電氣控制課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書

目錄第一章 前 言.....................................................................................................................................2第二章 設(shè)計(jì)任務(wù).......................................................................................................................................32.1.12.1.22.1.3課程設(shè)計(jì)的大體要求控制設(shè)計(jì)要求第三章整體方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案主電路分析控制電路分析工作原理電氣控制原理圖：器件的選擇電機(jī)的選擇元件選擇設(shè)備元件清單安裝及連接電路的大體要求故障的分析排除第四章PLC控制設(shè)計(jì)PLC的組成模塊端子分派PLC外圍接線圖第五章總 結(jié)第六章參考文獻(xiàn)

第一章 前 言水是人們生活必不可少的重要組成部份，但由于近些年來(lái)，隨著人們生活水使居民的生活用水存在著自來(lái)水管網(wǎng)壓力不足的現(xiàn)象，尤其是供水頂峰期的高層供水尤其突出給人們的生活帶來(lái)了許多困擾。機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，能夠令管網(wǎng)中的水壓自動(dòng)的維持在事設(shè)定好的壓力值范圍內(nèi)。當(dāng)用戶的用水量增加時(shí)，管網(wǎng)中的水壓下降，從泵轉(zhuǎn)速加速，供水量相應(yīng)增多，若是一臺(tái)水泵不能知足用戶的供水量，那么則過(guò)控制加泵；當(dāng)用戶用水量減少時(shí)，管網(wǎng)中水壓上升，使水泵轉(zhuǎn)速降低，供水減少，如水泵轉(zhuǎn)速降到最低還高出所需供水量，則關(guān)閉一臺(tái)水泵。簡(jiǎn)單來(lái)講按照用戶用水量的大小，通過(guò)恒壓供水控制器對(duì)水泵的數(shù)量和轉(zhuǎn)速的控制，從利用戶無(wú)論用水量的多少，管網(wǎng)中的水壓始終能維持在設(shè)定范圍內(nèi)。既知戶供水量的要求，又不會(huì)是水泵空轉(zhuǎn)，造成電能的浪費(fèi)，同時(shí)避免了水箱造成的二次污染。是一種現(xiàn)代化的供水方案。以前為了解決用水難的問(wèn)題，通常會(huì)在樓頂固定一個(gè)高位水箱，通過(guò)水箱高度給水提供必然壓力，再供給用戶利用。但這種方案明顯超級(jí)掉隊(duì)，不大而且無(wú)益于衡宇的保護(hù)和抗震。上個(gè)世紀(jì)0年代后，氣壓供水逐漸替代了高位水箱供水。但這種供水方式依舊存在很多缺點(diǎn)。隨著微機(jī)與變頻器技術(shù)的進(jìn)展，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省資源，抗干擾能力強(qiáng)，靠住高效的恒壓供水控制器將是高層建筑供水的研究方向。本文主要采用電氣控制原理及PLC編程進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)功能。

第二章設(shè)計(jì)任務(wù)很多居民小區(qū)或很多高層建筑應(yīng)遠(yuǎn)距離供水或同時(shí)用水大，致使水壓不足，這就使得很多居民用水困難。為了解決供水壓力不足問(wèn)題，現(xiàn)設(shè)計(jì)一恒壓供水控制系統(tǒng)，要求此系統(tǒng)能正常、靠得住地提供某一范圍壓力內(nèi)的生活用水。（一）基礎(chǔ)知識(shí)目標(biāo)

1）理解電氣線路的工作原理；2）掌握常常利用電器元件的選用；

3）掌握按照工藝要求設(shè)計(jì)電氣控制線路；

4）掌握電氣控制線路的安裝與調(diào)試；

5）掌握電氣控制設(shè)備的圖紙資料整理；

6）掌握運(yùn)算機(jī)電氣畫圖軟件利用。（二）能力目標(biāo)

1）掌握查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊(cè)和工具書的能力；2）掌握綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)，解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力；

3）具有自學(xué)能力、獨(dú)立工作能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力。

1）繪制電氣控制原理圖（A圖幅）、PL外圍接線圖（APLC控制程序。

2路、控制回路和指示回路。

3）完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書。指示1）正常工作時(shí)由一臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)水泵進(jìn)行供水，電機(jī)功率為10kWY-△啟動(dòng)，并為單向運(yùn)行；

2）若第一臺(tái)電機(jī)工作5分鐘后水壓還未抵達(dá)設(shè)置值，則第二臺(tái)電機(jī)自動(dòng)投入運(yùn)行，當(dāng)?shù)诌_(dá)設(shè)置值后電機(jī)停止運(yùn)行；

3）若兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)工作20分鐘后還未能抵達(dá)設(shè)置值，則發(fā)出報(bào)警指示并自動(dòng)停止供水工作；4）兩臺(tái)電機(jī)均要求有相應(yīng)的保護(hù)辦法及運(yùn)行指示；5）系統(tǒng)要求有電源指示，電流指示及電壓。

第三章整體方案設(shè)計(jì)主電路中三相交流電源由自動(dòng)空氣隔離開關(guān)Q載、短路、欠電壓保護(hù)。M為第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M由接觸K一、KM器KM△控制實(shí)現(xiàn)Y-△啟動(dòng)，M2為第二臺(tái)電機(jī)，即5斷器FU是對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)，熱繼電器FR1是電動(dòng)機(jī)M1電器FR2是對(duì)M2進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。因?yàn)橛杏?jì)時(shí)設(shè)置所以使歷時(shí)刻繼電器，啟動(dòng)KM時(shí)需目要求若在5分鐘未抵達(dá)水壓則自動(dòng)投入第二臺(tái)電機(jī)按時(shí)為5分鐘而且將其延時(shí)常開觸點(diǎn)串聯(lián)在KM2作20

置時(shí)刻為20分鐘其延時(shí)常開觸點(diǎn)同時(shí)控制KM1和KM2的切斷。而報(bào)警部份應(yīng)該是多條件控制，其一應(yīng)知足水壓未達(dá)到故設(shè)置一個(gè)常閉的水壓控制行程開關(guān)，其二應(yīng)滿足時(shí)刻抵達(dá)20分鐘故設(shè)置時(shí)刻繼電器延時(shí)常開觸點(diǎn)。本題共計(jì)需要利用三個(gè)時(shí)刻繼電器。最后在達(dá)到時(shí)刻后進(jìn)行報(bào)警并切斷電路，可是報(bào)警電路需要得電故不能將整個(gè)電路完全切斷，則利用中間繼電器KA。3.1.1工作原理按開關(guān)SB1通電后，中間繼電器KA得電，進(jìn)行自鎖，同時(shí)KM1進(jìn)行Y-△啟動(dòng)，時(shí)刻大約5到6秒。KT2開始計(jì)時(shí)，計(jì)不時(shí)刻為5分鐘，計(jì)不時(shí)刻內(nèi)若水壓達(dá)到要求，則水壓行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)斷開，切斷電路。若水壓未達(dá)到而且5分鐘到KM2自動(dòng)投入，KT3計(jì)不時(shí)刻為20分鐘（第一臺(tái)、第二臺(tái)同時(shí)工作了20在20分鐘內(nèi)水壓達(dá)到要求自動(dòng)斷電，若20分鐘未達(dá)到水壓則KT3的延時(shí)常閉觸點(diǎn)打開電機(jī)KM1和KM2全數(shù)斷電，KT3若在此進(jìn)程中水壓抵達(dá)要求則水壓控制行程開關(guān)常閉打開將電動(dòng)機(jī)切除電路，而現(xiàn)在電路不會(huì)報(bào)警，即報(bào)警電路也被切除。SB2為總停開關(guān)，按SB2后整個(gè)電路斷電。

型號(hào)：8額定功率：PN=11kW 額定電壓：U V額定頻率：f 額定頻率：f NP UIs3N NN N N 380 額定轉(zhuǎn)速：380 額定轉(zhuǎn)速：n 0rNN50 效率：η=87% 功率因數(shù)：φ= 起

動(dòng)電流倍數(shù)：4倍元件選擇按照可知額定電IN=25A，啟動(dòng)電流是額定電流1）熔斷器應(yīng)選擇100A。

2）熱繼電器：FR=25×-37.5選JR16-25熱元件3）自動(dòng)空氣開關(guān)選擇：線路的計(jì)算電IN=25A,電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流IS=4×IN=25×4=100A,電路的尖鋒電流IPK=（）×IS=100×=210A,4）塑料外殼式斷路器動(dòng)作電流IOP1=（）×IPK=525A,長(zhǎng)延時(shí)電流脫扣器的動(dòng)作KI電KI選DZ20-10型號(hào)的自動(dòng)空氣開關(guān)。5）按鈕選擇：按照需要的觸點(diǎn)數(shù)量、動(dòng)作要求、利用處合、顏色等進(jìn)行按鈕的選擇。按鈕（SB1、SB2）選LA2系列，按鈕直31mm，約定發(fā)燒電流

5A，額定工作電流為交0.79A。

6）信號(hào)燈的選擇:控制電路電5A，所以選AD16-16-220V系列7）交流接觸器選擇：交流接觸器是普遍用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點(diǎn)來(lái)開閉電路，用輔助接點(diǎn)來(lái)執(zhí)行控制指令。主接點(diǎn)一般只有常開接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)具有常開和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也常常作為中間繼電器配合主電路利用。按照經(jīng)驗(yàn)，電流為額定功率2I≈50A，選CJ20—50設(shè)備元件清單元件名稱 符號(hào) 數(shù)量 型號(hào) 備注空氣開關(guān) QS 1 DZ20-100 熔斷器 FU 1 RT0—60 熱繼電器 FR 2 JR16—25/3 整定值25A按鈕 SB 2 LA25—21 紅綠各一接觸器 KM 4 CJ20—50 中間繼電器 KA 1 —240L 時(shí)間繼電器 KT 3 —3 紅綠各兩個(gè)指示燈 L 4 紅綠各兩個(gè)AD16—16B/g28三相電機(jī) M~ 2

必需橫平豎直，在導(dǎo)線的兩頭必需統(tǒng)一編號(hào)，而且所編號(hào)碼必需與原理圖和接線色導(dǎo)線。在所有安裝完成后進(jìn)行全面檢查，保證線路正確?；蛞氲膶?dǎo)線，除間距很小和元件機(jī)械強(qiáng)度很差，允許直接架空敷設(shè)外，其他線必需通過(guò)走線槽進(jìn)行連接。所有接線端子、導(dǎo)線線頭上都應(yīng)套上與電路圖上相應(yīng)接點(diǎn)一致線號(hào)的編碼套管，并按線號(hào)進(jìn)行連接，連接必需牢靠，不得松動(dòng)。線頭絕緣層的剖削：導(dǎo)線連接的大體要求是電接觸良好，機(jī)械強(qiáng)度足夠，接頭美觀，纏繞絕緣膠帶后其絕緣布低于導(dǎo)線絕緣。導(dǎo)線線頭的連接，常常利用的導(dǎo)線按材料一般能夠分為銅芯導(dǎo)線和鋁芯導(dǎo)線，這里只介紹銅芯導(dǎo)線的連接。常常利用的導(dǎo)線芯線股數(shù)不同，有單股、7和19股等多種規(guī)格，其連接方式也個(gè)不相同。 1）線頭與接線柱的連接線頭與針孔接線柱的連接；線頭與平壓式接線柱的連接；線頭與瓦形接線圖的連接。短線在端子排上的排列工藝：?jiǎn)螌优帕蟹ǎ憾喔鶎?dǎo)線在端子排列時(shí)，有工藝要求。當(dāng)接線端子不多，而且位置較寬時(shí)，可采用單層割裂法。此方式線排列整齊美觀，也便于維修。多層排列法：當(dāng)位置較窄、接線端子的導(dǎo)線較多時(shí)，可采用多層割裂法排列導(dǎo)線。故障的分析排除故障：控制電路接通后無(wú)法通電。

致使原因：可能是電源進(jìn)線與空氣斷路器未接觸好，致使 可能是總停開關(guān)SB2存在斷路的情形。

可能是接線問(wèn)題。

第四章PLC控制設(shè)計(jì)PLCPLC的一般結(jié)構(gòu)主要有6個(gè)部份組成，包括口電路、電源、外設(shè)接口、I/O擴(kuò)展接口。PLC中的CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每臺(tái)PLC至少有一個(gè)它按PLC的系統(tǒng)程序給予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式收集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄放器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程進(jìn)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。OPLC的對(duì)外功能，主如果通過(guò)各類I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的大體配的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC的I/O輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸 功能描述 動(dòng)作器件 I/O 總停 SB2 00001 啟動(dòng) SB1 00000

水壓控制 SQ 啟動(dòng)M1 KM1 啟動(dòng)M2 KM2 M1Y型啟動(dòng) KMY M1動(dòng)PLCKM△ mr] me me || MY— I00001peKA LI [f

PLC控制程序4.3.1PLCIDE ASD Fel AEETEALYafqv SrEERGrevw |—Co@FL圖再局軒呂上CREHEtu Aus An:onEa. monEa. mo:n [ 1 i= TTn [ 1 nes nes —a. nm va uw woW I: E-a= L-ja ml | 7 ja ml | 7 開 ET‘DEE ABR rel RTE 于Arg PANE[2%A. 5:WEMGO#FW I—CeF Lin gmt ttt WROO|[oERROE 42CHE tx: ABS ATS LhrEAHS Zw |nmswign

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第五章總 結(jié)在連接實(shí)物電路的進(jìn)程中碰到了諸多困難，在了解了各類電器的大體構(gòu)造及利用方式后列寫了元件清單，領(lǐng)取器件后在老師的悉心指導(dǎo)下開始嚴(yán)格依照控制原理圖連接電路，連接進(jìn)程中出現(xiàn)幾回接線錯(cuò)誤，在和同組人員緊密的配合與細(xì)心的檢查中及時(shí)發(fā)覺(jué)并予以更正。連好電路進(jìn)行通電測(cè)試排除故障，第一次發(fā)覺(jué)按SB的自鎖環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)