皮帶輸送機電氣控制系統(tǒng)的課程設(shè)計

1、皮帶輸送機電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)計目的通過對電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計，掌握電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的一般方法，能夠設(shè)計出滿足控制要求的電氣原理圖，能夠設(shè)計電器元件布置圖、接線圖和控制箱，并能夠根據(jù)負載選擇主要電器元件的型號，具有電氣控制系統(tǒng)工程設(shè)計的初步功能?？刂埔笃л斔蜋C由三條皮帶組成并由電動機控制。1#、2#、3#皮帶順序運行。電動機功率各3KW，其控制要求如下：按下系統(tǒng)啟動按鈕1#電動機啟動延時2秒2#電動機啟動延時5秒3#電動機啟動按下停機按鈕延時10秒3#電動機停止延時10秒2#電動機停止延時10秒1#電動機停止1#電動機過載時，1#、2#、3#電動機全停，2#電動機過載時，2#、3#電動機停止

2、，3#電動機停止時，順序停機，并設(shè)有緊急停車按鈕具有手動、自動工作方式各種指示及報警設(shè)計內(nèi)容及要求根據(jù)控制要求，采用PLC為中心控制單元，設(shè)計出其控制系統(tǒng)的原理圖（主電路和控制電路）、元件布置土、接線圖以及元件明細表。所完成的圖紙資料包括：電氣原理圖：主電路、控制電路、梯形圖、指令系統(tǒng)電氣箱面板布置圖，電氣箱內(nèi)部布置圖接線圖元件明細表控制箱尺寸系統(tǒng)工作原理說明及操作使用說明系統(tǒng)總體設(shè)計主電路的設(shè)計主電路線路如圖1所示，圖中的M1、M2、M3為輸送帶電動機，三臺電動機都采用直接啟動方式，各臺電動機分別使用一個接觸器控制，各電動機分別由FR1、FR2、FR3提供過載保護，各自通過自鎖實現(xiàn)失壓保護。

3、PLC的選擇及I/O分配根據(jù)給定的控制要求，可統(tǒng)計出現(xiàn)場輸入信號共14個，輸出信號共8個，故選用OMRON C系列C28P，此型號具有16點輸入和12點輸出，滿足要求。（I/O分配如表2所示）。PLC外部接線圖的設(shè)計PLC根據(jù)表2的I/O分配關(guān)系和C28P的端子跑列位置進行相應(yīng)的接線，PLC系統(tǒng)外部接線圖在圖1中，圖中各接觸器采用220V電源，信號指示及報警指示燈與接觸器共用220V電源?？刂乒竦脑O(shè)計由表1中各元件的型號尺寸，設(shè)計控制柜的尺寸為：500400230mm.控制柜內(nèi)部接線圖和面板接線圖的設(shè)計由圖1的主電路和控制電路原理圖和其中標注的線號，用相對編號法畫出如圖3和圖4所示的接線圖。系

4、統(tǒng)工作原理和操作使用說明自動控制旋轉(zhuǎn)SA轉(zhuǎn)換開關(guān)至自動（PLC-02）位置，系統(tǒng)進入自動運行狀態(tài)，此時自動運行指示燈HL05亮。啟動：按下啟動按鈕SB1，使0500線圈得電并保持，電動機1#運行并使TIM00時間繼電器開始計時，在其設(shè)定的時間5S后，TIM00的常開觸點閉合，使0501線圈得電并保持，電動機2#運行并使TIM01時間繼電器開始計時，5S后，TIM01的常開觸點閉合，使0502線圈得電并保持，電動機3#啟動并運行。停機：按下停機按鈕SB2，中間繼電器1000得電，其常開觸點閉合，使得時間繼電器TIM02開始計時，在其設(shè)定時間10S后，TIM02的常開觸點閉合，0502線圈失電，電

5、動機3#停車，同時，時間繼電器TIM03開始計時，10S后，0501線圈失電，電動機2#停車，同時，時間繼電器TIM04開始計時，10S后，0500線圈失電，電動機1#停車。2、手動控制 旋轉(zhuǎn)SA轉(zhuǎn)換開關(guān)手動（PLC-01）位置，系統(tǒng)由自動狀態(tài)轉(zhuǎn)到手動運行狀態(tài)，手動指示燈HL04亮。此時，三臺電動機可以分別有自己的啟動和停機控制按鈕。 啟動：SB3、SB4、SB5分別為電動機1#、2#、3#的啟動按鈕，按下啟動按鈕，線圈得電并保持，電動機啟動并運行。 停機：SB6、SB7、SB8分別為電動機1#、2#、3#的停車按鈕，按下停機按鈕，線圈失電，電動機停車。過載保護當電動機1#過載時，熱繼電器FR

6、1動作，1#、2#、3#同時停機，并發(fā)出過載指示，報警指示燈HL06、HL07、HL08亮。當電動機2#過載時，熱繼電器FR2動作，2#、3#停機，HL07、HL08亮。當電動機3#過載時，熱繼電器FR3動作，電動機3#停機，同時，通過時間繼電器TIM03和TIM04延時，電動機順序停機。在人工恢復(fù)之前，任何一個電動機將不能再次啟動運行。手動與自動的切換系統(tǒng)從自動切換到手動狀態(tài)時，假使有正在運行，系統(tǒng)經(jīng)過一個掃描周期會停止各電動機的運行，此時系統(tǒng)將處于手動控制狀態(tài)并服從手動控制，各個電動機分別受單獨的啟?？刂?。手動到自動的切換也一樣，考慮到自動轉(zhuǎn)換手動的情況，三臺電動機如同時停止，將不利于生產(chǎn)

7、，因此要求自動轉(zhuǎn)換手動前須提前按停機按鈕。緊急停機按下緊急停機按鈕SB9后，電動機1#、2#、3#將同時停機。 PLC I/O分配表輸入說明輸出說明0000SA手動狀態(tài)05001#電動機接觸器0001SA自動狀態(tài)05012#電動機接觸器0002自動狀態(tài)啟動按鈕05023#電動機接觸器0003自動狀態(tài)停車按鈕0503手動運行指示燈0004手動1#啟動按鈕0504自動運行指示燈0005手動2#啟動按鈕05051#過載指示燈0006手動3#啟動按鈕05062#過載指示燈0007手動1#停機按鈕05073#過載指示燈0008手動2#停機按鈕0009手動3#停機按鈕00101#熱繼電器保護00112#熱

8、繼電器保護00123#熱繼電器保護0013緊急停車按鈕圖表說明及元件明細表1、主電路和控制電路原理圖 圖12、控制柜內(nèi)部接線圖 圖23、梯形圖及控制柜內(nèi)部布置圖 圖34、控制面板布置和接線圖 圖4 由于選用的電動機功率為3KW，在本系統(tǒng)中功率因數(shù)取0.85，因此由下面的計算可得電動機正常工作的電流是： I=4000/（3*380*0.8）=5.7A因此選用DZX7-8025型低壓斷路器作為系統(tǒng)的總開關(guān)，選用DZX7-2514型低壓斷路器作為每個電機的開關(guān)；選用JRS4-09310d型熱繼電器，其動作電流整定范圍是5.58A；CJX4-06E型接觸器;各種指示燈電源都是220V交流電源。起動按鈕

9、選用LAY3-10M3.11；停止按鈕選用LAY3-10M3.12；具體元件型號和規(guī)格如下表所示：序號名稱型號個數(shù)規(guī)格（mm）1可編程控制器OMRON C 28P12501101102低壓斷路器ZB1-63/4B101817275ZB1-63/3B638154753熱繼電器JRS4-09312d345.5781004信號指示燈XDY6-1/6322.5XDY6-2/6322.55按鈕LAY3-10M3.11430LAY3-01M3.125306接觸器CJX4-0611E/22034050587SA轉(zhuǎn)換開關(guān)HZZ-H01131308接線端子排JDX1-10144.572.8499控制柜HuXK-

10、MN1500400230 指令系統(tǒng) LD 0000 OUT 0503 LD 0001 OUT 0504 LD 0000 AND 0004 LD 0001 AND 0002 OR LD LD 0007 AND 0000 OR NOT 0010 OR NOT 0011 OR TIM04 KEEP 0500 LD 0500 AND NOT 0501 AND NOT 0011 TIM 00 #0050 LD 0000 AND 0005 LD 0002 AND TIM00 OR LDLD 0008AND 0000OR NOT 0010OR NOT 0011OR NOT 0012OR TIM03KEEP

11、0501LD 0501AND NOT 0502AND NOT 0011TIM 01 #0050LD 0000AND 0006LD 0002AND TIM01OR LDLD 0009AND 0000OR NOT 0010OR NOT 0013OR NOT 0012OR NOT 0011OR TIM02KEEP 0502LD NOT 0011OUT 0505LD NOT 0012OUT 0506LD NOT 0013OUT 0507LD 0003AND NOT 0000LD NOT 0500KEEP 1000LD 1000TIM 02 #0100LD TIM02OR NOT 0013TIM 03

12、#0100LD TIM03TIM 04 #0100END參考文獻1、建筑電氣控制技術(shù) 中國建筑工業(yè)出版社 1998年6月 王儉 龍莉莉 編2、控制電器分冊 天水二一三機床電器廠 2002年皮帶輸送機電氣控制系統(tǒng)操作使用說明 系統(tǒng)操作說明：在保證系統(tǒng)電源已經(jīng)接通的情況下，旋轉(zhuǎn)自動/手動轉(zhuǎn)換開關(guān)到“自動”即為自動工作狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)到“手動”即為手動工作狀態(tài)。在自動工作的狀態(tài)下，按下SB1即可啟動電動機1#，5S后2#啟動，在過5S后3#啟動；停機時，按下SB2，10S后電動機3#停車，再過10S后2#停車，再10S后1#停車。在手動工作的狀態(tài)下，分別按下各個電動機的啟動和停機按鈕，即可完成各個電動機的

13、啟動和停車操作，此時各個電動機的啟動停車之間沒有相互影響。 可能出現(xiàn)的故障的原因和處理方法：電動機不能正常啟動，可能是電源沒有接通，請檢查電源連接情況。在電動機因為故障被自動停止后，在下一次啟動之前必須人工恢復(fù)，保證正常運行。在實現(xiàn)自動和手動狀態(tài)的切換時建議先將電動機全部停機后再進行兩種狀態(tài)之間的切換。在系統(tǒng)運行過程中，如果控制柜面板上顯示的電動機的允許指示燈亮，而相應(yīng)的電動機沒有正常工作時，請立即關(guān)閉系統(tǒng)電源然后檢查電動機狀態(tài)確保電動機沒有故障后，重新接通系統(tǒng)電源進行啟動。十一、我的設(shè)計心得 通過本學(xué)期的課程設(shè)計，我掌握了電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的一般方法，已經(jīng)能夠設(shè)計出滿足控制要求的電氣原理圖、電器元