小型SBR廢水處理PLC電氣控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、plc課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)課程設(shè)計(jì)的目的、要求、任務(wù)及方法要完成好電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，除掌握必要的電氣設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)外，還必須經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐，深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，將不斷積累的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中來(lái)。課程設(shè)計(jì)正是為這一目的而安排的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它是一項(xiàng)初步的工程訓(xùn)練。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，了解一般電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法。電氣設(shè)計(jì)包含原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)方面，不能忽視任何一面，對(duì)于應(yīng)用型人才更應(yīng)重視工藝設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)屬于練習(xí)性質(zhì)，不強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)結(jié)果直接用于生產(chǎn)。一、設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)的主要目的是通過(guò)某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計(jì)方

2、法。通過(guò)設(shè)計(jì)也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識(shí)，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計(jì)必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計(jì)之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過(guò)程，在此過(guò)程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念。課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力；查閱圖書(shū)資料、產(chǎn)品手冊(cè)和各種工具書(shū)的能力；工程繪圖的能力；書(shū)寫(xiě)技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。二、設(shè)計(jì)要求在課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生是主體，應(yīng)充分發(fā)揮他們的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。教師的主導(dǎo)作用是引導(dǎo)其掌握完成設(shè)計(jì)內(nèi)容的方法。為保證順利完成

3、設(shè)計(jì)任務(wù)還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：1) 在接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)度計(jì)劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時(shí)間。2) 在方案確定過(guò)程中應(yīng)主動(dòng)提出問(wèn)題，以取得指導(dǎo)數(shù)師的幫助，同時(shí)要廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過(guò)計(jì)算論證。3) 所有電氣圖樣的繪制必須符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，包括線條、圖型符號(hào)、項(xiàng)目代號(hào)、回路標(biāo)號(hào)、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、元器件明細(xì)表以及圖樣的折疊和裝訂。4) 說(shuō)明書(shū)要求文字通順、簡(jiǎn)練，字跡端正、整潔。5) 應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成所有的設(shè)計(jì)任務(wù)。6) 如果條件允許，應(yīng)對(duì)自己的設(shè)計(jì)線路進(jìn)行試驗(yàn)論證，考慮進(jìn)一步改進(jìn)的可能性。三、設(shè)計(jì)任務(wù)課

4、程設(shè)計(jì)要求是以設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的形式表達(dá)，設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)應(yīng)包括以下內(nèi)容：1) 設(shè)備的名稱、用途、基本結(jié)構(gòu)、動(dòng)作原理以及工藝過(guò)程的簡(jiǎn)要介紹。2) 拖動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作順序、各動(dòng)作要求和控制要求。3) 聯(lián)鎖、保護(hù)要求。4) 照明、指示、報(bào)警等輔助要求。5) 應(yīng)繪制的圖樣。6) 說(shuō)明書(shū)要求。 原理設(shè)計(jì)的中心任務(wù)是繪制電氣原理圖和選用電器元件。工藝設(shè)計(jì)的目的是為了得到電氣設(shè)備制造過(guò)程中需要的施工圖樣。圖樣的類型、數(shù)量較多，設(shè)計(jì)中主要以電氣設(shè)備總體配置圖、電器板元器件布置圖、控制面板布置圖、接線圖、電氣箱以及主要加工零件（電器安裝底板、控制面板等）為練習(xí)對(duì)象。對(duì)于每位設(shè)計(jì)者只需完成其中一部分。原理圖及工藝圖樣

5、均應(yīng)按要求繪制，元器件布置圖應(yīng)標(biāo)注總體尺寸、安裝尺寸和相對(duì)位置尺寸。接線圖的編號(hào)應(yīng)與原理圖一致，要標(biāo)注組件所有進(jìn)出線編號(hào)、配線規(guī)格、進(jìn)出線的連接方式（采用端子板或接插板）。四、設(shè)計(jì)方法 在接到設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)后，按原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行。1原理圖設(shè)計(jì)的步驟1) 根據(jù)要求擬定設(shè)計(jì)任務(wù)。2) 根據(jù)拖動(dòng)要求設(shè)計(jì)主電路。在繪制主電路時(shí)，可考慮以下幾個(gè)方面： 每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制方式，應(yīng)根據(jù)其容量及拖動(dòng)負(fù)載性質(zhì)考慮其起動(dòng)要求，選擇適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)線路。對(duì)于容量?。?.5kw以下）、起動(dòng)負(fù)載不大的電動(dòng)機(jī)，可采用直接起動(dòng)；對(duì)于大容量電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用降壓起動(dòng)。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求決定轉(zhuǎn)向控制。 根據(jù)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的工作制，決定是否需

6、要設(shè)置過(guò)載保護(hù)或過(guò)電流控制措施。 根據(jù)拖動(dòng)負(fù)載及工藝要求決定停車時(shí)是否需要制動(dòng)控制，并決定采用何種控制方式。 設(shè)置短路保護(hù)及其他必要的電氣保護(hù)。 考慮其他特殊要求：調(diào)速要求、主電路參數(shù)測(cè)量、信號(hào)檢測(cè)等。3) 根據(jù)主電路的控制要求設(shè)計(jì)控制回路，其設(shè)計(jì)方法是： 正確選擇控制電路電壓種類及大小。 根據(jù)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速、制動(dòng)及保護(hù)要求依次繪制各控制環(huán)節(jié)（基本單元控制線路）。 設(shè)置必要的聯(lián)鎖（包括同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)各動(dòng)作之間以及各臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)作聯(lián)鎖）。 設(shè)置短路保護(hù)以及設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中要求的位置保護(hù)（如極限位、越位、相對(duì)位置保護(hù)）、電壓保護(hù)、電流保護(hù)和各種物理量保護(hù)（溫度、壓力、流量等）。 根據(jù)拖

7、動(dòng)要求，設(shè)計(jì)特殊要求控制環(huán)節(jié)，如自動(dòng)抬刀、變速與自動(dòng)循環(huán)、工藝參數(shù)測(cè)量等控制。 按需要設(shè)置應(yīng)急操作。4) 根據(jù)照明、指示、報(bào)警等要求沒(méi)計(jì)輔助電路。5) 總體檢查、修改、補(bǔ)充及完善。主要內(nèi)容包括： 校核各種動(dòng)作控制是否滿足要求，是否有矛盾或遺漏。 檢查接觸器、繼電器、主令電器的觸點(diǎn)使用是否合理，是否超過(guò)電器元器件允許的數(shù)量。 檢查聯(lián)鎖要求能否實(shí)現(xiàn)。 檢查各種保護(hù)能否實(shí)現(xiàn)。 檢查發(fā)生誤操作所引起的后果與防范措施。6) 進(jìn)行必要的參數(shù)計(jì)算。7) 正確、合理地選擇各電器元器件，按規(guī)定格式編制元件目錄表。8) 根據(jù)完善后的設(shè)計(jì)草圖，按電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制電氣原理線路圖，按電氣技術(shù)中的項(xiàng)目代號(hào)要求標(biāo)注器件的項(xiàng)

8、目代號(hào)，按絕緣導(dǎo)線的標(biāo)記的要求對(duì)線路進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。2工藝設(shè)計(jì)步驟1) 根據(jù)電氣設(shè)備的總體配置及電器元件的分布狀況和操作要求劃分電器組件，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖和接線圖。2) 根據(jù)電器元器件的型號(hào)、外形尺寸、安裝尺寸繪制每一組件的元件布置圖（如電器安裝板、控制面板、電源、放大器等）。3) 根據(jù)元器件布置圖及電氣原理編號(hào)繪制組件接線圖，統(tǒng)計(jì)組件進(jìn)出線的數(shù)量、編號(hào)以及各組件之間的連接方式。4) 繪制并修改工藝設(shè)計(jì)草圖后，使可按機(jī)械、電氣制圖要求繪制工程圖。最后按設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)結(jié)果編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及使用說(shuō)明書(shū)。設(shè)計(jì)實(shí)例：小型sbr廢水處理plc電氣控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)一、小型sbr廢水處理電氣控制系統(tǒng)設(shè)

9、計(jì)任務(wù)書(shū)1sbr廢水處理工藝的技術(shù)要求sbr廢水處理技術(shù)是一種高效廢水回用的處理技術(shù)，采用優(yōu)勢(shì)菌技術(shù)對(duì)校園生活污水進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)處理后的中水可以用來(lái)澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達(dá)到節(jié)約水資源的目的。sbr廢水處理系統(tǒng)方案要充分考慮現(xiàn)實(shí)生活中校園生活區(qū)較為狹小的特點(diǎn)，力求達(dá)到設(shè)備體積小，性能穩(wěn)定，工程投資少的目的。廢水處理過(guò)程中環(huán)境溫度對(duì)菌群代謝產(chǎn)生的作用直接影響廢水處理效果，因此采用地埋式磚混結(jié)構(gòu)處理池以降低溫度對(duì)處理效果的影響。同時(shí)，sbr廢水處理技術(shù)工藝參數(shù)變化大，硬件設(shè)計(jì)選型與設(shè)備調(diào)試比較復(fù)雜，采用先進(jìn)的plc控制技術(shù)可以提高sbr廢水處理的效率，方便操作和使用。sbr廢水處理

10、系統(tǒng)分別由污水處理池、清水池、中水水箱、電控箱以及水泵、羅茨風(fēng)機(jī)、電動(dòng)閥門(mén)和電磁閥等部分組成，在污水處理池、清水池、中水水箱中分別設(shè)置液位開(kāi)關(guān)，用以檢測(cè)水池與水箱中的水位。sbr廢水處理系統(tǒng)示意圖如圖11-1所示。圖11-1 sbr廢水處理系統(tǒng)示意圖污水處理的第一階段：當(dāng)污水池中的水位處于低水位或無(wú)水狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)閥會(huì)自動(dòng)開(kāi)起納入污水。當(dāng)污水池納入的污水至正常高水位時(shí)，電動(dòng)閥自動(dòng)關(guān)閉，污水池中污水呈微氧和厭氧狀態(tài)。污水處理的第二階段：采用能降解大分子污染物的曝氣法，可使污水脫色、除臭、平衡菌群的ph值并對(duì)污染物進(jìn)行高效除污，即好氧處理過(guò)程。整個(gè)好氧（曝氣）時(shí)間一般需要68h。在曝氣管路上安裝了排

11、空電磁閥，當(dāng)電動(dòng)閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉后，排空電磁閥開(kāi)起，羅茨風(fēng)機(jī)延時(shí)空載起動(dòng)，然后排空電磁閥關(guān)閉，污水池開(kāi)始曝氣。當(dāng)曝氣處理結(jié)束后，排空電磁閥再次開(kāi)起，羅茨風(fēng)機(jī)空載停機(jī)，然后排空電磁閥延時(shí)關(guān)閉。曝氣風(fēng)機(jī)在無(wú)負(fù)荷條件下起動(dòng)和停止，能起到保護(hù)電動(dòng)機(jī)和風(fēng)機(jī)的作用。經(jīng)過(guò)0.5h的水質(zhì)沉淀，plc下達(dá)起動(dòng)1#清水泵指令，將沉淀后的水泵入到清水池。當(dāng)清水池中的水位升至正常高水位時(shí)，1#清水泵自動(dòng)停止運(yùn)行。這時(shí)2#清水泵自動(dòng)起動(dòng)向中水箱泵水，當(dāng)水箱內(nèi)達(dá)到正常高水位時(shí)，2#清水泵自動(dòng)停止運(yùn)行，這時(shí)中水箱內(nèi)的水全部完成處理過(guò)程。如上所示，當(dāng)中水箱內(nèi)水位降至低水位時(shí)，2#清水泵又自動(dòng)起動(dòng)向中水箱泵水。當(dāng)污水池中的水位降至

12、低水位時(shí)，電動(dòng)閥門(mén)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)繼續(xù)向污水池納入污水。如此循環(huán)往復(fù)。sbr廢水處理技術(shù)針對(duì)污水水質(zhì)不同選用生物菌群不同，工藝要求要求有所不同，電氣控制系統(tǒng)應(yīng)有參數(shù)可修正功能，以滿足廢水處理的要求。2sbr廢水處理系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備sbr廢水處理系統(tǒng)中所使用的動(dòng)力設(shè)備（水泵、羅茨風(fēng)機(jī)、電動(dòng)閥），均采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)和電磁閥（ac220v選配）選配防水防潮型。1#清水泵：立式離心泵ls50-10-a，揚(yáng)程10m，流量29m3/h，1kw。2#清水泵：立式離心泵ls40-32.1，揚(yáng)程30m，流量16m3/h，3kw。曝氣羅茨風(fēng)機(jī)：tsa-40，0.7m3/min，1.1kw。電動(dòng)閥：閥體d97a

13、1x5-10zb-125mm，電動(dòng)裝置lq20-1，ac380v，60w。3sbr廢水處理電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求1) 控制裝置選用plc作為系統(tǒng)的控制核心，根據(jù)工藝要求合理選配plc機(jī)型和i/o接口。2) 可執(zhí)行手動(dòng)/自動(dòng)兩種方式，應(yīng)能按照工藝要求編輯程序并可實(shí)時(shí)整定參數(shù)。3) 電動(dòng)閥上驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)為正、反轉(zhuǎn)雙向運(yùn)行，因此要在plc控制回路加互鎖功能。4) plc的接地應(yīng)按手冊(cè)中的要求設(shè)計(jì)，并在圖中表示或說(shuō)明。5) 為了設(shè)備安全運(yùn)行，考慮必要的保護(hù)措施，入如電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)、控制系統(tǒng)短路保護(hù)等。6) 繪制電氣原理圖：包括主電路、控制電路、plc硬件電路，編制plc的i/o接口功能表。7) 選擇電器元

14、件、編制元器件目錄表。8) 繪制接線圖、電控柜布置圖和配線圖、控制面板布置圖和配線圖等。9) 采用梯形圖或指令表編制plc控制程序。二、sbr廢水處理電氣控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)過(guò)程1總體方案說(shuō)明1) sbr廢水處理系統(tǒng)控制對(duì)象電動(dòng)機(jī)均由交流接觸器完成起、停控制，電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)要采用正、反轉(zhuǎn)控制。2) 污水池、清水池、中水水箱水位檢測(cè)開(kāi)關(guān)，在選型時(shí)考慮抗干擾性能，選用電極考慮耐腐蝕性。3) 電動(dòng)閥上驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其內(nèi)部設(shè)有過(guò)載保護(hù)開(kāi)關(guān)，為常閉觸點(diǎn)，作為電動(dòng)閥過(guò)載保護(hù)信號(hào)，plc控制電路考慮該信號(hào)邏輯關(guān)系。4) 1#清水泵、2#清水泵、羅茨風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)分別采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，其熱繼電器的常

15、開(kāi)觸點(diǎn)通過(guò)中間繼電器轉(zhuǎn)換后，作為plc的輸入信號(hào)，用以完成各個(gè)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的過(guò)載保護(hù)。5) 羅茨風(fēng)機(jī)的控制要求在無(wú)負(fù)載條件下起動(dòng)或停機(jī)，需要在曝氣管路上設(shè)置排空電磁閥。6) 主電路用斷路器，各負(fù)載回路和控制回路以及plc控制回路采用熔斷器，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。7) 電控箱設(shè)置在控制室內(nèi)?？刂泼姘迮c電控箱內(nèi)的電器板用bvr型銅導(dǎo)線連接，電控箱與執(zhí)行裝置之間采用端子板連接。8) plc選用繼電器輸出型。9) plc自身配有24v直流電源，外接負(fù)載時(shí)考慮其供電容量。plc接地端采用第三種接地方式，提高抗干擾能力。2sbr廢水處理電氣控制原理圖設(shè)計(jì)(1) 主電路設(shè)計(jì) sbr廢水處理電氣控制系統(tǒng)主電路如圖11-

16、2所示。圖11-2 sbr廢水處理電氣控制系統(tǒng)主電路1) 主回路中交流接觸器km1、km2、km3分別控制1#清水泵m1、2#清水泵m2、曝氣風(fēng)機(jī)m3；交流接觸器km4、km5控制電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)m4，通過(guò)正、反轉(zhuǎn)完成開(kāi)起閥門(mén)和關(guān)閉閥門(mén)的功能。2) 電動(dòng)機(jī)m1、m2、m3、m4由熱繼電器fr1、fr2、fr3、fr4實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)m4控制器內(nèi)還裝有常閉熱保護(hù)開(kāi)關(guān)，對(duì)閥門(mén)電動(dòng)機(jī)m4實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)。3) qf為電源總開(kāi)關(guān)，既可完成主電路的短路保護(hù)，又起到分?jǐn)嗳嘟涣麟娫吹淖饔?，使用和維修方便。4) 熔斷器fu1、fu2、fu3、fu4分別實(shí)現(xiàn)各負(fù)載回路的短路保護(hù)。fu5、fu6分別完成交流控

17、制回路和plc控制回路的短路保護(hù)。(2) 交流控制電路設(shè)計(jì) sbr廢水處理系統(tǒng)交流控制電路如圖11-3所示。圖11-3 sbr廢水處理系統(tǒng)交流控制電路1) 控制電路有電源指示hl。plc供電回路采用隔離變壓器tc，以防止電源干擾。2) 隔離變壓器tc的選用根據(jù)plc耗電量配置，可以配置標(biāo)準(zhǔn)型、變比1：1、容量100va隔離變壓器。3) 1#清水泵m1、2#清水泵m2、曝氣風(fēng)機(jī)m3分別有運(yùn)行指示燈hl1、hl2、hl3，由km1、km2、km3接觸器常開(kāi)輔助觸點(diǎn)控制。4) 4臺(tái)電動(dòng)機(jī)m1、m2、m3、m4的過(guò)載保護(hù)，分別由4個(gè)熱繼電器fr1、fr2、fr3、fr4實(shí)現(xiàn)，將其常閉觸點(diǎn)并聯(lián)后與中間繼

18、電器ka1連接構(gòu)成過(guò)載保護(hù)信號(hào)，ka1還起到電壓轉(zhuǎn)換的作用，將220v交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流24v信號(hào)送入plc完成過(guò)載保護(hù)控制功能。5) 上水電磁閥ya1和指示燈hl1、排空電磁閥ya2，分別由中間繼電器ka2和ka3觸點(diǎn)控制。(3) 主要參數(shù)計(jì)算1) 斷路器qf脫扣電流。斷路器為供電系統(tǒng)電源開(kāi)關(guān)，其主回路控制對(duì)象為電感性負(fù)載交流電動(dòng)機(jī)，斷路器過(guò)電流脫扣值按電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的1.7倍整定。sbr廢水處理系統(tǒng)有3kw負(fù)載電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，起動(dòng)電流較大，其余三臺(tái)為1.1kw以下，起動(dòng)電流較小，而且工藝要求4臺(tái)電動(dòng)機(jī)單獨(dú)起動(dòng)運(yùn)行，因此可根據(jù)3kw電動(dòng)機(jī)選擇自動(dòng)開(kāi)關(guān)qf脫扣電流iqf：iqf1.7in=1.7&

19、#215;6a10.2a10a，選用iqf10a的斷路器。2) 熔斷器fu熔體額定電流ifu。以曝氣風(fēng)機(jī)為例，ifu2in2×2.5a5a，選用5a的熔體。其余熔體額定電流的選擇，按上述方法選配?？刂苹芈啡垠w額定電流選用2a。3) 熱繼電器的選擇請(qǐng)參考有關(guān)技術(shù)手冊(cè)，自行計(jì)算參數(shù)。(4) plc控制電路設(shè)計(jì) 包括plc硬件結(jié)構(gòu)配置及plc控制原理電路設(shè)計(jì)。1) 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。了解各個(gè)控制對(duì)象的驅(qū)動(dòng)要求，如：驅(qū)動(dòng)電壓的等級(jí)、負(fù)載的性質(zhì)等；分析對(duì)象的控制要求，確定輸入/輸出接口（i/o）數(shù)量；確定所控制參數(shù)的精度及類型，如：對(duì)開(kāi)關(guān)量、模擬量的控制、用戶程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量等，選擇適合的pl

20、c機(jī)型及外設(shè)，完成plc硬件結(jié)構(gòu)配置。2) 根據(jù)上述硬件選型及工藝要求，繪制plc控制電路原理圖，繪制plc控制電路，編制i/o接口功能表。圖11-4為sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制電路原理圖，l6作為plc輸出回路的電源，分別向輸出回路的負(fù)載供電，輸出回路所有com端短接后接入電源n端。圖11-4 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制電路原理圖3) km4和km5接觸器線圈支路，設(shè)計(jì)了互鎖電路，以防止誤操作故障。4) plc輸入回路中，信號(hào)電源由plc本身的24v直流電源提供，所有輸入com端短接后接入plc電源dc24v的（）端。輸入口如果有有源信號(hào)裝置，需要考慮信號(hào)裝置的電源等級(jí)和容量，最好不要使

21、用plc自身的24v直流電源，以防止電源過(guò)載損壞或影響其他輸入口的信號(hào)質(zhì)量。5) plc采用繼電器輸出，每個(gè)輸出點(diǎn)額定控制容量為ac250v，2a。表11-1和表11-2分別為sbr廢水處理系統(tǒng)plc輸入和輸出接口功能表。表11-1 sbr廢水處理系統(tǒng)plc輸入接口功能表序號(hào)工位名稱文字符號(hào)輸入口1污水池高水位開(kāi)關(guān)信號(hào)h1x0002污水池低水位開(kāi)關(guān)信號(hào)l1x0013清水池高水位開(kāi)關(guān)信號(hào)h2x0024清水池低水位開(kāi)關(guān)信號(hào)l2x0035中水箱高水位開(kāi)關(guān)信號(hào)h3x0046中水箱低水位開(kāi)關(guān)信號(hào)l3x0057起動(dòng)按鈕（綠色）sb1x0068停止按鈕（紅色）sb2x0079旋鈕開(kāi)關(guān)（自動(dòng)）sb3-1x01

22、010旋鈕開(kāi)關(guān)（手動(dòng)）sb3-2x01111手動(dòng)開(kāi)電動(dòng)閥旋鈕開(kāi)關(guān)sb4x01212手動(dòng)關(guān)電動(dòng)閥旋鈕開(kāi)關(guān)sb5x013131#清水泵手動(dòng)旋鈕開(kāi)關(guān)sb6x014142#清水泵手動(dòng)旋鈕開(kāi)關(guān)sb7x01515電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)起限位開(kāi)關(guān)sq1x01616電動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉限位開(kāi)關(guān)sq2x01717電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)故障報(bào)警fr0x02018電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)器報(bào)警ka1x02119曝氣風(fēng)機(jī)手動(dòng)旋鈕開(kāi)關(guān)sb8x02220輸入點(diǎn)備用x023x027表11-2 sbr廢水處理系統(tǒng)plc輸出接口功能表序號(hào)工位名稱文字符號(hào)輸入口11#清水泵接觸器km1y00022#清水泵接觸器km2y0013污水池高水位紅色指示燈hl7y0024污水池

23、低水位綠色指示燈hl8y0035清水池高水位紅色指示燈hl9y0046清水池低水位綠色指示燈hl10y0057中水箱高水位紅色指示燈hl11y0068中水箱低水位綠色指示燈hl12y007 （續(xù)）序號(hào)工位名稱文字符號(hào)輸入口9電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)起綠色指示燈hl13y01010電動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉黃色指示燈hl14y01111開(kāi)電動(dòng)閥門(mén)接觸器km4y01212關(guān)電動(dòng)閥門(mén)接觸器km5y01313電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)器報(bào)警紅色指示燈hl6y01414羅茨風(fēng)機(jī)（曝氣風(fēng)機(jī)）接觸器km3y01515排空電磁閥繼電器ka3y01616上水電磁閥繼電器ka2y01717輸出口備用y020y0276) 根據(jù)上述設(shè)計(jì)，對(duì)照主回路檢查交流控

24、制回路、plc控制回路、各種保護(hù)聯(lián)鎖電路、plc控制程序等，全部符合設(shè)計(jì)要求后，繪制出最終的電氣原理圖。7) 根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇的電氣元件，編制原理圖的元器件目錄表，如表11-3所示。表11-3 sbr廢水處理系統(tǒng)元器件目錄表序號(hào)文字符號(hào)名 稱數(shù)量規(guī)格型號(hào)備 注1m1m4電動(dòng)機(jī)4y系列三相交流異步電動(dòng)機(jī)2fr1fr4熱繼電器4jr16b-20/3參照電動(dòng)機(jī)整定電流3fu1fu4熔斷器12rl1-15熔體210a4fu5、fu6熔斷器2rt16-32x熔體2a5qf斷路器1c45ad脫扣電流10a6tc隔離變壓器1bk-100變比1：1，ac220v7sb1起動(dòng)按鈕1lay37綠色8sb2停止按鈕

25、1lay37紅色9sb3轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1lay37-d2手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換10sb4sb8手動(dòng)開(kāi)關(guān)5lay37-d2黑色11km1km4交流接觸器4djx-9線圈電壓：ac220v12ka1ka3中間繼電器3hh52p線圈電壓：ac220v13hl1hl15指示燈15ad16-22led顯示，ac220v14ya1電磁閥1zct-50a線圈電壓：ac220v15ya2電磁閥1zct-15a線圈電壓：ac220v16ya3電動(dòng)閥門(mén)裝置1lqa20-1ac380，60w17plc可編程序控制器1fx2n-48mr繼電器輸出(5) plc控制程序設(shè)計(jì)1) 程序設(shè)計(jì)。根據(jù)控制要求，建立sbr廢水處理系統(tǒng)控制流程

26、圖，如圖11-5所示，表達(dá)出各控制對(duì)象的動(dòng)作順序，相互間的制約關(guān)系。在明確plc寄存器空間分配，確定專用寄存器的基礎(chǔ)上，進(jìn)行控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)，包括主程序編制、各功能子程序編制、其他輔助程序的編制等。2) 系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試?？蛰d靜態(tài)調(diào)試時(shí)，針對(duì)運(yùn)行的程序檢查硬件接口電路中各種邏輯關(guān)系是否正確，然后先調(diào)試子程序或功能模塊程序，然后調(diào)試初始化程序，最后調(diào)試主程序。調(diào)試過(guò)程中盡量接近實(shí)際系統(tǒng)，并考慮到各種可能發(fā)生的情況，作反復(fù)調(diào)試，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)分析、調(diào)整程序或參數(shù)。3) 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)試及運(yùn)行。在動(dòng)態(tài)帶負(fù)載狀態(tài)下調(diào)試，密切觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，采用先手動(dòng)再自動(dòng)的調(diào)試方法，逐步進(jìn)行。遇到問(wèn)題及時(shí)停機(jī)，分析產(chǎn)生問(wèn)

27、題的原因，提出解決問(wèn)題的方法，同時(shí)做好詳盡記錄，以備分析和改進(jìn)。圖11-5 sbr廢水處理系統(tǒng)控制流程圖sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制程序如圖11-6所示。圖11-6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序圖11-6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序（續(xù)1）圖11-6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序（續(xù)2）圖11-6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序（續(xù)3）圖11-6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序（續(xù)4）圖11-6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序（續(xù)5）3sbr廢水處理系統(tǒng)電氣工藝設(shè)計(jì)按設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)繪制電氣裝置總體配置圖、電器板電器元器件平面圖、控制面板電器

28、平面圖及相關(guān)電氣接線圖。1) 先根據(jù)控制系統(tǒng)要求和電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)，確定電器元器件的總體布局以及電控箱內(nèi)裝配板與控制面板上應(yīng)安裝的電器元件。本系統(tǒng)除電控箱外，在污水處理設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)安裝的電器元件和動(dòng)力設(shè)備有：電磁閥、水位開(kāi)關(guān)、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)閥（含閥位控制器）等。電控箱內(nèi)電器板上安裝的電器元件有：斷路器、熔斷器、隔離變壓器、plc、接觸器、中間繼電器、熱繼電器和端子板等。在控制面板上設(shè)計(jì)安裝的電器元件有：控制按鈕、旋鈕開(kāi)關(guān)、各色指示燈等。2) 依據(jù)用戶要求滿足操作方便、美觀大方、布局均勻?qū)ΨQ等設(shè)計(jì)原則，繪制電控箱電器板元件布置圖、電器面板元件布置圖、電氣接線圖等，如圖11-7圖11-8所示。進(jìn)出引線

29、采用接線端子板連接，接線圖略。3) 依據(jù)電器元件布置圖及電器元器件的外形尺寸、安裝尺寸，繪制電器板（絕緣板、鍍鋅鐵板或架）、控制面板（有機(jī)玻璃板、鋁板或鐵板等）、墊板（有機(jī)械強(qiáng)度的絕緣板或鍍鋅板）等零部件加工圖。圖中應(yīng)注明外形尺寸、安裝孔徑、定位尺寸與公差、板材厚度以及加工要求等。本設(shè)計(jì)所涉及的鈑金加工技術(shù)圖從略。4) 依據(jù)電器安裝板、控制面板尺寸設(shè)計(jì)電控箱，繪制電控箱安裝圖。本設(shè)計(jì)從略。至此，基本完成了sbr廢水處理系統(tǒng)要求的電氣控制原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)任務(wù)。圖11-7 電控箱電器板元件布置圖 圖11-8 電控箱電器面板元件布置圖4編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、使用說(shuō)明書(shū)和項(xiàng)目設(shè)計(jì)小結(jié)1) 依據(jù)原理設(shè)計(jì)的過(guò)

30、程，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，說(shuō)明書(shū)包括如下主要內(nèi)容： 總體設(shè)計(jì)方案的選擇說(shuō)明。 原理電路的設(shè)計(jì)說(shuō)明，各控制要求如何實(shí)現(xiàn)。 電氣系統(tǒng)中主要參數(shù)的計(jì)算，主要元件的選擇及說(shuō)明，編制元件明細(xì)表。 附上原理圖及規(guī)定完成的工藝圖。2) 依據(jù)原理設(shè)計(jì)圖及控制要求編寫(xiě)使用說(shuō)明書(shū)，說(shuō)明書(shū)包括如下主要內(nèi)容： 本設(shè)備的實(shí)際用途、功能特點(diǎn)。 系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)介。 使用與維護(hù)注意事項(xiàng)。5設(shè)計(jì)用參考資料 工廠電氣控制設(shè)備 電氣控制與可編程序控制器 電氣工程手冊(cè) 三菱微型可編程序控制器手冊(cè) 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè) 其他有關(guān)產(chǎn)品使用手冊(cè)參考選題一、四層電梯自動(dòng)控制1控制要求1) 采用plc構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一

31、臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕sb11和指示燈h11，二層有上升呼叫按鈕sb21和指示燈h21以及下降呼叫按鈕sb22和指示燈h22，三層有上升呼叫按鈕sb31和指示燈h31以及下降呼叫按鈕sb32和指示燈h32，四層有下降呼叫按鈕sb41和指示燈h41。一至四層有到位行程開(kāi)關(guān)st1st4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕sb1sb4和指示燈h1h4；電梯開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)按鈕sb5和sb6，電梯開(kāi)門(mén)和關(guān)門(mén)分別通過(guò)電磁鐵ya1和ya2控制，關(guān)門(mén)到位由行程開(kāi)關(guān)st5檢測(cè)。此外還有電梯載重超限檢測(cè)壓力繼電器kp以及故障報(bào)警電鈴ha?？刂菩盘?hào)說(shuō)明如表11-4所示。表11-4 四層

32、電梯控制信號(hào)說(shuō)明輸 入輸 出文字符號(hào)說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明sb1電梯內(nèi)一層按鈕h1電梯內(nèi)一層按鈕指示燈sb2電梯內(nèi)二層按鈕h2電梯內(nèi)二層按鈕指示燈sb3電梯內(nèi)三層按鈕h3電梯內(nèi)三層按鈕指示燈sb4電梯內(nèi)四層按鈕h4電梯內(nèi)四層按鈕指示燈sb11一層上升呼叫按鈕h11一層上升呼叫按鈕指示燈sb21二層上升呼叫按鈕h21二層上升呼叫按鈕指示燈sb22二層下降呼叫按鈕h22二層下降呼叫按鈕指示燈sb31三層上升呼叫按鈕h31三層上升呼叫按鈕指示燈sb32三層下降呼叫按鈕h32三層下降呼叫按鈕指示燈sb41四層下降呼叫按鈕h41四層下降呼叫按鈕指示燈sb5電梯開(kāi)門(mén)按鈕km1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器sb6電梯關(guān)門(mén)按

33、鈕km2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器sb7檢修開(kāi)關(guān)ya1電梯開(kāi)門(mén)電磁鐵st1電梯一層到位限位開(kāi)關(guān)ya2電梯關(guān)門(mén)電磁鐵st2電梯二層到位限位開(kāi)關(guān)ha電梯故障報(bào)警電鈴st3電梯三層到位限位開(kāi)關(guān)st4電梯四層到位限位開(kāi)關(guān)st5電梯關(guān)門(mén)到位限位開(kāi)關(guān)sp電梯載重超限檢測(cè)fr電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器2) 樓層呼叫按鈕及電梯內(nèi)按鈕按下，電梯未達(dá)到相應(yīng)樓層或未得到相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)，相應(yīng)指示燈一直接通指示。3) 電梯運(yùn)行時(shí)，電梯開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)按鈕不起作用，電梯到達(dá)停在各樓層時(shí)，電梯開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)動(dòng)作可由電梯開(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)按鈕控制，也可延時(shí)控制，但檢測(cè)到電梯超重時(shí)，電梯門(mén)不能關(guān)閉，并由報(bào)警電鈴發(fā)出報(bào)警信號(hào)。4) 電梯最大運(yùn)行區(qū)間為三層距離，若

34、一次運(yùn)行時(shí)間超過(guò)30s，則電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，并由ha報(bào)警。5) 檢修開(kāi)關(guān)sb7接通時(shí)，電梯下行停在一層位置，進(jìn)行檢修，其他所有動(dòng)作均不相應(yīng)。6) 電梯拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制電路有各種常規(guī)電氣保護(hù)，如短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、正反轉(zhuǎn)互鎖等。7) 相關(guān)參數(shù)： 拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)m：5.5kw，ac380v，11.6a，1440r/min。 指示燈h：0.25w，dc24v。 電鈴ha：8w，ac220v。 電磁鐵ya：100ma，ac220v。2設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及plc硬件配置電路。2) 分析電梯所有可能運(yùn)行的方式，并依此編制電梯運(yùn)行plc控制程序，有條件可以利用電

35、梯模型或模擬開(kāi)關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明。 基于plc的電梯電氣控制系統(tǒng)電路圖。 plc控制程序（梯形圖和指令表）。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書(shū)及參考手冊(cè)。 其他需要說(shuō)明的問(wèn)題，例如操作說(shuō)明書(shū)、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問(wèn)題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。二、十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制1控制要求 采用plc構(gòu)成十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的南北向和東西向交通信號(hào)燈的電氣控制。系統(tǒng)上電后，交通指揮信號(hào)控制系統(tǒng)由由一個(gè)3位轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)sa1控制。sa1手柄指向左45º時(shí)，接點(diǎn)sa1-1接通，交通指揮系

36、統(tǒng)開(kāi)始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ?，按照如圖11-9所示工作時(shí)序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。正常運(yùn)行時(shí)，南北向及東西向均有兩位數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示牌同時(shí)顯示相應(yīng)的指示燈剩余時(shí)間值。sa1手柄指向中間0º時(shí)，接點(diǎn)sa1-2接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變。sa1手柄指向右45º時(shí)，接點(diǎn)sa1-3接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99不變?？刂菩盘?hào)說(shuō)明見(jiàn)表11-5。圖11-9 十字路口交通燈正常工作時(shí)序表11-5 十字路口交通燈控制信號(hào)說(shuō)明輸 入輸 出文字符號(hào)說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明sa1-1交通燈正常工作控制開(kāi)關(guān)h1南北向綠燈指示s

37、a1-2南北向交通燈常綠控制開(kāi)關(guān)h2南北向黃燈指示sa1-3東西向交通燈常綠控制開(kāi)關(guān)h3南北向紅燈指示h4東西向綠燈指示h5東西向黃燈指示h6東西向紅燈指示h11南北向2位七段數(shù)碼顯示管h12東西向2位七段數(shù)碼顯示管2設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括plc硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制交通信號(hào)燈plc控制程序，有條件可以利用交通燈模型或模擬開(kāi)關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明。 基于plc的十字路口交通燈電氣控制電路圖。 plc控制程序（梯形圖和指令表）。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、

38、參考書(shū)及參考手冊(cè)。 其他需要說(shuō)明的問(wèn)題，例如操作說(shuō)明書(shū)、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問(wèn)題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。三、鍋爐車間輸煤機(jī)組控制1輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)示意圖如圖11-10所示，輸煤機(jī)組控制信號(hào)說(shuō)明見(jiàn)表11-6。圖11-10 輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)示意圖表11-6 輸煤機(jī)組控制信號(hào)說(shuō)明輸 入輸 出文字符號(hào)說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明sa1-1輸煤機(jī)組手動(dòng)控制開(kāi)關(guān)km1給料器和磁選料器接觸器sa1-2輸煤機(jī)組自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)km21#送煤機(jī)接觸器sb1輸煤機(jī)組自動(dòng)開(kāi)車按鈕km3破碎機(jī)接觸器sb2輸煤機(jī)組自動(dòng)停車按鈕km4提升機(jī)接觸器sb3輸煤機(jī)組緊急停車按鈕km52#送煤機(jī)接觸器sb4給

39、料器和磁選料器手動(dòng)按鈕km6回收機(jī)接觸器sb51#送煤機(jī)手動(dòng)按鈕hl7手動(dòng)運(yùn)行指示燈sb6破碎機(jī)手動(dòng)按鈕hl8緊急停車指示燈sb7提升機(jī)手動(dòng)按鈕hl9系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈sb82#送煤機(jī)手動(dòng)按鈕hl10系統(tǒng)故障指示燈sb9回收機(jī)手動(dòng)按鈕ha報(bào)警電鈴kmm1m6，ya運(yùn)行正常信號(hào)hl16輸煤機(jī)組單機(jī)運(yùn)行指示frm1m6，ya過(guò)載保護(hù)信號(hào)輸煤機(jī)組的拖動(dòng)系統(tǒng)由6臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)m1m6和一臺(tái)磁選料器ya組成。sa1為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，sb1和sb2為自動(dòng)開(kāi)車/停車按鈕，sb3為事故緊急停車按鈕，sb4sb9為6個(gè)控制按鈕，手動(dòng)時(shí)單機(jī)操作使用。ha為開(kāi)車/停車時(shí)訊響器，提示在輸煤機(jī)組附近的工作人員物煤

40、機(jī)準(zhǔn)備起動(dòng)請(qǐng)注意安全。hl1hl6為mlm6電動(dòng)機(jī)運(yùn)行指示，hl7為手動(dòng)運(yùn)行指示，hl8為緊急停車指示，hl9為系統(tǒng)運(yùn)行正常指示，hl10為系統(tǒng)故障指示。2輸煤機(jī)組控制要求(1) 手動(dòng)開(kāi)車/停車功能 sa1手柄指向左45º時(shí)，接點(diǎn)sa1-1接通，通過(guò)sb4sb9控制按鈕，對(duì)輸煤機(jī)組單臺(tái)設(shè)備獨(dú)立調(diào)試與維護(hù)使用，任何一臺(tái)單機(jī)開(kāi)車/停車時(shí)都有音響提示，保證檢修和調(diào)試時(shí)人身和設(shè)備安全。(2) 自動(dòng)開(kāi)車/停車功能 sa1手柄指向右45º時(shí)，接點(diǎn)sa1-2接通，輸煤機(jī)組自動(dòng)運(yùn)行。1) 正常開(kāi)車 按下自動(dòng)開(kāi)車按鈕sb1，音響提示5s后，回收電動(dòng)機(jī)m6起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮hl6指示燈；10s后，

41、2#送煤電動(dòng)機(jī)m5電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮hl5指示燈；10s后，提升電動(dòng)機(jī)m4起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮hl4指示燈；10s后，破碎電動(dòng)機(jī)m3起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮hl3指示燈；10s后，1#送煤電動(dòng)機(jī)m2起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮hl2指示燈；10s后，給料器電動(dòng)機(jī)m1和磁選料器ya起動(dòng)運(yùn)行并點(diǎn)亮hl1指示燈；10s后，點(diǎn)亮hl9系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈，輸煤機(jī)組正常運(yùn)行。2) 正常停車 按下自動(dòng)開(kāi)車按鈕sb2，音響提示5s后，給料器電動(dòng)機(jī)m1和磁選料器ya停車并熄滅hl1指示燈，同時(shí)，熄滅hl9系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈；10s后，1#送煤電動(dòng)機(jī)m2停車并熄滅hl2指示燈；10s后，破碎電動(dòng)機(jī)m3停車并熄滅hl3指示燈；10s后，提升電

42、動(dòng)機(jī)m4停車并熄滅hl4指示燈；10s后，2#送煤電動(dòng)機(jī)m5電動(dòng)機(jī)停車并熄滅hl5指示燈；10s后，回收電動(dòng)機(jī)m6停車并熄滅hl6指示燈；輸煤機(jī)組全部正常停車。3) 過(guò)載保護(hù) 輸煤機(jī)組有三相異步電動(dòng)機(jī)m1m6和磁選料器ya的過(guò)載保護(hù)裝置熱繼電器，如果電動(dòng)機(jī)、磁選料器在輸煤生產(chǎn)中，發(fā)生過(guò)載故障需立即全線停車并發(fā)出報(bào)警指示。系統(tǒng)故障指示燈hl10點(diǎn)亮，ha電鈴斷續(xù)報(bào)警20s，hl10一直點(diǎn)亮直到事故處理完畢，繼續(xù)正常開(kāi)車，恢復(fù)生產(chǎn)。4) 緊急停車 輸煤機(jī)組正常生產(chǎn)過(guò)程中，可能會(huì)突發(fā)各種事件，因此需要設(shè)置緊急停車按鈕，實(shí)現(xiàn)緊急停車防止事故擴(kuò)大。緊急停車與正常停車不同，當(dāng)按下紅色蘑菇形緊急停車按鈕sb

43、3時(shí)，輸煤機(jī)組立即全線停車，ha警報(bào)聲持續(xù)10s停止，緊急停車指示燈hl8連續(xù)閃亮直到事故處理完畢，回復(fù)正常生產(chǎn)。5) 系統(tǒng)正常運(yùn)行指示 輸煤機(jī)組中，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)m1m6和磁選料器ya按照程序全部正常起動(dòng)運(yùn)行后，hl9指示燈點(diǎn)亮。如果有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)或選料器未能正常起動(dòng)運(yùn)行，則視為故障，系統(tǒng)故障指示燈hl10點(diǎn)亮，輸煤機(jī)組停車。(3) 相關(guān)參數(shù)1) m1m6及磁選料器ya功率如圖11-11中所示。2) 指示燈hl：0.25w，dc24v。3) 電鈴ha：8w，ac220v。3設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及plc硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制輸

44、煤機(jī)組plc控制程序，有條件可以利用模擬開(kāi)關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明。 基于plc的輸煤機(jī)組電氣控制系統(tǒng)電路圖。 plc控制程序（梯形圖和指令表）。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書(shū)及參考手冊(cè)。 其他需要說(shuō)明的問(wèn)題，例如操作說(shuō)明書(shū)、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問(wèn)題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。四、千斤頂液壓缸加工機(jī)床電氣控制1機(jī)床概況本機(jī)床用于千斤頂液壓缸兩個(gè)端面的加工，采用裝在動(dòng)力滑臺(tái)上的左、右兩個(gè)動(dòng)力頭同時(shí)進(jìn)行切削。動(dòng)力頭的快進(jìn)、工進(jìn)及快退由液壓缸驅(qū)動(dòng)。液壓系統(tǒng)采用兩位四通電磁閥控制，并用調(diào)整死擋鐵的方法實(shí)

45、現(xiàn)位置控制。機(jī)床的工作程序是：(1) 工件定位 人工將零件裝入夾具后，定位液壓缸動(dòng)作，工件定位。(2) 工件夾緊 零件定位后，延時(shí)15s，夾緊液壓缸動(dòng)作使零件固定在夾具內(nèi)，同時(shí)定位液壓缸退出以保證滑臺(tái)入位。(3) 滑臺(tái)入位 滑臺(tái)帶動(dòng)動(dòng)力頭一起快速進(jìn)入加工位置。(4) 加工零件 左右動(dòng)力頭進(jìn)行兩端面切削加工，動(dòng)力頭到達(dá)加工終點(diǎn)位置即停止工進(jìn)，延時(shí)30s后停轉(zhuǎn)，快速退回原位。(5) 滑臺(tái)復(fù)位 左右動(dòng)力頭退回原位后，滑臺(tái)復(fù)位。(6) 夾具松開(kāi) 當(dāng)滑臺(tái)復(fù)位后夾具松開(kāi)，取出零件。以上各種動(dòng)作由電磁閥控制，電磁閥動(dòng)作要求見(jiàn)表11-7。表11-7 電磁閥動(dòng)作要求yv1yv2yv3yv4yv5定位夾緊入位工進(jìn)

46、退位復(fù)位放松注：“+”號(hào)表示電磁閥得電。2控制要求(1) 左右動(dòng)力頭旋轉(zhuǎn)切削由電動(dòng)機(jī)m1集中傳動(dòng)，切削時(shí)冷卻泵電動(dòng)機(jī)同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。(2) 只有在液壓泵電動(dòng)機(jī)m3工作，油壓達(dá)到一定壓力（壓力繼電器檢測(cè)）后，才能進(jìn)行其他的控制。(3) 機(jī)床即能半自動(dòng)循環(huán)工作，又能對(duì)各個(gè)動(dòng)作單獨(dú)進(jìn)行調(diào)整。(4) 要求有必要的電氣連鎖與保護(hù)，還有顯示與安全照明。(5) 控制信號(hào)說(shuō)明如表11-8所示。表11-8 控制信號(hào)說(shuō)明輸 入輸 出文字符號(hào)說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明sa1-1機(jī)床半自動(dòng)循環(huán)控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)km1動(dòng)力頭m1、冷卻泵m2接觸器sa2-1手動(dòng)定位控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)km2液壓泵m3接觸器sa3-1手動(dòng)入位控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)yv11#

47、電磁閥sa3-2手動(dòng)工進(jìn)控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)yv22#電磁閥sa3-3手動(dòng)退位控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)yv33#電磁閥sb1動(dòng)力頭m1、冷卻泵m2起動(dòng)按鈕yv44#電磁閥sb2動(dòng)力頭m1、冷卻泵m2停止按鈕yv55#電磁閥sb3液壓泵m3起動(dòng)按鈕hl1動(dòng)力頭m1、冷卻泵m2運(yùn)行指示sb4液壓泵m3停止按鈕hl2液壓泵m3運(yùn)行指示km1動(dòng)力頭m1、冷卻泵m2運(yùn)行信號(hào)hl3半自動(dòng)循環(huán)工作指示km2液壓泵m3運(yùn)行信號(hào)hl4定位指示fr1動(dòng)力頭m1、冷卻泵m2過(guò)載信號(hào)hl5入位指示kp壓力繼電器油壓檢測(cè)信號(hào)hl6工進(jìn)指示sq動(dòng)力頭工進(jìn)終點(diǎn)位置檢測(cè)信號(hào)hl7退位指示hl8故障指示6) 相關(guān)參數(shù)： 動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)m1：y100

48、l-6，1.5 kw，ac380v，4.0a。 冷卻泵電動(dòng)機(jī)m2：jcb-22，0.15kw，ac380v，0.43a。 液壓泵電動(dòng)機(jī)m3：y801-4，0.55kw，ac380v，1.6a。 電磁閥yv1yv5：100ma，ac220v。 指示燈hl1hl8：10ma，dc24v；安全照明：10w，6.3v。3設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行機(jī)床電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及plc硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制機(jī)床控制plc應(yīng)用程序，有條件可以利用模擬開(kāi)關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明。 基于plc的機(jī)床電氣控制系統(tǒng)電路圖

49、。 plc控制程序（梯形圖和指令表）。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書(shū)及參考手冊(cè)。 其他需要說(shuō)明的問(wèn)題，例如操作說(shuō)明書(shū)、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問(wèn)題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。五、旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)1設(shè)備概況旋轉(zhuǎn)式濾水器主要用于水力發(fā)電廠的生產(chǎn)用水過(guò)程中，對(duì)進(jìn)入水廠原水中2cm3以上的漂浮雜物進(jìn)行過(guò)濾除雜。該設(shè)備安裝在水處理車間的進(jìn)水管道入口處，根據(jù)生產(chǎn)用水量的實(shí)際需要，既可單臺(tái)使用，也可多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)式濾水器的基本工作原理是根據(jù)旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)水口、出水口之間的水位壓力差來(lái)控制旋轉(zhuǎn)式濾水器的除雜排污。正常濾水過(guò)程：由于旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)水與出水口

50、的水流正常，產(chǎn)生的壓力差低于差壓控制器設(shè)定值，因此，差壓控制器內(nèi)微動(dòng)開(kāi)關(guān)無(wú)動(dòng)作輸出，原水正常過(guò)濾。除雜排污過(guò)程：由于旋轉(zhuǎn)式過(guò)濾器長(zhǎng)時(shí)間過(guò)濾原水，勢(shì)必在濾水器內(nèi)的過(guò)濾孔中阻塞大量的水中漂浮物，使得進(jìn)水口的水壓大于出水口的水壓，出水量減少，進(jìn)、出水口產(chǎn)生的壓力差高于差壓控制器設(shè)定值，這時(shí)差壓控制器內(nèi)微動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作輸出，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接通控制系統(tǒng)進(jìn)行除雜排污。除雜排污后旋轉(zhuǎn)式濾水器又恢復(fù)正常濾水狀態(tài)，生產(chǎn)供水系統(tǒng)安全運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)式濾水器控制框圖如圖11-11所示。圖11-11 旋轉(zhuǎn)式濾水器控制框圖2控制要求(1) 手動(dòng)調(diào)試和檢修 sa1手柄指向左45º時(shí)，接點(diǎn)sa1-1接通，通過(guò)sb1、sb2

51、控制按鈕，手動(dòng)開(kāi)/關(guān)電動(dòng)閥，通過(guò)sb3、sb4控制按鈕，手動(dòng)開(kāi)/關(guān)濾水器電動(dòng)機(jī)，以便于系統(tǒng)調(diào)試和檢修。(2) 人工除雜排污 sa1手柄指向右45º時(shí)，接點(diǎn)sa1-2接通，人工起動(dòng)、停止旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)行除雜排污。(3) 定時(shí)自動(dòng)除雜排污：sa1手柄回零位時(shí)，若原水中雜物較少，固體漂浮物也較少，因此，水處理車間的旋轉(zhuǎn)式濾水器長(zhǎng)時(shí)間正常濾水，不能進(jìn)行差壓自動(dòng)除雜排污。由于旋轉(zhuǎn)式濾水器長(zhǎng)時(shí)間置于水中，各個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)銹蝕，影響過(guò)濾和除雜排污或?qū)е滦D(zhuǎn)式濾水器損壞，因此，需要具有定時(shí)自動(dòng)除雜排污功能。(4) 差壓自動(dòng)除雜排污 sa1手柄回零位時(shí)，若濾水器進(jìn)、出水口產(chǎn)生的壓力差高于差壓控制器設(shè)

52、定值時(shí)，旋轉(zhuǎn)式濾水器自動(dòng)進(jìn)行除雜排污，直到濾水器進(jìn)、出水口產(chǎn)生的壓力小于差壓控制器設(shè)定值時(shí)，旋轉(zhuǎn)式濾水器自動(dòng)停止除雜排污，恢復(fù)正常濾水狀態(tài)。(5) 超壓停機(jī) 旋轉(zhuǎn)式濾水器內(nèi)部的過(guò)濾孔被小顆粒雜物堵死無(wú)法排出，進(jìn)、出水口的壓力差較高，雖然進(jìn)行了除雜排污，但是進(jìn)、出水口的壓力差仍然未能降到正常值，差壓控制器內(nèi)微動(dòng)開(kāi)關(guān)長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)作（810min），需要立即停車，并發(fā)出聲光報(bào)警。(6) 計(jì)數(shù)功能 該設(shè)備不管進(jìn)行了哪種形式的除雜排污，每次進(jìn)行除雜排污后都要有記錄，因此需要記錄除雜排污次數(shù)（5位）。(7) 減速機(jī)潤(rùn)滑 在旋轉(zhuǎn)式濾水器上裝有行星擺線針輪減速機(jī)，由輸油泵將油室中的潤(rùn)滑油源源地送入減速機(jī)，液壓泵拖

53、動(dòng)電動(dòng)機(jī)與濾水器電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行。(8) 除雜排污閥門(mén)的電動(dòng)裝置 內(nèi)設(shè)三相交流異步電動(dòng)機(jī)380v/60w、閥門(mén)限位開(kāi)關(guān)和電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)，通過(guò)正、反相運(yùn)行實(shí)現(xiàn)開(kāi)閥、關(guān)閥功能。(9) 其他 必要的電氣聯(lián)鎖與保護(hù)，受控對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)顯示等。10) 相關(guān)參數(shù)1) 濾水器電動(dòng)機(jī)m1：y系列，ac380v，1.5 kw，6極；液壓泵電動(dòng)機(jī)m2：y系列，ac380v，70w，4極；減速機(jī)4極減速；電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)m3：ac380v，60w，電動(dòng)閥自帶。2) 差壓變送器測(cè)量范圍：0.30.8mpa可調(diào)，電感性電接點(diǎn)輸出：ac220v，1a。3) 指示燈hl：10ma，dc24v。4) 電鈴ha：8w，ac220v。11) 控制信號(hào)說(shuō)明見(jiàn)表11-9。表11-9 控制信號(hào)說(shuō)明輸 入輸 出文字符號(hào)說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明sa1-1手動(dòng)控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)km1開(kāi)電動(dòng)閥接觸器sa1-2人工除雜排污控制轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)km2關(guān)電動(dòng)閥