成都陳毅精神

1、南昌工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計題 目： 基于PLC的自動加料機控制系統(tǒng) 學(xué) 院： 機械與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 09機電一體化22姓 名： 222 學(xué) 號： 222 指導(dǎo)教師： 222 完成日期： 2012 年 6 月摘要總結(jié).53 致謝.54 參考文獻(xiàn).5554第一章 緒論1.1 設(shè)計背景和研究意義 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，整個國家自動化水平和信息化水平的長足發(fā)展，社會對這方面的要求越來越多。以前的工廠都是利用人工的方式進(jìn)行生產(chǎn)加工，這樣的工作的方式，不僅沒有安全保障，而且沒有很高的經(jīng)濟效益。特別是加工制造業(yè)方面，都是小工廠，小作坊形式，沒有自動化的設(shè)備，什么事只能靠人力去做，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)里體現(xiàn)的更明顯。而

2、制造業(yè)是我國經(jīng)濟增長的主導(dǎo)部門和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ)；作為經(jīng)濟社會發(fā)展的重要依托，制造業(yè)是我國城鎮(zhèn)就業(yè)的主要渠道和國際競爭力的集中體現(xiàn)。是提高我國國民生產(chǎn)的重要支柱，制造業(yè)直接體現(xiàn)了一個國家的生產(chǎn)力水平，是區(qū)別發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家的重要因素，制造業(yè)在世界發(fā)達(dá)國家的國民經(jīng)濟中占有重要份額。 改革開發(fā)以來，國內(nèi)的發(fā)展形式越來越好，競爭也越來越激烈，高科技設(shè)備逐漸代替了以前的手工操作方式，自動化設(shè)備也越來越多，自動控制系統(tǒng)用的越來越多。公司面對的壓力也越來越大，不僅要考慮國內(nèi)的對手，國外的競爭逐步加大，隨著信息科技、市場經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，國內(nèi)、國際市場競爭日益激烈，產(chǎn)品更新更為迅速，尤其是隨著高新科技的日新

3、月異，產(chǎn)品的類型、工藝外形越來越復(fù)雜，再加上企業(yè)經(jīng)營與發(fā)展必會面對對勞工的短缺、人工成本要省力化、合理化與自動化的發(fā)展趨勢！傳統(tǒng)的手工送料已經(jīng)不能滿足要求，這時自動加料機就應(yīng)運而生。在今天現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域中，什么是加料機呢？顧名思義，加料機就是專門用于粒料，粉料，片狀料，帶狀等材料的自動化，數(shù)控化，精確化的輸送機器，無論是輕工行業(yè)還是重工業(yè)都不可缺少的設(shè)備。傳統(tǒng)觀念，送料機是借助于機器運動的作用力加于材料，對材料進(jìn)行運動運輸?shù)臋C器。 特別是近年來，各項技術(shù)的不斷發(fā)展，如自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、檢測技術(shù)和信息技術(shù)，使得這些應(yīng)用的領(lǐng)域越來越多。作為輔助裝置的送料機構(gòu)自動化水平也需要越來越

4、高。提高自動化的水平不僅可以提高效率、產(chǎn)品的質(zhì)量同時也能保證工人的人身安全。 綜上所述，在本著節(jié)約資金、降低成本，提高生產(chǎn)效率，保障人身安全的情況下對加料機機構(gòu)進(jìn)行自動化設(shè)計。設(shè)計出更加適合于工作環(huán)境的加料機構(gòu)。此設(shè)計中自動加料機控制體統(tǒng)就是采用以PLC為核心的自動控制技術(shù)來實現(xiàn)功能來實現(xiàn)的。1.2 自動加料機控制系統(tǒng)的技術(shù)要求 近年來，在玻璃制造行業(yè)中，玻璃全電熔技術(shù)中的人工加料方式逐漸被自動加料系統(tǒng)取代。自動加料系統(tǒng)具有工作時間長、操作簡單、加料均勻、自動化程度高等優(yōu)點，因此，一些有實力采用全電熔的玻璃產(chǎn)家已經(jīng)開始使用自動加料設(shè)備。為此，本人以此設(shè)計一套以PLC程序控制的自動加料設(shè)備的控制

5、的程序。工藝要求如下：自動加料機的機械系統(tǒng)共設(shè)計了2臺電動機，振動電機和變頻電機，分別實現(xiàn)對加料設(shè)備的振動和對傳送帶的驅(qū)動。振動是使物料能順利的下落到傳送帶上，不至于卡住。驅(qū)動電機是驅(qū)動傳送帶運動，將物料裝入下料口中。此系統(tǒng)的工作全過程是：啟動系統(tǒng)，然后推動手臂到位，待到手臂到位后觸動行程開關(guān)，此時給PLC一個信號驅(qū)動變頻器啟動。接著啟動變頻電機E13，此時變頻電機驅(qū)動傳送帶轉(zhuǎn)動，傳送帶上E5、E6上的料就加到料斗E11中去。為保證傳送帶上有料且不出現(xiàn)堆料及缺料現(xiàn)象本例采用了斷續(xù)加料方式，及啟動振動器加料時間T3再停止振動器停止加料時間T4，如此循環(huán)，直到累計加料時間到達(dá)T2。這時候停止振動器

6、和變頻器，接著延時時間T5 510秒。接著縮回手臂，帶手臂縮回到位后，再延時時間T6 510 秒。這樣循環(huán)下去，直到到達(dá)設(shè)定的運行次數(shù)再停止系統(tǒng)。 圖 1.1 運動過程示意圖第二章 可編程控制器基礎(chǔ) 2.1 PLC的產(chǎn)生及概述 1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求；1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程邏輯控制器PDP14 ，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程邏輯控制器，稱Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺PLC。 可編程控制器（Programmable logic Controller）的英文縮

7、寫是PC，容易同個人計算機（Programmable Controller）混淆，因此通常都稱其為PLC。PLC是在繼電器控制基礎(chǔ)上以微處理器為核心，將自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來的一種新型工業(yè)自動控制裝置。特備是由于PLC采用了依據(jù)繼電器控制原理而開發(fā)的梯形圖作為程序設(shè)計語言，使得不熟悉計算機的機電設(shè)計人員和工人中的技師均能較快速的掌握梯形圖的編程方法，極大地促進(jìn)了PLC在工業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用，目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，成為工業(yè)自動化領(lǐng)域中最重要應(yīng)用最多的控制裝置，居工業(yè)自動化三大支柱（可編程控制器、機器人、計算機輔助設(shè)計和制造）的首位。在1987年

8、國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的。它采用了可編程控制器的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 2.2 PLC的結(jié)構(gòu)1.基本結(jié)構(gòu)：各種PLC的組成結(jié)構(gòu)基本相同，主要有CPU,電源，儲存器和輸入輸出接口電路等組成。2中央處理器： 中央處理器單元一般由控制器、運算器和寄存器組成。CPU通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與儲存單元、

9、輸入輸出接口、通信接口、擴展接口相連。CPU是PLC的核心，它不斷采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出。3儲存器：PLC的存儲器包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器兩種。系統(tǒng)存儲器用于存放PLC的系統(tǒng)程序，用戶存儲器用于存放PLC的用戶程序?，F(xiàn)在的PLC一般均采用可電擦除的E2PROM存儲器來作為系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。4輸入輸出接口單元：PLC的輸入接口電路的作用是將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號輸入CPU；PLC的輸出接口電路的作用是將CPU向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外部執(zhí)行元件的信號，以便控制接觸器線圈等電器的通、斷電。PLC的輸入輸出接口電路一般采用光耦合隔離技術(shù)，可以有效地保護(hù)內(nèi)部電

10、路。5輸入接口電路：PLC的輸入接口電路可分為直流輸入電路和交流輸入電路。直流輸入電路的延遲時間比較短，可以直接與接近開關(guān)，光電開關(guān)等電子輸入裝置連接；交流輸入電路適用于在有油霧、粉塵的惡劣環(huán)境下使用。交流輸入電路和直流輸入電路類似，外接的輸入電源改為220V交流電源。6輸出接口電路：輸出接口電路通常有3種類型：繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型。繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型的輸出電路類似，只是晶體管或晶閘管代替繼電器來控制外部負(fù)載。7擴展接口和通信接口：PLC的擴展接口的作用是將擴展單元和功能模塊與基本單元相連，使PLC的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的需要；通信接口的功

11、能是通過這些通信接口可以和監(jiān)視器、打印機、其他的PLC或是計算機相連，從而實現(xiàn)“人-機”或“機-機”之間的對話。8電源：PLC一般使用220V交流電源或24V直流電源，內(nèi)部的開關(guān)電源為PLC的中央處理器、存儲器等電路提供5V、12V、24V直流電源，使PLC能正常工作。2.3 PLC的分類 PLC（可編程控制器）在現(xiàn)代的自動化行業(yè)中應(yīng)用廣泛，那么PLC在廣泛的應(yīng)用中，可以分為幾大類呢，人們又是怎么樣通過區(qū)別的呢。結(jié)合自己所學(xué)知識，整理出來了這篇文章，比較適合入門級，貼出來和大家一起分享下。PLC產(chǎn)品種類繁多，其規(guī)格和性能也各不相同。對PLC的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和I/O點

12、數(shù)的多少等進(jìn)行大致分類。1 按結(jié)構(gòu)形式分類 根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。（1）整體式PLC  整體式PLC是將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個機箱內(nèi)， 具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低的特點。小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。整體式PLC由不同I/O點數(shù)的基本單元（又稱主機）和擴展單元組成。基本單元內(nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴展單元相連的擴展口，以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴展單元內(nèi)只有I/O和電源等，沒有CPU?；締卧蛿U展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單

13、元等，使其功能得以擴展。 （2）模塊式PLC   模塊式PLC是將PLC各組成部分，分別作成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及各種功能模塊。模塊式PLC由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴展和維修。大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。 還有一些PLC將整體式和模塊式的特點結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式PLC。疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且各模塊可以一層層

14、地疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。  2按功能分類  根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。（1）低檔PLC  具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。（2）中檔PLC   除具有低檔PLC的功能外，還具有較強的模擬量輸入輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還可增設(shè)中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制

15、系統(tǒng)。（3）高檔PLC   除具有中檔機的功能外，還增加了帶符號算術(shù)運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算及其它特殊功能函數(shù)的運算、制表及表格傳送功能等。高檔PLC機具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。3按I/O點數(shù)分類根據(jù)PLC的I/O點數(shù)的多少，可將PLC分為小型、中型和大型三類。(1).小型PLCI/O點數(shù)< 256點；單CPU、8位或16位處理器、用戶存儲器容量4K字以下。如：GE-I型     美國通用電氣（GE）公司    TI100 &

16、#160;    美國德洲儀器公司    F、F1、F2  日本三菱電氣公司    C20 C40    日本立石公司（歐姆龍）    S7-200     德國西門子公司    EX20 EX40  日本東芝公司    SR-20/21   中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司(2). 中型PLCI/

17、O點數(shù)2562048點；雙CPU，用戶存儲器容量28K如：S7-300     德國西門子公司SR-400     中外合資無錫華光電子工業(yè)有限公司SU-5、SU-6   德國西門子公司C-500        日本立石公司GE-        GE公司 (3). 大型PLCI/O點數(shù)> 2048點；多CPU，16位、32位處理器，用戶存儲器

18、容量816K如：S7-400  德國西門子公司GE-   GE公司C-2000  立石公司K3      三菱公司等2.4 PLC的特點 1.使用靈活、通用性強PLC的硬件是標(biāo)準(zhǔn)化的，加之PLC的產(chǎn)品已系列化，功能模塊品種多，可以靈活組成各種不同大小和不同功能的控制系統(tǒng)。在PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在PLC的端子上接入相應(yīng)的輸入輸出信號線。當(dāng)需要變更控制系統(tǒng)的功能時，可以用編程器在線或離線修改程序，同一個PLC裝置用于不同的控制對象，只是輸入輸出組件和應(yīng)用軟件的不同。2.可靠性高、抗干擾能力強微機功能強

19、大但抗干擾能力差，工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾，電源波動，機械振動，溫度和濕度的變化，都可能導(dǎo)致一般通用微機不能正常工作；傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)抗干擾能力強，但由于存在大量的機械觸點（易磨損、燒蝕）而壽命短，系統(tǒng)可靠性差。PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點的電子存儲器件來完成，大部分繼電器和繁雜連線被軟件程序所取代，故壽命長，可靠性大大提高，從實際使用情況來看，PLC控制系統(tǒng)的平均無故障時間一般可達(dá)45萬小時。PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，能適應(yīng)有各種強烈干擾的工業(yè)現(xiàn)場，并具有故障自診斷能力。如一般PLC能抗1000V、1ms脈沖的干擾，其工作環(huán)境溫度為060，無需強迫風(fēng)冷。3.

20、接口簡單、維護(hù)方便PLC的接口按工業(yè)控制的要求設(shè)計，有較強的帶負(fù)載能力（輸入輸出可直接與交流220V，直流24V等強電相連），接口電路一般亦為模塊式，便于維修更換。有的PLC甚至可以帶電插拔輸入輸出模塊，可不脫機停電而直接更換故障模塊，大大縮短了故障修復(fù)時間。4.編程軟件簡單易學(xué)PLC有多種編程軟件可選用，最大特點是采用從清晰直觀的繼電器控制線路演化過來的梯形圖作為編程語言，梯形圖是面向控制過程，面向操作人員的語言，因此梯形圖程序易學(xué)易懂，易修改，深受電氣工作人員的歡迎。5.適用性好，具有柔性正因為PLC編程簡單易學(xué)，控制過程可變，使其具有良好的柔性。當(dāng)生產(chǎn)工藝改變，生產(chǎn)設(shè)備更新時，不必改變P

21、LC的硬件設(shè)備，只需改變相應(yīng)的軟件，就可以滿足新的控制要求了。6.體積小、功耗小、性價比高以小型PLC（TSX21）為例，它具有128個I/O接口，可相當(dāng)于400800個繼電器組成的系統(tǒng)的控制功能，其尺寸僅為216×127×110mm3，重2.3kg，不帶接口的空載功耗為1.2W，其成本僅相當(dāng)于同功能繼電器系統(tǒng)的1020。PLC的輸入輸出系統(tǒng)能夠直觀地反應(yīng)現(xiàn)場信號的變化狀態(tài)，還能通過各種方式直觀地反映控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如內(nèi)部工作狀態(tài)、通訊狀態(tài)、I/O點狀態(tài)、異常狀態(tài)和電源狀態(tài)等，對此均有醒目的指示，非常有利于運行和維護(hù)人員對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。2.5 PLC的應(yīng)用 PLC的應(yīng)用

22、領(lǐng)域，最初，PLC主要用于開關(guān)量的邏輯控制。隨著PLC技術(shù)的進(jìn)步，它的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大。   如今，PLC不僅用于開關(guān)量控制，還用于模擬量及數(shù)字量的控制，可采集與存儲數(shù)據(jù)，還可對控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控；還可聯(lián)網(wǎng)、通訊，實現(xiàn)大范圍、跨地域的控制與治理。PLC已日益成為產(chǎn)業(yè)控制裝置家族中一個重要的角色。但歸納起來，PLC的主要應(yīng)用有以下五個方面。1.開關(guān)邏輯量控制開關(guān)邏輯量控制是PLC最基本的應(yīng)用，即用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，實現(xiàn)邏輯控制和順序控制。如機床電氣控制、電動機控制、注塑機控制、電鍍流水線、電梯控制等等?？傊?，PLC既可以用于單機控制，也可以用于多機群和生產(chǎn)線的控制

23、。2.模擬量過程控制除了數(shù)字量之外，PLC還能控制連續(xù)變化的模擬量，如溫度、壓力、速度、流量、液位、電壓和電流等均為模擬量。通過各種傳感器將相應(yīng)的模擬量轉(zhuǎn)換為電信號，然后通過A/D模塊將他們轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送到PLC內(nèi)部CPU處理，處理后的數(shù)字量在經(jīng)過D/A模塊轉(zhuǎn)換為模擬量進(jìn)行輸出控制。若使用專用的智能PID模塊，可以實現(xiàn)對模擬量的閉環(huán)控制。3.機械件位置控制位置控制是指PLC使用專用的位置控制模塊來控制步進(jìn)電機或伺服電機，從而實現(xiàn)對各種機械構(gòu)件的運動控制，如控制構(gòu)件的速度、位移、運動方向等。PLC的位置控制典型應(yīng)用有機器人的運動控制、機械手的位置控制、電梯運動控制等，PLC還可以和計算機數(shù)控裝置

24、組成數(shù)控機床，以數(shù)字控制方式控制零件的加工、金屬的切削等，實現(xiàn)高精度的加工。4.現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集處理目前PLC都具有數(shù)據(jù)處理指令、數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)和邏輯運算指令和循環(huán)移位與移位指令，所以由PLC構(gòu)成的監(jiān)控系統(tǒng)，可以方便的對生產(chǎn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和加工處理。數(shù)據(jù)處理通常用于諸如柔性制造系統(tǒng)、機器人和機械手的控制系統(tǒng)等大中型控制系統(tǒng)中。5.通信聯(lián)網(wǎng)、多級控制PLC與PLC之間、PLC與上位計算機之間通信，要采用其專用通信模塊，并利用RS-232或RS-422A接口，用雙絞線過同軸電纜或光纜將它們連接成網(wǎng)絡(luò)。并由一臺計算機與多臺PLC組成的分布式控制系統(tǒng)，進(jìn)行“集中管理，分散控制”，建立工廠的自

25、動化網(wǎng)絡(luò)。PLC還可以連接CRT顯示器或打印機，實現(xiàn)顯示和打印。2.6 PLC的發(fā)展 1969年美國DEC公司研制出世界上第一臺PLC（PDP-14），并在GM公司汽車生產(chǎn)線上應(yīng)用成功 PLC的誕生： ·1969年，美國研制出世界第一臺PDP-14 ·1971年，日本研制出第一臺DCS-8 ·1973年，德國研制出第一臺PLC ·1974年，中國研制出第一臺PLC 發(fā)展史： 第一代：1969年1972年，代表產(chǎn)品有 ·美國DEC公司的PDP-14/L ·日本立石電機公司的SCY-022 ·日本北辰電機公司的HOSC-20 第

26、二代：1973年1975年，代表產(chǎn)品有 ·美國GE公司的LOGISTROT ·德國SIEMENS公司的SIMATIC S3、S4系列 ·日本富士電機公司的SC系列 第三代：19761983年，代表產(chǎn)品有 ·美國GOULD公司的M84、484、584、684、884 ·德國SIEMENS公司的SIMATIC S5系列 ·日本三菱公司的MELPLAC-50、550 第四代：1983年現(xiàn)在，代表產(chǎn)品有 ·美國GOULD公司的A5900 ·德國西門子公司的S7系列未來發(fā)展：21世紀(jì)，PLC會有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計算機

27、技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進(jìn)一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計算機集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中

28、已有大量的可編程控制器應(yīng)用。伴隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。 2.7 PLC系統(tǒng)的外圍設(shè)備PLC的外圍設(shè)備有很多，基本功能是對信息和數(shù)據(jù)的處理。通用的有編程器、可編程終端、打印機、條碼讀入機等等。 1. 編程設(shè)備：編程器是PLC開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當(dāng)編程器。也就是我們系統(tǒng)的上位機。 2.人機界面：最簡單的人機

29、界面是指示燈和按鈕，目前液晶屏（或觸摸屏）式的一體式操作員終端應(yīng)用越來越廣泛，由計算機（運行組態(tài)軟件）充當(dāng)人機界面非常普及。2.8 PLC的編程語言及設(shè)計原則不同的廠家的PLC有不同的編程語言，但就某個廠家來說，PLC的編程語言也就那么幾種。下面以西門子PLC的編程語言為例，說明一下各種編程語言的異同。1順序功能圖（SFC）這是一種位于其他編程語言之上的圖形語言，用來編制順序控制的程序。編寫時，工藝過程被劃為若干個順序出現(xiàn)的步，每步中包括控制輸出的動作，從一步到另一的轉(zhuǎn)換由轉(zhuǎn)換條件來控制，特別適合于生產(chǎn)制造過程。2. 梯形圖（LAD） 這是使用最多的PLC編程語言。因與繼電器電路很相似，具有直

30、觀易懂的特點，很容易被熟悉繼電器控制的人員所掌握，特別適合于數(shù)字邏輯量控制。梯形圖由觸點、線圈和用方框表示的指令構(gòu)成。觸點代表邏輯輸入條件，線圈代表邏輯運算結(jié)果，常用來控制指示燈、開關(guān)盒內(nèi)部標(biāo)志位等，指令框用來表示定時器、計數(shù)器或數(shù)學(xué)運算等附加指令。在程序中，最左邊是主信號流，信號流總是從左流向右。3. 語句表（STL）這是一種類似于微機匯編語言的一種文本編程語言，由多條語句組成一個程序段。語句表適合于經(jīng)驗豐富的程序員使用，可以實現(xiàn)某些梯形圖不能實現(xiàn)的功能。4. 功能塊圖（FBD）功能塊圖使用類似于布爾代數(shù)的圖形邏輯符號來表示控制邏輯，一些復(fù)雜的功能用指令框表示，適合于有數(shù)字電路基礎(chǔ)的編程人員

31、使用。功能塊圖用類似于與門、或門的框圖來表示邏輯運算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圈圈表示非運算，方框用“導(dǎo)線”連在一起，信號自左向右。5. 結(jié)構(gòu)化文本（ST）結(jié)構(gòu)化文本時為IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的高級語言。與梯形圖相比，它可實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，編寫的程序非常簡潔和緊湊。STEP 7的S7 SCL結(jié)構(gòu)化控制語言、編程語言和C語言、Pascal語言相似，特別適合于習(xí)慣使用高級語言編程的人員使用。在設(shè)計PLC時總會有一些原則上的要求，也就是設(shè)計的基本原則，PLC控制系統(tǒng)與其他的工業(yè)控制系統(tǒng)類似，其目的是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，從而提高生產(chǎn)

32、效率的品質(zhì)質(zhì)量。在設(shè)計PLC控制控制系統(tǒng)是應(yīng)按照以下基本原則進(jìn)行，1. 熟悉控制對象，確定控制范圍 設(shè)計前要實地考察，全面且詳細(xì)地了解被控對象的特點和生產(chǎn)工藝過程。同時要收集各種資料，歸納出工作狀態(tài)流程圖，并與有關(guān)的機械設(shè)計人員和實際操作人員進(jìn)行相互的交流和討論，明確控制人物和設(shè)計要求。要了解工藝工程和機械運動與電氣執(zhí)行元件之間的關(guān)系和對控制系統(tǒng)的控制要求，共同擬定出電氣控制方案，最后歸納出電氣執(zhí)行元件的運動節(jié)拍表。這也是PLC要正確實現(xiàn)的根本任務(wù)。2.優(yōu)化控制系統(tǒng)，確定PLC型號在確定了控制對象和控制范圍之后，需要制定制訂相應(yīng)的控制方案。在滿足控制要求的前提下，力爭使設(shè)計出來的控制系統(tǒng)簡單、

33、可靠、經(jīng)濟以及使用和維修方便。控制方案的制訂可以根據(jù)生產(chǎn)工藝和機械運動的控制要求，確定電氣控制系統(tǒng)的工作方式。是單機控制就可以滿足要求，還是需要多機聯(lián)網(wǎng)通信的方式。最后，綜合考慮所有的要求，確定所要選用的PLC型號，以及其他的各種硬件設(shè)備。3.提高可靠性和安全性 在考慮完所有的控制細(xì)節(jié)和應(yīng)用要求之后，還必須要特別注意控制系統(tǒng)的安全性和可靠性。大多數(shù)的工業(yè)控制現(xiàn)場，充滿了各種各樣的干擾和潛在的突發(fā)狀態(tài)。因此，在設(shè)計的最初階段就要考慮到這方面的各種因素，到現(xiàn)場去觀察和收集數(shù)據(jù)。沒有了安全性和可靠性的控制系統(tǒng)，其他的一切都無從談起。4. 可升級性隨著生產(chǎn)工藝的不斷發(fā)展，原有的控制系統(tǒng)也要不斷地升級和

34、改進(jìn)，才能適應(yīng)新的控制環(huán)境和要求。這就要求在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的時候，應(yīng)考慮到日后生產(chǎn)發(fā)展和工藝的改進(jìn)，而適當(dāng)留有一些余量，方便后面的升級。2.9 PLC的通信聯(lián)網(wǎng)只要兩個系統(tǒng)之間存在著信息的交換，那么這種交換就叫通信。通過對通信技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)在多個系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送、交和處理。PLC與計算機、PLC與外圍設(shè)備、PLC與PLC之間的通信統(tǒng)稱為PLC的通信。一個通信系統(tǒng)，從硬件來看，是由發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備、控制設(shè)備和通信介質(zhì)等組成，從軟件來看，還必須有通信協(xié)議和通信軟件的配合。1. 通信方式按照數(shù)據(jù)的傳輸方式進(jìn)行分類，可以將通信方式分為兩種：并行通信和串行通信。并行通信的特點是將多個數(shù)

35、據(jù)位同時進(jìn)行傳輸，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有多少位，就相應(yīng)的有多少根傳輸線，因此并行通信的傳輸速度快。但是隨著傳輸位數(shù)的增多，電路的復(fù)雜程度也就相應(yīng)增加，成本也隨著增加，因此，并行傳輸比較適合于短距離的數(shù)據(jù)通信。串行通信的特點是只用一根數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸，多位數(shù)據(jù)必須在同一根數(shù)據(jù)線上按順序傳輸，因此，串行通信傳送速度要比并行通信慢，但是因為只要一根數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸，所以電路比較簡單，適合于多數(shù)位、長距離的通信傳輸。串行通信按照信息在設(shè)備間的傳輸方向，還可以分為單工、半雙工、全雙工三種方式，PLC通信通常采用異步串行通信方式。2. 傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)中連接收發(fā)雙方的物理通道，也是通信中實際傳送信息的載體。傳輸介

36、質(zhì)大致可分為有線介質(zhì)和無線介質(zhì)。通常用的有線介質(zhì)有雙絞線、同軸光纜和光纖等。無線介質(zhì)是指在空間傳播的電磁波，紅外線，微波等。在PLC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，普遍使用的是有線介質(zhì)。1. 雙絞線是一種使用廣泛且價格便宜的傳輸介質(zhì)，分為非屏蔽雙絞線和屏蔽雙絞線兩種，它由兩根彼此絕緣的導(dǎo)線按照一定規(guī)則以螺旋狀絞合在一起構(gòu)成的，雙絞線既可以傳輸模擬信號又可以傳輸數(shù)字信號，一般在傳輸模擬信號時，每隔5-6Km加一個放大器，傳輸數(shù)字信號時，每隔2-3Km加一個中繼器。 2. 同軸光纜由導(dǎo)體銅質(zhì)芯線、內(nèi)絕緣層、屏蔽層、外絕緣層和塑料保護(hù)層5部分組成，與雙絞線相比，同軸纜線抗干擾能力強，能夠應(yīng)用于頻率更高、數(shù)據(jù)傳輸速度更快

37、的場合。3. 光纖是一種傳輸光信號的傳媒介質(zhì)，其從中心道外層分別為光纖芯、包層、保護(hù)層。 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 PLC的選擇目前，國內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種功能各異的PLC產(chǎn)品，應(yīng)用中應(yīng)該全面權(quán)衡利弊、合理地選擇機型才能達(dá)到經(jīng)濟實用的目的、一般選擇機型要滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費。機型的選擇可以從以下方面來考慮。1.對輸入/輸出點的選擇盲目的選擇點數(shù)多的機型會造成一定的浪費。所以要線弄清楚控制系統(tǒng)的I/O總點數(shù)，再按實際所需總點數(shù)的15%20%留出備用量后確定所需PLC的點數(shù)。2.對存儲容量的選擇在存儲容量上，只能大概的進(jìn)行估算，一般估算按

38、容量的50%100%留有余量，對于缺乏經(jīng)驗的設(shè)計者。選擇容量是應(yīng)該留有更多的余量。3.對I/O口響應(yīng)速度的選擇PLC的I/O響應(yīng)時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲（一般在23個掃描周期）等。對開關(guān)量控制的系統(tǒng)，PLC和I/O響應(yīng)時間一般都能滿足實際工程的要求，可不必考慮I/O響應(yīng)問題。但對模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。4.根據(jù)輸出負(fù)載的特點選型 不同的負(fù)載對PLC的輸出方式有不同的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型，而不應(yīng)選擇繼電器輸出型的。5.控制功能的選擇 包括運算功能、控制功能、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度

39、等特性的選擇。6.機型結(jié)構(gòu)的選擇 在相同功能和相同I/O點數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價格低。但模塊式具有功能擴展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點，要按實際需要選擇PLC的結(jié)構(gòu)形式。本設(shè)計采用SIEMENS S7224XP的PLC。本機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點，可連接7個擴展模塊，最大擴展值至168路數(shù)字量I/O點或38路模擬量I/O點。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個獨立的高速計數(shù)器（100KHz），2個100KHz的高速脈沖輸出，2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機還新增

40、多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強大控制能力的新型CPU。 圖3.1 西門子s7224XP3.2 自動加料機的選擇目前市場上應(yīng)用的自動加料機型號比較多，玻璃電熔爐自動加料機的型號主要有三種：一是翻轉(zhuǎn)進(jìn)給型，二是XY型，三是振動型。從經(jīng)濟方面以及工作環(huán)境考慮，綜合本人所設(shè)計的自動加料控制系統(tǒng)考慮，選用振動進(jìn)給型的自動加料機最為合適。 圖3.2 自動加料機3.3 變頻器的選擇 變頻器是以電子技術(shù)、微電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論在交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用為基礎(chǔ)上發(fā)展起來的智能型的調(diào)速設(shè)備。變頻器調(diào)速時現(xiàn)代電力傳動

41、技術(shù)的重要發(fā)展方向，隨著近幾十年電力電子技術(shù)的不斷完善及計算機技術(shù)的發(fā)展，變頻器各項性能日趨完美，已被不同學(xué)科、不同行業(yè)的工程人員廣泛應(yīng)用，為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟效應(yīng)，推動了工藝生產(chǎn)的自動化進(jìn)程，是極富吸引力的調(diào)速節(jié)能設(shè)備之一?，F(xiàn)代變頻交流調(diào)速在很多場合已經(jīng)逐步取代了過去的內(nèi)反饋串級調(diào)速、變極調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，甚至取代了液力耦合、滑差、直流調(diào)速?？梢哉f，有交流電動機調(diào)速的地方就有變頻器的應(yīng)用。變頻器作為一種新型的調(diào)速節(jié)能設(shè)備，是目前最簡單、最方便的一種調(diào)速節(jié)能方式。目前，變頻器在我國的應(yīng)用范圍以深入到石油、電力、冶煉、軍工、化工等各種工業(yè)生產(chǎn)及民用行業(yè)中。按照生產(chǎn)機械的類型、調(diào)速范圍、靜態(tài)速度精

42、度、起動轉(zhuǎn)矩及性價比的要求本例中選用西門子MM440變頻器。西門子MM440變頻器全稱是MicroMaster440它是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。 它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具備超強的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場合。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有無可比擬的靈活性。 主要特征： 200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW； 矢量控制方式，可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制； 高過載能力，內(nèi)置制動單元； 三組參數(shù)切換功能?？?/p>

43、制功能： 線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設(shè)定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式； 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件； 數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個； 獨立I/O端子板，方便維護(hù)； 采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)I/O端口自由連接； 內(nèi)置PID控制器，參數(shù)自整定； 集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊； 具有15個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程； 可實現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式； 在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能； 靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段

44、和結(jié)束段的平滑特性； 快速電流限制（FCL），防止運行中不應(yīng)有的跳閘； 有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能。 保護(hù)功能： 過載能力為200%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間3秒和150%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間60秒； 過電壓、欠電壓保護(hù)； 變頻器、電機過熱保護(hù)； 接地故障保護(hù)，短路保護(hù)； 閉鎖電機保護(hù)，防止失速保護(hù)； 采用PIN編號實現(xiàn)參數(shù)連鎖 圖3.3 西門子MM440變頻器3.4 觸摸屏的選擇隨著微型計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，觸摸屏在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用越來越多，從廣義上講，觸摸屏就是一種簡單易學(xué)的就計算機輸入設(shè)備，或是說人人都會使用的與計算機溝通的設(shè)備，應(yīng)用方面越來越多，特別是應(yīng)用在自動控制方面系

45、統(tǒng)中，使之更趨于人性化等等。綜合考慮到成本環(huán)境等因素，本設(shè)計中用的是威綸觸摸屏MT6070iH威綸觸摸屏MT6070iH詳細(xì)信息：1、標(biāo)準(zhǔn)USB 2.0接口，可接USB鼠標(biāo)、USB鍵盤、USB打印機等，即插即用。 2、支持U盤，通過U盤快速的上傳、下載Project。 3、支持U盤擴展寄存器（EM0EM9）， 輕松實現(xiàn)斷電保持。最大可擴展到2G(WORD)。 4、通過USB口，實現(xiàn)擴展寄存器與PLC數(shù)據(jù)的交互存儲。 5、U盤支持“熱插拔”,利用U盤隨時備份與更新生產(chǎn)數(shù)據(jù) 6、可將歷史資料與配方資料（RW或者RW_A寄存器數(shù)據(jù)）通過U盤下載到HMI，數(shù)據(jù)更新更加方便。 7、可將HMI的配方資料（

46、RW或者RW_A寄存器數(shù)據(jù)）、歷史故障記錄、采樣資料等保存到U盤，并可在EXCEL電子表格中查看。 8、利用MT8000/ MT6000特有的備份功能, 可將特定時間內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)記錄和歷史報警記錄保存到U盤中。 產(chǎn)品規(guī)格 認(rèn)證 CE/UL/RoSH顯示器 4.3”5.6”7"10” TFT 背光 500 cd/m2色彩 65536 color對比 300:1 500：1分辨率 (WxH dots) 320x234背光燈 LED背光燈壽命 (avg.) 30,000 hr.觸控屏 4 wires resistive type觸控精準(zhǔn) 2mm觸控硬度 4H串行端口接口 Com1(RS23

47、2/RS485 2w/4w), Com2(RS232), Com3 (RS232/RS485 2w)USB 接口 USB 2.0 x 2處理器 32bit RISC CPU內(nèi)存 128MB 配方內(nèi)存 有 CF 卡接口 有萬年歷RTC 有 系統(tǒng)診斷 Power failure detection 電壓 24 VDC ± 20% 消耗電流 440 mA 24VDC外型尺寸WxHxD 204x150x48mm開孔尺寸 WxH192 x 138mm (7.56"x5.43")重量 Approx.0.3kg, 0.85kg,1.4kg 圖3.4威綸觸摸屏MT6070iH3.

48、5 觸摸屏人機界面設(shè)計對于觸摸屏的人機界面設(shè)計，為了更好的進(jìn)行自動加料控制系統(tǒng)的控制，進(jìn)行了更加人性化，系統(tǒng)化的設(shè)計，用的是WEINVIEW HMI 組態(tài)軟件 EasyBuilder8000（簡稱EB8000）。 WEINVIEW HMI 組態(tài)軟件 EasyBuilder8000（簡稱 EB8000，后同）是臺灣威綸科技公司開發(fā)的新一代人機界面軟件，適用于本公司 MT8000和 MT6000系列所有型號的產(chǎn)品。圖3.5.1 主畫面圖3.5.2 工作畫面圖3.5.3 工藝參數(shù)畫面 圖3.5.4 手動畫面3.6 電動機的選擇電動機的選擇是否恰當(dāng)，關(guān)系到電動機能否安全、經(jīng)濟、合理地使用，如果選擇不當(dāng)

49、，會造成浪費，甚至燒壞電動機。電動機的選擇主要包括：電動機額定功率的選擇，電動機電流種類的選擇，電動機結(jié)構(gòu)形式的選擇，電動機電壓的選擇，電動機轉(zhuǎn)速的選擇等等。1電動機額定功率的選擇生產(chǎn)機械工作時必然消耗一定的機械功率PL,而這些機械功率是由拖動它的電動機提供的輸出功率P2，即P2=P1。如果選擇的電動機額定功率PN合適，電動機運行時的穩(wěn)定溫度就等于繞組絕緣材料允許的最高溫度，電動機就能夠達(dá)到正常使用壽命，電動機容量得到了充分的利用。如果選擇的電動機額定功率Pn偏小,會出現(xiàn)小馬拉大車的情況，電動機將長時間在過載的情況下運行。其溫度就會超過繞組絕緣材料允許的最高溫度，從而縮短了電動機的使用壽命，同

50、時也使電動機的效率下降。所以已選擇電動機的時候一定要了解所使用機械功率的大小，然后再去選擇適當(dāng)?shù)碾妱訖C，這樣才能在保障正常的工作，又能提高經(jīng)濟效應(yīng)。2. 電動機電流種類的選擇選擇電動機的種類，要根據(jù)正產(chǎn)機械的要求全面衡量各種技術(shù)、經(jīng)濟條件來確定。技術(shù)條件包括：電動機的機械特性與生產(chǎn)機械的負(fù)載特性是否匹配，調(diào)速和啟動性能是否符合要求。經(jīng)濟方面要考慮對生產(chǎn)率的影響，初期投資以及運行費用等等。在技術(shù)條件基本滿足生產(chǎn)機械要求的條件下，一般選用結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、工作可靠、維護(hù)方面的電動機。從這個意義上看，交流電動機優(yōu)于直流電動機，交流異步電動機優(yōu)于交流同步電動機，鼠籠型異步電動機優(yōu)于繞線型異步電動機。

51、3. 電動機結(jié)構(gòu)形式的選擇電動機的結(jié)構(gòu)形式按其安裝位置的不同可分為臥式立式兩種，臥式電動機安裝時，電動機的轉(zhuǎn)軸處于水平位置，立式電動機的轉(zhuǎn)軸則與地面垂直，二者的軸承不同，不能隨便混用，在一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選用臥式電動機，立式電動機價格較貴，只有為了簡化傳動裝置，又必須垂直運轉(zhuǎn)時才采用。電動機的工作環(huán)境是由生產(chǎn)機械的工作環(huán)境決定的。在很多情況下，電動機工作場所的空氣中含有不同分量的灰塵和水分，有的還含有腐蝕性氣體甚至含有易燃易爆氣體；有的電動機則要在水中或其他液體中工作?；覊m會使電動機繞組黏結(jié)上污垢而妨礙散熱；水分、瓦斯、腐蝕性氣體等會使電動機的絕緣材料性能退化，甚至?xí)耆珕适Ы^緣能力；易燃、易

52、爆氣體與電動機內(nèi)產(chǎn)生的電火花接觸時將有發(fā)生燃燒、爆炸的危險。因此，為了保證電動機能夠在其工作環(huán)境中長期安全運行，必須根據(jù)實際環(huán)境條件合理地選擇電動機的防護(hù)方式。電動機的外殼防護(hù)方式有開啟式、防護(hù)式、封閉式和防爆式幾種。4. 電動機額定電壓的選擇交流電動機額定電壓的選擇主要以使用場所的供電電網(wǎng)電壓等級為依據(jù)。一般低壓電網(wǎng)為380V，因此，中小型三相異步電動機的額定電壓大多為380V（Y或接法），220V/380V(/Y接法)和380V/660V(/Y接法)，這樣絕緣問題容易解決，可降低成本，既經(jīng)濟又安全，當(dāng)功率在100200KW以上時，中等功率的電動機有低壓和高壓兩種類型，選用時應(yīng)根據(jù)工作地點的

53、電源來決定，應(yīng)盡量避免增設(shè)變壓器，以減少投資。對于礦山及鋼鐵行業(yè)的大型設(shè)備用大功率電動機，為了提高經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)，多用3000V或6000V的高壓電動機，這樣既減小了電動機的體積，又節(jié)約銅線的用量，但使用是應(yīng)注意安全，單相異步電動機額定電壓多采用220V。直流電動機的額定電壓也要和電源電壓相配合。由直流發(fā)電機供電的直流電動機額定電壓一般為110V、220V或440V，其中220V為常用電壓等級。大功率電動機可提高到6001000V，當(dāng)電網(wǎng)電壓為380V，直流電動機由晶閘管整流電路供電時，采用三相整流可選額定電壓為440V，單相整流可選擇額定電壓為160V或180V。當(dāng)然選用時也要根據(jù)現(xiàn)場電網(wǎng)已有

54、的電壓等級考慮，盡量減少為電動機提供電源的投資。5.電動機額定轉(zhuǎn)速的選擇電動機額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機械傳動系統(tǒng)的要求、設(shè)備的投資和傳動系統(tǒng)的可靠性來決定的，一般在同類型同功率的電動機中，電動機的額定轉(zhuǎn)速高，其體積越小，重量越輕，價格越低，運行的效率越高，因此，選用高速電動機較經(jīng)濟合適，但是，若生產(chǎn)機械要求轉(zhuǎn)速低，這時候選用轉(zhuǎn)速高的電動機就勢必要采用高傳動比的變速裝置，不但使傳動復(fù)雜，增加了設(shè)備投資。而且傳動效率低，工作可靠性差。因此，選用電動機轉(zhuǎn)速的原則，應(yīng)該是使電動機的轉(zhuǎn)速等于或略大于生產(chǎn)機械所要求的轉(zhuǎn)速，盡量采用低轉(zhuǎn)速比的減速裝置。在許多場所，即使生產(chǎn)機械的轉(zhuǎn)速很低，也采用與它相配合的低速電動機，雖然電動機貴點，但省去或簡化了變速裝置，增加了工作的可靠性，在總的技術(shù)指標(biāo)上還是比較合理地。因此可以根據(jù)以上的要求來選取合適經(jīng)濟的電動機，由于經(jīng)常啟動、制動和反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機械，選擇額定轉(zhuǎn)速時則應(yīng)主要考慮縮短啟、制動時間以提高生產(chǎn)率。啟、制動時間的長、短主要取決于電動機的飛輪矩和額定轉(zhuǎn)速，應(yīng)選擇較小的飛輪矩和額定轉(zhuǎn)速。所以我們可以選取額定電壓為380V,額