[工學(xué)]電氣控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)

1、電氣控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)班 級(jí) d電氣081、d自動(dòng)化081指導(dǎo)教師 張春光 秦緒平 學(xué) 期 10-11-2 淮海工學(xué)院電子工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化系2011年6月一、課程設(shè)計(jì)的步驟、要求及學(xué)時(shí)分配課程設(shè)計(jì)主要有如下步驟：a) 準(zhǔn)備階段：由指導(dǎo)教師根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)編寫(xiě)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。任務(wù)書(shū)一般包含課題概況、設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)任務(wù)、時(shí)間分配等內(nèi)容。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)應(yīng)在課程設(shè)計(jì)之初發(fā)給學(xué)生。b) 總體方案選擇階段：學(xué)生收到任務(wù)書(shū)后熟悉課題、明確設(shè)計(jì)要求及任務(wù)，查找資料，論證、確定本設(shè)計(jì)的總體方案。c) 原理設(shè)計(jì)階段。給出完整的電路原理圖與軟件程序。d) 仿真調(diào)試階段：通過(guò)step7-micro/win32編程軟

2、件進(jìn)行仿真調(diào)試，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。f）設(shè)計(jì)提交的成果材料 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，與任務(wù)書(shū)一并裝訂成冊(cè)；本次課程設(shè)計(jì)在校內(nèi)完成，主要方式是校內(nèi)理論設(shè)計(jì)為主，要進(jìn)行plc調(diào)試仿真。設(shè)計(jì)時(shí)間3周，2011年6月13日2011年7月1日。具體安排分以下幾個(gè)階段：Ø 接受課題，方案設(shè)計(jì)，查閱資料； （2天）Ø 設(shè)計(jì)、電路計(jì)算； （5天）Ø 仿真調(diào)試； （5天）Ø 書(shū)寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、調(diào)試報(bào)告； （2天）Ø 設(shè)計(jì)考核 （1天）二、 考核內(nèi)容和方式學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)程中，必須每天按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)上的要求按時(shí)完成設(shè)計(jì)。在課程設(shè)計(jì)結(jié)束后寫(xiě)出設(shè)計(jì)報(bào)告，對(duì)本階段課程設(shè)計(jì)作一個(gè)論

3、述性總結(jié)。設(shè)計(jì)成績(jī)由指導(dǎo)設(shè)計(jì)教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)成果（含圖紙和說(shuō)明書(shū)），綜合學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的表現(xiàn)，按“優(yōu)、良、中、及格、不及格”5級(jí)分制綜合評(píng)定。三、課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)可以采用計(jì)算機(jī)打印，打印格式和要求按照學(xué)校教務(wù)處統(tǒng)一的格式要求。也可以使用由學(xué)校統(tǒng)一印制的課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)報(bào)告專(zhuān)用紙，采用黑色墨水工整書(shū)寫(xiě)，并配上封面，裝訂成冊(cè)。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)文檔格式見(jiàn)附錄1。綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：課題名稱(chēng)Ø 內(nèi)容摘要Ø 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求Ø 比較和選定設(shè)計(jì)的系統(tǒng)方案，畫(huà)出系統(tǒng)框圖Ø 單元電路設(shè)計(jì)、參數(shù)選擇和器件選擇Ø 畫(huà)出完整的電路圖，并說(shuō)明電

4、路的工作原理Ø 熟悉使用的主要儀器和儀表的工作原理和使用方法Ø 總結(jié)設(shè)計(jì)電路的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，指出課題的核心及使用價(jià)值，提出改進(jìn)意見(jiàn)Ø 計(jì)算機(jī)仿真，并進(jìn)行理論分析Ø 列出參考文獻(xiàn)四、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)要求設(shè)計(jì)主電路。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：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：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)

5、中的項(xiàng)目代號(hào)要求標(biāo)注器件的項(xiàng)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)。五工藝設(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,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s

6、br廢水處理電氣控制系統(tǒng)設(shè)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(chē)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

7、操作和使用。sbr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(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1所示。圖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

8、管路上安裝了排空電磁閥，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

9、池中的水位降至低水位時(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

10、：閥體d97a1x5-10zb-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

11、) 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(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、?？刂?，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)，

12、其熱繼電器的常開(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

13、電路如圖2所示。圖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嘟涣麟娫吹淖饔茫褂煤途S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

14、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(jì) sbr廢水處理系統(tǒng)交流控制電路如圖3所示。圖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)后與中間繼電器ka1

15、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×

16、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(lèi)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plc機(jī)型及外

17、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，最好不要使用plc自身的2

18、4v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1和表2分別為sbr廢水處理系統(tǒng)plc輸入和輸出接口功能表。表1 sbr廢水處理系統(tǒng)plc輸入接口功能表序號(hào)工位名稱(chēng)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)）sb3-1x01010旋鈕開(kāi)關(guān)（手動(dòng)）sb3-2x

19、01111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2 sbr廢水處理系統(tǒng)plc輸出接口功能表序號(hào)工位名稱(chēng)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污水池低水位綠色指示燈hl8y0035清水池高

20、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(chēng)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制回路、plc控制回路、各種保護(hù)聯(lián)鎖電路

21、、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3所示。表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(chēng)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1lay37紅色9sb3轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)1lay37-d2手

22、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)控制流程圖，如圖5所示，表達(dá)出各控制對(duì)象的動(dòng)作順序，相互間的

23、制約關(guān)系。在明確plc寄存器空間分配，確定專(zhuān)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)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

24、改進(jìn)。圖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6所示。圖6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序圖6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序（續(xù)1）圖6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序（續(xù)2）圖6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序（續(xù)3）圖6 sbr廢水處理系統(tǒng)plc控制梯形圖程序（續(xù)4）圖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

25、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(chēng)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7圖8所示。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

26、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7 電控箱電器板元件布置圖 圖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)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

27、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

28、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1-4所示。表1-4 四層電梯控制信號(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

29、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

30、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)。

31、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。 p

32、lc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，交通指揮系統(tǒng)開(kāi)始按常規(guī)正?？刂乒δ芄ぷ?，按照如圖1-9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

33、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。控制信號(hào)說(shuō)明見(jiàn)表2-5。圖2-9 十字路口交通燈正常工作時(shí)序表2-5 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sa1-2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

34、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、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(chē)間輸煤機(jī)組控

35、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3-10所示，輸煤機(jī)組控制信號(hào)說(shuō)明見(jiàn)表11-6。圖3-10 輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)示意圖表3-6 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(chē)按鈕km3破碎機(jī)接觸器sb2輸煤機(jī)組自動(dòng)停車(chē)按鈕km4提升機(jī)接觸器sb3輸煤機(jī)組緊急停車(chē)按鈕km52#送煤機(jī)接觸器sb4給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(chē)指示燈sb7提升機(jī)手動(dòng)按鈕hl

36、9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(chē)/停車(chē)按鈕，sb3為事故緊急停車(chē)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(chē)/停車(chē)時(shí)訊響器，提示在輸煤機(jī)組附近的工作人員物煤機(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(chē)指示，hl9為系統(tǒng)運(yùn)行正常指示，hl10為系統(tǒng)故障

37、指示。2輸煤機(jī)組控制要求(1) 手動(dòng)開(kāi)車(chē)/停車(chē)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(chē)/停車(chē)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(chē)/停車(chē)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(chē) 按下自動(dòng)開(kāi)車(chē)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，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

38、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(chē) 按下自動(dòng)開(kāi)車(chē)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(chē)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(chē)并熄滅hl2指示燈；10s后，破碎電動(dòng)機(jī)m3停車(chē)并熄滅hl3指示燈；10s后，提升電動(dòng)機(jī)m4停車(chē)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(chē)并熄滅hl5指示燈；10s后，回收電動(dòng)機(jī)m6停車(chē)并熄滅hl6指示燈；輸煤機(jī)組全

39、部正常停車(chē)。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(chē)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(chē)，恢復(fù)生產(chǎn)。4) 緊急停車(chē) 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(chē)按鈕，實(shí)現(xiàn)緊急停車(chē)防止事故擴(kuò)大。緊急停車(chē)與正常停車(chē)不同，當(dāng)按下紅色蘑菇形緊急停車(chē)按鈕sb3時(shí)，輸煤機(jī)組立即全線停車(chē)，ha警報(bào)聲持續(xù)10s停止，緊急停車(chē)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

40、，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(chē)。(3) 相關(guān)參數(shù)1) m1m6及磁選料器ya功率如圖3-11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

41、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、全自動(dòng)洗衣機(jī)電氣控制1洗衣機(jī)概況全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)如圖4-11所示。圖4-11 全自動(dòng)洗衣機(jī)的基本結(jié)構(gòu)圖全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)流程示意圖如圖4-12所示。圖4-12 全自動(dòng)洗衣機(jī)的單循環(huán)流程示意圖 洗衣機(jī)的進(jìn)水、排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥執(zhí)行；洗滌正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)由洗滌電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)波盤(pán)正、反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)；脫水時(shí)由脫水電磁離合器合上、排水電磁閥吸合、洗滌電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)進(jìn)行甩干

42、；洗滌完成由蜂鳴器報(bào)警。2控制要求（）按啟動(dòng)按鈕，首先進(jìn)水電磁閥打開(kāi)，進(jìn)水指示燈亮。 （）按上限按鈕，進(jìn)水指示燈滅，攪輪在正反攪拌，兩燈輪流亮滅。 （）等待幾秒鐘，排水燈亮，后甩干桶燈亮了又滅。 （）按下限按鈕，排水燈滅，進(jìn)水燈亮。 （）重復(fù)兩次（）（）的過(guò)程 （）第三次按下限按鈕時(shí)，蜂鳴器燈亮五秒鐘后滅，整個(gè)過(guò)程結(jié)束。 （）操作過(guò)程中，按停止按鈕可結(jié)束動(dòng)作過(guò)程。 （）手動(dòng)排水按鈕是獨(dú)立操作命令，按下手動(dòng)排水后，必須要按下限按鈕。（9）控制信號(hào)說(shuō)明如表4-7所示。表4-7 控制信號(hào)說(shuō)明3設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行全自動(dòng)洗衣機(jī)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

43、路。2) 根據(jù)控制要求，編制全自動(dòng)洗衣機(jī)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的全自動(dòng)洗衣機(jī)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。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(chē)間的進(jìn)水管道入口處，根

44、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

45、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5-13所示。圖5-13 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(chē)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

46、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)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(chē)，并發(fā)出聲光報(bào)警。(6) 計(jì)數(shù)功能 該設(shè)備不管進(jìn)

47、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：a

48、c380v，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5-8。表5-8 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)閥接觸器sb1手動(dòng)開(kāi)電動(dòng)閥按鈕km3濾水器、液壓泵運(yùn)行接觸器sb2手動(dòng)關(guān)電動(dòng)閥按鈕hl1手動(dòng)控制指示燈sb3手動(dòng)開(kāi)濾水器、液壓泵按鈕hl2人工除雜排污指示燈sb4手動(dòng)關(guān)濾水器、液壓泵按鈕hl3定時(shí)自動(dòng)除雜排污指示燈kp

49、差壓變送器信號(hào)hl4差壓自動(dòng)除雜排污指示燈km1開(kāi)電動(dòng)閥信號(hào)hl5故障指示燈km2關(guān)電動(dòng)閥信號(hào)hl6開(kāi)電動(dòng)閥指示燈km3濾水器、液壓泵運(yùn)行信號(hào)hl7關(guān)電動(dòng)閥指示燈fr電動(dòng)機(jī)過(guò)載信號(hào)hl8濾水器、液壓泵運(yùn)行指示燈sq1電動(dòng)閥打開(kāi)限位開(kāi)關(guān)ha報(bào)警電鈴sq2電動(dòng)閥關(guān)閉限位開(kāi)關(guān)h除雜排污次數(shù)顯示（5位）3設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(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，編制旋轉(zhuǎn)式濾水器控制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的旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系

50、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。六、搶答器plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1設(shè)備概況實(shí)用搶答器的這一產(chǎn)品是各種競(jìng)賽活動(dòng)中不可缺少的設(shè)備，無(wú)論是學(xué)校、工廠、軍隊(duì)還是益智性電視節(jié)目，都會(huì)舉辦各種各樣的智力競(jìng)賽，都會(huì)用到搶答器。目前市場(chǎng)上已有的各種各樣的智力競(jìng)賽搶答器絕大多數(shù)是早期設(shè)計(jì)的，只具有搶答鎖定功能的一個(gè)電路，以模擬電路、數(shù)字電路或者模擬電路與數(shù)字電路相結(jié)合的產(chǎn)品，這部分搶答器已相當(dāng)成熟?，F(xiàn)在的搶答器具有倒計(jì)時(shí)、定

51、時(shí)、自動(dòng)（或手動(dòng)）復(fù)位、報(bào)警（即聲響提示，有的以音樂(lè)的方式來(lái)體現(xiàn)）、屏幕顯示、按鍵發(fā)光等多種功能。但功能越多的電路相對(duì)來(lái)說(shuō)就越復(fù)雜，且成本偏高，故障高，顯示方式簡(jiǎn)單(有的甚至沒(méi)有顯示電路)，無(wú)法判斷提前搶按按鈕的行為，不便于電路升級(jí)換代。本設(shè)計(jì)要求就是利用plc作為核心部件進(jìn)行邏輯控制及信號(hào)的產(chǎn)生，用plc本身的優(yōu)勢(shì)使競(jìng)賽真正達(dá)到公正、公平、公開(kāi)。2控制要求1）搶答器同時(shí)供8名選手或8個(gè)代表隊(duì)比賽，分別用8個(gè)按鈕s0 s7表示。2）設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)清除和搶答控制開(kāi)關(guān)s，該開(kāi)關(guān)由主持人控制。3）搶答器具有鎖存與顯示功能。即選手按動(dòng)按鈕，鎖存相應(yīng)的編號(hào)，并在led數(shù)碼管上顯示，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警聲響提

52、示。選手搶答實(shí)行優(yōu)先鎖存，優(yōu)先搶答選手的編號(hào)一直保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。4）搶答器具有定時(shí)搶答功能，且一次搶答的時(shí)間由主持人設(shè)定（如30秒）。當(dāng)主持人啟動(dòng)"開(kāi)始"鍵后，定時(shí)器進(jìn)行減計(jì)時(shí)，同時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出短暫的聲響，聲響持續(xù)的時(shí)間0.5秒左右。5）參賽選手在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行搶答，搶答有效，定時(shí)器停止工作，顯示器上顯示選手的編號(hào)和搶答的時(shí)間，并保持到主持人將系統(tǒng)清除為止。6）如果定時(shí)時(shí)間已到，無(wú)人搶答，本次搶答無(wú)效，系統(tǒng)報(bào)警并禁止搶答，定時(shí)顯示器上顯示00。3設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行搶答器plc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，編制搶答器plc控制應(yīng)用程序。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的搶答器電氣控制系統(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)