攪動泵自動控制系統(tǒng).doc

1、目錄0引言11設(shè)計任務(wù)與要求21.1設(shè)計任務(wù)21.2設(shè)計要求22硬件設(shè)計32.1主電路部分設(shè)計方法32.2顯示部分設(shè)計方法32.3控制部分模塊42.4控制電路的保護環(huán)節(jié)53電器元件的選用63.1電動機的選擇63.2熔斷器的選擇63.3接觸器的選擇63.4熱繼電器的選擇63.5中間繼電器的選擇63.6時間繼電器的選擇74設(shè)計體會8參考文獻9- 9 -課 程 設(shè) 計 說 明 書0引言隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，自動化控制技術(shù)的集成應(yīng)用正起著越來越重要的作用。由于氣動技術(shù)、液壓技術(shù)、傳感器技術(shù)、PLC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)等學(xué)科的強烈相互滲透而形成的機電一體化技術(shù)，已成為當(dāng)今工業(yè)科技的重要組成部分。而電

2、氣控制技術(shù)則是其中一門主干學(xué)科。電氣控制技術(shù)是以各類電動機為動力的傳動裝置與系統(tǒng)為對象，以實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的控制技術(shù)。在國民經(jīng)濟各行業(yè)中的許多部門得到廣泛應(yīng)用。工業(yè)電氣控制,實踐性強,與生產(chǎn)聯(lián)系緊密,運用知識面寬.課程內(nèi)容具有機電液三者結(jié)合,強點和弱電結(jié)合的特點。在實際動手過程中把所學(xué)理論知識充分應(yīng)用，提高自身獨立工作能力和創(chuàng)造力，綜合運用專業(yè)和基礎(chǔ)能力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展、生產(chǎn)工藝的不斷改進，特別是計算機技術(shù)的應(yīng)用，新型控制策略的出現(xiàn)，不斷改變著電氣控制技術(shù)的面貌。在控制方法上，從手動控制發(fā)展到自動控制；在控制功能上，從簡單控制發(fā)展到智能化控制；在操作上，從笨重發(fā)展到信息化處理；在控制

3、原理上，從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統(tǒng)發(fā)展到以微處理器或微計算機為中心的網(wǎng)絡(luò)化自動控制系統(tǒng)?，F(xiàn)代電氣控制技術(shù)綜合應(yīng)用了計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、檢測技術(shù)、自動控制技術(shù)、智能技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進的科學(xué)技術(shù)成果。1設(shè)計任務(wù)與要求1.1設(shè)計任務(wù)很多鐵質(zhì)零件在涂漆前其表面都涂有一層電泳漆，這樣既能防止氧化生銹，又能牢固地吸附涂在其表面上的油漆。而在鐵質(zhì)零件涂電泳漆時，電泳槽內(nèi)有一攪動泵時而運轉(zhuǎn)時而停止，這樣既經(jīng)濟又節(jié)能，還可以達到攪動電泳漆使之不沉淀的目的。1.2設(shè)計要求（1）電動機功率為7.5kw；電機為全壓起動且為正反方向旋轉(zhuǎn)；（2）每次起動時先正轉(zhuǎn)2分鐘然后反轉(zhuǎn)2分鐘，連續(xù)工作2

4、0分鐘后停止工作，停止攪動15分鐘后再次起動電機進行攪動工作。（3）電機應(yīng)有相應(yīng)的保護措施及總停控制；（4）系統(tǒng)要求有電源指示、運行指示、電流指示及電壓指示。2硬件設(shè)計2.1主電路部分設(shè)計方法圖2-1主電路圖電路包含主電路、控制電路。電路通過熔斷器、開關(guān)、交流接觸器、熱繼電器等元件控制電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、啟停等狀態(tài)。同時主電路還能完成電流指示及電壓指示的功能。主電路通過兩個交流接觸器構(gòu)成，使起動電機正、反轉(zhuǎn)進行攪動工作，從而達到攪動電泳漆使之不沉淀的目的。再通過過載保護器對電機起過載保護。當(dāng)使用電器有短路和超負荷工作時，過載保護器會斷開電源，保護電器故障進一步擴大；作為線路和設(shè)備的通斷裝置，并且

5、起到線路的作用，當(dāng)線路電流過大的時候，會自動脫扣，從而避免電流過大損壞設(shè)備和線路。主電路圖如圖2-1所示。2.2顯示部分設(shè)計方法對于簡單的線路控制,如攪動泵電路,一般采用分析法, 分析設(shè)計法是根據(jù)控制要求選擇一些成熟的典型基本環(huán)節(jié)來實現(xiàn)控制要求，而后再逐步完善線路功能的一種方法，并適當(dāng)配置聯(lián)鎖和保護等環(huán)節(jié)，使其組合成一個整體，成為滿足控制要求的完整電路?？刂齐娐房煞譃閮刹糠?，一部分為顯示檢測部分，另一部分為實質(zhì)控制部分。顯示部分主要由熔斷器、控制開關(guān)及燈泡組成。主要用于檢測電動機的工作狀態(tài)。P1用來顯示攪動機是否處于工作狀態(tài)，而P2用來顯示電動機是否在處于轉(zhuǎn)動狀態(tài)。顯示部分電路圖如2-2所示。

6、當(dāng)電路通電后，小燈泡HL1立即點亮用來顯示電源已連接。當(dāng)電動機處在正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)時，KM1或KM2分別閉合導(dǎo)致小燈泡HL2點亮，而當(dāng)電動機停止轉(zhuǎn)動時，小燈泡HL2熄滅。如此便完成了控制電路的顯示部分。圖2-2顯示部分電路圖2.3控制部分模塊控制部分的電路就相對復(fù)雜一些了，主要用來完成電機每次起動時先正轉(zhuǎn)2分鐘然后反轉(zhuǎn)2分鐘，連續(xù)工作20分鐘后停止工作，停止攪動15分鐘后再次起動電機進行攪動工作的要求。其原理是這樣的按下按鈕SB1，KA1得電，KA1自鎖，KA1觸頭閉合。KM1得點開關(guān)KM1閉合，電機得電正轉(zhuǎn)運行，常閉開關(guān)KM1斷開，兩個延時開關(guān)KT1開始計時兩分鐘，兩分鐘后分別斷開和閉合。之后線圈

7、KM2、KT2、KA2得電，KA2自鎖，KA2觸頭閉合。常閉開關(guān)及常開開關(guān)KM2分別閉合及斷開，分別實現(xiàn)互鎖和電動機反轉(zhuǎn)功能。兩個延時開關(guān)KT2開始計時兩分鐘，兩分鐘后分別斷開和閉合，實現(xiàn)有反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換。而電機的啟動和停止控制則由最右邊的部分來完成。當(dāng)開關(guān)KM1閉合時，線圈KT3、KA3得電，KA3自鎖，KA3觸頭閉合。延時開關(guān)KT3開始計時二十分鐘，二十分鐘后閉合。之后線圈KT4、KA4得電，KA4自鎖，KA4觸頭閉合。延時開關(guān)KT4開始計時十五分鐘，十五分鐘后閉合，由此便實現(xiàn)了電動機的啟動和停止控制。2.4控制電路的保護環(huán)節(jié)(1)短路保護 ：由FU1、FU2分別實現(xiàn)主電路與控制電路的短

8、路保護。(2)過載保護：由熱繼電器實現(xiàn)電動機的長期過載保護。(3)欠壓和失壓保護：當(dāng)電源電壓嚴重下降或電壓消失時，接觸器電磁吸力急劇下降或消失，銜鐵釋放，各觸電復(fù)原，斷開電動機電源，電動機停轉(zhuǎn)。由具有自保電路的接觸器控制來實現(xiàn)欠壓失壓保護。(4)電動機的接地保護：接電線PE。圖2-3控制部分電路圖3電器元件的選用3.1電動機的選擇傳輸線為一般中小型設(shè)備，負載為一般任務(wù)，設(shè)備無特殊要求，選用經(jīng)濟、簡單、可靠且具有防止灰塵、鐵屑或其他雜物侵入電動機內(nèi)部的特點的Y160L-8全封閉自扇冷式龍興三相異步電動機，B級絕緣，額定電壓380V，額定電流17.7A，頻率50HZ，額定功率7.5KW。3.2熔斷

9、器的選擇選用要求：在電氣設(shè)備正常運行是，熔斷器不應(yīng)熔斷，在出現(xiàn)短路是，應(yīng)立即熔斷；在電流發(fā)生正常變動（電動機啟動）時，熔斷器不應(yīng)熔斷在用電設(shè)備持續(xù)過載時，應(yīng)延時熔斷。對熔斷器的選用主要包括類型和熔體額定電流的確定。熔斷器的額定電壓要大于或等于電路的額定電壓；額定電流根據(jù)負載的保護特性和短路電流的大小來選擇。YL160-8電動機為感性負載，起動電流為額定電流的5.5倍，根據(jù)籠型電動機其熔斷器的額定電流為：單臺電動機 INF=(1.5-2.5) INM，得INF26.55A。選擇RL6-63，額定電壓為500V，熔斷器額定電流為63A，熔斷體額定電流為35A。對于指示燈負載，熔體的額定電流應(yīng)略大于

10、或等于負載電流選用RL6-25，熔斷體額定電流為2A。3.3接觸器的選擇選擇要求：根據(jù)接觸器所控制負載的工作任務(wù)、控制對象的工作參數(shù)和控制回路電壓來選擇。 傳輸帶中交流接觸器控制的電動機負載為一般任務(wù)且是斷續(xù)周期工作制，故只要使選用的接觸器的額定電壓和額定電流等于或稍大于電動機的額定電壓和電流即可。選用CJ10-20。 3.4熱繼電器的選擇選擇熱繼電器作為電動機的過載保護時，應(yīng)使選擇的熱繼電器的安秒特性位于電動機的過載特性之下，并盡可能地接近甚至重合，以充分發(fā)揮電動機的能力，同時使電動機在短時過載和啟動瞬間【(47)IN電動機】時不受影響。電動機的過載保護時應(yīng)選用帶斷相保護裝置的熱繼電器。根據(jù)

11、熱繼電器的額定電流應(yīng)大于電動機的額定電流來確定熱繼電器的型號， 熱繼電器的熱元件額定電流應(yīng)略大于電動機的額定電流。 選用JR20-63，熱元件號為2U。3.5中間繼電器的選擇電磁式中間繼電器實質(zhì)上是一種電磁電壓繼電器，其特點是觸頭多、觸頭容量較大（額定電流5A10A）和動作靈敏（動作時間小于0.05S）。其主要用途為當(dāng)其他繼電器的觸頭對數(shù)或觸頭容量不夠時，可借助中間繼電器來擴大它們的觸頭數(shù)或觸頭容量，起到中間轉(zhuǎn)換作用。由于中間繼電器只要求線圈電壓為零時能可靠釋放，對動作參數(shù)無要求，所以沒有調(diào)節(jié)裝置。3.6時間繼電器的選擇時間繼電器是指從接受信號到執(zhí)行元件（觸頭）動作有一定時間間隔的繼電器。其特

12、點是接收信號后，執(zhí)行元件能夠按照預(yù)定時間延時工作，廣泛應(yīng)用于工業(yè)及家用電器等自動控制中。時間繼電器概括起來可分為電氣式和機械式兩大類。電氣式時間繼電器有電磁阻尼式、電動式、電子式時間繼電器；機械式時間繼電器有空氣阻尼式、鐘表式時間繼電器等。按延時方式又分為：通電延時型、斷電延時型和帶瞬動觸電的通電延時型。4設(shè)計體會本次課程設(shè)計，總體來講還是比較簡單的，但是整個過程當(dāng)對于初學(xué)工廠電氣控制的學(xué)生無疑是一次鍛煉，對于我們電氣工程方面的專業(yè)知識的掌握有很大的幫助，最終在老師的嚴格規(guī)定和教導(dǎo)下，在同學(xué)們的幫助下，還是順利的完成任務(wù)。在整個設(shè)計過程當(dāng)中，出現(xiàn)了諸多的問題，比如元件的選擇，線型與粗細，軟件的操作等，都需要我們認真的斟酌。設(shè)計中還必須考慮到可行性和節(jié)能性，適當(dāng)?shù)倪壿嫿M合可以減少器件的選用，同時減少了能耗。這種能力是需要我們在日常學(xué)習(xí)工作中不斷積累，所以本次課設(shè)意義重大。課設(shè)結(jié)束了，但心里總是停不下來，只要坐在電腦前，就想打開CAD軟件，畫幾個圖，哪怕記憶幾個元件。我對CAD有著濃厚的興趣，也許興趣是最好的老師。我想，在以后的學(xué)習(xí)生活中，我將熱