電氣控制柜元件安裝與接線－畢業(yè)論文

1、畢 業(yè) 論 文課 題 名 稱電氣控制柜元件安裝與接線分 院/專 業(yè) 班 級學(xué) 號學(xué) 生 姓 名指導(dǎo)教師：張沈宏 2013年5月1日摘要工業(yè)化日新月異的今天，生產(chǎn)線生產(chǎn)的模式已經(jīng)深入到生活的方方面面。隨著科技的不斷發(fā)展、創(chuàng)新使得工業(yè)發(fā)展更加趨向自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)的自動化的步伐是不可阻擋的。也正是這種自動化的生產(chǎn)促進(jìn)了有關(guān)電氣設(shè)備的發(fā)展。電氣控制柜就是其中的一種。電氣控制柜組合比較的靈活，方便運(yùn)輸、搬運(yùn)、安裝也方便，施工的時(shí)間也短、運(yùn)行話費(fèi)低廉等優(yōu)點(diǎn)，受到世界上的各個國家電力工作者的重視。電氣控制柜的發(fā)展趨勢進(jìn)入了21世紀(jì)的今天，根據(jù)國外的新技術(shù)發(fā)展，我國的低壓電器也大步的進(jìn)入了智能化、可通信的第四

2、代產(chǎn)品階段。電氣控制柜主要是由多回路的高壓開關(guān)系統(tǒng)、鎧裝母線、變電站的綜合自動化系統(tǒng)、通訊、遠(yuǎn)動、計(jì)量、電容補(bǔ)償和直流電源等電氣單元的組合而成，主要安裝在一個又防潮、又防銹、又防塵、又防鼠、又防火、又防盜、又隔熱、又全封閉、又可以移動的鋼結(jié)構(gòu)箱體內(nèi)，機(jī)電一體化，全封閉的來運(yùn)行。電氣控制柜的主要特點(diǎn)是有技術(shù)先進(jìn)安全可靠，自動化程度高，工廠預(yù)制化，投資回報(bào)的見效快，占地面積也小，外形較為美觀，容易與環(huán)境協(xié)調(diào)，組合方式靈活等。本文主要向大家介紹有關(guān)電氣控制柜的一些基本的知識。包含有對電氣控制柜的介紹，以及介紹一些電氣控制柜結(jié)構(gòu)，電氣控制柜中一些常用的內(nèi)部元件，電氣控制柜控制的方式，電氣控制柜的控制原

3、理，電器柜中的元件安裝和接線。關(guān)鍵詞：電氣控制柜的結(jié)構(gòu) 電氣控制柜的常用元件 電氣控制柜的控制原理 電氣控制柜元件的安裝 電氣控制柜的電路連接abstract industrialization changes with each passing day today, production line production mode has been deep into every aspect of life. with the continuous development and innovation of science and technology toward automation o

4、f industrial development, the pace of production automation is unstoppable. it is the automation of production to promote the development of the related electrical equipment. electric control cabinet is one of them. electrical control cabinet combination is more flexible, easy to transport, handling

5、, installation is convenient, short construction time and low running cost, etc, have drawn the attention of the countries in the world electrical workers. the development trend of electrical control cabinet has entered the 21st century today, according to the foreign new technology development, our

6、 countrys low voltage electrical appliances also big step into the intelligent, can communication phase of the fourth generation of products. electric control cabinet is mainly composed of multi loop system of high voltage switch, armoured bus and transformer substation integrated automation system,

7、 communication, remote, measurement, capacitance compensation and dc power supply electric unit combination and become, mainly installed in a moisture, rust, dust, and rat, and fire prevention, anti-theft, insulation, and totally enclosed, and can be moved inside the steel structure housing, electro

8、mechanical integration, totally closed to run. electrical control cabinet of the main features are safe and reliable advanced technology, high degree of automation, factory, return on investment of quick effect, the area is small, more beautiful appearance, easy and environmental coordination, flexi

9、ble combination, etc. in this paper, we introduce some basic knowledge about electrical control cabinet. include introduction to electrical control cabinet, electric control cabinet structure, and introduces some of some commonly used internal components, electrical control cabinet control by means

10、of electrical control cabinet, electric control cabinet, the control principle of electrical cabinet installation and wire connection. key words: the structure of the electrical control cabinet of the commonly used elements control principle of electrical control cabinet of the installation of the e

11、lectrical control cabinet of the circuit connection 目錄摘要abstract目錄第一章 緒論1.1 課題背景1.2 課題意義1.3 基本內(nèi)容第二章 電氣控制柜介紹2.1 電氣控制柜標(biāo)準(zhǔn)2.2 電氣控制柜結(jié)構(gòu)2.3 電氣控制柜的內(nèi)部元件第三章 電氣控制柜控制3.1 電氣控制柜的控制原理第四章 元件安裝和接線4.1 電氣控制柜元件的安裝4.2 電氣控制柜的接線結(jié)論謝辭參考文獻(xiàn)第1章 緒論1.1 課題背景面對實(shí)習(xí)的到來，作為一名機(jī)電專業(yè)的學(xué)生我選擇了上海箭和機(jī)電設(shè)備安裝工程有限公司完成我的實(shí)習(xí)期。上海箭和機(jī)電設(shè)備安裝工程有限公司位于嘉定安亭鎮(zhèn)，專業(yè)

12、從事電氣控制柜的設(shè)計(jì)制作，以及工業(yè)自動化設(shè)備的電氣安裝、調(diào)試、維護(hù)和保養(yǎng)工作。公司的前身，是于2001 年成立的江蘇啟安建設(shè)集團(tuán)有限公司上海分公司機(jī)電工程項(xiàng)目部。在電氣控制柜制作方面，箭和擁有成熟的工藝和豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且非常熟悉各個國家的接線標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，能結(jié)合美國、德國、日本等國家不同的標(biāo)準(zhǔn)，制定相應(yīng)的安裝工藝流程與檢測標(biāo)準(zhǔn)。在汽車、化工、煙草、日用消費(fèi)品等行業(yè)取得了良好的業(yè)績，深得用戶的好評。上海箭和機(jī)電設(shè)備安裝工程有限公司的主要產(chǎn)品有大眾項(xiàng)目控制柜、通用項(xiàng)目控制柜、寶馬項(xiàng)目控制柜、庫卡項(xiàng)目控制柜、呂策控制柜、3m烘房項(xiàng)目、三菱電機(jī)以及一系列的現(xiàn)場的安裝。我主要實(shí)習(xí)的崗位是現(xiàn)場電氣方面的

13、接線以及公司里面控制柜的元件組裝與接線。1.2 課題意義本課題旨在通過簡單地闡述而讓人大致的了解電氣控制柜從一開始的零件通過元件的安裝、接線等組裝成完整的電氣控制柜的過程工藝。其中以上海大眾生產(chǎn)線為具體參考對象介紹了電氣控制柜的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部元件，通過了解電氣的原理圖等來明了控制柜控制的原理。這些雖然比較淺薄但卻是更深層次研究發(fā)展不可或缺的基礎(chǔ)，所以掌握這些基礎(chǔ)對未來決定從事這個行業(yè)的個人來說的還是很有必要的。1.3 基本內(nèi)容 這次的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)的對象為電氣控制柜，主要從電氣控制柜的組成結(jié)構(gòu)、電氣控制柜的控制、電氣控制柜元件安裝和接線等方面入手來寫的。 電氣控制柜的組成結(jié)構(gòu)這一章主要就是了解由哪些

14、結(jié)構(gòu)組成了控制柜的；電氣控制柜的控制這一章則著重寫了電氣原理圖，而元件配置、接線就只是簡單的介紹了下；而電氣控制柜元件安裝與接線這一章中元件安裝包括了元件的劃分原則和安裝的些許要求；接線主要就是接線圖的繪制原則和接線的要求。因?yàn)閭€人學(xué)識的限制，其中的接線圖的繪制原則是以參考文獻(xiàn)上摘取為重，還望老師見諒。第2章 電氣控制柜介紹2.1 電氣控制柜參數(shù)(大眾的資料)2.1.1電氣控制柜的規(guī)格（1） 顏色ral 7035（2） 深600 mm（3） 高2000 mm 包括支座200 mm電纜進(jìn)口處配置毛刷（4） 底板由三部分構(gòu)成,電纜進(jìn)口處配置毛刷（5） 無側(cè)壁板(須單獨(dú)訂購)（6） 封閉式后墻，無熱

15、交換器（7） 柜內(nèi)配有照明由柜門照明開關(guān)控制并配備插座(滿足3種柜寬)（8） 設(shè)備電路圖紙安放袋和電腦放置支架2.1.2 散熱計(jì)算（1） 每個電氣控制柜必須由使用rittal therm軟件進(jìn)行散熱計(jì)算(軟件有19種語言可選)并提交相應(yīng)的報(bào)告,如有需要則增建一個熱交換器/空調(diào)設(shè)備。（2） 為此將在柜門處額外開口安裝所需的散熱設(shè)備。(3) 原則上如果可以調(diào)整柜寬，盡量不使用額外的散熱設(shè)備(4) 散熱計(jì)算報(bào)告作為歸檔文件提交2.1.3 型號標(biāo)準(zhǔn)圖2.1 型號標(biāo)準(zhǔn)解釋2.1.4 標(biāo)識標(biāo)識舉例圖2.2 標(biāo)識舉例(1) 標(biāo)識包括了出自eplan的圖紙?zhí)栜囬g生產(chǎn)線， 工作組，工位號(2) 標(biāo)識應(yīng)使用德語書

16、寫!(3) 標(biāo)識由電氣供應(yīng)商完成標(biāo)注!(4) 標(biāo)識書寫帶: p-touch(brother 公司)!(5) 標(biāo)識卷型號: tz-651(6) 標(biāo)識書寫帶寬: 24mm (1“)(7) 顏色: schwarz auf gelb(8) 字體: arial, 18mm, fett2.1.5 放置安全區(qū)域圖2.3 電氣柜的安全放置區(qū)域應(yīng)急通道和安全保護(hù)裝置等不允許因?yàn)楦鞣N電氣控制柜的放置而影響或限制其使用功能!2.2 電氣控制柜結(jié)構(gòu)2.2.1 焊接配電柜(kv) 控制焊接設(shè)備圖2.4 kv柜2.2.2供電柜(sv) 配電方面的控制圖2.5 sv柜2.2.3 bs/sps設(shè)備柜及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖2.6 bs設(shè)

17、備柜2.2.4 變頻器控制柜（as） 通過控制進(jìn)行變頻調(diào)速來滿足生產(chǎn)工藝的需求圖2.7 as柜2.2.5 制動電阻的安裝制動電阻安裝在變頻器控制柜上方或者在獨(dú)立的托架上 圖2.8 制動電阻安裝2.2.6 ltze lsc-b 型支架導(dǎo)軌 架線的方式如同線槽架線方式并可以從接線齒軌上下兩層架線。與線槽架線不同的是導(dǎo)線在接線齒中被固定并從后方通過線夾與前面的元件相連。架線途徑中必須嚴(yán)格規(guī)定不許有交叉架線出現(xiàn)。垂直方向?qū)Ь€用線夾在側(cè)面后方固定。水平導(dǎo)線架在齒軌柱之間。這種架線結(jié)構(gòu)不再要求柜后側(cè)具有易達(dá)性2.2.8測試接線柱24v測試接線柱的安裝連接（測試接線柱安裝在每個電流電路的接線柱組內(nèi)， 使用字

18、母升序方式進(jìn)行標(biāo)識；可根據(jù)需要使用分隔板。）n中線測試接線柱的安裝連接（至少保證有一個預(yù)留的接線柱；n中線接線柱的橋接使用雙倍搭接方式實(shí)施。）2.2.9電源線安裝 24v電源線安裝尺寸（24v的電源線(執(zhí)行電壓)的安裝尺寸為5x2,5mm2）2.2.10 供電柜(sv)安裝要求 標(biāo)識：電纜以及分軌圖2.9 電纜標(biāo)識2.2.11 設(shè)備柜bs/sps安裝要求電源接線柱：標(biāo)識帶有電壓符號圖2.10 電源線標(biāo)識單芯導(dǎo)線標(biāo)識：（1) 連接電氣元件例如安全開關(guān)，繼電器，馬達(dá)保護(hù)開關(guān),電動設(shè)備等的單芯導(dǎo)線應(yīng)按照相應(yīng)的接線柱編號進(jìn)行標(biāo)識。（2) 插拔方式與接線柱相連接的導(dǎo)線不使用單芯導(dǎo)線標(biāo)識。（3) 在同一個

19、接線柱處連接兩根單芯導(dǎo)線時(shí)， 每根單芯導(dǎo)線應(yīng)配有獨(dú)立的絕緣外層和相應(yīng)的標(biāo)識。（4) 應(yīng)避免雙線共同使用同一絕緣外層。2.3 電氣控制柜的內(nèi)部元件2.3.1 遠(yuǎn)程控制主開關(guān) 控制外來電壓的開關(guān)圖2.11 遠(yuǎn)程控制主開關(guān)2.3.2 24v直流電源（西門子電源裝置）（1）允許在需要的情況下增加電源（2）注意：電源輸出端調(diào)節(jié)到26v !因?yàn)樵陂L距離線路中電路電壓有較大的損耗，要保障用戶端24v電壓。 2.3.3 控制系統(tǒng)（simatic s7 319f cpu） 實(shí)習(xí)主要是接線對這個沒有什么接觸,這是成品直接安裝上去的。圖2.12 cpu2.3.4 et200s系列im151-3pn接口模塊 這個是接

20、線用的圖2.13 接口模塊2.3.5 設(shè)備柜中分布式io et200s系列 控制下層設(shè)備的圖2.14 et200s系列2.3.6 et200s模塊標(biāo)識 （1）im接口模塊和其“非安全型“數(shù)字輸入輸出模塊使用白色底面標(biāo)識。（2）電源模塊(非profisafe模塊)使用藍(lán)色底面的標(biāo)識,并標(biāo)注相應(yīng)的熔斷器及電位名稱（3）所有安全組件(profisafe)使用黃色底面標(biāo)識（4）只允許使用siemens原裝標(biāo)識牌!2.3.7 et200s模塊安裝排序 接口模塊: im151-3 pn-fo供電模塊: pm供電模塊: pm標(biāo)準(zhǔn)輸入模塊: digitaleingabebaugruppe 4di standa

21、rd安全輸入模塊: 4/8 f-di profisafe, dc 24v供電模塊: pm供電模塊: pm標(biāo)準(zhǔn)輸出模塊: digitalausgabebaugruppe 4 do standard安全輸出模塊: 4 f-do profisafe, dc 24v2.3.8 安全模塊地址f地址可以通過安全模塊本身的dil開關(guān)按照硬件電路圖設(shè)計(jì)給出的e/a地址進(jìn)行設(shè)置 2.3.9 設(shè)備柜中profinet總線（西門子產(chǎn)品） 設(shè)備中必須的通信總線圖2.15 總線的接頭2.3.10 profinet lwl光纖總線 注意剝離工具的選擇要求與所使用接頭相同的公司產(chǎn)品！圖2.16 光纖總線接頭2.3.11 設(shè)

22、備柜及網(wǎng)柜中支架導(dǎo)軌上profinet/lwl出口端接口圖2.17 lwl類型第3章電氣控制柜控制3.1 電氣控制柜控制原理 電氣控制柜的控制是通過控制系統(tǒng)來控制的，電氣控制系統(tǒng)圖是由電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖組成。3.1.1 電氣原理圖是為了方便看圖和理解控制線路，根據(jù)結(jié)構(gòu)簡單、層次分明清晰的原則，采用電器元件展開的形式來繪制的。它包括所有的電器元件的導(dǎo)電部件和接線端子，但不按照電器元件的實(shí)際布置位置來進(jìn)行繪制，也不反映電器元件的實(shí)際的大小情況。圖3.1 電氣原理圖電氣原理圖上的電路一般分主電路和輔助電路（控制電路）兩部分。 （1)主電路是電氣控制線路中大電流通過的部分，包括從電

23、源到電機(jī)之間相連的電器元件；一般由組合開關(guān)、主熔斷器、接觸器主觸點(diǎn)、熱繼電器的熱元件和電動機(jī)等組成。 （2)輔助電路是控制線路中除主電路以外的電路，其流過的電流比較小和輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路和保護(hù)電路。其中控制電路是由按鈕、接觸器和繼電器的線圈及輔助觸點(diǎn)、熱繼電器觸點(diǎn)、保護(hù)電器觸點(diǎn)等組成。3.1.2電氣布置圖主要是用來表明電氣設(shè)備上元件的實(shí)際位置，為生產(chǎn)機(jī)械電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的資料。圖3.2 電氣布置圖 電氣安裝接線圖: 是為了安裝電氣設(shè)備和電氣元件、進(jìn)行配線或檢修電器故障服務(wù)的。在途中可顯示各電氣設(shè)備中各元件的空間位置和接線情況，它可在安裝或檢修時(shí)多早原

24、理圖使用。圖3.3 安裝接線圖第4章 元件安裝和接線 4.1 電氣控制柜元件的安裝 4.1.1 元件劃分的原則由于各種電器元件安裝位置不同，在構(gòu)成一個完整的電氣控制系統(tǒng)時(shí)，就必須劃分組件。劃分組件的原則是（1）把功能相似的元件組合在一起（2） 盡可能減少組件之間的連線數(shù)量，同時(shí)把接線關(guān)系密切的控制電器置于同一組件中，強(qiáng)弱電控制器分離，以減少干擾（3） 為力求整齊美觀，可把外形尺寸、重量相近的電器組合在一起（4） 為了電氣控制系統(tǒng)便于檢查與調(diào)試，把需經(jīng)常調(diào)節(jié)、維護(hù)和易損元件組合在一起4.1.2元件安裝要求（1）元件應(yīng)該按照制造的廠規(guī)定的安裝條件而進(jìn)行安裝 （2） 有圖紙的話必須按照圖紙來進(jìn)行安裝

25、 （3） 組裝前首先了解圖紙及技術(shù)方面的要求 （4） 檢查產(chǎn)品的型號、元件的型號、規(guī)格、數(shù)量是否與圖紙上需要的一樣以及元件有無損壞的 （5） 安裝元件應(yīng)該從正面來看，由左邊到右邊，由上面到下邊來安裝，且同一型號產(chǎn)品應(yīng)該保持組裝的一致性 （6） 所有的電器元件及附件都應(yīng)該安裝在支架和地板上，不能掛在電器及連接的線上 （7） 要接線的元件附近都要貼貼紙，標(biāo)注的內(nèi)容要與圖紙上的一樣 4.2 電氣控制柜的接線4.2.1接線圖的繪制原則（參考文獻(xiàn)）：（1） 接線圖相接線表的繪制應(yīng)符合gb6988.61993中控制系統(tǒng)功能表圖的繪制的規(guī)定；（2） 所有電氣元件及其引線應(yīng)標(biāo)注與電氣原理圖中相一致的文字符號及

26、接線號。原理圖中的項(xiàng)目代號、端子號及導(dǎo)線號的編制分別應(yīng)符合gb5094-1985電氣技術(shù)中的項(xiàng)目代號、gb4026-1992電器設(shè)備接線端子和特定導(dǎo)線線端的識別及應(yīng)用字母數(shù)字系統(tǒng)的通則及gb4884-1985絕緣導(dǎo)線標(biāo)記等規(guī)定；（3） 與電氣原理圖不同，在接線圖中同一電器元件的各個部分(觸頭、線圈等)必須畫在一起（4） 電氣接線圖一律采用細(xì)線條繪制。走線方式分板前走線及板后走線兩種，一般采用板前走線，對于簡單電氣控制部件，電器元件數(shù)量較少，接線關(guān)系又不復(fù)雜的，可直接畫出元件間的連線；對于復(fù)雜部件，電器元件數(shù)量多，接線較復(fù)雜的情況，一般是采用走線槽，只要在各電器元件上標(biāo)出接線號，不必畫出各元件間連線；（5） 接線圖中應(yīng)標(biāo)出配線用的各種導(dǎo)線的型號、規(guī)格、截面積及顏色要求等；（6） 部件與外電路連接時(shí)，大截面導(dǎo)線進(jìn)出線宜采用連接器連接，其它應(yīng)經(jīng)接線端于排連接。4.2.2 接線的要求（1）一定要按圖