電氣控制與PLC課程設(shè)計指導(dǎo)書

1、電氣控制與PLC課程設(shè)計指導(dǎo)書課程設(shè)計的目的、要求、任務(wù)及方法要完成好電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)，除掌握必要的電氣設(shè)計基礎(chǔ)知識外，還必須經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐，深入生產(chǎn)現(xiàn)場，將不斷積累的經(jīng)驗應(yīng)用到設(shè)計中來。課程設(shè)計正是為這一目的而安排的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它是一項初步的工程訓(xùn)練。通過課程設(shè)計，了解一般電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計要求、設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計方法。電氣設(shè)計包含原理設(shè)計和工藝設(shè)計兩個方面，不能忽視任何一面，對于應(yīng)用型人才更應(yīng)重視工藝設(shè)計。課程設(shè)計屬于練習(xí)性質(zhì)，不強(qiáng)調(diào)設(shè)計結(jié)果直接用于生產(chǎn)。一、設(shè)計目的課程設(shè)計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計過程、設(shè)計要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和

2、具體設(shè)計方法。通過設(shè)計也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計工作的整體觀念。課程設(shè)計應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計任務(wù)的同時，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)知識的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。二、設(shè)計要求在課程設(shè)計中，學(xué)生是主體，應(yīng)充分發(fā)揮他們的主動性和創(chuàng)造性。教師的主導(dǎo)作用是引導(dǎo)其掌握完成設(shè)計內(nèi)容的方法。為保

3、證順利完成設(shè)計任務(wù)還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：1) 在接受設(shè)計任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容進(jìn)度計劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時間。2) 在方案確定過程中應(yīng)主動提出問題，以取得指導(dǎo)數(shù)師的幫助，同時要廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設(shè)計過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計算論證。3) 所有電氣圖樣的繪制必須符合國家有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，包括線條、圖型符號、項目代號、回路標(biāo)號、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) 說明書要求文字通順、簡練，字跡端正、整潔。5) 應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成所有的設(shè)計任務(wù)。6) 如果條件允許，應(yīng)對自己的設(shè)計線路進(jìn)行試驗論證，考慮進(jìn)一步改進(jìn)的可能性。三、

4、設(shè)計任務(wù)課程設(shè)計要求是以設(shè)計任務(wù)書的形式表達(dá)，設(shè)計任務(wù)書應(yīng)包括以下內(nèi)容：1) 設(shè)備的名稱、用途、基本結(jié)構(gòu)、動作原理以及工藝過程的簡要介紹。2) 拖動方式、運(yùn)動部件的動作順序、各動作要求和控制要求。3) 聯(lián)鎖、保護(hù)要求。4) 照明、指示、報警等輔助要求。5) 應(yīng)繪制的圖樣。6) 說明書要求。 原理設(shè)計的中心任務(wù)是繪制電氣原理圖和選用電器元件。工藝設(shè)計的目的是為了得到電氣設(shè)備制造過程中需要的施工圖樣。圖樣的類型、數(shù)量較多，設(shè)計中主要以電氣設(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)對象。對于每位設(shè)計者只需完成其中一部分。原理圖

5、及工藝圖樣均應(yīng)按要求繪制，元器件布置圖應(yīng)標(biāo)注總體尺寸、安裝尺寸和相對位置尺寸。接線圖的編號應(yīng)與原理圖一致，要標(biāo)注組件所有進(jìn)出線編號、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)計方法 在接到設(shè)計任務(wù)書后，按原理設(shè)計和工藝設(shè)計兩方面進(jìn)行。1原理圖設(shè)計的步驟1) 根據(jù)要求擬定設(shè)計任務(wù)。2) 根據(jù)拖動要求設(shè)計主電路。在繪制主電路時，可考慮以下幾個方面： 每臺電動機(jī)的控制方式，應(yīng)根據(jù)其容量及拖動負(fù)載性質(zhì)考慮其起動要求，選擇適當(dāng)?shù)钠饎泳€路。對于容量?。?.5kW以下）、起動負(fù)載不大的電動機(jī)，可采用直接起動；對于大容量電動機(jī)應(yīng)采用降壓起動。 根據(jù)運(yùn)動要求決定轉(zhuǎn)向控制。 根據(jù)每臺電動機(jī)的工作制，

6、決定是否需要設(shè)置過載保護(hù)或過電流控制措施。 根據(jù)拖動負(fù)載及工藝要求決定停車時是否需要制動控制，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)測量、信號檢測等。3) 根據(jù)主電路的控制要求設(shè)計控制回路，其設(shè)計方法是： 正確選擇控制電路電壓種類及大小。 根據(jù)每臺電動機(jī)的起動、運(yùn)行、調(diào)速、制動及保護(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（包括同一臺電動機(jī)各動作之間以及各臺電動機(jī)之間的動作聯(lián)鎖）。 設(shè)置短路保護(hù)以及設(shè)計任務(wù)書中要求的位置保護(hù)（如極限位、越位、相對位置保護(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）

7、。 根據(jù)拖動要求，設(shè)計特殊要求控制環(huán)節(jié)，如自動抬刀、變速與自動循環(huán)、工藝參數(shù)測量等控制。 按需要設(shè)置應(yīng)急操作。4) 根據(jù)照明、指示、報警等要求沒計輔助電路。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)中的項目代號要求標(biāo)

8、注器件的項目代號，按絕緣導(dǎo)線的標(biāo)記的要求對線路進(jìn)行統(tǒng)一編號。2工藝設(shè)計步驟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、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繪制組件接線圖，統(tǒng)計組件進(jìn)出線的數(shù)量、編號以及各組件之間的連接方式。4) 繪制并修改工藝設(shè)計草圖后，使可按機(jī)械、電氣制圖要求繪制工程圖。最后按設(shè)計過程和設(shè)計結(jié)果編寫設(shè)計說明書及使用說明書。設(shè)計實(shí)例：小型SBR廢水處理PLC電氣控制系統(tǒng)課程設(shè)計一、小型SBR廢水處理電氣

9、控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書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)勢菌技術(shù)對校園生活污水進(jìn)行處理，經(jīng)過處理后的中水可以用來澆灌綠地、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。廢水處理過程中環(huán)境溫度對菌群代謝產(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處理效果的影響。同時，SBR廢水處理技術(shù)工藝參數(shù)變化大，硬件設(shè)計選型與設(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。SB

10、R廢水處理系統(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)、電動閥門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)置液位開關(guān)，用以檢測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水狀態(tài)時，電動閥會自動開起納入污水。當(dāng)污水池納入的污水至正常高水位時，電動閥自動關(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值并對污染物進(jìn)行高效除污，即好氧處理過程。整個好氧（曝氣）時間一般需要68h。在曝氣管路

11、上安裝了排空電磁閥，當(dāng)電動閥門自動關(guān)閉后，排空電磁閥開起，羅茨風(fēng)機(jī)延時空載起動，然后排空電磁閥關(guān)閉，污水池開始曝氣。當(dāng)曝氣處理結(jié)束后，排空電磁閥再次開起，羅茨風(fēng)機(jī)空載停機(jī)，然后排空電磁閥延時關(guān)閉。曝氣風(fēng)機(jī)在無負(fù)荷條件下起動和停止，能起到保護(hù)電動機(jī)和風(fēng)機(jī)的作用。經(jīng)過0.5h的水質(zhì)沉淀，PLC下達(dá)起動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，1#清水泵自動停止運(yùn)行。這時2#清水泵自動起動向中水箱泵水，當(dāng)水箱內(nèi)達(dá)到正常高水位時，2#清水泵自動停止運(yùn)行，這時中水箱內(nèi)的水全部完成處理過程。如上所示，當(dāng)中水箱內(nèi)水位降至低水位時，2#清水泵又自動起動向中水箱泵水。當(dāng)污水池中

12、的水位降至低水位時，電動閥門會自動打開繼續(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)動力設(shè)備SBR廢水處理系統(tǒng)中所使用的動力設(shè)備（水泵、羅茨風(fēng)機(jī)、電動閥），均采用三相交流異步電動機(jī)，電動機(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。電動閥：閥

13、體D97A1X5-10ZB-125mm，電動裝置LQ20-1，AC380V，60W。3SBR廢水處理電氣控制系統(tǒng)設(shè)計要求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/自動兩種方式，應(yīng)能按照工藝要求編輯程序并可實(shí)時整定參數(shù)。3) 電動閥上驅(qū)動電動機(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)按手冊中的要求設(shè)計，并在圖中表示或說明。5) 為了設(shè)備安全運(yùn)行，考慮必要的保護(hù)措施，入如電動機(jī)過熱保護(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)

14、選擇電器元件、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)計過程1總體方案說明1) SBR廢水處理系統(tǒng)控制對象電動機(jī)均由交流接觸器完成起、?？刂疲妱娱y電動機(jī)要采用正、反轉(zhuǎn)控制。2) 污水池、清水池、中水水箱水位檢測開關(guān)，在選型時考慮抗干擾性能，選用電極考慮耐腐蝕性。3) 電動閥上驅(qū)動電動機(jī)，其內(nèi)部設(shè)有過載保護(hù)開關(guān)，為常閉觸點(diǎn)，作為電動閥過載保護(hù)信號，PLC控制電路考慮該信號邏輯關(guān)系。4) 1#清水泵、2#清水泵、羅茨風(fēng)機(jī)電動機(jī)、電動閥電動機(jī)分別采用熱繼電器實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，其熱

15、繼電器的常開觸點(diǎn)通過中間繼電器轉(zhuǎn)換后，作為PLC的輸入信號，用以完成各個電動機(jī)系統(tǒng)的過載保護(hù)。5) 羅茨風(fēng)機(jī)的控制要求在無負(fù)載條件下起動或停機(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(1) 主電路設(shè)計 SBR廢水處理電氣控制系統(tǒng)主電路

16、如圖11-2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控制電動閥電動機(jī)M4，通過正、反轉(zhuǎn)完成開起閥門和關(guān)閉閥門的功能。2) 電動機(jī)M1、M2、M3、M4由熱繼電器FR1、FR2、FR3、FR4實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。電動閥電動機(jī)M4控制器內(nèi)還裝有常閉熱保護(hù)開關(guān)，對閥門電動機(jī)M4實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)。3) QF為電源總開關(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

17、完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保護(hù)。(2) 交流控制電路設(shè)計 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接觸器常開輔助觸點(diǎn)控制。4) 4臺電動機(jī)M1、M2、M3、M4的過載保護(hù)，分別由4個熱繼電器FR1、FR2、FR3、FR4實(shí)現(xiàn)，將其常閉觸點(diǎn)并聯(lián)

18、后與中間繼電器KA1連接構(gòu)成過載保護(hù)信號，KA1還起到電壓轉(zhuǎn)換的作用，將220V交流信號轉(zhuǎn)換成直流24V信號送入PLC完成過載保護(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)計算1) 斷路器QF脫扣電流。斷路器為供電系統(tǒng)電源開關(guān)，其主回路控制對象為電感性負(fù)載交流電動機(jī)，斷路器過電流脫扣值按電動機(jī)起動電流的1.7倍整定。SBR廢水處理系統(tǒng)有3kW負(fù)載電動機(jī)一臺，起動電流較大，其余三臺為1.1kW以下，起動電流較小，而且工藝要求4臺電動機(jī)單獨(dú)起動運(yùn)行，因此可根據(jù)3kW電動機(jī)選擇自動開關(guān)QF脫扣電流IQF：IQF1.7IN

19、=1.7×6A10.2A10A，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) 熱繼電器的選擇請參考有關(guān)技術(shù)手冊，自行計算參數(shù)。(4) PLC控制電路設(shè)計 包括PLC硬件結(jié)構(gòu)配置及PLC控制原理電路設(shè)計。1) 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計。了解各個控制對象的驅(qū)動要求，如：驅(qū)動電壓的等級、負(fù)載的性質(zhì)等；分析對象的控制要求，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：對開關(guān)量、模擬量的控制、用戶程序存儲器的存儲容量等，選擇

20、適合的PLC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)計了互鎖電路，以防止誤操作故障。4) PLC輸入回路中，信號電源由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裝置，需要考慮信號裝置的電源等級和容量，

21、最好不要使用PLC自身的24V直流電源，以防止電源過載損壞或影響其他輸入口的信號質(zhì)量。5) PLC采用繼電器輸出，每個輸出點(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工位名稱文字符號輸入口1污水池高水位開關(guān)信號H1X0002污水池低水位開關(guān)信號L1X0013清水池高水位開關(guān)信號H2X0024清水池低水位開關(guān)信號L2X0035中水箱高水位開關(guān)信號H3X0046中水箱低水位開關(guān)信號L3X0057起動按鈕（綠色）SB1X0068停止按鈕（紅色）SB2X0079旋鈕開關(guān)（自動）SB3

22、-1X01010旋鈕開關(guān)（手動）SB3-2X01111手動開電動閥旋鈕開關(guān)SB4X01212手動關(guān)電動閥旋鈕開關(guān)SB5X013131#清水泵手動旋鈕開關(guān)SB6X014142#清水泵手動旋鈕開關(guān)SB7X01515電動閥門開起限位開關(guān)SQ1X01616電動閥門關(guān)閉限位開關(guān)SQ2X01717電動閥電動機(jī)故障報警FR0X02018電動機(jī)熱保護(hù)器報警KA1X02119曝氣風(fēng)機(jī)手動旋鈕開關(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工位名稱文字符號輸入口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HL7Y00

23、24污水池低水位綠色指示燈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)）序號工位名稱文字符號輸入口9電動閥門開起綠色指示燈HL13Y01010電動閥門關(guān)閉黃色指示燈HL14Y01111開電動閥門接觸器KM4Y01212關(guān)電動閥門接觸器KM5Y01313電動機(jī)熱保護(hù)器報警紅色指示燈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，對照主回路

24、檢查交流控制回路、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)計要求后，繪制出最終的電氣原理圖。7) 根據(jù)設(shè)計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)元器件目錄表序號文字符號名 稱數(shù)量規(guī)格型號備 注1M1M4電動機(jī)4Y系列三相交流異步電動機(jī)2FR1FR4熱繼電器4JR16B-20/3參照電動機(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起動按鈕1LAY37綠色8SB

25、2停止按鈕1LAY37紅色9SB3轉(zhuǎn)換開關(guān)1LAY37-D2手動/自動轉(zhuǎn)換10SB4SB8手動開關(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電動閥門裝置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1) 程序設(shè)計。根據(jù)控制要求，建立SBR廢水處理系

26、統(tǒng)控制流程圖，如圖11-5所示，表達(dá)出各控制對象的動作順序，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，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，針對運(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)問題及時分析、調(diào)整程序或參數(shù)。3) 系統(tǒng)動態(tài)調(diào)試及運(yùn)行。在動態(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)，采用先手動再自動的調(diào)試方法，逐步進(jìn)行。遇到問題及時停機(jī)，

27、分析產(chǎn)生問題的原因，提出解決問題的方法，同時做好詳盡記錄，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)計按設(shè)計要求設(shè)計繪制電氣裝置總體配置圖、電器板電器元器件平面圖、控

28、制面板電器平面圖及相關(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)場設(shè)計安裝的電器元件和動力設(shè)備有：電磁閥、水位開關(guān)、電動機(jī)、電動閥（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)計安裝的電器元件有：控制按鈕、旋鈕開關(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

29、。進(jìn)出引線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)計電控箱，繪制電控箱安裝圖。本設(shè)計從略。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)計和工藝設(shè)計任務(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編寫設(shè)計說明書、使用說明書和項目設(shè)計小結(jié)1) 依據(jù)原

30、理設(shè)計的過程，編寫設(shè)計說明書，說明書包括如下主要內(nèi)容： 總體設(shè)計方案的選擇說明。 原理電路的設(shè)計說明，各控制要求如何實(shí)現(xiàn)。 電氣系統(tǒng)中主要參數(shù)的計算，主要元件的選擇及說明，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)計圖及控制要求編寫使用說明書，說明書包括如下主要內(nèi)容： 本設(shè)備的實(shí)際用途、功能特點(diǎn)。 系統(tǒng)工作原理簡介。 使用與維護(hù)注意事項。5設(shè)計用參考資料 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 三菱微型可編程序控制器手冊 工廠常用電氣設(shè)備手冊 其他有關(guān)產(chǎn)品使用手冊參考選題一、四層電梯自動控制1控制要求1) 采用PLC構(gòu)成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上

31、、下行由一臺電動機(jī)拖動，電動機(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；電梯開門和關(guān)門按鈕SB5和SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵YA1和YA2控制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST5檢測。此外還有電梯載重超限檢測壓力繼電器KP以及故障報警電鈴HA。控制信號說明如表11-4所示。表11

32、-4 四層電梯控制信號說明輸 入輸 出文字符號說 明文字符號說 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電梯開門按鈕KM1電動機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器SB6

33、電梯關(guān)門按鈕KM2電動機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器SB7檢修開關(guān)YA1電梯開門電磁鐵ST1電梯一層到位限位開關(guān)YA2電梯關(guān)門電磁鐵ST2電梯二層到位限位開關(guān)HA電梯故障報警電鈴ST3電梯三層到位限位開關(guān)ST4電梯四層到位限位開關(guān)ST5電梯關(guān)門到位限位開關(guān)SP電梯載重超限檢測FR電動機(jī)過載保護(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，相應(yīng)指示燈一直接通指示。3) 電梯運(yùn)行時，電梯開門與關(guān)門按鈕不起作用，電梯到達(dá)停在各樓層時，電梯開門與關(guān)門動作可由電梯開門與關(guān)門按鈕控制，也可延時控制，但檢測到電梯超重時，電梯門不能關(guān)閉，并由報警電鈴發(fā)出報警信號。4) 電梯最大運(yùn)行區(qū)間為三

34、層距離，若一次運(yùn)行時間超過30s，則電動機(jī)停轉(zhuǎn)，并由HA報警。5) 檢修開關(guān)SB7接通時，電梯下行停在一層位置，進(jìn)行檢修，其他所有動作均不相應(yīng)。6) 電梯拖動電動機(jī)控制電路有各種常規(guī)電氣保護(hù)，如短路保護(hù)、過載保護(hù)、正反轉(zhuǎn)互鎖等。7) 相關(guān)參數(shù)： 拖動電動機(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，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

35、可以利用電梯模型或模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計說明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計過程和有關(guān)說明。 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)計算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設(shè)計的認(rèn)識和建議等。二、十字路口帶倒計時顯示的交通信號燈控制1控制要求 采用PLC構(gòu)成十字路口帶倒計時顯示的南北向和東西向交通信號燈的電氣控制。系統(tǒng)上電后，交通指揮信號控制系統(tǒng)由由一個3位轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1控制。SA1手柄指向左45º時，接點(diǎn)SA1-1接通，

36、交通指揮系統(tǒng)開始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ?，按照如圖11-9所示工作時序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。正常運(yùn)行時，南北向及東西向均有兩位數(shù)碼管倒計時顯示牌同時顯示相應(yīng)的指示燈剩余時間值。SA1手柄指向中間0º時，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，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?？刂菩盘栒f明見表11-5。圖11-9 十字路口交通燈正常工作時序表11-5 十字路口交通燈控制信號說明輸 入輸 出文字符號說 明文字符號說 明SA1-1交通燈正常工作控制開關(guān)H1南北向

37、綠燈指示SA1-2南北向交通燈常綠控制開關(guān)H2南北向黃燈指示SA1-3東西向交通燈常綠控制開關(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，包括PLC硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制交通信號燈PLC控制程序，有條件可以利用交通燈模型或模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計說明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計過程和有關(guān)說明。 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)計算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。

38、參考資料、參考書及參考手冊。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設(shè)計的認(rèn)識和建議等。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)組控制信號說明見表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)組控制信號說明輸 入輸 出文字符號說 明文字符號說 明SA1-1輸煤機(jī)組手動控制開關(guān)KM1給料器和磁選料器接觸器SA1-2輸煤機(jī)組自動控制開關(guān)KM21#送煤機(jī)接觸器SB1輸煤機(jī)組自動開車按鈕KM3破碎機(jī)接觸器SB2輸煤機(jī)組自動停車按鈕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

39、器SB4給料器和磁選料器手動按鈕KM6回收機(jī)接觸器SB51#送煤機(jī)手動按鈕HL7手動運(yùn)行指示燈SB6破碎機(jī)手動按鈕HL8緊急停車指示燈SB7提升機(jī)手動按鈕HL9系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈SB82#送煤機(jī)手動按鈕HL10系統(tǒng)故障指示燈SB9回收機(jī)手動按鈕HA報警電鈴KMM1M6，YA運(yùn)行正常信號HL16輸煤機(jī)組單機(jī)運(yùn)行指示FRM1M6，YA過載保護(hù)信號輸煤機(jī)組的拖動系統(tǒng)由6臺三相異步電動機(jī)M1M6和一臺磁選料器YA組成。SA1為手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)，SB1和SB2為自動開車/停車按鈕，SB3為事故緊急停車按鈕，SB4SB9為6個控制按鈕，手動時單機(jī)操作使用。HA為開車/停車時訊響器，提示在輸煤機(jī)組附近的工

40、作人員物煤機(jī)準(zhǔn)備起動請注意安全。HL1HL6為MlM6電動機(jī)運(yùn)行指示，HL7為手動運(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) 手動開車/停車功能 SA1手柄指向左45º時，接點(diǎn)SA1-1接通，通過SB4SB9控制按鈕，對輸煤機(jī)組單臺設(shè)備獨(dú)立調(diào)試與維護(hù)使用，任何一臺單機(jī)開車/停車時都有音響提示，保證檢修和調(diào)試時人身和設(shè)備安全。(2) 自動開車/停車功能 SA1手柄指向右45º時，接點(diǎn)SA1-2接通，輸煤機(jī)組自動運(yùn)行。1) 正常開車 按下自動開車按鈕SB1，音響提示5s后，回收電動機(jī)M6起動運(yùn)行并點(diǎn)亮HL6指示燈；

41、10s后，2#送煤電動機(jī)M5電動機(jī)起動運(yùn)行并點(diǎn)亮HL5指示燈；10s后，提升電動機(jī)M4起動運(yùn)行并點(diǎn)亮HL4指示燈；10s后，破碎電動機(jī)M3起動運(yùn)行并點(diǎn)亮HL3指示燈；10s后，1#送煤電動機(jī)M2起動運(yùn)行并點(diǎn)亮HL2指示燈；10s后，給料器電動機(jī)M1和磁選料器YA起動運(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 按下自動開車按鈕SB2，音響提示5s后，給料器電動機(jī)M1和磁選料器YA停車并熄滅HL1指示燈，同時，熄滅HL9系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈；10s后，1#送煤電動機(jī)M2停車并熄滅HL2指示燈；10s后，破碎電動機(jī)M3停車并熄滅HL3指示燈；10s

42、后，提升電動機(jī)M4停車并熄滅HL4指示燈；10s后，2#送煤電動機(jī)M5電動機(jī)停車并熄滅HL5指示燈；10s后，回收電動機(jī)M6停車并熄滅HL6指示燈；輸煤機(jī)組全部正常停車。3) 過載保護(hù) 輸煤機(jī)組有三相異步電動機(jī)M1M6和磁選料器YA的過載保護(hù)裝置熱繼電器，如果電動機(jī)、磁選料器在輸煤生產(chǎn)中，發(fā)生過載故障需立即全線停車并發(fā)出報警指示。系統(tǒng)故障指示燈HL10點(diǎn)亮，HA電鈴斷續(xù)報警20s，HL10一直點(diǎn)亮直到事故處理完畢，繼續(xù)正常開車，恢復(fù)生產(chǎn)。4) 緊急停車 輸煤機(jī)組正常生產(chǎn)過程中，可能會突發(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

43、車按鈕SB3時，輸煤機(jī)組立即全線停車，HA警報聲持續(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，拖動電動機(jī)M1M6和磁選料器YA按照程序全部正常起動運(yùn)行后，HL9指示燈點(diǎn)亮。如果有一臺電動機(jī)或選料器未能正常起動運(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，包括主電路、控制電路及PLC硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要

44、求，編制輸煤機(jī)組PLC控制程序，有條件可以利用模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計說明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計過程和有關(guān)說明。 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)計算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設(shè)計的認(rèn)識和建議等。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端面的加工，采用裝在動力滑臺上的左、右兩個動力頭同時進(jìn)行切削。動力頭的快進(jìn)、工進(jìn)及快退由液壓缸驅(qū)動。液壓系統(tǒng)采用兩位四通電磁閥控制，并用調(diào)整死擋

45、鐵的方法實(shí)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，定位液壓缸動作，工件定位。(2) 工件夾緊 零件定位后，延時15s，夾緊液壓缸動作使零件固定在夾具內(nèi)，同時定位液壓缸退出以保證滑臺入位。(3) 滑臺入位 滑臺帶動動力頭一起快速進(jìn)入加工位置。(4) 加工零件 左右動力頭進(jìn)行兩端面切削加工，動力頭到達(dá)加工終點(diǎn)位置即停止工進(jìn)，延時30s后停轉(zhuǎn)，快速退回原位。(5) 滑臺復(fù)位 左右動力頭退回原位后，滑臺復(fù)位。(6) 夾具松開 當(dāng)滑臺復(fù)位后夾具松開，取出零件。以上各種動作由電磁閥控制，電磁閥動作要求見表11-7。表11-7 電磁閥動作要求YV1YV2YV3YV4YV5定位夾

46、緊入位工進(jìn)退位復(fù)位放松注：“+”號表示電磁閥得電。2控制要求(1) 左右動力頭旋轉(zhuǎn)切削由電動機(jī)M1集中傳動，切削時冷卻泵電動機(jī)同時運(yùn)轉(zhuǎn)。(2) 只有在液壓泵電動機(jī)M3工作，油壓達(dá)到一定壓力（壓力繼電器檢測）后，才能進(jìn)行其他的控制。(3) 機(jī)床即能半自動循環(huán)工作，又能對各個動作單獨(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) 控制信號說明如表11-8所示。表11-8 控制信號說明輸 入輸 出文字符號說 明文字符號說 明SA1-1機(jī)床半自動循環(huán)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)KM1動力頭M1、冷卻泵M2接觸器SA2-1手動定位控制轉(zhuǎn)換開關(guān)KM2液壓泵M3接觸器SA3-1手動入位控制轉(zhuǎn)換開關(guān)

47、YV11#電磁閥SA3-2手動工進(jìn)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)YV22#電磁閥SA3-3手動退位控制轉(zhuǎn)換開關(guān)YV33#電磁閥SB1動力頭M1、冷卻泵M2起動按鈕YV44#電磁閥SB2動力頭M1、冷卻泵M2停止按鈕YV55#電磁閥SB3液壓泵M3起動按鈕HL1動力頭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動力頭M1、冷卻泵M2運(yùn)行信號HL3半自動循環(huán)工作指示KM2液壓泵M3運(yùn)行信號HL4定位指示FR1動力頭M1、冷卻泵M2過載信號HL5入位指示KP壓力繼電器油壓檢測信號HL6工進(jìn)指示SQ動力頭工進(jìn)終點(diǎn)位置檢測信號HL7退位指示HL8故障指示6) 相關(guān)參數(shù)： 動力頭電動機(jī)M1

48、：Y100L-6，1.5 kW，AC380V，4.0A。 冷卻泵電動機(jī)M2：JCB-22，0.15kW，AC380V，0.43A。 液壓泵電動機(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，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關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計說明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計過程和有關(guān)說明。 基于PLC的機(jī)床電氣控制

49、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)計算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊。 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設(shè)計的認(rèn)識和建議等。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)用水過程中，對進(jìn)入水廠原水中2cm3以上的漂浮雜物進(jìn)行過濾除雜。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，既可單臺使用，也可多臺并聯(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控制旋轉(zhuǎn)式濾水器的除雜排污。正常濾水過程：由于旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)

50、水與出水口的水流正常，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)微動開關(guān)無動作輸出，原水正常過濾。除雜排污過程：由于旋轉(zhuǎn)式過濾器長時間過濾原水，勢必在濾水器內(nèi)的過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，這時差壓控制器內(nèi)微動開關(guān)動作輸出，常開觸點(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) 手動調(diào)試和檢修 SA1手柄指向左45º時，接點(diǎn)SA1-1接通，通過SB

51、1、SB2控制按鈕，手動開/關(guān)電動閥，通過SB3、SB4控制按鈕，手動開/關(guān)濾水器電動機(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，接點(diǎn)SA1-2接通，人工起動、停止旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)行除雜排污。(3) 定時自動除雜排污：SA1手柄回零位時，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)式濾水器長時間正常濾水，不能進(jìn)行差壓自動除雜排污。由于旋轉(zhuǎn)式濾水器長時間置于水中，各個機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)會銹蝕，影響過濾和除雜排污或?qū)е滦D(zhuǎn)式濾水器損壞，因此，需要具有定時自動除雜排污功能。(4) 差壓自動除雜排污 SA1手柄回零位時，若濾水器進(jìn)、出水口產(chǎn)生的壓力差高于差

52、壓控制器設(shè)定值時，旋轉(zhuǎn)式濾水器自動進(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，旋轉(zhuǎn)式濾水器自動停止除雜排污，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)部的過濾孔被小顆粒雜物堵死無法排出，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)微動開關(guān)長時間動作（810min），需要立即停車，并發(fā)出聲光報警。(6) 計數(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滑油源源地送入減速機(jī)，液壓泵拖動電動機(jī)與濾水器電動機(jī)同步運(yùn)行。(8) 除雜排污閥門的電動裝置 內(nèi)設(shè)三相交流異步電動機(jī)380V/60W、閥門限位開關(guān)和電動機(jī)過熱保護(hù)，通過正、反相運(yùn)行實(shí)現(xiàn)開閥、關(guān)閥功能。(9) 其他 必要的電氣聯(lián)鎖與保護(hù)，受控對象運(yùn)行狀態(tài)顯示等。10) 相關(guān)參數(shù)1) 濾水器電動機(jī)M1：Y系列，AC380V，1.5 kW，6極；液壓泵電動機(jī)M2：Y系列，AC380V，70W，4極；減速機(jī)4極減速；電動閥電動機(jī)M