畢業(yè)設(shè)計(jì)論文電鍍行車的自動(dòng)化控制

1、存檔日期:存檔編號(hào):安 徽 師 范 大 學(xué) 本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)論 文 題 目:電鍍行車的自動(dòng)化控制 姓 名:李相旭院 系:專 業(yè) 、 年 級(jí) 、 班 組 :指 導(dǎo) 教 師:安徽師范大學(xué)科文學(xué)院印制安徽師范大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文任務(wù)書院(系 專業(yè) 學(xué)生一、設(shè)計(jì)題目:電鍍行車的自動(dòng)化控制二、設(shè)計(jì)任務(wù)要求及原始資料:本電鍍行車是電鍍車間的自動(dòng)送料和起吊設(shè)備 , 它由傳送帶和行車這兩個(gè)基本部分 組成,而行車又由大車、小車和吊鉤等部分組成。其中,傳送帶、大車、小車和吊 鉤由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng) , 作前后、 左右、 上下運(yùn)動(dòng)。 用來進(jìn)行電鍍和表面處理的容器是 15號(hào)槽,依次盛有酸液、清水、鋅液、鉻液、鎳鎘液,可分別

2、用來對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行除 銹、清洗、鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘等處理。1 齊占慶 , 王振臣 . 機(jī)床電氣控制 M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 20072 周軍 . 電氣控制及 PLC M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 20013 吳惕華 . 機(jī)械制造自動(dòng)化 M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社 , 2006三、設(shè)計(jì)時(shí)間:2012 年 3 月 20 日至 2012 年 5 月 30日指導(dǎo)老師:(簽名教學(xué)院長(zhǎng):(簽名目 錄摘 要 ·················

3、;·············· 前 言 ······························· 緒 論 ···&

4、#183;···························1 第 1章 電鍍行車控制系統(tǒng)的總體方案論證 ···············3 1.1 電鍍行車概述 ·&

5、#183;·······················3 1.1.1電鍍行車的基本結(jié)構(gòu) ···················3 1.1.2 電鍍行車的工作原理 ·&#

6、183;·················4 1.2 對(duì)電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 ·················6 第 2章 硬件設(shè)計(jì) ··········

7、;················8 2.1 行車梁的強(qiáng)度剛度計(jì)算 ·····················8 2.1.1 強(qiáng)度的校核 ·······

8、3;···············8 2.1.2 剛度的校核 ······················· 11 2.2 電動(dòng)機(jī)電氣控制設(shè)計(jì) ······&#

9、183;··············· 12 2.2.1 電機(jī)型號(hào)選擇 ······················ 12 2.2.2 電氣元件選擇 ······

10、3;··············· 13 2.2.3 電氣原理圖設(shè)計(jì) ····················· 18 2.2.4 輔助電路的設(shè)計(jì) ·······

11、3;············· 19 2.3 PLC硬件部分的選擇 ······················ 20第 3章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) ········&

12、#183;·········26 3.1 PLC總體方案設(shè)計(jì) ······················· 263.1.1 PLC程序的組成及各部分程序的作用 ··········

13、;·· 26 3.1.2 PLC梯形圖程序的總體結(jié)構(gòu) ················ 28 3.2 公用程序設(shè)計(jì) ························· 2

14、9 3.3單周 /連續(xù)程序設(shè)計(jì) ······················ 30 結(jié) 論 ························

15、······31 后 記 ······························32 附 錄 A基于 PLC 的電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖紙 ········

16、;···33 附 錄 B電氣控制系統(tǒng) PLC 指令表 ··················42 參考文獻(xiàn) ·······················

17、3;······49摘 要本文介紹了利用可編程序控制器對(duì)某電鍍行車的工作過程進(jìn)行控制的方法, 簡(jiǎn)化了 控制系統(tǒng)的接線,克服了電磁繼電器動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)、觸點(diǎn)抖動(dòng)的缺點(diǎn),提高了系統(tǒng)的可靠 性和靈活性。利用 PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)電鍍生產(chǎn)線的系統(tǒng)控制,使系統(tǒng)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力,可 方便完成自動(dòng),手動(dòng)拉制和相互之間的切換 ; 整個(gè)程序采用結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)方法,具有調(diào) 試方便,維護(hù)簡(jiǎn)單,移植性好的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞 : PLC, 電鍍行車 , 可編程控制器AbstractThis paper presents a controlling system which c

18、ontrols the special traveling crane for electroplating. With a PIE. This system really helps improve the reliability and laity of the controlling system. And this paper introduces the application of Rockwell PLC in the plating product line.The system can achieve auto-control and manual-control, and

19、be switched flexibly between the two methods. Modularization is the fundamental aspect of the programming designs. Advantages of this method includes convenience for debugging, simplicity for maintenance and good transplantation.Keywords: PLC, special traveling crane for electroplating, programmable

20、 controller control, subprograms前言PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置,它具有可 靠性高,抗干擾能力強(qiáng);配套齊全,功能完善,適用性強(qiáng);易學(xué)易用,深受工程技術(shù)人 員歡迎;系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小,維護(hù)方便,容易改造;體積小,重量輕,能耗低 等特點(diǎn)。一件電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量除了要有好的成熟的電鍍工藝和品質(zhì)好的鍍液添加劑外, 如何 保證電鍍產(chǎn)品嚴(yán)格按照電鍍工藝流程運(yùn)行和保證產(chǎn)品的電鍍時(shí)間則是決定電鍍產(chǎn)品質(zhì) 量和品質(zhì)的重要因素。 在電鍍生產(chǎn)線上采用自動(dòng)化控制不但可以使電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量和品 質(zhì)得到嚴(yán)格的保證,有效的減少?gòu)U品率,而且還可以提高生產(chǎn)效率

21、和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng) 度,有著非常好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,電鍍生產(chǎn)線上對(duì)行車的自動(dòng)控制則是電鍍生產(chǎn) 線自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。因此用 PLC 來設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)是理想的選擇。緒論在現(xiàn)代的電鍍行車中,一個(gè)優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的控制系統(tǒng)是整個(gè)電鍍行車正常運(yùn)行的最基本 的保障,控制系統(tǒng)在電鍍行車中的作用就好比是起著總指揮的作用。若是控制系統(tǒng)出現(xiàn)了 故障,電鍍行車也就處于癱瘓的地步,這樣將直接影響生產(chǎn)的進(jìn)行,無疑會(huì)給企業(yè)造成重 大的損失,這對(duì)于任何一個(gè)企業(yè)來說都是不能接受的 . 同時(shí),控制系統(tǒng)的性能的好壞也關(guān) 系到電鍍行車的正常運(yùn)行,若是控制系統(tǒng)不穩(wěn)定,或者經(jīng)常出故障,或是不能夠正常的運(yùn) 行, 同樣都會(huì)給企業(yè)的生產(chǎn)造成

22、困難。 另外, 企業(yè)生產(chǎn)的工作效率也和控制系統(tǒng)關(guān)系密切, 性能好的控制系統(tǒng)對(duì)效率的提高起著非常大的作用。因此,我們可以得知控制系統(tǒng)在電鍍 行車中的地位是非常重要的,它直接關(guān)系著企業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行。所以對(duì)電鍍行車控制系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制作工作要引起足夠的重視。目前市場(chǎng)上存在的控制系統(tǒng)包括繼電器控制系 統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、可編程控制器(PLC 控制系統(tǒng),可編程控制器依靠其越來越明顯 的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)成為控制系統(tǒng)發(fā)展的主流?？删幊绦蚩刂破骺煽啃愿?抗干擾能力強(qiáng);編程方 便,易于使用;設(shè)計(jì)安裝調(diào)試、維修方便維修工作量少體積小重量輕,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體 化等優(yōu)勢(shì)。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展, PLC 的制造成本不斷下

23、降,而功能卻大大加強(qiáng)。 目前,在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中 PLC 已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,應(yīng)用的領(lǐng)域已覆蓋了所有的工 業(yè)企業(yè)。在工業(yè)化的電鍍車間中,工業(yè)電鍍生產(chǎn)線工位多、生產(chǎn)復(fù)雜,在電鍍中,其氧化、酸 洗、堿洗、電鍍等許多工藝具有嚴(yán)重的化學(xué)污染和腐蝕,如果采用人工操作電鍍行車,那 么將會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工人的身體健康十分不利,并使工人長(zhǎng)期處于精神高度緊張的狀態(tài)。為了提 高工作效率,促進(jìn)生產(chǎn)自動(dòng)化和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度以及保障工人的身體健康 , 就很有必要由工 程技術(shù)人員設(shè)計(jì)出一種自動(dòng)控制系統(tǒng)來替代人工操作,從而幫助企業(yè)解決許多人力不能為的事情,結(jié)束工人在惡劣環(huán)境下直接參與控制生產(chǎn)的局面,保證了人身安全。采用 PLC 控

24、 制系統(tǒng)控制該電鍍行車,其突出特點(diǎn)表現(xiàn)在:電鍍行車控制系統(tǒng)抗干擾能力大為提高,其 工作的可靠性和穩(wěn)定性度大大提高。同時(shí)可以根據(jù)工藝要求迅速靈活的改變生產(chǎn)流程和對(duì) 系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充。而且系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單 , 使用方便 , 提高了生產(chǎn)效率、降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。第 1章 電鍍行車控制系統(tǒng)的總體方案論證1.1 電鍍行車概述1.1.1 電鍍行車的基本結(jié)構(gòu)本電鍍行車機(jī)械部分由傳送帶 A 、傳送帶 B 、行車和電鍍槽等 4部分組成,而行車又 由大車、小車和吊鉤等部分組成,如圖 1.1所示。傳送帶 A 、傳送帶 B 、大車、小車和吊鉤 分別由電動(dòng)機(jī) M1M5拖動(dòng)。其中,大車、小車和吊鉤在電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下可分別作前后、

25、 左右、上下運(yùn)動(dòng),行車的起吊重量在 500kg 以下,起吊物品是待進(jìn)行電鍍和表面處理的各 種產(chǎn)品零件。用來進(jìn)行電鍍和表面處理的容器是 15號(hào)槽,每個(gè)槽內(nèi)從左到右都有 5個(gè) 位置依次稱為 1號(hào)位、 2號(hào)位 5號(hào)位,每個(gè)位置都可以放置一個(gè)吊籃,因此,每個(gè)槽 內(nèi)共可以放置 5個(gè)吊藍(lán)。 15號(hào)槽內(nèi)依次裝有酸液、清水、鋅液、鉻液、鎳鎘液,可分別 用來對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行除銹、清洗、鍍鋅、鍍鉻和鍍鎳鎘等處理 (但在同一時(shí)間內(nèi),只需對(duì) 產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅或鍍鉻或鍍鎳鎘處理 。完成對(duì)產(chǎn)品零件的除銹、清洗、鍍鋅、鍍鉻和 鍍鎳鎘處理所需的時(shí)間分別為 5分鐘、 2分鐘、 10分鐘、 15分鐘、 20分鐘。圖 1.1 電鍍車

26、間平面示意圖12345123451234512345123451號(hào)槽 2號(hào)槽 3號(hào)槽 4號(hào)槽 5號(hào)槽 傳 送 帶 A傳 送 帶 B酸液清水鋅液鉻液鎳鎘液1234512345導(dǎo)軌大 車小 車大車運(yùn)動(dòng)方向小 車 運(yùn) 動(dòng) 方 向后 前 左 右1.1.2 電鍍行車的工作原理要求本電鍍行車對(duì)產(chǎn)品零件的傳送過程如下:(1 將吊籃從傳送帶 A 送到 1號(hào)槽,以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行除銹處理。在電鍍行車啟動(dòng)前的初始狀態(tài)下, 吊鉤在大車和小車的拖動(dòng)下處于傳送帶 A 的 1號(hào)位 的上方。 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕后,傳送帶 A 向前, 將裝滿待電鍍和表面處理的產(chǎn)品 零件的吊籃送到 15號(hào)位。傳送到位后,吊鉤下降。 下降到位后,小車

27、向右一小段距離,以使吊鉤鉤住吊籃。 鉤住吊籃后,吊鉤上升。 吊鉤將吊籃提升到位后,大車向前 (小車不動(dòng) ,將吊籃送到 1號(hào)槽的 1號(hào)位的上方。 將吊籃送到位后,吊鉤下降,將吊籃送到 1號(hào)槽中的 1號(hào)位,以對(duì)產(chǎn) 品零件進(jìn)行除銹處理。 吊鉤下降到位后,小車向左一小段距離,以使吊鉤脫離吊籃。 吊鉤脫離吊籃后,吊鉤上升。 上升到位后,大車向后,小車向左,拖動(dòng)吊鉤到傳送帶 A 的 2號(hào)位的 上方。 吊鉤到達(dá)傳送帶 A 的 2號(hào)位的上方后,吊鉤下降。 以后重復(fù)上述過程,依次將各吊籃從傳送帶 A 的 25號(hào)位送到 1號(hào) 槽的 25號(hào)位。當(dāng)行車將第 5個(gè)吊藍(lán)送到 1號(hào)槽的 5號(hào)位后, 重復(fù)上述第 (7、 (8

28、步過程, 使吊鉤脫 離吊籃并上升。上升到位后,大車不動(dòng), 小車向左,拖動(dòng)吊鉤回到 1號(hào)槽的 1號(hào)位的上方。等待下一 步傳送工作的進(jìn)行。(2 將吊籃從 1號(hào)槽送到 2號(hào)槽,以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行清洗。當(dāng) 1號(hào)槽 1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)酸液進(jìn)行了 5分鐘的除銹處理后, 重復(fù)類似于 上述過程, 依次將各吊籃從 1號(hào)槽中的 15號(hào)位送到 2號(hào)槽的 15號(hào)位, 以對(duì)產(chǎn)品零件 進(jìn)行清洗。 將各吊籃送到位后, 應(yīng)使吊鉤回到 2號(hào)槽的 1號(hào)位的上方。 等待下一步傳送工 作的進(jìn)行。(3 將吊籃從 2號(hào)槽送到 3號(hào)槽,以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅處理。當(dāng) 2號(hào)槽 1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進(jìn)行了 2分鐘的清洗后, 若需

29、對(duì)產(chǎn)品零件 進(jìn)行鍍鋅處理, 則應(yīng)重復(fù)類似于上述 (1(13步的過程, 依次將各吊籃從 2號(hào)槽中的 1 5號(hào)位送到 3號(hào)槽的 15號(hào)位,以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鋅處理。將各吊籃送到位后,應(yīng)使 吊鉤回到 3號(hào)槽的 1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。(4 將吊籃從 2號(hào)槽送到 4號(hào)槽,以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鉻處理。當(dāng) 2號(hào)槽 1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進(jìn)行了 2分鐘的清洗后, 若需對(duì)產(chǎn)品零件 進(jìn)行鍍鉻處理, 則應(yīng)重復(fù)類似于上述 (1(13步的過程, 依次將各吊籃從 2號(hào)槽中的 1 5號(hào)位送到 4號(hào)槽的 15號(hào)位,以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鉻處理。將各吊籃送到位后,應(yīng)使 吊鉤回到 4號(hào)槽的 1號(hào)位的上方。等待

30、下一步傳送工作的進(jìn)行。(5 將吊籃從 2號(hào)槽送到 5號(hào)槽,對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鎳鎘處理。當(dāng) 2號(hào)槽 1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)清水進(jìn)行了 2分鐘的清洗后, 若需對(duì)產(chǎn)品零件 進(jìn)行鍍鎳鎘處理,則應(yīng)重復(fù)類似于上述 (1(13步的過程,依次將各吊籃從 2號(hào)槽中的 15號(hào)位送到 5號(hào)槽的 15號(hào)位,以對(duì)產(chǎn)品零件進(jìn)行鍍鎳鎘處理。將各吊籃送到位后, 應(yīng)使吊鉤回到 5號(hào)槽的 1號(hào)位的上方。等待下一步傳送工作的進(jìn)行。(6 將吊籃從 3或 4、 5號(hào)槽送到傳送帶 B ,以將經(jīng)鍍鋅或鍍鉻、鍍鎳鎘處理過的產(chǎn)品零件運(yùn)走。當(dāng) 3或 4、 5號(hào)槽的 1號(hào)位的吊籃中的產(chǎn)品零件經(jīng)過了 10或 15、 20分鐘的鍍鋅或鍍 鉻、鍍鎳鎘

31、處理后, 重復(fù)類似于上述 (1(13步的過程,依次將各吊籃從 3或 4、 5號(hào)槽 中的 15號(hào)位送到傳送帶 B 的 15號(hào)位, 以將經(jīng)鍍鋅或鍍鉻、 鍍鎳鎘處理過的產(chǎn)品零件 運(yùn)走。 將各吊籃送到傳送帶 B 后, 應(yīng)使吊鉤回到傳送帶 A 的 1號(hào)位的上方。 等待下一個(gè)循 環(huán)的傳送工作的進(jìn)行。1.2 對(duì)電鍍行車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求對(duì)工作方式的設(shè)計(jì)要求(1 為了適應(yīng)電鍍行車控制系統(tǒng)的調(diào)試、 檢查和操作方便的需要, 應(yīng)使電鍍行車控制 系統(tǒng)具備手動(dòng)、單周和連續(xù)三種工作方式。(2 應(yīng)具有對(duì)上述三種工作方式的自由選擇功能。(3 為了避免程序混亂, 應(yīng)能避免在同一時(shí)間內(nèi)電鍍行車按兩種或兩種以上的工作方 式運(yùn)行。手

32、動(dòng)控制的設(shè)計(jì)在電鍍產(chǎn)品零件的過程中, 要求能按下某一步就運(yùn)行某一步, 即當(dāng)遇到電鍍特殊工藝 要求時(shí)能實(shí)現(xiàn)人工單步操作。自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)(1 在單周和連續(xù)工作方式下, 當(dāng)下述初始條件中的任何一個(gè)不具備時(shí), 應(yīng)避免電鍍 行車啟動(dòng)運(yùn)行: 行車大車在初始位置; 行車小車在初始位置; 吊鉤在初始位置。(2 在單周和連續(xù)工作方式下,應(yīng)能使電鍍行車按照預(yù)先規(guī)定的工藝流程運(yùn)行。(3 在電鍍產(chǎn)品零件的過程中, 如遇到任何一步不能正常完成, 應(yīng)能使電鍍行車立即 自動(dòng)停車。(4 在連續(xù)工作方式下,應(yīng)能對(duì)電鍍行車工作循環(huán)次數(shù)和一個(gè)循環(huán)完成時(shí)間進(jìn)行累 計(jì),具備計(jì)數(shù)和計(jì)時(shí)功能。(5 應(yīng)能保證操作人員隨時(shí)都能使電鍍行車緊急停

33、車。對(duì)控制系統(tǒng)保護(hù)的要求為了能夠保障電鍍行車及其控制系統(tǒng)的安全,應(yīng)使控制系統(tǒng)具備以下保護(hù)功能:(1 短路保護(hù)(2 過載保護(hù)(3 欠壓保護(hù)(4 吊鉤緊急制動(dòng)控制系統(tǒng)操作面板設(shè)計(jì)要求對(duì)于電鍍行車控制系統(tǒng)操作面板的工藝設(shè)計(jì)。 操作面板由各按鈕開關(guān)、 轉(zhuǎn)換開關(guān)組成。 詳見附圖 A.8操作面板工藝圖 (操作面板元件布置圖 、 附圖 A.9操作面板工藝圖 (操作面 板元件接線圖 。同時(shí) , 應(yīng)標(biāo)注到板子為鋁鐵板 , 厚度 2MM, 操作板上的字體一律用宋體字 , 字號(hào)為 2號(hào) , 字色為黑色。元器件形狀框圖用黑色勾畫。同時(shí)需注意尺寸的標(biāo)注。第 2章 硬件設(shè)計(jì)2.1 行車梁的強(qiáng)度剛度計(jì)算2.1.1強(qiáng)度的校核

34、根據(jù)行車實(shí)際尺寸跨度 L=5m,大車自重 4t ,起重量 3.5t, 電葫蘆自身重量 0.5t ,吊車大 梁由 22a 號(hào)工字鋼制成,材料許用應(yīng)力 MPa 270=。根據(jù)主梁支撐力受力模型(a 圖 ,行車的大梁可以簡(jiǎn)化為兩端鉸支的簡(jiǎn)支梁在起吊重量 (集中力 F 及大梁自身重量 (均布載荷 q 的作用下 , 大梁將發(fā)生彎曲變形。首先作出大梁受自重均布載荷下的剪力圖、彎矩圖: 根據(jù)已知條件,求出均布載荷 q 為:M N mN L F q =341084. 75109. 3行車自重均布載荷下梁最大彎矩 M 為:M N ql M =42321045. 2851084. 78查型鋼表得知 22a 號(hào)工字

35、鋼的抗彎截面系數(shù)為:Wz=309cm3=3.09x10-4m 3根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算公式:MPa M N w M z 791009. 31045. 244max max 1=-作出簡(jiǎn)支梁在集中載荷下的彎矩圖和剪力圖: 根據(jù)剪力圖、彎矩圖, 說明移動(dòng)載荷 F 作用在簡(jiǎn)支梁的中點(diǎn)時(shí),使梁受力最不利,危險(xiǎn)斷 面在梁的中心位置,根據(jù)已知條件求出梁在承擔(dān)起重量集中載荷跨中彎矩為:43max 100. 54510404=Fl M查手冊(cè)得知 22a 號(hào)工字鋼的抗彎截面系數(shù)為:Wz=309cm3=3.09x10-4m 3根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算公式:MPa MPa Pa Pa w Fl w M z z 2701621016210

36、09. 34510404/643max max 2=- 梁的材料應(yīng)該能承受均布載荷與集中載荷共同作用下的應(yīng)力,根據(jù)疊加原理MPa MPa MPa MPa 2702411627921=<=+=+=強(qiáng)度符合要求。2.1.2剛度的校核行車梁的最大彎曲變形一般是由載重物位于梁中點(diǎn)的集中載荷引起的, 在集中力 F 的作用下主梁跨度中點(diǎn)的撓度為:mm mm MPa mm N EI Fl Wc F 33. 7104. 310248 5000(104048 (475333= 許用撓度 w 為:mm mm mm l w 33. 7105005000500>=經(jīng)計(jì)算使用 22a 工字鋼符合梁的剛度要求

37、。2.2 電動(dòng)機(jī)電氣控制線路的設(shè)計(jì)2.2.1 電機(jī)型號(hào)選擇2.2.1.1 傳送帶電機(jī)選擇根據(jù)工廠生產(chǎn)實(shí)際要求:電鍍行車傳送帶 A 和傳送帶 B 最大載重為 M max =2500Kg, 其傳送帶摩擦系數(shù) u=0.2,傳送帶速度要求為 v=15m/min,由電機(jī)功率計(jì)算公式u g M f = (2.1v f P = (2.2得出 P=1250W, 由此查電動(dòng)機(jī)選型與應(yīng)用可選型號(hào)為 Y100L1-4的電動(dòng)機(jī) 2臺(tái)分 別作為傳送帶 A 、 B 的拖動(dòng)電機(jī),其額定功率為 2.2KW ,額定電壓為交流 380V ,額定電 流為 5A ,功率因數(shù)為 0.81,額定轉(zhuǎn)速 1430r/min。2.2.1.2

38、大車電機(jī)選擇根據(jù)電鍍行車大車實(shí)際情況:電鍍行車大車最大載重為 M max =3500Kg,其大車與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù) u=0.15, 大車的速度要求為 v=30m/min, 由電機(jī)功率計(jì)算公式 (2.1(2.2可得出 P=3750W,由此查電動(dòng)機(jī)選型與應(yīng)用可選型號(hào)為 Y112M-6的電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)作為 大車的拖動(dòng)電機(jī),其額定功率為 6KW ,額定電壓為交流 380V ,額定電流為 9.8A ,額定 轉(zhuǎn)速為 1500r/min。2.2.1.3 小車電機(jī)選擇根據(jù)電鍍行車小車實(shí)際情況:電鍍行車小車最大載重為 M max =1500Kg,小車與導(dǎo)軌 間的摩擦系數(shù) u=0.1,小車的速度要求為 v=15m/

39、min,由電機(jī)功率計(jì)算公式 (2.1(2.2可 得出 P=375W,由此查電動(dòng)機(jī)選型與應(yīng)用可選型號(hào)為 Y100L1-4的電動(dòng)機(jī) 1臺(tái)作為小 車的拖動(dòng)電機(jī),其額定功率為 2.2KW ,額定電壓為交流 380V ,額定電流為 5A ,功率因 數(shù)為 0.81,額定轉(zhuǎn)速 1430r/min。2.2.1.4 吊鉤電機(jī)選擇根據(jù)電鍍行車吊鉤實(shí)際情況:電鍍行車吊鉤最大載重為 M max =500Kg,吊鉤的速度要 求為 v=15m/min,由電機(jī)功率計(jì)算公式 (2.1(2.2可得出 P=3750W,由此查電動(dòng)機(jī)選 型與應(yīng)用 可選定吊鉤拖動(dòng)電機(jī)型號(hào)為 YZR160M2-6, 數(shù)量為 1臺(tái), 其額定功率為 7.5

40、KW , 額定電壓為交流 380V ,額定電流為 19.7A ,額定轉(zhuǎn)速為 1470r/min。2.2.2電氣元件選擇2.2.2.1電源指示燈選擇根據(jù)實(shí)際情況,查低壓電器維修手冊(cè)可選型號(hào)為 XD7信號(hào)燈 1只作電源指示燈 HLD, 其主要技術(shù)參數(shù)如為:額定電壓為 220V ,顏色為綠色,變壓器式結(jié)構(gòu)。2.2.2.2 刀開關(guān)選擇根據(jù)前面所選定的電鍍行車各電機(jī)額定電流 , 可知配電支路的總工作電流為 45A ,查 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè) , 選用規(guī)格最小的 HD-11-100/18型單投刀開關(guān)作為自動(dòng)線控制系統(tǒng)配電支路的電源開關(guān) , 數(shù)量為 1只。其額定電壓為 380V ,額定電流 100A 。2.

41、2.2.3自動(dòng)開關(guān)選擇(1 用于電鍍行車主電路電源端的自動(dòng)開關(guān) QF1的選擇由于此自動(dòng)開關(guān)是用作電鍍行車主電路電源端配電開關(guān),作為該電路的短路保護(hù)電 器,該電路負(fù)荷不大 , 所以可采用結(jié)構(gòu)較為緊湊的塑料外殼式自動(dòng)開關(guān),并需在其內(nèi)配備 過電流電磁脫扣器。根據(jù)前面所選定的各種電機(jī)額定電流可知該主電路的總工作電流為 45A ,工作電壓為 380/220V,查低壓電器維修手冊(cè) ,可將該塑料外殼式自動(dòng)開關(guān) QF1的型號(hào)選為 DZ10-100。其額定電壓為交流 500V ,額定電流為 100A ,極限短路通斷電流 (峰值為 9000A ,機(jī)械壽命為 10000次,電壽命為 5000次;過電流電磁脫扣器額定

42、電 流為 50A ,瞬時(shí)整定電流為 10I n =500A。(2 用于 PLC 和穩(wěn)壓電源配電支路電源端的自動(dòng)開關(guān) QF2的選擇由于 PLC 、變壓器和穩(wěn)壓電源配電支路的工作電壓為交流 220V ,工作電流較小,不 超過 6A , 查 低壓電器維修手冊(cè) , 可選用規(guī)格最小的塑料外殼式自動(dòng)開關(guān)作為用于 PLC 、 照明變壓器和穩(wěn)壓電源配電支路電源端的自動(dòng)開關(guān) QF2,其型號(hào)為 DZ5-10,其額定電壓 為交流 220V ,額定電流為 10A ,極限短路通斷電流(有效值為 1000A ,電壽命為 2000次;過電流電磁脫扣器額定電流為 10A ,其脫扣器延時(shí)特性如表 2.2所示: 2.2.2.4

43、接觸器選擇(1 傳送帶電機(jī)接觸器 KM1KM4的選擇根據(jù)傳送帶電機(jī)額定功率為 2.2KW 、額定電流為 5A ,查低壓電器維修手冊(cè) ,選 擇其接觸器 KM1KM4型號(hào)為 CJ10-20,數(shù)量為 4臺(tái),其額定電壓為交流 380V ,額定電 流為 20A ,可控制電動(dòng)機(jī)最大功率為 5.5KW , 1.05倍額定電壓時(shí)通斷能力為 200A ,操作 頻率為 600次 /h,電壽命為 60萬次,機(jī)械壽命為 300萬次。線圈參數(shù):線圈電壓 220V , 線圈匝數(shù) 3260±16,線圈導(dǎo)線直徑 0.21,吸引線圈視在功率起動(dòng)時(shí) 140V A 、吸持時(shí) 22V A ,工作功率 9W ,動(dòng)作時(shí)間:起動(dòng)

44、時(shí) 16ms ,釋放時(shí) 18ms 。(2 大車電機(jī)接觸器 KM5和 KM6的選擇根據(jù)大車電機(jī)額定功率為 6KW 、額定電流為 9.8A ,查低壓電器維修手冊(cè) ,選擇 接觸器 KM5和 KM6型號(hào)為 CJ10-30,數(shù)量為 2臺(tái),其額定電壓為交流 380V ,額定電流 為 30A , 可控制電動(dòng)機(jī)最大功率為 8.5KW , 吸引線圈視在功率起動(dòng)時(shí) 210V A 、 吸持時(shí) 32V A 。 (3 小車電機(jī)接觸器 KM7和 KM8的選擇根據(jù)小車電機(jī)額定功率 =2.2KW、額定電流 =5 A,可選擇其接觸器與傳送帶電機(jī)選擇 接觸器型號(hào)相同。數(shù)量為 2臺(tái),具體參數(shù)參考傳送帶電機(jī)接觸器。(4 吊鉤電機(jī)接觸

45、器 KM9和 KM10的選擇根據(jù)吊鉤電機(jī)額定功率為 7.5KW 、額定電流為 19.7A ,查低壓電器維修手冊(cè) ,選 擇其接觸器 KM9和 KM10型號(hào)為 CJ24-100,數(shù)量為 2臺(tái),其額定電壓為交流 380V ,額 定電流為 100A ,操作頻率為 600次 /h,電壽命為 180萬次,機(jī)械壽命為 600萬次。 (5 PLC電源及 PLC 負(fù)載電源接觸器 KM 選擇從附圖 A.2可以看出,接觸器 KM 的線圈及其兩對(duì)主觸頭均接于 220V 交流線路中, 這對(duì)觸頭用來控制 PLC 電源的通/斷,接觸器 KM 的另外一對(duì)主觸頭分別接于直流穩(wěn)壓電源 GD 的 24V 直流輸出端,用來控制 PL

46、C 負(fù)載電源的通/斷,因此接觸器 KM 的額定電 壓 (即觸頭的額定電壓 及其線圈的額定電壓均應(yīng)按交流 220V 來選, 而其額定電流 (即觸頭 的額定電流 應(yīng)按直流電流來選。 據(jù)此, 選規(guī)格最小的 3TB40型接觸器 1只作 PLC 電源及 PLC 負(fù)載電源的控制接觸器 KM ,并選擇其線圈的額定電壓為 AC220V ,主觸頭為三對(duì)常 開,輔助觸頭為兩對(duì)常開和兩對(duì)常閉。其中兩對(duì)主觸頭用來控制 PLC 的 A V220V 負(fù)載電 路的通 /斷,另一對(duì)主觸頭用來控制 PLC 的 DC24V 負(fù)載電路的通 /斷,一對(duì)輔助常開觸頭 作為接觸器 KM 線圈控制回路的自保觸頭。該接觸器的額定電壓為交流

47、380V ,額定電流 為 9A ,可控制電動(dòng)機(jī)最大功率為 5.5KW , 1.05倍額定電壓時(shí)通斷能力為 200A ,操作頻 率為 1200次 /h,電壽命為 12萬次,機(jī)械壽命為 800萬次。(6 吊鉤電機(jī)串電阻起動(dòng)接觸器 KM11KM13選擇因?yàn)榈蹉^電機(jī)串電阻起動(dòng)接觸器的主觸頭接于電機(jī)轉(zhuǎn)子電路中, 故這些接觸器的型號(hào) 選擇與前述控制吊鉤電機(jī)的接觸器 KM9和 KM10的選擇一樣,也為 CJ24-100型,數(shù)量 為 3臺(tái)。2.2.2.5 熱繼電器選擇(1 傳送帶 A 、 B 拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器 FR1和 FR2的選擇根據(jù)傳送帶電機(jī)額定功率為 2.2KW 、額定電流為 5A ,查電器控制 ,可

48、選用規(guī)格 最小的熱繼電器作為傳送帶電機(jī)熱繼電器 FR1和 FR2, 其型號(hào)為 JR0-20/3D, 數(shù)量為 2只, 極數(shù)為 3,有斷相保護(hù)和溫度補(bǔ)償功能,觸頭數(shù)量:1個(gè)常閉, 1個(gè)常開。其額定電壓為 交流 500V ,額定電流為 20A ,熱元件額定電流為 7.2A ,額定電流調(diào)節(jié)范圍為 4.57.2A 。 考慮到傳送帶 A 、 B 的拖動(dòng)電機(jī)額定電流為 5A ,故熱繼電器的動(dòng)作電流整定為 5A ,這樣 能保證熱繼電器在上述兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)可靠動(dòng)作。(2 大車拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器 FR3的選擇根據(jù)大車電機(jī)額定電流為 9.8A ,查電器控制 ,可選用規(guī)格最小的熱繼電器作為大車拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器 F

49、R3,其型號(hào)為 JR0-20/3D,數(shù)量為 1只,極數(shù)為 3,有斷相保護(hù) 和溫度補(bǔ)償功能,觸頭數(shù)量:1個(gè)常閉, 1個(gè)常開。其額定電壓為交流 500V ,額定電流為 20A ,熱元件額定電流為 11A ,額定電流調(diào)節(jié)范圍為 6.811A ?？紤]到大車拖動(dòng)電機(jī)額定 電流為 9.8A ,故熱繼電器的動(dòng)作電流整定為 9.8A ,這樣能保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)過載時(shí) 可靠動(dòng)作。(3 小車拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器 FR4的選擇根據(jù)小車電機(jī)額定電流為 5A ,可選與傳送帶 A 、 B 拖動(dòng)電機(jī)同樣型號(hào)規(guī)格的熱繼電 器 JR0-20/3D作為小車拖動(dòng)電機(jī)的過載保護(hù)電器。(4 吊鉤拖動(dòng)電機(jī)的熱繼電器 FR5的選擇根據(jù)吊鉤

50、電機(jī)額定電流為 19.7A ,查電器控制 ,選擇熱繼電器型號(hào)為 JR0-60/3D, 數(shù)量為 1只,極數(shù)為 3,有斷相保護(hù)和溫度補(bǔ)償功能,觸頭數(shù)量:1個(gè)常閉, 1個(gè)常開。 其額定電壓為交流 500V ,額定電流為 60A ,熱繼電器熱元件額定電流為 22A ,調(diào)節(jié)范圍 1422A ,故熱繼電器的動(dòng)作電流整定為 19.7A ,這樣能保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)過載時(shí)可 靠動(dòng)作。2.2.2.6 電流繼電器選擇本電鍍行車吊鉤電機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng),起動(dòng)電阻的接入和切除用電流繼電器 KI1KI3分別控制接觸器 KM11KM13來實(shí)現(xiàn),查中低壓電控使用技術(shù) ,可選型號(hào) 為 LL-63的電流繼電器 3只,其觸點(diǎn)數(shù)

51、為一動(dòng)合、一斷開,最大整定電流值為 20A ,電 流整定范圍 520A ,動(dòng)作時(shí)間 1 .1倍整定值時(shí)小于 20ms ,觸頭斷開容量 AC250V ,電壽 命 10萬次。2.2.2.7 中間繼電器選擇為了防止電動(dòng)機(jī)開始起動(dòng)時(shí), 起動(dòng)電流由零增大到最大值的一段時(shí)間內(nèi), 電流繼電器 還未動(dòng)作, 而接觸器線圈通電吸合將電阻短接, 使電動(dòng)機(jī)變?yōu)橹苯悠饎?dòng)。 故在電路中設(shè)置了中間繼電器, 在起動(dòng)時(shí)由中間繼電器的常開觸頭來切斷接觸器 KM11KM13的線圈回 路,這樣就可保證起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子回路接入全部電阻。查低壓電器維修手冊(cè) ,可選型號(hào)為 DZ-650的中間繼電器 1只,其額定電流為 DC24V ,動(dòng)作時(shí)間小于

52、 40mm ,觸點(diǎn)容量為 A V250V 。2.2.2.8 制動(dòng)電磁鐵型號(hào)的選擇電動(dòng)機(jī)的機(jī)械抱閘制動(dòng)器的有關(guān)技術(shù)參數(shù)由機(jī)械方面的工程技術(shù)人員提供, 這里只需 向機(jī)械方面的工程技術(shù)人員提供選擇制動(dòng)電磁鐵的要求即可, 即要求對(duì)大車和小車拖動(dòng)電 機(jī)采用通電抱閘制動(dòng)方式; 為了防止突然停電時(shí)吊鉤上的重物自由落下, 應(yīng)對(duì)吊鉤拖動(dòng)電 機(jī)采用斷電抱閘制動(dòng)方式。 同時(shí)所有制動(dòng)電磁鐵的額定電壓值均與前面所選定的接觸器線 圈的額定電壓相同, 即均為交流 220V , 這樣可減少 PLC 負(fù)載電源的種類和電壓等級(jí)的數(shù) 量,便于控制機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和接線。2.2.2.9熔斷器選擇熔斷器 FU1接于直流穩(wěn)壓電源 GD

53、 的輸入電路中,它所保護(hù)的對(duì)象為直流穩(wěn)壓電源 GD ,該直流穩(wěn)壓電源 GD 向 PLC 的負(fù)荷供電,其負(fù)荷中沒有沖擊性負(fù)荷,因此,該直流 穩(wěn)壓電源 GD 的輸入電路中沒有沖擊性電流。據(jù)此, 查 電器控制 可選型號(hào)選為 RL1-15的螺旋式熔斷器 1只作直流穩(wěn)壓電源 GD 電路的短路保護(hù)熔斷器 FU1,其主要技術(shù)參數(shù)如下:U RD.N =380V, I RD.N =15A, I RT.N =10A, I dl =2KA2.2.3 電氣原理圖設(shè)計(jì)本自動(dòng)線中的電動(dòng)機(jī)控制線路,采用交流 380/220V電源供電,電源開關(guān)采用刀開關(guān) 與自動(dòng)開關(guān)串聯(lián)的組合形式, 其中刀開關(guān)起隔離電源、 安全檢修的作用,

54、自動(dòng)開關(guān)起短路 保護(hù)作用。 電動(dòng)機(jī)控制線路中各電機(jī)主電路接于 380V 電源, 控制電路接于 220V 電源。 各 電機(jī)主電路采用接觸器控制, 并采用熱繼電器作過載保護(hù), 其中大車電機(jī)、 小車電機(jī)和吊鉤電機(jī)采用電磁抱閘制動(dòng)。因?qū)嶋H需要,吊鉤電機(jī)采用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)。因此,電鍍行車 電動(dòng)機(jī)的主電路、局部照明電路、向 PLC 負(fù)載供電的直流穩(wěn)壓電源如附錄 A 中的圖 A.1所示。在附圖 A.1所示主電路中,根據(jù)前面所確定的控制方案,各主軸電機(jī)的接觸器 KM1 KM10的線圈由 PLC 控制。因此,在該圖中不需再給出這些接觸器的線圈控制回路。 信號(hào)和故障顯示采用 DC24V 發(fā)光二極管,因此,電路中配

55、備了一臺(tái) AC220V/DC24V變 壓器向該二極管電路提供 24V 直流電源。該電源及其整流變壓器由協(xié)作單位供貨。 在附圖 A.1的自動(dòng)開關(guān) QF2作為穩(wěn)壓電源和 PLC 及其負(fù)載的短路保護(hù),接觸器 KM 作 為 PLC 及其負(fù)載的電源控制電器。2.2.4 輔助電路的設(shè)計(jì)2.2.4.1 PLC負(fù)載電源電路設(shè)計(jì)PLC 的負(fù)載包括接觸器線圈、電磁換向閥線圈、信號(hào)指示燈、電鈴和蜂鳴器等五種。 為了減少指示燈占用的信號(hào)顯示屏的安裝面積, 需要選用體積較小的信號(hào)指示燈。 目前在 各類信號(hào)指示燈中, 只有發(fā)光二極管的體積較小, 因此, 只能選用發(fā)光二極管作該控制系 統(tǒng)的過程顯示指示燈。由于發(fā)光二極管屬直

56、流元件,其電壓等級(jí)較高的也只有 24V ,因此 就需要為 PLC 負(fù)載配置一臺(tái)輸出電壓為 24V 的直流穩(wěn)壓電源 GD 。此外,需要在該穩(wěn)壓電 源的輸入回路配置一只熔斷器 FU1作其短路保護(hù)。 根據(jù)以上配置情況, 可將 PLC 負(fù)載電源 電路的電氣原理圖設(shè)計(jì)成如附圖 A.1所示的形式。但直流穩(wěn)壓電源 GD 以及向該電源供電 的變壓器 TC 由協(xié)作單位供貨 , 作者只負(fù)責(zé)向協(xié)作單位提供這兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)。 2.2.4.2 PLC及其負(fù)載的電源控制電路設(shè)計(jì)在電鍍行車正常工作下, 通常 PLC 及其負(fù)載的電源應(yīng)一直處于供電狀態(tài), 因此, 可采 用由按鈕和接觸器組成的啟、保、停電路對(duì)它們的電源進(jìn)

57、行通 /斷控制。為此,需為 PLC 及其負(fù)載配置一只接觸器 KM 作為其電源的通 /斷控制電器,并需為接觸器 KM 的線圈控制回路配置一只接通按鈕 SB14和一只緊急停止按鈕 SB15, 以對(duì) PLC 及其負(fù)載的電源進(jìn)行通 /斷操作。 據(jù)此, 可將 PLC 及其負(fù)載的電源控制電路的電氣原理圖設(shè)計(jì)成如附圖 A.2所示 的形式。2.2.4.3 控制系統(tǒng)電源指示電路設(shè)計(jì)為了讓操作人員和維修人員能夠及時(shí)、 方便地了解基于 PLC 的電鍍行車控制系統(tǒng)電源 的狀態(tài),以便為進(jìn)一步的操作、 維修以及對(duì)故障的分析判斷提供依據(jù)。因此,應(yīng)為控制系 統(tǒng)配置一只電源指示燈 HLD ,并應(yīng)將該指示燈直接跨接到電動(dòng)機(jī)主電路

58、的相線與零線之 間, 如圖附圖 A.1所示。 在電源指示電路中不應(yīng)串入任何開關(guān)或保護(hù)電器, 以免因開關(guān)或 保護(hù)電器方面的原因,造成電源指示燈不能正確地指示出電源工作狀態(tài)的后果。2.3 PLC控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計(jì)2.3.1 PLC I/O元件選型2.3.1.1 PLC運(yùn)行控制開關(guān) SA1可選規(guī)格最小的 XB2-BD25型具有 1對(duì)常開觸點(diǎn)的二位置旋鈕作 PLC 運(yùn)行/停止控制 開關(guān) SA1。其主要技術(shù)參數(shù)如下:U N =220V, I N =5A,手柄操作位置 2個(gè),常開觸點(diǎn) 1對(duì),沒有常閉觸點(diǎn)。2.3.1.2 工作方式選擇開關(guān)型號(hào)的選擇為了滿足控制要求, 本電鍍行車控制系統(tǒng)設(shè)置了手動(dòng)、 單周

59、和連續(xù)三種工作方式; 且 電鍍種類也分為鍍鋅、 鍍鉻和鍍鎳鎘三種。 在任何時(shí)刻, 控制系統(tǒng)都只能選中其中的一種 工作方式, 絕對(duì)不能有兩種或兩種以上的工作方式被選中, 否則將產(chǎn)生嚴(yán)重后果。 由于與 PLC 輸入點(diǎn)相連的一般都是電器元件的常開觸點(diǎn),也就是說,在任何時(shí)刻,工作方式選 擇開關(guān)都只能有一對(duì)常開觸點(diǎn)閉合。 例如, 當(dāng)工作方式選擇開關(guān)打到手動(dòng)工作方式這一檔位時(shí), 此時(shí)只能有這一檔位的觸點(diǎn)閉合, 而其余檔位的觸點(diǎn)都必須處于斷開狀態(tài)。 通過工 作方式選擇開關(guān)中手動(dòng)這一檔位的觸點(diǎn)閉合, 其余檔位的觸點(diǎn)斷開的這一狀態(tài), 使與之相 連接的輸入繼電器 X 的狀態(tài)分別為“ 1”和“ 0”態(tài),使得系統(tǒng)只執(zhí)

60、行手動(dòng)工作方式的程 序, 其余工作方式的程序?qū)⒈辉竭^而不執(zhí)行。 同理, 當(dāng)工作方式選擇開關(guān)打到單周和連續(xù) 這兩種工作方式中的任何一檔位時(shí),此時(shí)也只能有被選中的工作方式的檔位的觸點(diǎn)閉合, 而其余檔位的觸點(diǎn)處于斷開位置。 由于在任何時(shí)刻都只能選中一種工作方式, 所以工作方 式選擇開關(guān)必須有三個(gè)操作位置來對(duì)應(yīng)三種工作方式。 除此外, 工作方式選擇開關(guān)還應(yīng)有 一個(gè)零位。 當(dāng)工作方式選擇開關(guān)手柄置于零位時(shí), 工作方式選擇開關(guān)的所有觸點(diǎn)都應(yīng)處于 斷開狀態(tài)。 PLC 輸入點(diǎn)的電壓為直流 24V ,電流小于 100mA 。根據(jù)以上的要求,查工 廠常用電氣設(shè)備手冊(cè) ,選用 LW5-15GF1781/4型萬能轉(zhuǎn)換

61、開關(guān)作為工作方式選擇開關(guān)和 電鍍種類選擇開關(guān),數(shù)量為 2個(gè),手柄操作位置 4個(gè),常開觸點(diǎn) 3對(duì),沒有常閉觸點(diǎn),任 何時(shí)刻都只能有一對(duì)常開觸點(diǎn)閉合。2.3.1.3 按鈕型號(hào)的選擇對(duì)電鍍行車控制系統(tǒng)中所有按鈕的要求是,只需一對(duì)常開觸點(diǎn)即可。根據(jù)國(guó)家對(duì)按鈕 帽顏色的規(guī)定:紅色代表停止,而綠色代表起動(dòng)。所以在選取按鈕時(shí)應(yīng)根據(jù)按鈕所起作用 來選取按鈕帽的顏色。 PLC 輸入點(diǎn)的電壓為直流 24V ,電流小于 100mA 。根據(jù)以上要求, 查低壓電器維修手冊(cè) ,選用型號(hào)為 LA19-11D 的按鈕 14個(gè)。手動(dòng)工作方式按鈕、啟動(dòng) 按鈕、預(yù)開按鈕和 PLC 負(fù)載電源接通按鈕選綠色,共 13個(gè);緊急停止按鈕和

62、預(yù)停按鈕為 紅色,共 2個(gè)。2.3.1.4 光電開關(guān)的選擇電鍍行車傳送帶上光電開關(guān)主要用來檢測(cè)吊籃,因吊籃為金屬物品,所以查工廠常 用電氣設(shè)備手冊(cè) , 選用型號(hào)為 LJ2-15的光電開關(guān) 3只, 其額定電壓為 DC24V , 元件檢測(cè) 距離為 100mm ,最高工作頻率為 20次 /秒,回環(huán)寬度 3mm ,重復(fù)定位精度 0.1mm 。2.3.1.5 行程開關(guān)型號(hào)的選擇電鍍行車中各電機(jī)的運(yùn)行速度比較緩慢, 使得各行程開關(guān)閉合和斷開的速度也同樣較 為緩慢,這樣使得處于電路中的行程開關(guān)的觸頭在閉合和斷開時(shí)都將產(chǎn)生較長(zhǎng)時(shí)間的電 弧, 而且電弧存在的時(shí)間越長(zhǎng), 就越容易燒壞行程開關(guān)的觸頭。 為了避免行程

63、開關(guān)在閉合 和斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧燒壞其觸頭, 所以本課題不能采用直動(dòng)式的行程開關(guān), 而應(yīng)選擇滾輪 式行程開關(guān)。對(duì)個(gè)行程開關(guān)的選擇要求是:只需 1對(duì)常開觸點(diǎn)即可。 PLC 輸入點(diǎn)的電壓 為直流 24V ,電流小于 100mA 。根據(jù)以上要求,查工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè) ,選取型號(hào) 為 LX31-4的行程開關(guān) 18個(gè)。2.3.1.6 指示燈型號(hào)的選擇為減少 PLC 負(fù)載電源的種類和電壓等級(jí)的級(jí)數(shù),便于控制機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和接 線, 指示燈的額定電壓也應(yīng)選為直流 24V 。 根據(jù)國(guó)家對(duì)指示燈顏色的規(guī)定:表示工作方式、 運(yùn)行過程等的指示燈的顏色應(yīng)為綠色, 表示故障的指示燈應(yīng)為紅色。 根據(jù)以上要求, 查 工

64、 廠常用電氣設(shè)備手冊(cè) ,選取型號(hào)為 AD1-22/11的指示燈,其中綠色 10個(gè),紅色 5個(gè)。 2.3.1.7 電鈴和蜂鳴器型號(hào)的選擇為減少 PLC 負(fù)載電源的種類和電壓等級(jí)的級(jí)數(shù),便于控制機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和接 線,電鈴和蜂鳴器的額定電壓也應(yīng)選為直流 24V 。根據(jù)以上要求,查工廠常用電氣設(shè)備 手冊(cè) , 選取型號(hào)為 UCZ4-75的電鈴, 數(shù)量 1個(gè)。 蜂鳴器選用型號(hào)為 701-2型, 數(shù)量 1個(gè)。 2.3.2 PLC輸入 /輸出元件確定2.3.2.1 所需 PLC 輸入元件及輸入點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)預(yù)開按鈕 SB11、啟動(dòng)按鈕 SB12和預(yù)停按鈕 SB13,占用 PLC 的 3個(gè)輸入點(diǎn)。工作方式選擇開

65、關(guān) SA2用來選擇手動(dòng)、單周、連續(xù)三種工作方式的一種,占用 PLC 的 3個(gè)輸入點(diǎn)。電鍍種類選擇開關(guān) SA3用來選擇鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳鎘三種電鍍中的一種,占用 PLC的 3個(gè)輸入點(diǎn)。電鍍行車及傳送帶的手動(dòng)操作按鈕 SB1、 SB2、 SB3、 SB4、 SB5、 SB6、 SB7、 SB8、 SB9、 SB10均為一個(gè)常開觸點(diǎn),它們共占用 PLC 的 10個(gè)輸入點(diǎn)。用于檢測(cè)傳送帶吊籃位置的光電開關(guān)為 SP1、 SP2、 SP3,它們共占用 PLC 的 3個(gè)輸入 點(diǎn)。用于吊鉤拖動(dòng)電機(jī)串電阻起動(dòng)的欠電流繼電器為 KI1、 KI2、 KI3,它們共占用 PLC 的 3個(gè)輸入點(diǎn)。用于檢測(cè)電鍍行車大車運(yùn)行

66、位置的行程開關(guān)為 SQ1、 SQ2、 SQ3、 SQ4、 SQ5、 SQ6、 SQ7、 SQ8、 SQ9,它們共占用 PLC 的 9個(gè)輸入點(diǎn)。用于檢測(cè)電鍍行車小車運(yùn)行位置的行程開關(guān) SQ10、 SQ11、 SQ12、 SQ13、 SQ14、 SQ15、 SQ16、 SQ17,它們共占用 PLC 的 8個(gè)輸入點(diǎn)。用于檢測(cè)吊鉤升降位置的行程開關(guān) SQ18,占用 PLC 的一個(gè)輸入點(diǎn)。用于電鍍行車各電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)的熱繼電器為 FR1、 FR2、 FR3、 FR4、 FR5,它們均為 一個(gè)常開觸點(diǎn),共占用 PLC 的 5個(gè)輸入點(diǎn)。綜上所述,共需 PLC 輸入觸點(diǎn) 48個(gè)。2.3.2.2 所需 PLC

67、輸出元件及輸出點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)控制電鍍行車各個(gè)電機(jī)運(yùn)行的接觸器線圈為 KM1、 KM2、 KM3、 KM4、 KM5、 KM6、 KM7、 KM8、 KM9、 KM10,它們共占用 PLC 的 10個(gè)輸出點(diǎn)。在吊鉤拖動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子回路中, 用于接入和切除三段附加電阻的接觸器為 KM11、 KM12、 KM13, 用于防止三臺(tái)接觸器同時(shí)通電動(dòng)作的中間繼電器為 KA , KM11、KM12、 KM13和 KA 的線圈與 PLC 輸出點(diǎn)的連接關(guān)系如圖 3.1所示,由該圖 3.1可知, KM11、 KM12、 KM13 和 KA 的線圈共占用 PLC 的 2個(gè)輸出點(diǎn)。用于大車電機(jī)、小車電機(jī)、吊鉤電機(jī)制動(dòng)抱閘的電磁鐵的線圈為 YB1、 YB2、 YB3,它 們共占用 PLC 的 3個(gè)輸出點(diǎn)。預(yù)開預(yù)告電鈴 BE 1個(gè),占用 PLC 的 1個(gè)輸出點(diǎn)。故障報(bào)警蜂鳴器 BU 1個(gè),占用 PLC 的 1個(gè)輸出點(diǎn)。電鍍行車各電機(jī)運(yùn)行過程指示燈為 HL1、 HL2、 HL3、 HL