)產(chǎn)吸附式干燥機(jī)的設(shè)計(jì)落后。要知道合適的干燥劑層、機(jī)筒、管路、閥門設(shè)計(jì)可以減少壓降，提高干燥效果。 特別是塔體尺寸和分流器的設(shè)計(jì)關(guān)系到氣體在塔體內(nèi)的均勻走向和氣流與干燥劑的接觸時(shí)間，從而直接影響干燥機(jī)的干燥效果。 2.9吸附式干燥機(jī)常見的故障及排故 吸附式干燥機(jī)電源指示燈不亮有何原因和解決 A、 電源未接通。檢查電路終端板上的電壓。 B、 開關(guān)置于關(guān)的位置。將開關(guān)置于開的位置。 C、 開關(guān)失靈，更換開關(guān)。 D、 指示燈被燒毀，更換指示燈。 吸附式干燥機(jī)出口露點(diǎn)為什么過高 A、 超過最大流量值和超過設(shè)計(jì)條件。 B、 干燥劑沒有吸附作用： a、 使用壽命已結(jié)束； b、 干燥劑已被污染（如被油污染）； c、 過早飽和（吸水過多）。 C、 氣流進(jìn)入干燥機(jī)前沒有預(yù)處理除去液態(tài)水。 干燥悸過早飽和的原因 A、 再生氣率不足： a) 再生氣閥排放不出； b) 再生循環(huán)時(shí)，工作塔壓力并未安全下降，造成壓力差過大。 B、排氣消音器堵塞； C、排氣閥無法打開； D、單向閥卡住無法正常關(guān)閉： a、設(shè)置不當(dāng)； b、定時(shí)器故障。 吸附式干燥機(jī)工作塔壓為什么達(dá)不到系統(tǒng)壓力 A、再生氣/升壓閥無法關(guān)閉； B、下游空氣的需求量過大。 吸附式干燥機(jī)再生塔壓為什么無法降到2kgf/cm以下 A、 消音器堵塞； B、 單向閥失靈； C、 排氣閥開啟過久； D、 再生氣/升壓閥無法開啟。 吸附式干燥機(jī)再生循環(huán)時(shí)再生氣排放量為什么過大 A、進(jìn)氣閥無法關(guān)閉； B、單向閥失靈； 吸附式干燥機(jī)兩塔不能循環(huán)再生和干燥有何后果 緣故 和解決 吸附式干燥機(jī)兩塔不能循環(huán)再生和干燥會(huì)造成一塔持續(xù)再生，而另一塔持續(xù)工作，工作塔因不堪負(fù)荷而飽含水分，出口露點(diǎn)溫度持續(xù)上升直至超出設(shè)計(jì)的露點(diǎn)溫度要求。 吸附式干燥機(jī)兩塔不能循環(huán)再生和干燥的原因與解決方案如下： A、進(jìn)氣閥、再生氣/升壓閥失靈： 檢查所有閥門的工作狀況，維修或更換有關(guān)閥門。 B、電控箱內(nèi)的壓力開關(guān)失靈： a) 更換壓力開關(guān)； b) 如果機(jī)器所有工作條件正常，所有閥門工作正常，可以將壓力開關(guān)短接（即旁通關(guān)掉）應(yīng)急。 2.10余熱再生干燥機(jī) 圖1 余熱再生干燥機(jī) 控制系統(tǒng)： （A）控制系統(tǒng)采用PLC系統(tǒng)程序控制和設(shè)置 （B）對(duì)每個(gè)閥門的動(dòng)作反饋信號(hào)進(jìn)行處理 （C）在運(yùn)行過程中，解析、吸附、吹冷，可定時(shí)循環(huán)運(yùn)行 2.11余熱再生干燥機(jī)的主要參數(shù) 項(xiàng)目 型號(hào) 處理量 進(jìn)排氣管接口口徑 長(zhǎng) （L/mm） 寬 （W/mm） 高 （H/mm） 重量 （WE/mm） F-2000MH 200 DN200 5250 3700 3500 8625 表1 2.12余熱再生干燥機(jī)流程圖 濕空氣入口 冷卻器 氣液分離器 A塔 B塔 加熱器 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 13 14 15 S 干燥空氣出口 9 圖2 系統(tǒng)流程圖 第3章 電磁閥 關(guān)于電磁閥的工作原理 電磁閥是用來控制流體的方向的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；通常用于機(jī)械控制和工業(yè)閥門上面，對(duì)介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達(dá)到對(duì)閥門開關(guān)的控制。 工作原理 電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個(gè)孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動(dòng)來檔住或漏出不同的排油的孔，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動(dòng)油缸的活塞，活塞又帶動(dòng)活塞桿，活塞竿帶動(dòng)機(jī)械裝置動(dòng)。這樣通過控制電磁鐵的電流就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。 分類 1.電磁閥從原理上分為三大類： 1）直動(dòng)式電磁閥： 原理：通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從閥座上提起，閥門打開；斷電時(shí)，電磁力消失，彈簧把關(guān)閉件壓在閥座上，閥門關(guān)閉。 特點(diǎn)：在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作，但通徑一般不超過25mm。 2）分布直動(dòng)式電磁閥： 原理：它是一種直動(dòng)和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒有壓差時(shí)，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門打開。當(dāng)入口與出口達(dá)到啟動(dòng)壓差時(shí)，通電后，電磁力先導(dǎo)小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時(shí)，先導(dǎo)閥利用彈簧力或介質(zhì)壓力推動(dòng)關(guān)閉件，向下移動(dòng)，使閥門關(guān)閉。 特點(diǎn)：在零壓差或真空、高壓時(shí)亦能可*動(dòng)作，但功率較大，要求必須水平安裝。 3）先導(dǎo)式電磁閥： 原理：通電時(shí)，電磁力把先導(dǎo)孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，閥門打開；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng)，關(guān)閉閥門。 特點(diǎn)：流體壓力范圍上限較高，可任意安裝（需定制）但必須滿足流體壓差條件。 2.電磁閥從閥結(jié)構(gòu)和材料上的不同與原理上的區(qū)別，分為六個(gè)分支小類： 直動(dòng)膜片結(jié)構(gòu)、分步重片結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)膜式結(jié)構(gòu)、直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、分步直動(dòng)活塞結(jié)構(gòu)、先導(dǎo)活塞結(jié)構(gòu)。 電磁閥在選型時(shí)的注意事項(xiàng) 一：適用性 管路中的流體必須和選用的電磁閥系列型號(hào)中標(biāo)定的介質(zhì)一致。 流體的溫度必須小于選用電磁閥的標(biāo)定溫度。 電磁閥允許液體粘度一般在20CST以下，大于20CST應(yīng)注明。 工作壓差，管路最高壓差在小于0.04MPa時(shí)應(yīng)選用如ZS,2W,ZQDF,ZCM系列等直動(dòng)式和分步直動(dòng)式；最低工作壓差大于0.04MPa時(shí)可選用先導(dǎo)式（壓差式）電磁閥；最高工作壓差應(yīng)小于電磁閥的最大標(biāo)定壓力；一般電磁閥都是單向工作，因此要注意是否有反壓差，如有安裝止回閥。 流體清潔度不高時(shí)應(yīng)在電磁閥前安裝過濾器，一般電磁閥對(duì)介質(zhì)要求清潔度要好。 注意流量孔徑和接管口徑；電磁閥一般只有開關(guān)兩位控制；條件允許請(qǐng)安裝旁路管，便于維修；有水錘現(xiàn)象時(shí)要定制電磁閥的開閉時(shí)間調(diào)節(jié)。 注意環(huán)境溫度對(duì)電磁閥的影響 電源電流和消耗功率應(yīng)根據(jù)輸出容量選取，電源電壓一般允許10%左右，必須注意交流起動(dòng)時(shí)VA值較高。 二、可靠性 電磁閥分為常閉和常開二種；一般選用常閉型，通電打開，斷電關(guān)閉；但在開啟時(shí)間很長(zhǎng)關(guān)閉時(shí)很短時(shí)要選用常開型了。 壽命試驗(yàn)，工廠一般屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目，確切地說我國(guó)還沒有電磁閥的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，因此選用電磁閥廠家時(shí)慎重。 動(dòng)作時(shí)間很短頻率較高時(shí)一般選取直動(dòng)式，大口徑選用快速系列。 三、安全性 一般電磁閥不防水，在條件不允許時(shí)請(qǐng)選用防水型，工廠可以定做。 電磁閥的最高標(biāo)定公稱壓力一定要超過管路內(nèi)的最高壓力，否則使用壽命會(huì)縮短或產(chǎn)生其它意外情況。 有腐蝕性液體的應(yīng)選用全不銹鋼型，強(qiáng)腐蝕性流體宜選用塑料王（SLF）電磁閥。 爆炸性環(huán)境必須選用相應(yīng)的防爆產(chǎn)品。 四、經(jīng)濟(jì)性 有很多電磁閥可以通用，但在能滿足以上三點(diǎn)的基礎(chǔ)上應(yīng)選用最經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。 電磁閥的選型 電磁閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經(jīng)濟(jì)性四大原則，其次是根據(jù)六個(gè)方面的現(xiàn)場(chǎng)工況(即管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、電氣參數(shù)、動(dòng)作方式、特殊要求進(jìn)行選擇)。 選型依據(jù)： 一、根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的：通徑規(guī)格(即DN)、接口方式 1、按照現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來確定通徑(DN)尺寸。 2、接口方式，一般>DN50要選擇法蘭接口，≤DN50則可根據(jù)用戶需要自由選擇。 二、根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的：材質(zhì)、溫度組 1、腐蝕性流體：宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼；食用超凈流體：宜選用食品級(jí)不銹鋼材質(zhì)電磁閥。 2、高溫流體：要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥，而且要選擇活塞式結(jié)構(gòu)類型的。 3、流體狀態(tài)：大至有氣態(tài)，液態(tài)或混合狀態(tài)，特別是口徑大于DN25訂貨時(shí)一定要區(qū)分開來。 4、流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過此值，則要選用高粘度電磁閥。 三、根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的：原理和結(jié)構(gòu)品種 1、公稱壓力：這個(gè)參數(shù)與其它通用閥門的含義是一樣的，是根據(jù)管道公稱壓力來定。 2、工作壓力：如果工作壓力低則必須選用直動(dòng)或分步直動(dòng)式原理；最低工作壓差在0.04Mpa以上時(shí)直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式均可選用。 四、電氣選擇：電壓規(guī)格應(yīng)盡量?jī)?yōu)先選用AC220V、DC24較為方便。 五、根據(jù)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)短來選擇：常閉、常開、或可持續(xù)通電 2、要是開啟的時(shí)間短或開和關(guān)的時(shí)間不多時(shí)，則選常閉型。 3、但是有些用于安全保護(hù)的工況，如爐、窯火焰監(jiān)測(cè)，則不能選常開的，應(yīng)選可長(zhǎng)期通電型。 六、根據(jù)環(huán)境要求選擇輔助功能：防爆、止回、手動(dòng)、防水霧、水淋、潛水 1、爆炸性環(huán)境：必須選用相應(yīng)防爆等級(jí)的電磁閥(我公司現(xiàn)有：d II BT4、d II CT5、Ex m I/II T4) 。 2、當(dāng)管內(nèi)流體有倒流現(xiàn)象時(shí)，可選擇我公司OK71-N、OK72-N系列帶止回功能電磁閥。 3、當(dāng)需要對(duì)電磁閥進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)人工操作時(shí)，可選擇我公司OK71-S、OK72-S系列帶手動(dòng)功能電磁閥。 4、露天安裝或粉塵多場(chǎng)合應(yīng)選用防水，防塵品種(防護(hù)等級(jí)在IP54以上)。 5、用于噴泉必須采用潛水型電磁閥(防護(hù)等級(jí)在IP68以上)。 第4章 地址表 表2 I/O分配表 輸入地址 輸出地址 開始按鈕 X0 冷卻裝置 Y0 停止按鈕 X1 氣液分離裝置 Y1 熱氣管道開關(guān) X2 干燥裝置A Y2 冷氣管道開關(guān) X3 干燥裝置B Y3 A塔閥門開關(guān) X4 加熱裝置 Y4 B塔閥門開關(guān) X5 熱氣電磁閥 Y5 冷氣電磁閥 Y6 1#閥門 Y10 4#閥門 Y13 7#閥門 Y15 8#閥門 Y16 9#閥門 Y17 12#閥門 Y22 13#閥門 Y23 15#閥門 Y25 注：9#閥門、12#閥門、13#閥門、7#閥門、8#閥門為常開閥門 10#閥門、11#閥門為單項(xiàng)閥門 第5章 流程圖 余熱干燥機(jī)的系統(tǒng)流程圖 第6章 梯形圖 第7章 結(jié)束語 二個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就接近尾聲了，畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)大學(xué)生的必修的一門課，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)這次的制作，我學(xué)到了新的知識(shí)鞏固了舊的知識(shí)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中首先圍繞PLC的內(nèi)容結(jié)合老師給的一些資料通過網(wǎng)上和圖書館查到了一些關(guān)于干燥機(jī)的資料，遇到一些自己解決不了的問題再問老師把開題報(bào)告完成了。通過自己的構(gòu)思結(jié)合老師的解說把PLC的流程圖大概步驟初步的定下來了。自學(xué)自己沒接觸的內(nèi)容或不太懂的知識(shí)。在圖書館我查到了與自己設(shè)計(jì)相關(guān)的文獻(xiàn)參考，然后通過Word畫出了干燥機(jī)的地址表、流程圖，再通過FXGP_WIN-C把程序編寫出來，在這過程中也出現(xiàn)了許多的問題，不僅鞏固了以前學(xué)到的知識(shí)還學(xué)到了其中的新知識(shí)，通過自己的不斷嘗試和胡老師的講解讓我完成了編程。 通過不懈努力，終于完成了系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)，達(dá)到了預(yù)期目的。在這次的設(shè)計(jì)中也遇到了許多的問題通過這次設(shè)計(jì)中我深深的感受到自己學(xué)到的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在今后的日子里要不斷的學(xué)習(xí)新的知識(shí)。 第8章 謝 辭 《余熱再生干燥機(jī)》通過胡老師認(rèn)真的指導(dǎo)、通過自己不懈的努力把論文寫出來了。作為大學(xué)學(xué)習(xí)的總結(jié)，此文凝集了我對(duì)PLC的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，也使我對(duì)自動(dòng)電氣專業(yè)產(chǎn)生了更加濃厚的興趣。 在本文完成的過程之中，我的導(dǎo)師胡老師給了我莫大的幫助，他認(rèn)真負(fù)責(zé)，對(duì)我提出的問題都給予了認(rèn)真細(xì)致的解答，讓我感受到他的高貴的品質(zhì)，在此也感謝幫助我的同學(xué)。 另本文得以順利完成，指導(dǎo)老師給了我極大的幫助，特此附記。第9章 參考文獻(xiàn) [1]劉相東 于才淵 周德仁主編《常用工業(yè)干燥設(shè)備及應(yīng)用》 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 [2]于才淵 王寶和 王喜忠 《干燥裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)》 化學(xué)工業(yè)出版社 2006 [3]錢頌 《換熱器設(shè)計(jì)手冊(cè)》 文化學(xué)工業(yè)出版社 2006 [4]趙金榮 葉真編 《可編程序控制器原理及應(yīng)用》 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 2004 [5]王兆義主編《可編程序控制器教程》 機(jī)械工業(yè)出版社 2002 [6]廖常初主編《PLC編程及應(yīng)用》 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 [7]方承遠(yuǎn)主編《工廠電氣控制技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 第 21 頁 共 22 頁