我主修电气自动化技术。我想考研，但是没有学术论文。我该怎么办？
选矿是一个连续的生产过程，由选矿前的准备、选矿和选矿后的脱水组成。1磨矿是矿石破碎过程的延续，是选前准备的重要环节。它通常在工厂里完成。根据磨机内安装介质的不同，磨机可分为棒磨机和球磨机。一般棒磨机用于一次粉磨，球磨机用于二次粉磨，属于细磨。两者的主要区别在于，棒磨机的给料口通过带式输送机将矿石送入磨机，而球磨机将矿浆泵入给料箱，然后将矿石送入磨机。
磨机的主要结构由六部分组成:滚筒部分、给矿部分、出矿部分、传动部分、轴承部分和润滑部分。
油库油压出现问题时，缸瓦轴会烧毁，产生粘连，导致磨机报废。为了避免这种现象，设计了一种由PLC控制的油库。当油压、气压或温度出现问题时，会造成跳闸。
磨机由同步电机驱动，同步电机定子接10kV三相高压电源，转子接100V励磁DC电源。转子通过气动离合器与中间轴承连接，转子通过与气囊的摩擦驱动中间轴，再通过齿轮传动驱动气缸转动。
第65438章+0油库控制系统
油库控制系统主要由PLC控制。其控制对象主要是:两台低压油泵，其中一台备用；两台高压油泵(同时启动)；气动离合器；加热器等。该系统采用德国西门子公司的S7-200系列PLC实现控制。
1.1 PLC II的基本概念和结构
PLC是一种工业控制计算机，它使用程序来改变控制功能。与通用计算机相比，PLC与工业过程的接口更强，适合控制要求的编程语言更直接。除了各种控制功能外，它还具有与其他计算机通信和联网的功能。广泛应用于各种机械设备和生产过程的自动控制系统中。
PLC的结构类似于通用计算机。主要由CPU模块、输入模块、输出模块、编程器和电源组成。
CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储器组成。CPU模块用于连续采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出；内存用于存储程序和数据。
输入模块和输出模块简称I/O模块，是外部现场设备和CPU模块之间的桥梁。
程序员被用来生成用户程序，并用它们来编辑、检查和修改用户程序，同时监控用户程序的执行。
不同类型的PLC有不同的结构。根据结构形式，可分为整体式和模块式。整体式是将CPU、内存、输入/输出模块、I/O扩展接口、外设接口、电源安装在一个盒子里，组成一台主机。整体式PLC结构紧凑，体积小，常用于小型机。
模块化PLC是将CPU单元、输入输出单元、智能单元、通信单元做成相应的电路板或模块。每个模块都可以插在背板上，模块之间通过背板上的总线相互连接。
1.1.1 S7-200 PLC 3
S7-200 PLC由基本单元(S7-200 CPU模块)、个人计算机或编程器、STEP7-Micro/WIN32编程软件和通信电缆组成。
S7-200 CPU模块也称为主机。它由中央处理器(CPU)、电源和数字输入输出单元组成。CPU模块的顶部端子盖内设有电源和输出端子；底部端子盖内设有输入端子和传感器电源；中间右侧前盖有一个CPU运行/停止开关，一个模拟调节电位器和一个扩展I/O连接接口。在模块的左侧，分别有状态LED指示灯、存储卡和通信端口。
根据控制需要，PLC主机可以通过输入/输出对系统进行扩展，即在PLC主机的右侧可以插入一个或几个扩展模块。如数字输入/输出扩展模块、模拟输入/输出扩展模块或智能输入/输出扩展模块，它们通过电缆连接。
S7-200的用户程序存储在EEPROM中。最大数字输入和输出图像寄存器为128点，最大模拟输入和输出图像寄存器为32点，内部标志位(M寄存器)为256位，256个定时器和256个计数器。
S7-200 PLC主机有多种型号和规格，满足不同控制场合的需要。这里用的是CPU224。主机有24个I/O点，其中输入点为14，输出点为10，可配7个扩展模块。本控制系统需要扩展三个EM223DC16输入/输出的数字输入/输出模块和一个EM221 16点DC24V输入的数字输入模块。
在该系统中，总共使用了41个输入点和24个输出点。都是开关。
1.2基本控制流程
启动电机前，余压应降至0.01MPa以下，气压应大于0.65 MPa，油压应大于0.3MPa后再启动电机。这些条件都满足了。选择PLC控制柜上的开关允许，继电器将被接合以启动电机。将高压柜开关转到允许，然后合上磁场开关，合闸线圈通电启动机器。电机启动后，按下气动离合器启动按钮，空气压缩机开始给气囊充气，同时启动定时器。时间到了，高压泵停止工作，气囊膨胀与中间轴摩擦带动齿轮传动，带动气缸转动，从而进行研磨过程。
电机启动前，将左侧低压油泵转换开关旋转45度，可以选择1号低压油泵工作。如果低压油泵显示灯正常，低压油泵将从油箱中抽出油来润滑气缸垫。启动高压泵，高压泵用于喷射高压油膜从两端向上推动气缸，尽量达到轻载启动的效果。因为轴上的负载越轻，电机就越容易同步。此时可以启动同步电机(只有高压泵可以启动)，加热器的工作原理是电接点温度计传回PLC，当达到一定温度时，相应的电接点温度计触点就会闭合。用于检测油温。
每当油压、气压和温度中有一个不满足条件时，就会引起跳闸现象，断路器就会动作并报警。下图1-1是流程图。
图1-1流程图
1.3 PLC控制系统梯形图
下面是S7-200系列PLC控制系统的梯形图。需要注意的是，图中的保护、停止和一些常闭点采用常开点，理论上是不可行的，因为汽车根本无法启动。采用常开点是实际需要。如果采用常闭点，由于积尘或其他原因导致常闭点未关闭或跳闸，后果将非常严重。因此，虽然梯形图是常开的，但实际连接是常闭的。
下面简单介绍一下梯形图的内容:
网络1和网络2完成对1号低压泵的控制。按下启动按钮，I1.0闭合，转换开关置零，即I2.0闭合，然后1号开关闭合，即I1.2闭合。或将转换开关拨到1位置，I2.1关闭，或启动1低压泵。当然，1号低压泵也可以在2号低压泵工作的时候启动，也就是一个低压泵工作油压仍然不足的时候。网络2在1号低压泵后配有一个中间触点。1被泵起，用于连接泵号。1与2号泵，2号泵也可以在2号泵启动时启动。1启动。给轴承衬套上油。
网络3和网络4完成对2号泵的控制。原理和1泵完全一样。
网络5和网络6是高压泵的启动。低压泵启动后，延时30秒，高压泵T39才能开始关闭。然后分别合上高压泵65438和2号的开关I4.0和I4.1，I4.2和I4.3是两台高压泵的继电保护，所以是常闭的。此时，高压泵启动。从两端顶起气缸。
网络7是气动离合器的起点。按下开始按钮I5.0将其关闭，然后将转换开关转到自动I5.2将其关闭。气压达到I6.0，气动离合器就会起来。开始给气囊充气，同时启动计时器。高压泵该停止工作了。同步电机驱动滚筒旋转。将转换开关拨到手动，即I5.3关闭，按下点动按钮I5.1关闭。
网络8是加热器的控制器。油温小于30时工作，大于45时停止。
网络9是启动同步电机的条件。当油压按I6.2关闭，高压泵按I0.4关闭，余压按I6.3关闭，气压按I6.0关闭时，汽车可以启动。
与网络9相反，网络10是跳闸条件，即如果油压、余压、气压中有一个不满足，就会跳闸。
网络11是跳闸引起的报警，条件和跳闸完全一样。
网络12到网络21都是油压、液位、温度、气压的指示。
网络22和网络23检测气动离合器是否闭合。
第二章同步电动机在系统中的应用
同步电机是交流旋转电机的一种，因其转速始终等于同步转速而得名。同步电机主要用于功率大，不需要调速的生产机械中。同步电机主要用于发电机、电动机和照相机。这里主要介绍同步电机。同步电机的定子绕组与异步电机相同。同步电机的电流在相位上超前于电压，即同步电机是一个容性负载。
在该系统中，同步电机被用来拖动到负载球磨机进行研磨。
2.1同步电机的结构和工作流程
同步电机和其他旋转电机一样，分为定子和转子。定子又称电枢，由定子铁芯、定子绕组、机座、端盖、挡风板等部件组成；转子由转子铁芯、励磁绕组、挡圈、中心环、滑环和风扇组成。
当励磁绕组被DC电流激励时，转子将建立一个恒定的磁场。这里，同步电机需要向定子绕组施加三相交流电压，以在电机内部产生旋转磁场。
当按下启动开关将10kV三相高压电接入电机定子时，定子产生旋转磁场。同时转子侧会感应出很大的电压，通过放电电阻释放出来。当定子旋转磁场的转速达到95%同步转速即次同步时，转子侧接入励磁DC。通过分流器检测定子旋转磁场的转速，然后开通晶闸管进行励磁。转子将在定子旋转磁场的驱动下以几乎相同的速度旋转。转子转速为n1=60f/p，f为工频50，p为极对数，此处为18。因此，同步转速约为160 rpm。
同步电机恒频时的转速始终是同步的，这是同步电机与异步电机的基本区别之一。
2.1.1同步电动机的可逆原理7
与其他旋转电机一样，同步电机是可逆的，即它们可以作为发电机或电动机运行，这完全取决于它们的输入功率是机械能还是电能。
当同步电机运行在发电状态时，其转子的主磁极轴线超前气隙合成磁场的等效磁极轴线一个功角δ。可以想象，转子磁极在拖动合成等效磁极以同步速度旋转，然后发电机产生的电磁制动力矩与输入的驱动力矩平衡，将机械能转化为电能，输送到电网。因此，此时电磁功率Pem和功率角δ均为正值，励磁电动势e .领先电网电压u一个δ角。如果发电机的输入功率逐渐减小，转子会瞬间减速，δ角减小，相应的电磁功率Pem也会减小。当δ减小到零时，电磁功率也相应为零，发电机的输入功率只能补偿空载损耗。此时发电机处于空载运行状态，不向电网输电。继续降低发电机的输入功率，这时δ和Pem变为负值，电动机开始从电网吸收功率，与原动机一起提供驱动力矩，克服空载制动力矩，供给空载损耗。如果再去掉原动机，就变成空转电机，空载损耗全部由电网输入的电力供给。如果在电机轴上加一个机械负载，负δ角会增大，电网输入的电功率和相应的电磁功率也会增大，以平衡电机的输出功率。此时功角δ为负，主极磁场滞后于气隙合成磁场，转子受到一个驱动电磁转矩。因此，机械能-电能转换过程是反向的。
2.1.2同步电动机不能自行启动7
同步电机的平均电磁转矩只有在定子的旋转磁场和转子的励磁磁场相对静止时才能得到。如果同步电机励磁直接投入电网，由于启动时转子是静止的，定子旋转磁场以同步转速n1相对于转子磁场运动，定子旋转磁场会在一瞬间吸引转子向前，但由于转子的旋转惯性来不及旋转，另一瞬间定子磁场会向后排斥转子磁场， 并且转子会接收到一个方向变化的电磁转矩，其平均转矩为零，所以同步电机无法自启动。
最常见的起动方法是异步起动。
2.1.3同步电机7异步起动
球磨机采用异步起动方式如下:
第一步:通过一个电阻短路同步电机的励磁绕组，短路电阻约为励磁绕组的10倍。串联电阻的作用主要是削弱转子绕组产生的单轴转矩，不利于起动。启动时打开励磁绕组是非常危险的。由于励磁绕组匝数多，定子旋转磁场会在绕组中感应出很高的电压，有可能击穿励磁绕组的绝缘。
步骤2:将同步电机的定子绕组连接到三相交流电源。此时，定子旋转磁场会在阻尼绕组中感应出电动势和电流，这个电流与定子旋转磁场相互作用产生异步电磁转矩，同步电机作为异步电机启动。
第三步:当同步电机的转速达到同步转速的95%左右时，将励磁绕组与DC电源接通，转子磁极就会有一定的极性。此时在转子上加一个低频的交变转矩，转子磁场和定子磁场之间的引力产生的整步转矩会逐渐将转子拉入同步。
2.2同步电机8的励磁电源
同步电动机的主励磁电路包括交流电源和整流，以及过压和过流保护。触发控制电路部分包括三相脉冲启动环节、自动励磁环节和退磁环节。
2.2.1交流电源及整流环节
(1)90V交流电压由整流变压器ZD提供，经三相全控整流桥输出的脉动DC一般约为120v-150v。通过控制晶闸管整流元件V1-V6的导通角，可以获得不同值的DC输出电压和电流。
(2)DC电压表与放电电阻RF串联，并与整流桥的输出端并联，测量整流电压。电压表V还可以监测V7和V8的工作状态。同步电机启动时，G2为正，G1为负，V7导通，因此该电压表无指示。励磁后，V7关闭，电压表指示DC励磁电压。
(3)直流电流表A串联在励磁回路中，测量DC电流值。在同步电动机起动过程中，在励磁之前，电流表A指示在转子感应电压G2减去g 1+的半个周期中流过二极管V8的感应电流的平均值。
2.2.2过压和过流保护环节
(1)同步电动机异步运行时，转子绕组感应过电压通过灭磁环节接入放电电阻，消除转子开路过电压；整流变压器一次侧交流接触器闭合或断开引起的操作过电压和快速熔断器熔断时产生的过电压由整流变压器二次侧的三角形阻容吸收装置保护；主电路晶闸管和硅二极管换向过电压也受到电阻和电容的保护。
(2)过电流保护包括保险丝和热继电器。
主电路如下图2-1所示。六
图2-1主电路2.2.3触发控制电路8
触发控制电路包括:电源、脉冲、方向转换、励磁和退磁。最重要的是励磁和退磁。这里只介绍这两部分。
0+0励磁
励磁部分是保证同步电机启动后，当转速达到次同步时，自动同极性励磁。当达到次同步速度时，将检测到的电流信号传回触发模块，从而投入励磁。
2.2.3.2退磁
同步电动机起动过程中，转子励磁绕组中感应产生交流电压。当点G1为正时，感应电流通过二极管连接放电电阻RF。当G2为正时，RF由晶闸管连接。连接放电电阻的目的是降低同步电机启动时励磁绕组中产生的过电压。当同步电机转速接近同步转速时，由于感应电压降低，晶闸管会自动关断。励磁同步后，放电电阻RF自动切断。
2.2.4励磁电源存在的问题
由于三相全控桥整流器不可避免的会出现负波，运行时会明显不如三相半控桥稳定。但是很容易对电机进行励磁和加热，不需要修改参数。因为长时间停的话车间里面会潮湿，所以绝缘可能不够，开机可能会拍。一般绝缘为220兆欧。因此，有必要通电加热励磁。三相半控桥式整流电路运行稳定，但发热时要修改参数。所以现在励磁电源有两种方式:三相全控和半控。
结束语
随着工业技术的发展，PLC在工业中的应用越来越重要、越来越广泛、越来越成熟。同步电机定子技术逐步完善，电压从6kV提高到10kV。励磁电源由三相半控桥改为三相全控桥。现在有些车间采用全控启动和半控运行的模式。更加节能、节资、高效、稳定的生产运行。
该系统采用先进的微机和数字控制技术，功能完善，操作简单，性能稳定可靠。同步电机选用凸极同步电机，因为转子需要较大的飞轮力矩，防止电机突然失去负载时转速过快；励磁屏主电路采用三相桥式全控整流电路，具有独立可靠的灭磁系统。通过合理选择退磁电阻RF，分步调节晶闸管KQ的开通电压，使电机在异步驱动状态下能以较低的电压开通，因而具有良好的异步驱动特性。PLC控制的自动供油润滑系统，使电路更简单，维护更方便，减少了继电器接触器的使用。
整个系统基本实现了自动离线控制，能够满足遥信、遥测、遥控、遥调等计算机集散控制功能的要求。但目前，计算机远程配置监控系统尚未使用。现在包钢选矿厂正在进行前所未有的大规模改造工程。远程监控也是比较重要的项目之一。这也是未来产业发展的必然趋势。
谢谢你
感谢指导老师、选矿师、代课老师、同学在完成实践任务书过程中的帮助和指导。感谢指导老师冯老师的认真负责，感谢选矿厂师傅的帮助，感谢代课老师的热心指导。我在完成实践任务书的过程中学到了很多知识和道理，更重要的是培养了一定的自学能力，使我终身受益。
随着毕业日的到来，课程设计也接近尾声。经过几周的努力，我的实践任务书终于完成了。在我没有做实践任务书之前，我以为这只是我这几年所学知识的简单总结，但是通过这本实践任务书我发现我的观点有点太片面了。实践任务书不仅是对之前所学知识的检验，也是对自身能力的提升。通过这本实践任务书，我意识到自己原来的知识还是比较欠缺的。我还有太多要学的。以前觉得自己什么都懂，什么都懂，有点自大。通过这次实习，我认识到学习是一个长期积累的过程，在以后的工作生活中要不断学习，努力提高自己的知识和综合素质。
在写这本实践任务书的过程中，我们同学之间的关系也得到了进一步的改善。学生互相帮助。如果有什么不懂的地方，我们可以一起讨论，听听不同的看法，更好地理解我们的知识。所以我很感谢在这里帮助过我的同学们。
我就知道这么多。总之，不管我学到了什么，还是学不到什么，我真的觉得比较难。一切的开始真的很难，不知道怎么开始。终于写完了，感觉如释重负。另外得出一个结论:知识只有通过应用才能实现其价值！有些东西以为是学来的，但是真正用起来是两回事，所以我觉得真正用起来才是真正学会的。
在此，我要感谢我们的导师冯老师的悉心指导和老师们的鼎力相助。在设计过程中，通过查阅大量相关资料，与同学交流经验，自学，向老师请教，学到了很多知识，经历了很多艰辛，但收获同样很大。在整个设计中我学到了很多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了我对自己工作能力的信心，相信会对我以后的学习、工作、生活产生非常重要的影响。而且还大大提高了动手能力，让我充分体会到了创作过程中探索的艰难和成功的喜悦。虽然这个任务写得不好，但是我在这个过程中学到的东西是这本实用任务书写作过程中最大的收获和财富，让我受益终身。
参考
1矿物加工概论张强冶金工业出版社2008年6月
2陈婵娟PLC电气控制-—CPM1A系列和S7-200化学工业出版社2008 2
3廖常初S7-200 PLC基础教材机械工业出版社2007 12
4廖常初FX系列PLC编程与应用机械工业出版社2008 4
5桓姚电力电子技术高等教育出版社2007 12
6选矿厂LVK-3同步电机励磁控制说明
7徐小凤电机与驱动高等教育出版社2007 4
8张可控硅技术山东建筑材料工业学院1981 12