PLC控制的水泵機(jī)組群控系統(tǒng)設(shè)計

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙共42頁第42頁摘要供水工程往往成為高層建筑或工礦企業(yè)和小型企業(yè)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。任何時候都能提供足夠的水量、平穩(wěn)的水壓、合格的水質(zhì)是對給水系統(tǒng)提出的基本要求。隨著社會的飛速發(fā)展和城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，人口的增多以及人們生活水平的提高，對城市供水的質(zhì)量、數(shù)量、穩(wěn)定性等問題提出了越來越高的要求，我國中小城市供水的自動化配置相對落后，機(jī)組的控制主要依靠值班人員的手操作，控制過程煩瑣，而且手動控制無法對供水管網(wǎng)的壓力和水位變化及時做出恰當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。所以利用先進(jìn)的自動化技術(shù)、控制技術(shù)以及通訊技術(shù)，設(shè)計高性能、高節(jié)能、能適應(yīng)不同領(lǐng)域的供水系統(tǒng)成為必然趨勢。本文詳細(xì)研究設(shè)計了一種基于PLC技術(shù)控制水泵組合供水系統(tǒng)，說明了可編程控制器（PLC）在供水系統(tǒng)中所擔(dān)任的角色。從系統(tǒng)的整體設(shè)計方案和實(shí)際需求分析開始，緊密的聯(lián)系實(shí)際生活的需要，力求做到使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡便，解決實(shí)際中問題，保證供水安全、快捷、可靠。PLC技術(shù)控制水泵組合供水保證了供水質(zhì)量，以PLC為主機(jī)的控制系統(tǒng)豐富了系統(tǒng)的控制功能，提高了系統(tǒng)的可靠性。關(guān)鍵詞：繼電器，接觸器，PLC，供水

ABSTRACTThewatersupplyprojectoftenbecomesoneofmostimportantinfrastructuresinthehigh-riseconstructionortheIndustrialandminingestablishmentandtheSmallbusinesses.Providingtheenoughwatervolumeatanytime,thesteadyhydraulicpressure,thequalifiedwaterqualityistheessentialrequirementswhichproposedtotheaqueoussystem.Withtheprogressdevelopmentofsocialeconomicandtheconstructscaleofcitycontinuouslyenlarge.increasingofpopulationandstandardoflivingofpeoplecontinuouslyimproved,moreandmoredemandingtoquantity,qualityandstabilityofwatersupplybringforwardincity.Theautomaticdegreeofwaterworks,thetownismuchlowerthanthecorrespondenceincity.Especiallyinsomeoldwaterworks,theequipmentofautomaticcontrolsystemisdroppedbehind.Thecontrolofunitismainlydependedonmanualoperatingofwatches.Theprogressofcontrolisverycomplicatedandthatmanualcontrolcan’tmeetthechangeofpressureinthepipesandthewaterlevelofthepond.

Italsocan’tacttheproperfeedbackintime.Soitisinevitabletendencytodesignwatersupplysystemwhichhashighfunctionandsavesonenergywell,withhelpofadvancedtechniqueofautomation,controlandcommunication.Atthesametimethissystemcanadaptdifferentwatersupplyfields.ThisarticledissectdesignainverterwatersupplysystembaseonPLCtechnologytocontrol，havestatedtheroleservedasoftheprogrammablecontroller(PLC)inthewater-supplysystemofconstantvoltage.Sincethewholedesignplanofthesystemandactualdemandareanalyzed,theneedofcloselifeofintegratingwithpractice,makeeveryefforttomakesuretomakethesystemrunsteadily,easyandsimpletohandle,solveandhittheproblemactually,guaranteetosupplywaterofthesecurity,swift,reliable.Constantvoltagehassuppliedwaterandguaranteedtosupportthewaterqualityamount,thecontrolsystemtakingPLCashostcomputerhasenrichedthesystematiccontrolfunction,haveimprovedsystematicdependability.KEYWORDS:Relay,Contactor,PLC,Watersupply

目錄前言 4第一章供水技術(shù)背景 6第二章技術(shù)方案的制定 82.1設(shè)計內(nèi)容和要求 82.1.1設(shè)計內(nèi)容 82.1.2設(shè)計要求 82.2技術(shù)方案選擇 82.3方案論證 9第三章可編程邏輯控制器概述 103.1PLC的定義 103.2PLC的特點(diǎn) 103.3PLC工作原理 103.3.1循環(huán)掃描 103.3.2I/O響應(yīng)時間 123.3.3PLC中的存儲器 123.4PLC的編程語言 133.4.1PLC的編程結(jié)構(gòu)功能圖 133.4.2梯形圖編程語言 133.5PLC的分類 143.5.1按I/O點(diǎn)數(shù)容量分類 143.5.2按結(jié)構(gòu)形式分類 15第四章系統(tǒng)設(shè)計 164.1主電路設(shè)計 164.2系統(tǒng)控制電路的設(shè)計 174.2.1I/O分配表 174.2.2PC接線圖設(shè)計 174.3梯形圖設(shè)計及分析 194.3.1備用選擇 194.3.2上、下液位指示 194.3.3自動運(yùn)行 194.3.4保護(hù)和報警系統(tǒng) 214.3.5機(jī)組的故障檢測 214.3.6故障情況下備用機(jī)組的自動投入 214.3.7手動運(yùn)行 234.4消防系統(tǒng)的程序分析 23第五章設(shè)備選型 245.1可編程邏輯控制器的選擇 245.2水泵的選擇 245.3接觸器的選擇 255.4繼電器的選擇 265.4.1熱繼電器的選擇 265.4.2壓力繼電器 275.5低壓斷路器的選擇 285.6按鈕開關(guān)的選擇 295.7萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 295.8其它元器件的選擇 30第六章控制柜的設(shè)計 316.1相關(guān)布置規(guī)定 316.1.1設(shè)計準(zhǔn)備工作 316.1.2控制柜布局和器件配置 316.2控制柜內(nèi)部布置 316.3面板布置 32結(jié)束語 33致謝 34參考文獻(xiàn) 35附錄A設(shè)備明細(xì)表 36附錄B操作說明書 37附錄C程序 38

前言在當(dāng)前應(yīng)用較普遍的是變頻恒壓供水系統(tǒng)具有供水壓力穩(wěn)定,能實(shí)現(xiàn)水泵電機(jī)的軟啟動、軟停止和高效節(jié)能等特點(diǎn)。但也有其缺點(diǎn):①變頻器及配套器件價格昂貴,其配套器件通常占供水設(shè)備總投資很大份額;②對用戶的使用,維護(hù)要求高;③變頻器的下調(diào)頻率只有在100%到30%的范圍內(nèi)才具有明顯的節(jié)能效果。如果再下調(diào)頻率,就會出現(xiàn)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)而不出水的工況,也就是說,在用水低峰期不僅不能變頻恒壓供水,而且水泵工況惡化,發(fā)熱造成的損耗也會比額定功率提高25%;④變頻器產(chǎn)生的高次諧波對附近的電子類電器設(shè)備(如電視機(jī)、收音機(jī)、手機(jī)等)的干擾較大。要抑制這種干擾,必須配置高性能的噪聲濾波器,但這樣又會使本來就比較昂貴的變頻器投資更大,工作可靠性也會相應(yīng)降低。由于變頻恒壓供水的優(yōu)缺點(diǎn)兼而有之,因此比較適用于大容量的恒壓供水系統(tǒng),對一般用戶而言,采用變頻恒壓供水是否最佳,值得研究和有待實(shí)踐。文中將詳細(xì)介紹一種既經(jīng)濟(jì)又可靠的水控制系統(tǒng)。這種供水方式與變頻恒壓供水方式相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):1.控制系統(tǒng)簡單,價格低,投資少,設(shè)備折舊費(fèi)低;2．工作可靠,壽命長;3.對使用、維護(hù)的技術(shù)要求低;4．節(jié)能效果比變頻恒壓供水差一些,但比傳統(tǒng)供水方式好得多;5.對泵站周圍電子類電器等無噪聲干擾;6.在供水系統(tǒng)控制系統(tǒng)的整個壽命期中,從投資、折舊、節(jié)能、維修等方面衡量,本系統(tǒng)綜合效益優(yōu)于同容量的變頻恒壓供水系統(tǒng)。但主要缺點(diǎn)是水泵啟停頻繁,所以本文設(shè)計的系統(tǒng)只適用于供水量較小的場合，對市政等大型泵站不適用。

第一章供水技術(shù)背景近年來我國中小城市發(fā)展迅速，集中用水量急劇增加。據(jù)統(tǒng)計，從1995年到2000年，我國人均日生活用水量（包括城市公共設(shè)施等非生產(chǎn)用水）有201.8.7升增加到281.1升，增長了37.2%，與此同時我國城市家庭人均日生活用水量也在逐年提高。供水量的增加給小區(qū)居民的供水提出了更高的服務(wù)要求.在用水量高峰期時供水量普遍不足，造成城市公用管網(wǎng)水壓浮動較大。由于每天不同時段用水對供水壓力的要求變化較大，僅僅靠值班人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工手動調(diào)節(jié)很難及時有效的達(dá)到目的。這種情況造成用水高峰期時供水壓力不足，用水低峰期時供水壓力過高，不僅十分浪費(fèi)能源而且存在事故隱目前國內(nèi)高層建筑主要供水方式有兩種:高位水箱供水和變頻調(diào)速泵供水。

1.高位水箱供水方式

這種供水方式又可分為:并聯(lián)供水、串聯(lián)供水、減壓水箱供水、減壓閥供水方式。

(1)高位水箱并聯(lián)供水

此種供水方式優(yōu)點(diǎn)有:(1)各區(qū)獨(dú)立給水系統(tǒng),互不影響,供水安全可靠；(2)水泵可集中設(shè)在地下室,管理維護(hù)方便；(3)運(yùn)行動力費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn):(1)水泵臺數(shù)多,上區(qū)高壓管線長,設(shè)備費(fèi)用增加；(2)分區(qū)水箱占用樓層面積,減少了有效使用面積；(3)水箱進(jìn)水噪聲易對周圍房間環(huán)境造成影響。

(2)高位水箱串聯(lián)供水

該供水方式水泵分散設(shè)置在各區(qū)的樓層中,低區(qū)水箱兼作上一區(qū)水箱的水池。其優(yōu)點(diǎn):(1)無高壓水泵和高壓管線；(2)運(yùn)行動力費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。缺點(diǎn):(1)水泵分散設(shè)置,連同水箱所占樓層面積較大；(2)水泵設(shè)在樓層,防震噪音要求高；(3)水泵分散,維護(hù)管理不便；(4)若下區(qū)發(fā)生事故,上區(qū)供水受影響,供水可靠性差。

(3)減壓水箱供水

整個建筑用水量(不包括室外管網(wǎng)直接供水部分)全部由設(shè)在底部的水泵提升至屋頂水箱,然后再分送至各分區(qū)水箱。其優(yōu)點(diǎn)有:(1)水泵數(shù)量少,設(shè)備費(fèi)降低,管理維護(hù)方便；(2)水泵房面積小,各分區(qū)水箱調(diào)節(jié)容積減小。缺點(diǎn):(1)水泵運(yùn)行動力費(fèi)用高；(2)屋頂總水箱容積大,對建筑的造型,抗震不利；(3)供水可靠性較差。

(4)減壓閥供水

工作原理同減壓水箱。其優(yōu)點(diǎn):不占樓層面積。缺點(diǎn)也是運(yùn)行動力費(fèi)用高。目前工程中一般采用進(jìn)口減壓閥。

2.變頻調(diào)速泵供水方式

變頻供水方式也分為并聯(lián)和減壓閥供水方式兩種,其工作原理是水泵啟動后,壓力傳感器向微機(jī)控制器輸入水泵出口或最不利用水點(diǎn)管內(nèi)壓力h的信號,當(dāng)h低于設(shè)計壓力h0時,微機(jī)控制器向變頻器發(fā)出提高電流頻率的信號,變頻器將電機(jī)電流頻率提高后,水泵轉(zhuǎn)速相應(yīng)提高,出水量增大,管內(nèi)壓力h升高。當(dāng)h高于h0時,則水泵轉(zhuǎn)速n、流量Q、壓力h降低。水泵轉(zhuǎn)速的提高與降低完全根據(jù)水泵出口壓力是低于設(shè)計壓力還是高于設(shè)計壓力來調(diào)節(jié),故供水壓力始終恒定在設(shè)計壓力h0上下很小的范圍內(nèi)。其最大優(yōu)點(diǎn)是省去高位水箱,根據(jù)用水量變化自動改變水泵轉(zhuǎn)速,從而保證供水壓力的恒定。其次是運(yùn)行可靠穩(wěn)定,裝置采用軟啟動方式,不存在電氣、機(jī)械沖擊,啟動功率小。缺點(diǎn)是變頻設(shè)備進(jìn)口價格較貴、維修復(fù)雜。一旦停電,則斷水。隨著這種供水方式在國內(nèi)逐漸推廣使用,目前全國已有數(shù)十家廠家生產(chǎn)變頻調(diào)速供水設(shè)備。總之：1.在相同分區(qū)情況下,高層建筑各種供水方式中,以高位水箱并聯(lián)或串聯(lián)供水方式動力消耗最低。2.一棟高層建筑采用何種供水方式,應(yīng)結(jié)合設(shè)備投資、動力消耗、供水安全性以及管理方便程度等因素綜合考慮。目前使用比較多的供水方式仍然是傳統(tǒng)的高位水箱并聯(lián)供水或減壓閥供水方式,變頻調(diào)速水泵由于受一次設(shè)備投資較大,關(guān)鍵部件仍需進(jìn)口,維修管理不便等制約,設(shè)計使用還不太普遍。

第二章技術(shù)方案的制定2.1設(shè)計內(nèi)容和要求2.1.1設(shè)計內(nèi)容可編程控制器作為一種新型的工業(yè)自動化控制裝置，因其功能強(qiáng)、可靠性高、操作使用方便，廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)中。將可編程控制器應(yīng)用于高低位水箱雙為式控制系統(tǒng)中，使系統(tǒng)的可靠性提高，功能增強(qiáng)，通用靈活，保證了高質(zhì)量的供水。本系統(tǒng)采用群泵控制的工作方式，根據(jù)實(shí)際需要，靈活選擇工作方式。系統(tǒng)應(yīng)包括自動、手動運(yùn)行，各種保護(hù)。通過對此控制系統(tǒng)的設(shè)計，加深對所學(xué)知識的理解和應(yīng)用，增強(qiáng)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)能力，并初步掌握電氣控制系統(tǒng)的工程設(shè)計方法。2.1.2設(shè)計要求現(xiàn)有一小區(qū)供水系統(tǒng)。供水系統(tǒng)由四臺水泵組成，每臺水泵功率22KW。由PLC作為中心控制器件組成控制系統(tǒng)。其控制要求如下：在自動工作方式下，當(dāng)達(dá)到高位水箱的低位和低位水箱的高位時，水泵起動；當(dāng)達(dá)到高位水箱高位或低位水箱的低位時，水泵停止。四臺電機(jī)均為降壓起動，每臺電機(jī)均有過載保護(hù)。水泵工作方式為可任意確定工作水泵的臺數(shù)，即一臺、二臺、三臺、四臺泵工作。每臺泵的啟動時間錯開，備用機(jī)組可在操作臺上任意切換。當(dāng)工作水泵有故障時，備用泵自投。4.設(shè)二臺消防泵（45KW），當(dāng)有火災(zāi)時，起動二臺消防泵。5.系統(tǒng)設(shè)有自動、手動工作方式，各種保護(hù)，并有顯示。任選一型號PLC，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的設(shè)計。2.2技術(shù)方案選擇設(shè)計方案：采用PLC技術(shù)控制水泵組合供水系統(tǒng)，由PLC實(shí)現(xiàn)對高低位水箱液位的控制和水泵的啟停切換。當(dāng)工作水泵臺數(shù)按鈕打到一臺泵工作時，4#泵起動；當(dāng)工作水泵臺數(shù)按鈕打到兩臺泵工作時，3#泵先起動，最后起動4#泵；當(dāng)工作水泵臺數(shù)按鈕打到三臺泵工作時，2#泵先起動，3#和4#泵依次順序起動；當(dāng)工作水泵臺數(shù)按鈕打到四臺泵工作時，1#泵先起動，2#、3#和4#依次順序起動。設(shè)計步驟：1.初步了解系統(tǒng)設(shè)計要求，閱讀各種有關(guān)資料，做出總體計劃。2.在充分研究系統(tǒng)要求后，分析各個單元的控制要求。3.進(jìn)行分配下拉PLC資源，完成各單元控制的編程，反復(fù)試驗(yàn)做出最優(yōu)化的系統(tǒng)。在完成以下步驟后，最后完成畢業(yè)論文。2.3方案論證(1)

供水需可靠保證，首先給水設(shè)備要可靠，由合適選擇運(yùn)行可靠性能優(yōu)良的泵保證，其次采取某些措施保證供水不間斷高質(zhì)量供水(例如有手動控制，保證自動控制失靈時的供水，各種故障保護(hù)動作時能及時停止相關(guān)供水泵。同時轉(zhuǎn)為手動檢修狀態(tài)以檢修出故障處實(shí)施維護(hù)修理)防止因設(shè)備故障而斷水等。接觸器與PLC控制器配合，即可實(shí)現(xiàn)多泵并聯(lián)組合供水。(2)課題研究對象必須要清楚：由于研究的是小區(qū)供水系統(tǒng)設(shè)計，就不能泛泛而談，必須以一個具體的研究對象來進(jìn)行研究設(shè)計，這點(diǎn)可以通過考察市內(nèi)某處高層建筑的居民區(qū)的供水用水狀況數(shù)據(jù)分析后再對其供水系統(tǒng)進(jìn)行具體的設(shè)計。

第三章可編程邏輯控制器概述3.1PLC的定義最初，可編程邏輯控制器（ProgrammableLogicController）簡稱PLC。只能進(jìn)行計數(shù)、定時及開關(guān)量的邏輯控制。1987年2月，國際電工委員會（IEC）對可編程控制器的定義是：可編程控制器是一種數(shù)學(xué)運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計。它采用一類可編程序的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)操作等面向擁護(hù)的指令，并通過數(shù)字式和模塊式輸入/輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計。3.2PLC的特點(diǎn)（1）可靠性高。在I/O環(huán)節(jié)，PLC采用了光電隔離、濾波等多種措施。系統(tǒng)程序和大部分的用戶程序都采用EPROM存儲，一般PLC的平均無故障工作時間可達(dá)幾萬小時以上。（2）控制功能強(qiáng)。PLC采用的CUP一般是具有較強(qiáng)位處理功能的為處理機(jī)，為了增強(qiáng)其復(fù)雜的控制功能和連網(wǎng)通訊等管理功能，可以采用雙CPU的運(yùn)行方式，使其功能得到極大的增強(qiáng)。（3）編程方便易學(xué)。第一編程語言（梯形圖）是一種圖形編程語言，與多年來工業(yè)現(xiàn)場使用的電器控制圖非常相似，理解方式也相同，非常適合現(xiàn)場人員學(xué)習(xí)。（4）使用于惡劣的工作環(huán)境。采用封裝的方式，適合于各種震動、腐蝕、有毒氣體等的應(yīng)用場合。（5）與外部設(shè)備連接方便。采用統(tǒng)一接線方式的可拆裝的活動端子排，提供不同的端子功能適合于多種電器規(guī)格。（6）體積小、重量輕、功耗底。（7）性價比高。（8）模塊化結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展能力強(qiáng)。根據(jù)現(xiàn)場的需要進(jìn)行不同功能的擴(kuò)展和組裝，一種型號的PLC可用于控制從幾個I/O點(diǎn)到幾百個I/O點(diǎn)的控制系統(tǒng)。（9）維修方便，功能更靈活。程序的修改就以意味著功能的修改，因此功能的改變非常靈活。3.3PLC工作原理3.3.1循環(huán)掃描CUP連續(xù)執(zhí)行用戶程序、任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。CUP的掃描周期包括讀輸入、執(zhí)行程序、處理通訊請求、執(zhí)行CUP自診斷測試及寫輸出等等內(nèi)容。PLC可被看成是在系統(tǒng)軟件支持下的一種掃描設(shè)備。他意識周而復(fù)始的循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任務(wù)。用戶程序只是掃描周期的一個組成部分，用戶程序不運(yùn)行時，PLC也在掃描，只不過在一個周期中去除了用戶程序和讀輸入、寫輸出這幾部分的內(nèi)容。典型的PLC在一個周期中可以完成以下5個掃描過程。（1）自診斷測試掃描過程。為保證設(shè)備的可靠行，及時放映所出現(xiàn)的故障，PLC都具有自監(jiān)視功能。（2）與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊的掃描過程。一般小型系統(tǒng)沒有這一掃描過程，配有網(wǎng)絡(luò)的PLC系統(tǒng)才有通訊掃描過程，這一過程用于PLC之間及PLC與上位計算機(jī)或終端設(shè)備之間的通信。（3）用戶程序掃描過程。機(jī)器處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，每一個掃描周期內(nèi)都包含該掃描過程。該過程在機(jī)器運(yùn)行中是否執(zhí)行是可控的，即用戶可以通過軟件進(jìn)行設(shè)定。用戶程序的長短會影響過程所用的時間。（4）讀輸入、寫輸出掃描過程。機(jī)器在正常運(yùn)行狀態(tài)下，每一個掃描周期都包含這個掃描過程。該過程在機(jī)器運(yùn)行中是否被執(zhí)行是可控的。CUP在處理用戶程序時，使用的輸入值不是直接從輸入點(diǎn)讀取的，運(yùn)算的結(jié)果也不直接送到實(shí)際輸出點(diǎn)，而是在內(nèi)存中設(shè)置了兩個映像寄存器：一個為輸入映像寄存器，另一個為輸出映像寄存器。用戶程序所用的輸入值是輸入映像寄存器的值，運(yùn)算結(jié)果也放在輸出映像寄存器。在輸入掃描過程中，CUP把實(shí)際輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入到輸入映像寄存器：在輸出掃描過程中CUP把輸出映像寄存器的值的輸出點(diǎn)。循環(huán)掃描有如下特點(diǎn)：（1）掃描周期周而復(fù)始地進(jìn)行，讀輸入、輸出和用戶程序是否執(zhí)行是可控的。（2）輸入映像寄存器的內(nèi)容是由設(shè)備驅(qū)動的，在程序執(zhí)行過程中的一個周期內(nèi)輸入映像寄存器的值保持不變，CUP采用集中輸入的控制思想，只能使用輸入映像寄存器的值來控制程序的執(zhí)行。（3）對同一個輸出單元的多次使用、修改次序會造成不同的執(zhí)行結(jié)果。（4）各個電路和不同的掃描階段會造成輸入和輸出的延遲，這是PLC的主要缺點(diǎn)。在讀輸入階段，CUP對各個輸入端子進(jìn)行掃描，通過輸入電路將各輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入映像寄存器中。緊接著轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段，CUP按照先左后右、先上后下的順序?qū)γ織l指令進(jìn)行掃描，根據(jù)輸入映像寄存器和輸出映像寄存器的狀態(tài)執(zhí)行用戶程序，同時將執(zhí)行結(jié)果寫入輸出映像寄存器。在程序執(zhí)行期間，即使輸入端子狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變——輸入端子狀態(tài)變化只能在下一個周期的輸入階段才被集中讀入。輸入/輸出采用映像寄存器的優(yōu)點(diǎn)：（1）集中采用I/O，程序掃描期間輸入值固定不變，程序執(zhí)行完后統(tǒng)一輸出。這種集中I/O的方式保證的程序的順序執(zhí)行與外部電路亂序執(zhí)行的統(tǒng)一，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。（2）程序執(zhí)行時，存取映像寄存器要比讀寫I/O端點(diǎn)快的多，這樣可以加快程序執(zhí)行速度。（3）I/O點(diǎn)必須按位存取，而映像寄存器可按位、字節(jié)、字、雙字靈活的存取，增加了程序的靈活性。圖1PLC信號的傳遞過程3.3.2I/O響應(yīng)時間由于PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，而且對輸入和輸出信號只在沒個掃描周期的固定時間集中輸入/輸出，所以必然會產(chǎn)生輸出信號相對輸入信號滯后的現(xiàn)象。掃描周期越長，滯后現(xiàn)象越嚴(yán)重。響應(yīng)時間有輸入延遲、輸出延遲和程序執(zhí)行時間部分決定。（1）PLC輸入電路設(shè)置了濾波器，濾波器的常數(shù)越大，對輸入信號的延遲作用越強(qiáng)。輸入延遲是由硬件決定的，有的PLC濾波器時間常數(shù)可調(diào)。（2）從輸出鎖存器到輸出端子所經(jīng)歷的時間稱為輸出延遲，對于不同的輸出形式，其值大小不同。它也是由硬件決定的，對于不同信號的PLC可以通過查表得到。（3）程序執(zhí)行時間主要由程序長短來決定，對于一個實(shí)際的控制程序，編程人員須對此進(jìn)行現(xiàn)場測算，使PLC的響應(yīng)時間控制在系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)。在最有利的情況下，輸入狀態(tài)經(jīng)過一個掃描周期在輸出得到響應(yīng)的時間，稱為最小I/O響應(yīng)時間。在最不利的情況下，輸入點(diǎn)的狀態(tài)恰好錯過了輸入的鎖入時刻，造成在下一個輸出鎖定才能被響應(yīng)，這就需要兩個掃描周期時間，稱為最大I/O響應(yīng)時間。它們是由PLC的掃描執(zhí)行方式?jīng)Q定的，與編程方法無關(guān)。3.3.3PLC中的存儲器PLC中的存儲器按用途分為系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器以及工作數(shù)據(jù)存儲器。（1）系統(tǒng)程序存儲器中存放的是廠家根據(jù)其選用的PLC的指令的系統(tǒng)編寫的系統(tǒng)程序，它決定了PLC的功能，用戶不能更改其內(nèi)容。（2）用戶程序存儲器用來存儲根據(jù)控制要求而編制的用戶應(yīng)用程序。（3）用來存儲工作數(shù)據(jù)的區(qū)域稱為工作數(shù)據(jù)區(qū)。3.4PLC的編程語言PLC的硬件系統(tǒng)中，與PLC的編程應(yīng)用關(guān)系最直接的要算數(shù)據(jù)存儲器。計算機(jī)運(yùn)行處理的是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲在存儲區(qū)中，找到待處理的數(shù)據(jù)一定要知道數(shù)據(jù)的存儲地址。PLC和其他的計算機(jī)一樣，為了使用方便，數(shù)據(jù)存儲器都作了分區(qū)，為了每個存儲單元編排了地址，并且經(jīng)機(jī)內(nèi)系統(tǒng)程序?yàn)槊總€存儲單元賦予了不同的功能，形成了專用的存儲元件。這就是前面提到過的編程的“軟”元件。為了理解方便，PLC的編程元件用“繼電器”命名，認(rèn)為它們像繼電器一樣具有線圈以及觸點(diǎn)，并且線圈得電，觸點(diǎn)動作。當(dāng)然這個線圈和觸點(diǎn)只是假象，所謂線圈得電不過是存儲單元置1，線圈失電，不過就是存儲單元置0，也正因?yàn)槿绱耍覀兎Q之為“軟”元件。但是這種“軟”繼電器也有個突出的好處，可以認(rèn)為它們具有無數(shù)多對動合動斷觸點(diǎn)，因此每取用一次它的觸點(diǎn)，不過是讀一次它的存儲數(shù)據(jù)而已。3.4.1PLC的編程結(jié)構(gòu)功能圖任何語言都有編程的對象和基礎(chǔ)，重要介紹梯形圖語言和語句表語言，而功能圖是理解這兩種語言的基礎(chǔ)。輸入繼電器是由外部輸入驅(qū)動的，梯形圖中只能使用其介入點(diǎn)狀態(tài)值，用戶不能改變輸入繼電器的狀態(tài)。輔助繼電器的種類和多少決定了PLC控制功能的強(qiáng)弱，相當(dāng)于工作寄存器的多少和功能的強(qiáng)弱。實(shí)際的PLC中并沒有圖中的物理繼電器，用繼電器來表示PLC的內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)是為了使習(xí)慣于繼電器控制的工程技術(shù)人員更好的理解PLC的功能，更好的使用PLC，就像他在設(shè)計繼電器控制電路一樣。梯形圖語言是一種圖形化的語言，是一種面向控制過程的“自然語言”。梯形圖編程語言形象、直觀、準(zhǔn)確的描述了邏輯控制關(guān)系，容易被廣大的工程技術(shù)人員所掌握。PLC與被控對象所連接的只是I/O條件，而I/O之間的組合控制關(guān)系需要用軟件的方法來描述清楚，梯形圖是一種描述方法，當(dāng)然還有語句等表示其他的語言。語言的支持取決于廠家開發(fā)的系統(tǒng)程序只要將其輸入PLC的用戶程序存儲器中，PLC就能夠直接解釋并實(shí)現(xiàn)I/O間的控制關(guān)系。當(dāng)控制關(guān)系發(fā)生改變時，只要修改梯形圖程序，重新輸入到PLC的存儲器即可。3.4.2梯形圖編程語言PLC是通過程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制的，作為一種專用計算機(jī)，為了適應(yīng)其應(yīng)用領(lǐng)域，一定有其專用的語言。PLC的編程語言有多種，如梯形圖、語句表、功能圖、邏輯方程等。梯形圖編程語言是一種圖形語言，具有繼電器控制電路形象、直觀的優(yōu)點(diǎn)；語句表編程語言類似計算機(jī)的匯編語言，用助記符來表示各種指令的功能，是PLC用戶程序的基礎(chǔ)元素。一般而言，梯形圖程序讓PLC仿真來自電源的電流通過一系列的輸入邏輯條件，根據(jù)結(jié)果決定邏輯輸出的允許條件。邏輯通常被分解成小的容易理解的片，這些片通常被稱為“梯級”或網(wǎng)絡(luò)。程序一次掃描執(zhí)行一次網(wǎng)絡(luò)，按照從做到右、從上到下的順序進(jìn)行。一旦CUP執(zhí)行到程序的結(jié)尾，就又從上到下執(zhí)行程序。在每一個網(wǎng)絡(luò)中，指令以列為基礎(chǔ)被執(zhí)行，從上而下、從左到右依次執(zhí)行，直到本網(wǎng)絡(luò)的最后一個線圈列。因此為了充分利用存儲器容量，使掃描時間盡可能短，利用梯形圖編程時應(yīng)限制觸點(diǎn)之間的距離，并使網(wǎng)絡(luò)左上邊這部分空白最少。其中，串聯(lián)觸點(diǎn)較多的支路要寫在上面，并聯(lián)支路應(yīng)寫在左邊，線圈放于觸點(diǎn)的右邊。3.5PLC的分類PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)有了多種形式，而且功能也不盡相同，分類時，一般按以下原則來考慮3.5.1按I/O點(diǎn)數(shù)容量分類一般而言，處理I/O點(diǎn)數(shù)越多，則控制關(guān)系就比較復(fù)雜，用戶要求的程序存儲器容量比較大，要求PLC指令及其他功能比較多，指令執(zhí)行的過程也比較快。按PLC的輸入、輸出點(diǎn)數(shù)的多少可將PLC分為以下三類。（1）小型機(jī)小型機(jī)PLC的功能一般以開關(guān)量控制為主，小型PLC輸入、輸出點(diǎn)數(shù)一般在256點(diǎn)以下，用戶程序存儲器容量在4K左右?，F(xiàn)在的高性能小型PLC還具有一定的通訊能力和少量的模擬量處理能力。這類的PLC的特點(diǎn)是價格低廉，體積小巧，適合于控制單臺設(shè)備和開發(fā)機(jī)電一體化產(chǎn)品。典型的小型機(jī)有SIEMENS公司的S7-200系列、OMRON公司的CPM2A系列、MITUBISH公司的FX系列和AB公司的SLC500系列等整體式PLC產(chǎn)品。（2）中型機(jī)中型PLC的輸入、輸出總點(diǎn)數(shù)在256~~2048點(diǎn)之間，用戶程序存儲器容量達(dá)到8K字左右。中型PLC不僅具有開關(guān)量和模擬量的控制功能，還具有更強(qiáng)的數(shù)字計算能力，它的通信功能和模擬量處理功能更強(qiáng)大，中型機(jī)比小型機(jī)更豐富，中型機(jī)適用于更復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng)以及連續(xù)生產(chǎn)線的過程控制系統(tǒng)場合。典型的中型機(jī)有SIEMENS公司的S7-300系列、OMRON公司的C200H系列、AB公司的SLC500系列等模塊式PLC產(chǎn)品。（3）大型機(jī)大型PLC的輸入、輸出總點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上，用戶程序儲存器容量達(dá)到16K以上。大型PLC的性能已經(jīng)與工業(yè)控制計算機(jī)相當(dāng)，它具有計算、控制和調(diào)節(jié)的能力，還具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和通信聯(lián)網(wǎng)能力，有些PLC還具有冗余能力。它的監(jiān)視系統(tǒng)采用CRT顯示，能夠表示過程的動態(tài)流程，記錄各種曲線，PID調(diào)節(jié)參數(shù)等；它配備多種智能板，構(gòu)成一臺多功能系統(tǒng)。這種系統(tǒng)還可以和其他型號的控制器互聯(lián)，和上位機(jī)相聯(lián)，組成一個集中分散的生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量控制系統(tǒng)。大型機(jī)適用于設(shè)備自動化控制、過程自動化控制和過程監(jiān)控系統(tǒng)。典型的大型PLC有SIEMENS公司的S7-400、OMRON公司的CVM1和CS1系列、AB公司的SLC5/05等系列。3.5.2按結(jié)構(gòu)形式分類根據(jù)PLC結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC主要可分為整體式和模塊式兩類。（1）整體式結(jié)構(gòu)整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是將PLC的基本部件，如CUP板、輸入板、輸出板、電源板等緊湊的安裝在一個標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)殼內(nèi)，構(gòu)成一個整體，組成PLC的一個基本單元（主機(jī)）或擴(kuò)展單元。基本單元上設(shè)有擴(kuò)展端口，通過擴(kuò)展電纜與擴(kuò)展單元相連，配有許多專用的特殊功能的模塊，如模擬量輸入/輸出模塊、熱電偶、熱電阻模塊、通信模塊等，以構(gòu)成PLC不同的配置。整體式結(jié)構(gòu)的PLC體積小，成本底，安裝方便。微型和小型PLC一般為整體式結(jié)構(gòu)。如西門子的S7-200（2）模塊式結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)的PLC是由一些模塊單元構(gòu)成，這些標(biāo)準(zhǔn)模塊如CUP模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種功能模塊等，將這些模塊插在框架上和基板上即可。各個模塊功能是獨(dú)立的，外型尺寸是統(tǒng)一的，可根據(jù)需要靈活配置。整體式PLC每一個I/O點(diǎn)的平均價格比模塊式的便宜，在小型控制系統(tǒng)中一般采用整體式結(jié)構(gòu)。但是模塊式PLC的硬件組態(tài)方便靈活，I/O點(diǎn)數(shù)的多少、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I/O模塊的使用等方面的選擇余地都比整體式PLC大的多，維修時更換模塊、判斷故障范圍也很方便，因此較復(fù)雜的、要求較高的系統(tǒng)一般選用模塊式PLC。

第四章系統(tǒng)設(shè)計4.1主電路設(shè)計各臺水泵電機(jī)均采用Y-△起動方式，主系統(tǒng)線路如圖2所示。圖中M1~M4為水泵電機(jī)，每臺電機(jī)用三個接觸器分別控制電源、Y起動和△運(yùn)行。各電機(jī)均設(shè)有過載保護(hù)FR1~FR4。為了反映各機(jī)組工作是否正常，在每臺水泵的壓力出口處設(shè)置壓力繼電器SP1~SP4,將其常開觸點(diǎn)輸入PC中。圖2主電路圖4.2系統(tǒng)控制電路的設(shè)計4.2.1I/O分配表圖3I/O分配表4.2.2PC接線圖設(shè)計PC接線圖只要根據(jù)圖3的I/O分配關(guān)系和C60P的端子排列位置進(jìn)行相應(yīng)的接線即可。圖4是所設(shè)計的PC系統(tǒng)外部接線圖。圖中各接觸器和信號指示部分均采用220V交流電源。需要說明的有兩點(diǎn)：一是輸入PC的開關(guān)量信號可以常開，也可以常閉，但相應(yīng)的梯形圖中有關(guān)軟觸點(diǎn)的狀態(tài)應(yīng)隨之變化。本設(shè)計采用常開形式輸入PC；二是不同型號的PC機(jī)的輸出端子與輸出通道不一定完全對應(yīng)。例如C60P的0512~0515，它們是輸出變量，但在輸出端子上沒有與之對應(yīng)的接線外置，它們只能作為內(nèi)部輔助繼電器使用，而不能外接負(fù)載，因此在編制I/O分配表和繪制PC接線圖時，應(yīng)事先通過PC手冊或?qū)嵨锪私馔獠慷俗拥耐庵煤途幪枴D4控制電路圖4.3梯形圖設(shè)計及分析4.3.1備用選擇控制臺上的三個備用選擇按鈕SRES1~SRES3分別與梯形圖輸入點(diǎn)0001~0003相對應(yīng)。按下任一個按鈕時，同時按下水泵工作臺數(shù)按鈕，可以選擇1#~3#作為相對應(yīng)的情況下的備用，備用機(jī)組可用上述按鈕任意切換。設(shè)選擇3#機(jī)組備用，按下SRES3，則0003閉合，同時將SN打到1臺水泵的工作狀態(tài)，即0012閉合，這時輸入繼電器0600也隨之閉合，控制臺“3#備用”指示燈亮。同時0600的軟觸點(diǎn)在梯形圖內(nèi)部起控制作用。圖5備用選擇4.3.2上、下液位指示安裝在水箱內(nèi)的上、下液位開關(guān)SU/SD均為常開型，與輸入點(diǎn)0010/0011相對應(yīng)。設(shè)水位上升到上限位置時，則0010閉合，在其前沿產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖信號1200，該脈沖使輸出繼電器0601閉合，發(fā)出上限位指示；并用在梯形圖中進(jìn)行有關(guān)控制。若水位下降到下限位置，由于觸點(diǎn)SD要斷開，使0011斷開，故用DIFU指令在SD斷開時產(chǎn)生脈沖信號1201，從而使輸出點(diǎn)0602閉合，發(fā)出下限位指示，并進(jìn)行有關(guān)控制。上、下液位狀態(tài)由脈沖信號1200和1201互相復(fù)位。4.3.3自動運(yùn)行每臺水泵電機(jī)起動時接觸器的動作順序依次為Y形連接、電源接觸器、△接觸器，t1是Y/△轉(zhuǎn)換時間。梯形圖中0500、0503、0506、0509分別控制四個電機(jī)的電源；0501、0504、0507、0510分別控制四個電機(jī)的電源；0502、0505、0508、0511分別控制四個△接觸器；軟件定時器TIM00、TIM01、TIM02、TIM06分別控制每臺電機(jī)Y/△轉(zhuǎn)換時間t1；軟件定時器TIM03、TIM04、TIM05分別控制相鄰兩臺機(jī)組的啟動時間t2。由萬能開關(guān)SA打到自動運(yùn)行方式下，按下水泵工作臺數(shù)按鈕SN后，確定水泵的工作臺數(shù)。（1）一臺泵工作時：當(dāng)水位達(dá)到下限時，可知產(chǎn)生微分脈沖1002，于是4#電機(jī)Y接線接觸器得電，同時接通4#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM06啟動定時t1s，一方面切斷了4#電機(jī)Y接線接觸器，另一方面接通了4#電機(jī)△接線接觸器，這樣4#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。（2）兩臺泵工作時：當(dāng)水位達(dá)到下限時，可知產(chǎn)生微分脈沖1002，于是3#電機(jī)Y接線接觸器得電，同時接通3#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM02啟動定時t1s，一方面切斷了3#電機(jī)Y接線接觸器，另一方面接通了3#電機(jī)△接線接觸器，這樣3#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。而3#電機(jī)△接線接觸器的接通使得TIM05開始啟動定時，時間為t2s。當(dāng)TIM05定時結(jié)束后，4#電機(jī)Y接線接觸器開始得電并閉合，這就接通了4#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM06啟動定時t1s，在切斷4#電機(jī)Y接線接觸器的同時接通了4#電機(jī)△接線接觸器，這樣4#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。（3）三臺泵工作時：當(dāng)水位達(dá)到下限時，可知產(chǎn)生微分脈沖1002，于是2#電機(jī)Y接線接觸器得電，同時接通2#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM01啟動定時t1s，一方面切斷了2#電機(jī)Y接線接觸器，另一方面接通了2#電機(jī)△接線接觸器，這樣2#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。而2#電機(jī)△接線接觸器的接通使得TIM04開始啟動定時，時間為t2s。當(dāng)TIM04定時結(jié)束后，3#電機(jī)Y接線接觸器開始得電并閉合，這就接通了3#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM02啟動定時t1s，在切斷3#電機(jī)Y接線接觸器的同時接通了3#電機(jī)△接線接觸器，這樣3#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。而3#電機(jī)△接線接觸器的接通使得TIM05開始啟動定時，時間為t2s。當(dāng)TIM05定時結(jié)束后，4#電機(jī)Y接線接觸器開始得電并閉合，這就接通了4#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM06啟動定時t1s，在切斷4#電機(jī)Y接線接觸器的同時接通了4#電機(jī)△接線接觸器，這樣4#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。（4）四臺泵工作時：當(dāng)水位達(dá)到下限時，可知產(chǎn)生微分脈沖1002，于是1#電機(jī)Y接線接觸器得電，同時接通1#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM00啟動定時t1s，一方面切斷了1#電機(jī)Y接線接觸器，另一方面接通了1#電機(jī)△接線接觸器，這樣1#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。而1#電機(jī)△接線接觸器的接通使得TIM03開始啟動定時，時間為t2s。當(dāng)TIM03定時結(jié)束后，2#電機(jī)Y接線接觸器開始得電并閉合，這就接通了2#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM01啟動定時t1s，在切斷2#電機(jī)Y接線接觸器的同時接通了2#電機(jī)△接線接觸器，這樣2#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。而2#電機(jī)△接線接觸器的接通使得TIM04開始啟動定時，時間為t2s。當(dāng)TIM04定時結(jié)束后，3#電機(jī)Y接線接觸器開始得電并閉合，這就接通了3#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM02啟動定時t1s，在切斷3#電機(jī)Y接線接觸器的同時接通了3#電機(jī)△接線接觸器，這樣3#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。而3#電機(jī)△接線接觸器的接通使得TIM05開始啟動定時，時間為t2s。當(dāng)TIM05定時結(jié)束后，4#電機(jī)Y接線接觸器開始得電并閉合，這就接通了4#電機(jī)的電源接觸器。這時內(nèi)部時間繼電器TIM06啟動定時t1s，在切斷4#電機(jī)Y接線接觸器的同時接通了4#電機(jī)△接線接觸器，這樣4#電機(jī)就自動實(shí)現(xiàn)了Y/△降壓起動。4.3.4保護(hù)和報警系統(tǒng)⑴主電路三相總供電電路上設(shè)置一總空開，每一臺電機(jī)設(shè)一空開。過載保護(hù)，為了防止電動機(jī)因長期過載運(yùn)行而使電動機(jī)繞組的溫升超過允許值而損壞，需用熱繼電器采用熱保護(hù)。當(dāng)某一個熱繼電器得電后常閉斷開該熱繼電器接的上的控制電路，常開閉合接通，4臺電機(jī)對應(yīng)的故障指示紅燈亮。水位達(dá)到下限時，亮水位下限指示紅燈并自動停所有泵。故障指示時，有操作人員按水泵備用按鈕來替換掉有故障的水泵。⑵控制電路：控制電路設(shè)一兩極空開，一方面保護(hù)控制電路，一方面可以在檢修或者故障時把它與主電路斷開，較之用熔斷器有它的優(yōu)勢。4.3.5機(jī)組的故障檢測在任何一臺運(yùn)行機(jī)組有故障的情況下應(yīng)當(dāng)立即停止該機(jī)組運(yùn)行，為此應(yīng)把發(fā)生故障時的狀態(tài)在梯形圖中反映出來。水泵機(jī)組可能出現(xiàn)的故障很多，為了盡量全面而簡單地表示故障的發(fā)生，可以把出現(xiàn)以下兩種情況之一確定為出現(xiàn)故障的條件：(1)某機(jī)組在進(jìn)入正常運(yùn)行后，水泵出水壓力仍然很低。例如將裝設(shè)在該機(jī)組出水管處的壓力繼電器SPi（i=1，2，3）的動作壓力整定為電機(jī)Y起動時的壓力。如果進(jìn)入△運(yùn)行后，管路壓力仍不能使該繼電器動作，則說明存在各種機(jī)械或電氣故障，是水泵不能正常工作。因此應(yīng)視為故障出現(xiàn)。（2）水泵電機(jī)在運(yùn)行中過載。裝設(shè)于電機(jī)主電路的熱繼電器可以反映出由于電機(jī)長期過負(fù)荷工作或由于缺相引起的過載現(xiàn)象。這時壓力繼電器不一定動作，但屬于不正常狀態(tài)。因此也視為故障。將上述兩種情況相“或”，即可得到任何一臺機(jī)組的故障條件。梯形圖中用輸出繼電器0603~0606分別表示1#~4#水泵機(jī)組的故障狀態(tài)，則梯形圖中對應(yīng)的故障邏輯表達(dá)式為：0603=（0500·0502·0107）+01010604=（0503·0505·0108）+01020605=（0506·0508·0109）+01030606=（0509·0511·0110）+0104上式中0101，0102，0103，0104是與四臺電機(jī)熱繼電器輸入信號（常開）相對應(yīng)的輸入繼電器常開觸點(diǎn)，當(dāng)電機(jī)過載時，它們將會閉合。4.3.6故障情況下備用機(jī)組的自動投入當(dāng)運(yùn)行機(jī)組出現(xiàn)故障時，備用機(jī)組應(yīng)投入運(yùn)行，這時應(yīng)首先解除備用狀態(tài)，然后才能完成備用機(jī)組的投入過程。（1）備用過程的解除梯形圖中的內(nèi)部輔助繼電器1401~1403分別為當(dāng)1#~3#機(jī)組備用情況下解除備用的條件，從圖6可以清楚的看出，1#備用機(jī)組要解除備用狀態(tài)，條件就是水泵工作的臺數(shù)為三臺，并且2#、3#和4#機(jī)組中的任何一臺出現(xiàn)故障。例如在0014閉合的條件下，常開觸點(diǎn)0604（0605或0606）接通時，都會使1401繼電器接通。將1401用DIFU指令轉(zhuǎn)換為脈沖信號1101，則1101可以使1#機(jī)組的備用狀態(tài)0608復(fù)位，即解除了1#機(jī)組的備用。圖6備用過程的解除（2）備用機(jī)組自動投入設(shè)“自動”方式下，這時水泵的工作的臺數(shù)為兩臺，故選擇2#機(jī)組備用。如果此時3#機(jī)組故障，則2#電機(jī)應(yīng)當(dāng)投入工作。具體分析如下:如圖7所示，當(dāng)3#號機(jī)組故障時，這是2#電機(jī)的備用狀態(tài)被解除，即0600復(fù)位。由于這時水泵的工作臺數(shù)為兩臺，則1002閉合，這是就接通了2#電機(jī)的Y接觸器，后面的步驟再次就不一一詳述了。當(dāng)2#電機(jī)Y/△降壓起動后，由于3#機(jī)組有故障，這是TIM05定時器定時，聯(lián)動4#電機(jī)起動。圖72#電機(jī)起動的部分梯形圖4.3.7手動運(yùn)行手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)SA是一個用動觸點(diǎn)完成兩種工況切換的開關(guān)，因此，當(dāng)開關(guān)置于“手動”位置時，0007閉合，同時必有0008斷開，即手動方式建立，自動方式自然解除，這是每臺電機(jī)是通過手動按鈕完成起動任務(wù)的，根據(jù)控制要求，這種工作方式不進(jìn)行聯(lián)動。用手動起動按鈕SB1~SB4（對應(yīng)輸入點(diǎn)0003~0006）和手動停止按鈕ST1~ST4（對應(yīng)輸入點(diǎn)0111~0114）可以分別對1#~4#機(jī)組單獨(dú)進(jìn)行控制。4.4消防系統(tǒng)的程序分析當(dāng)本系統(tǒng)有火災(zāi)時，這是需要立即起動兩臺消防泵，而供水泵繼續(xù)維持先前的工作狀態(tài)。如圖8所示，當(dāng)有消防信號時，這時0009閉合，并同時接通0607，發(fā)出光信號。0607的接通使得5#電機(jī)的Y接觸器得電，這樣5#電機(jī)就開始進(jìn)行Y/△降壓起動。當(dāng)5#電機(jī)Y/△降壓起動完成后，這時接通定時器TIM08開始定時，定時結(jié)束后，開始又聯(lián)動6#電機(jī)Y/△降壓起動。當(dāng)火災(zāi)被撲滅后，消防消耗開關(guān)斷開，即0009斷開，這時兩臺消防泵立即停止運(yùn)行。圖8消防系統(tǒng)設(shè)計的梯形圖

第五章設(shè)備選型根據(jù)每個器件所要滿足的要求以及選擇的原則，選擇器件。5.1可編程邏輯控制器的選擇PLC是本設(shè)計的核心器件，所以第一個選。根據(jù)控制圖統(tǒng)計出現(xiàn)場輸入信號共30個，輸出信號共28個，故選用OMRONC系列PC機(jī)C60P,它可實(shí)現(xiàn)32點(diǎn)輸入，28點(diǎn)輸出的控制，因此本系統(tǒng)選用此型號剛好夠用，沒有太多的余量，不會造成資源的浪費(fèi)。其I/O分配點(diǎn)圖9所示：圖9I/O分配點(diǎn)5.2水泵的選擇供水系統(tǒng)的水泵用離心泵比較合適，IS型臥式清水離心泵，供輸送清水及物理化學(xué)性質(zhì)類似于清水的其它液體之用，適用于工業(yè)和城市給排水、高層建筑增壓送水、園林噴灌、消防增壓、遠(yuǎn)距離輸送、暖通制冷循環(huán)、浴室等冷暖水循環(huán)增壓。所以在這里選擇上海滬工的臥式離心泵。從設(shè)計要求知水泵的額定功率為22kw，消防水泵的額定功率為45KW，查產(chǎn)品手冊選擇得出水泵電機(jī)選擇上滬電機(jī)IS80-50-250型，臺數(shù)為4臺；消防水泵電機(jī)選擇上滬電機(jī)IS125-100-200型，臺數(shù)為2臺。IS清水泵型號意義說明5.3接觸器的選擇接觸器是一種頻繁地啟動和斷開交、直流主電路及大容量控制電路的自動切換電器。在功能上接觸器除能自動切換外，還具有刀開關(guān)類手動開關(guān)所不能實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)距離操作功能和失壓（或欠壓)保護(hù)功能。它不同于低壓斷路器，雖具有一定的過載能力，但卻不能切斷短路電流，也不具備過載保護(hù)功能。主要用于自動控制交、直流電動機(jī)，電熱設(shè)備，電焊機(jī)，電容器組等設(shè)備。接觸器生產(chǎn)方便，價格低廉，其應(yīng)用十分廣泛。接觸器的一般選擇原則：接觸器的選擇主要是接觸器類型、主電路參數(shù)、控制電路的參數(shù)和輔助電路參數(shù)的確定。接觸器的選擇受負(fù)載條件影響較大，選擇接觸器時，首先要根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的輕重，選擇相應(yīng)使用類別的接觸器。其次要根據(jù)電動機(jī)（或其他負(fù)載）的功率和操作情況，確定接觸器的容量等級。再根據(jù)控制回路的要求選擇接觸器的線圈要求，最后根據(jù)使用霍杰條件選擇有關(guān)系列或特殊規(guī)格的接觸器。1）確定接觸器的類型。根據(jù)被控制的電動機(jī)或負(fù)載電流類型來選擇接觸器的類型，按流過接觸器主觸點(diǎn)電流性質(zhì)的不同可分為交流接觸器和直流接觸器，交流負(fù)載選擇交流接觸器，直流負(fù)載選擇直流接觸器；三相交流系統(tǒng)中一般選擇三極接觸器。本系統(tǒng)為一三相交流系統(tǒng)，應(yīng)選擇三極接觸器。2）主電路參數(shù)的確定：主電路參數(shù)主要為額定工作電壓（含頻率）、額定工作電流(或額定控制功率）、額定通斷能力、耐受過載電流能力等。接觸器可以在不同的額定工作電壓和額定工作電流下工作。但在任何情況下，所選定的額定工作電壓都不得高于接觸器的額定絕緣電壓，所選定的額定工作電流（或額定控制功率）也不得高于接觸器在相應(yīng)工作條件下規(guī)定的額定工作電流（或額定控制功率）。接觸器主觸點(diǎn)的額定工作電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓。接觸器主觸點(diǎn)的額定工作電流應(yīng)大于或等于電動機(jī)或負(fù)載的額定電流。對于電動機(jī)負(fù)載可按下列經(jīng)驗(yàn)公式計算：IC=PN*1000/K*UN其中IC為流過接觸器主觸點(diǎn)電流，A；PN為電動機(jī)的額定功率，KW；UN為電動機(jī)額定電壓，V；K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取1~1.4。選擇接觸器的額定工作電流應(yīng)大于或等于IC,查手冊確定其技術(shù)數(shù)據(jù)確定。本系統(tǒng)水泵電動機(jī)的額定功率為22KW，IC=22*1000/1.3*380=44A。而消防水泵電動機(jī)的額定功率為45KW，Ic=45*1000/1.3*380=91A。接觸器的額定電流應(yīng)大于或等于44A（91A）。3）接觸器的線圈電壓：同一系列，同一容易等級的接觸器，其線圈額定電壓就有好幾種規(guī)格，因此在選購時應(yīng)指明接觸器的線圈電壓。接觸器的線圈電壓應(yīng)與控制回路的電壓等級相符。否則，電磁系統(tǒng)無法正常動作（如果線圈額定電壓高于控制回路的電壓)或者線圈迅速被燒毀（如果線圈額定電壓低于控制回路的電壓）。若控制線路比較簡單，所用接觸器的數(shù)量較少，則交流接觸器線圈額定電壓一般直接選用380V或220V。本系統(tǒng)中，交流接觸器線圈額定電壓選擇220V。4）選用接觸器時應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)控制要求，確定所需的輔助觸點(diǎn)種類（常開或常閉）、數(shù)量和組合形式、同時應(yīng)注意輔助觸點(diǎn)的通斷能力和其他額定參數(shù)。當(dāng)接觸器的輔助觸點(diǎn)數(shù)量和其他額定參數(shù)不能滿足系統(tǒng)要求時，可增加中間繼電器以擴(kuò)大功能。選用控制電動機(jī)用的接觸器時，首先要弄清電動機(jī)負(fù)載的主要技術(shù)參數(shù)和使用類別。接觸器的額定電壓，額定電流（或額定控制功率）均不得低于電動機(jī)的相應(yīng)值。接觸器的額定操作頻率也不應(yīng)低于電動機(jī)實(shí)際運(yùn)行的操作頻率。生產(chǎn)上廣泛使用中、小容量的籠型感應(yīng)電動機(jī)，而且大部分電機(jī)的負(fù)載是一般任務(wù)，它相當(dāng)于AC-3使用類別。天水二一三電器有限公司生產(chǎn)的GSC1（CJX4-d）-40~95系列交流接觸器主要用于交流50HZ（或60HZ），額定工作電壓至660V,在AC-3使用類別下額定工作電壓為380V時額定工作電流為40A~95A的電路中，供遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐芳邦l繁啟動、控制交流電動機(jī)。本系統(tǒng)選擇的交流接觸器的型號為GSC1（CJX4-d）-50和GSC1（CJX4-d）-95。5.4繼電器的選擇5.4.1熱繼電器的選擇選擇熱繼電器時，應(yīng)根據(jù)被保護(hù)對象的使用條件，工作環(huán)境、啟動情況、負(fù)載性質(zhì)、電動機(jī)的形式已經(jīng)電動機(jī)允許的過載能力等加以考慮。一般原則是：應(yīng)使熱繼電器的安秒特性位于電動機(jī)的過載特性之下，并盡量接近，以充分發(fā)揮電動機(jī)的過載能力，同時使電動機(jī)在短時過載和啟動瞬間[(5~6)Ie]不受影響。在非頻繁啟動的場合，必須保證熱繼電器在電動機(jī)的啟動過程中不致誤動作。通常電動機(jī)的啟動電流是其額定電流的6倍左右，在啟動時間不超過6s的情況下，若很少連續(xù)啟動，就可以按照電動機(jī)的額定電流來選擇熱繼電器的額定電流。通常取熱繼電器的額定電流為電動機(jī)額定電流的60%~80%。但對于過載能力較差的電動機(jī)，它所配用的熱繼電器的額定電流就適當(dāng)小些。熱繼電器的額定電流只是某一個等級的額定工作電流，既非熱元件的額定電流，更不是其觸點(diǎn)的額定電流。通常，每一個等級配有若干個熱元件。在選用熱繼電器時，還應(yīng)根據(jù)保護(hù)對象的額定電流來選擇熱元件的編號。熱繼電器的另一個主要參數(shù)是熱元件整定電流范圍，該元件選擇的好壞，直接影響熱繼電器的保護(hù)性能和動作的可靠性。通常選擇熱繼電器整定電流范圍的中間值應(yīng)等于或稍大于電動機(jī)的額定電流，每一種型號的熱繼電器有若干個不同額定電流的熱元件可供選擇。選擇熱繼電器時，主要是根據(jù)電動機(jī)的額定電流、使用條件等來確定熱繼電器的型號、熱元件的電流等級和整定電流。JRS4-d系列過載繼電器用于交流50HZ/60HZ額定絕緣電壓690V,額定工作電壓至660V，電流0.1A—140A的電路中，用作交流電動機(jī)的過載和斷相保護(hù)之用。選擇的熱繼電器的型號為JRS4-50357d和JRS4-140365d，它們分別與GSC1（CJX4-d）-50和GSC1（CJX4-d）-95是可插接的熱繼電器。5.4.2壓力繼電器壓力繼電器又稱壓力開關(guān)，用于當(dāng)測量點(diǎn)壓力達(dá)到設(shè)定值時給出一個控制信號。選型壓力繼電器時需要考慮到的主要參數(shù)有：測壓范圍、設(shè)定方式、輸出模式、精確程度、正常工作溫度范圍等。生產(chǎn)銷售壓力繼電器的知名液壓品牌主要有：DENISON丹尼遜、HAWE哈威、HYDAC賀德克、Parker派克、Rexroth力士樂、VICKERS威格士等。HYDAC賀德克EDS1700系列壓力繼電器：壓力開關(guān)，4位繼電器開關(guān)觸點(diǎn)，1模擬量輸出及4位數(shù)字顯示。開關(guān)點(diǎn)，回程開關(guān)滯后及輔助功能可通過觸摸按鍵調(diào)整；壓力范圍:16至600bar。根據(jù)系統(tǒng)選擇HYDAC賀德克EDS1791-P-016-000型號的壓力繼電器。5.5低壓斷路器的選擇低壓斷路器一般分為塑料外殼式(又稱裝置式)和框架式(又稱萬能式)兩大類。在動力系統(tǒng)中，380V、245kW及以下的電動機(jī)多選用塑殼斷路器。斷路器按用途可分為保護(hù)配電線路用、保護(hù)電動機(jī)用、保護(hù)照明線路用和漏電保護(hù)用等。低壓斷路器的選用，應(yīng)根據(jù)具體使用條件選擇使用類別。選用斷路器保護(hù)電動機(jī)時必須注意到電動機(jī)的兩個特點(diǎn)：一是它具有一定的過載能力，二是其啟動電流通常是其額定電流的幾倍到幾十倍。為了充分利于電動機(jī)的過載能力并保證它能順利啟動和安全運(yùn)行，選用時應(yīng)根據(jù)一下原則：1）長延時動作電流整定值等于電動機(jī)的額定電流；2）6倍長延時動作電流整定值等于的課返回時間大于或等于電動機(jī)的實(shí)際啟動時間，可選用返回時間1s、3s、5s、8s、15s中的某一檔；3）瞬時動作電流值整定值：對于籠型異步電動機(jī)為8~15倍脫扣器的額定電流；對于繞線型異步電動機(jī)為3~6倍脫扣器的額定電流。低壓斷路器QF1~QF4的選擇：它們的用途是保護(hù)電動機(jī)，故應(yīng)選用電動機(jī)保護(hù)開關(guān)。由經(jīng)驗(yàn)公式可知，電動機(jī)的額定電流為44A，參照選用原則確定為50A自動開關(guān)，長延時動作電流整定在50A，短延時動作電流值整定在44*5=220A。電動機(jī)是降壓啟動，6倍長延時動作電流值的可返回時間取3S。低壓斷路器QF5~QF6的選擇：它們的用途是保護(hù)消防電機(jī)，故應(yīng)選用消防電機(jī)保護(hù)開關(guān)。由經(jīng)驗(yàn)公式可知，電動機(jī)的額定電流為91A，參照選用原則確定為100A自動開關(guān)，長延時動作電流整定在100A，短延時動作電流值整定在91*5=455低壓斷路器QF的選擇：它的用途是整個系統(tǒng)的總開關(guān)。系統(tǒng)的額定電流為44*4+91*2=358A，參照選用原則確定為400A自動開關(guān)，長延時動作電流整定在400A。對于3倍長延時動作電流整定值可返回時間取8S，不需要瞬時動作。DZ20系列塑料外殼式斷路器，適用于交流50HZ或60HZ、額定絕緣電壓380V及以下或直流額定工作電壓220V及以下，額定電流至225A的電路中，一般作為配電和保護(hù)電動機(jī)用。在正常情況下，斷路器可以分別作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換及電動機(jī)的不頻繁啟動之用。GSM1系列塑殼式斷路器，適用于交流50HZ或60HZ、額定絕緣電壓800V及以下，額定電流至800A的電路中保護(hù)電動機(jī)用的斷路器，在配電網(wǎng)絡(luò)中用作鼠籠型電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中分?jǐn)嗉半妱訖C(jī)的過載、短路和欠壓保護(hù)。在本系統(tǒng)中，QF1~QF4選用DZX2-6050/3；QF5~QF6選用DZX2-100100/3；QF選用GSM1-400/4400A。5.6按鈕開關(guān)的選擇隨著工業(yè)生產(chǎn)的需要，按鈕的規(guī)格品種日益增多。驅(qū)動方式由原來的直接推壓式，轉(zhuǎn)化為旋鈕式、推拉式、杠桿操作式和帶鎖式。傳感接觸部件也發(fā)展為平頭、蘑菇頭以及帶操縱桿式等多種形式。帶燈按鈕也日益普遍地使用在各種系統(tǒng)中，所帶信號燈根據(jù)不同的顏色的按鈕頭可發(fā)出不同顏色的光以滿足不同情況下信號指示用。應(yīng)根據(jù)使用場合和具體用途選擇按鈕的種類，根據(jù)各種狀態(tài)指示和工作情況的要求選擇按鈕和指示燈的顏色。如停止或分?jǐn)嘤眉t色；啟動或接通用綠色；應(yīng)急或干預(yù)用黃色。按鈕開關(guān)的安裝：按鈕安裝在面板上時，應(yīng)布置整齊，排列合理，如根據(jù)電動機(jī)的啟動的先后順序，從上往下或從左往右排列；控制同一個機(jī)床運(yùn)動部件的不同工作狀態(tài)時，應(yīng)控制每一對相反狀態(tài)的按鈕安裝在一組。LAY39系列按鈕開關(guān)，適用于交流50HZ（或60HZ）、電壓至660V及直流至440V的數(shù)控機(jī)床、船舶、紡織、印刷、電力等設(shè)備的控制電路中，做控制、信號、聯(lián)鎖等適用。選用LAY39系列的按鈕開關(guān)。按鈕選擇的型號是LAY39-22/GSB，綠色，用于啟動按鈕用；LAY39-22/RSB，紅色，用作停機(jī)按鈕用；LAY39-22/YSB，黃色，用于電機(jī)備用按鈕用。5.7萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)單層結(jié)構(gòu)示意圖是一種多檔位、多段式、控制多回路的主令電器，當(dāng)操作手柄轉(zhuǎn)動時，帶動開關(guān)內(nèi)部的凸輪轉(zhuǎn)動，從而使觸點(diǎn)按規(guī)定順序閉合或斷開。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是由多組相同結(jié)構(gòu)的觸點(diǎn)組件疊裝而成的多回路控制電器。它由操作機(jī)構(gòu)、定位裝置和觸點(diǎn)等三部分組成。觸點(diǎn)為雙斷點(diǎn)橋式結(jié)構(gòu)，動觸點(diǎn)設(shè)計成自動調(diào)整式以保證同短時的同步性。靜觸點(diǎn)裝在觸點(diǎn)座內(nèi)。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要用于各種控制線路的轉(zhuǎn)換、電壓表、電流表的換相測量控制、配電裝置線路的轉(zhuǎn)換和遙控等。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)還可以用于直接控制小容量電動機(jī)的起動、調(diào)速和換向。手動/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇LW39-16B型號的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)，其造型小巧、美觀新穎、結(jié)構(gòu)可靠。采用國際流行內(nèi)置接線方式，安全可靠。1.約定發(fā)熱電流16A，內(nèi)置接線，安全可靠；2.操作角度30°、45°、60°、90°；3.觸頭系統(tǒng)最大節(jié)數(shù)12節(jié)，推薦使用不超過8節(jié)。水泵工作臺數(shù)的選擇按鈕選用天水二一三電器公司生產(chǎn)的型號為LW39A-16E1111/2的四檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。5.8其它元器件的選擇1.接線端子：JDX9系列接線端子適用于直流或交流50HZ/60HZ,額定電壓660V以下，約定發(fā)熱電流101A以下（含110A）的電力配電屏、箱、臺、柜及各種專用機(jī)床，各種機(jī)械設(shè)備，起重設(shè)備的主電路，控制電路，電信號控制系統(tǒng)，電力拖動系統(tǒng)供各種電器的導(dǎo)線連接接地、保險、試驗(yàn)之用。其特點(diǎn)是裝卸方便，通用性強(qiáng)、抗震動、抗沖擊、耐腐蝕、防塵、體積小、重量輕。外形美觀等。JDX9系列接線端子采用框架式壓線式結(jié)構(gòu)，接線能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)緊湊，便于組合等優(yōu)點(diǎn)，不損傷導(dǎo)線，端子兩側(cè)明顯的地方帶有字碼牌，方面用戶標(biāo)號。安裝方式采用標(biāo)準(zhǔn)32mmG型高低槽基座或35mm標(biāo)準(zhǔn)U型卡軌安裝，組裝隨意（更換任意一節(jié)不影響相鄰端子，并且不規(guī)格的端子可隨意安裝）。2.液位開關(guān)：BZ2401為普通型電子式液位開關(guān)，產(chǎn)品用環(huán)氧樹脂封灌，密封防水，可長期浸在液體中，外部無機(jī)械活動部件，壽命長。適用常溫水體環(huán)境。3．指示燈XDY1B/5-1，XDY1B/5-2系列信號燈，是一種新型的光信號指示燈，適用于電壓6V，24V的直流或交流50（60）HZ，電壓為110V，220V，380V控制電路。其中綠燈4個，黃燈3個，紅燈3個。4．固定線槽的選用用于固定柜內(nèi)的布置的各種元器件。選用線槽寬為30毫米，DZ1配套的線槽。

第六章控制柜的設(shè)計6.1相關(guān)布置規(guī)定6.1.1設(shè)計準(zhǔn)備工作控制柜設(shè)計安裝前，設(shè)計者不僅要考慮控制柜的正常工作條件，還要考慮可能發(fā)生的故障條件以及隨之引起的故障、可預(yù)見的誤用以及諸如溫度、海拔、污染、濕度、電網(wǎng)電源的過電壓和通信線路的過電壓等外界影響。一定要了解控制柜的配制、工作方式、工作環(huán)境、控制方式、以及客戶要求等。具體要求如下：（1）電機(jī)具體參數(shù)：如出廠日期、廠商（國產(chǎn)，進(jìn)口）、電機(jī)的額定電壓、額定電流、額定轉(zhuǎn)數(shù)、相數(shù)、接法等。（2）電機(jī)的負(fù)載特性類型：如a.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、b.平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載、c.恒功率負(fù)載等。（3）電機(jī)啟動方式：如a.三角形啟動、b.星形啟動、c.降壓啟動、d.軟啟動。（4）工作環(huán)境：如現(xiàn)場的溫度、防護(hù)等級、電磁輻射等級、防爆等級、配電具體參數(shù)。（5）控制柜安裝位置：如壁掛式和落地式，要合理的考慮控制柜到電機(jī)的距離。（6）控制柜拖動電機(jī)的數(shù)量：如一拖二，一拖三，一拖四等（7）控制柜的控制方式：如手動/自動、本地/遠(yuǎn)程、控制信號的量程、是否通訊組網(wǎng)。（8）控制柜的隔離：如強(qiáng)電回路與弱電回路的隔離；采集信號與控制信號的隔離。（9）工作場合的供電質(zhì)量：如防雷，浪涌，電磁輻射。6.1.2控制柜布局和器件配置控制柜分為壁掛式和落地式兩種，控制柜主要器件的配置與選用介紹如下：（1）TR-變壓器:這個為可選項(xiàng)，根據(jù)電壓等級標(biāo)準(zhǔn)配置和選用。（2）FU-熔斷絲:一般都需要添加，不要為了節(jié)省成本而省去。選擇為2.5～4倍額定電流。注意熔斷絲的選擇要選快熔類。（3）QS-斷路器:斷路器主要用于電源回路的開閉，且在出現(xiàn)過流或短路事故時自動斷開電源。斷路器的容量為額定電流的1.5～２倍。（4)KM-接觸器:接觸器主要用來頻繁地接通或切斷負(fù)載的主電路和大容量的控制電器，便于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制的自動切換電器。接觸器的閉合和斷開的最高頻率不要超過10次/分鐘。6.2控制柜內(nèi)部布置確定走線方式，采用線槽走線方式，線槽寬30mm控制柜選擇非標(biāo)柜，柜子尺寸較大所以選擇落地式。確定了控制柜的尺寸是1600*700*450。低壓電器的安裝采用卡軌式安裝。柜子的最上方放置空開，為便于接線下面一排放置接觸器，由于安裝的輔助觸頭組不同，而接觸器的數(shù)量又多，因此可放置為多排，下來一排是六個熱繼電器。最下面放置端子排，用于主電路和控制柜內(nèi)部元件的連接。6.3面板布置面板的布置遵循方便，實(shí)用，美觀的原則，為便于操作和觀看，盡量將儀表和按鈕，指示燈都集中在柜子的上半部分合適的位置。燈和按鈕采用一一對應(yīng)的方式布置，注意燈在按鈕的上方，燈和按鈕對稱布置。結(jié)束語畢業(yè)設(shè)計是是我們在大學(xué)期間最后一份任務(wù)，為了很好的完成，給自己的大學(xué)生活畫上一個圓滿的句號，要認(rèn)真對待。我