皮带运输机PLC电气控制系统设计 (2)

带式输送机电控系统的设计聘书姓名：少校：设计主题：带式输送机电气控制系统设计设计条件和要求：设计条件：(1)起动：为了避免起动过程中前输送带上的物料堆积，要求在与物料流动方向相反的一定时间间隔内按顺序起动。开始顺序是：(2)停止：为了保证停止时输送带上无物料残留，要求沿物料流动方向按一定间隔顺序停止。停止顺序是：(3)紧急停机：在紧急情况下，所有PD-1、PD-2和YV同时无条件停机。(4)故障停止：运行中，当M1过载时，PD-1、PD-2和YV应同时停止。当M2超载时，PD-2和YV应同时停止。PD-1在PD-2停止10秒后停止。(5)M1和M2的电机功率都是5.5千瓦设计要求： 1，掌握继电器接触器控制系统的基本分析和设计能力；2.掌握可编程控制器的工作原理和结构特点；3、掌握基本逻辑指令的应用；4、绘制系统主电路图，继电器接触器控制电路图(a)；5.写一份设计说明书(一份)。设计时间：从20年*月*日到20年* *月* *日设计总监(签名):_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _教学和研究科主任(签名):_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _一年中的月日目录先前4一、机床电气控制技术课程设计的目的5二、设计内容和步骤5(一)设计的基本原则5(2)设计的内容6三。系统传输模式的确定6(1)往复工作机构传动方式的确定7(2)传动方式的选择应使调速性能和负载性能适用于8(3)电机8启动方式的确定(4)电气系统保护84.电气控制方案的确定13(a)电气逻辑控制装置的选择13(二)控制方法的选择14(3)系统行动要求15(4)确定输入/输出点的数量和可编程逻辑控制器选择16设计总结25谢谢你的来信参考文献27先前的评论自动化控制技术被引入工业领域已有100多年的历史。随着工业的快速发展，自动化控制技术日新月异。随着数学、控制理论、计算机和电子设备的发展，自动控制技术系统应运而生。作为一门应用科学，它已经成熟并形成了自己的体系和一套有效的分析设计方法。电气控制与可编程控制器课程是机电类高职院校工科专业的一门实践性和应用性很强的技术课程。它不仅为后续课程、集中培训和毕业设计打下基础，如电机调速技术、机电传动与控制技术、电梯应用技术、楼宇自动化技术等。还为相关专业学生参加初级和中级电工资格证书考试做准备。本课程的教学目的是让学生熟悉电气控制系统的基本控制电路，并具备分析和设计电气控制系统的基本能力。掌握可编程控制器的原理和编程方法，具备一定的PLC编程和PLC应用能力。随着我国国民经济的快速发展，机械在品种、规模、设计和制造技术等方面也有了快速的发展和提高。目前，全国各地都建立了机械制造厂，并逐步走向专业化生产，能够从单机到成套设备甚至自动化生产线独立设计和制造。随着新材料、新工艺和新技术的发展，有必要推动各种自动化机械向电气控制和智能化方向发展。通过设计学习，学生可以熟悉常用低压电器的结构、工作原理、特点和应用。掌握继电器接触器控制系统的基本分析和设计能力，特别是典型电气控制电路的分析和设计能力，可编程控制器的工作原理和结构特点由于时间和水平的限制，这种设计不可避免地存在许多缺点和错误。我敦促老师批评和纠正我。一、机床电气控制技术课程设计的目的机床电气控制技术课程设计是继学习电气工程、机床设计、机床电气控制技术等课程后的下一个实践教学环节。一方面，它要求通过设计全面应用过去所学知识的能力，同时，它还要求独立查阅相关资料、独立思考和独立完成任务的能力。通过这种设计，可以很好地提高分析和解决实际问题的能力，对综合素质的提高大有裨益，对即将就业的毕业生具有一定的现实意义。另一方面，通过本次设计，为以后的毕业设计进行全面的培训和准备。因此，通过机床电气控制技术课程设计，要求在以下几个方面进行培训。1、能熟练运用过去学过的理论知识和实践知识，根据课题要求，正确设计主电路和控制电路设计。主要完成继电器、接触器和微机控制电路的设计，编制微机梯形图和报表，正确选择电气元件，绘制主电路和微机控制外部接线示意图，保证满足课题提出的各种要求，提高学生继电器、接触器控制电路设计和微机控制电路设计的综合能力。2.用户手册和图表数据。掌握与本设计相关的各种资料的名称和来源，并熟练使用，以提高独立工作和分工合作的能力。二、设计内容和步骤(一)设计的基本原则任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象(生产设备或生产过程)的技术要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计控制系统时，应遵循以下基本原则：(1)最大限度地满足受控对象的控制要求。在设计前，需要进行深入的现场调查研究，收集数据，并与机械部分的设计人员和实际操作人员密切合作，共同制定电气控制方案，共同解决设计中出现的各种问题。(2)在满足控制要求的前提下，力求控制系统简单、经济、一次性投资少，使用后节能。(3)确保控制系统的安全性和可靠性，便于使用和维护。(4)考虑到生产的发展和工艺的改进，在选择微机控制系统的微机容量时，应适当预留余量。图1:原料带式输送机示意图(2)设计内容带式输送机广泛用于建筑材料、化工、食品、机械、钢铁、冶金、煤矿等工业生产中运输原材料或货物。图1是原材料带式输送机的示意图。原料从料斗通过PD-2和PD-1带式输送机输送。料斗到PD-2的进料由电磁阀YV控制，PD-1和PD-2分别由M1和M2电机驱动。三、系统传输模式的确定传动方式包括驱动和调速。它分为机械传动、电气传动和流体传动。机械设备的传动方式直接影响设备的性能和结构。在机械设备的总体设计中，其传动方式必须综合考虑机械和电气性能后才能确定。(1)往复工作机构传动方式的确定对于只有一个或两个简单往复运动的普通机器，可以用三相鼠笼异步电动机驱动，减速后可以用螺旋传动机构驱动。如果机械设备有多种往复工作机构，且往复运动的调速性能和自动化程度有一定要求，应采用电磁换向阀控制的液压传动或气动传动系统。如果往复运动的调速性能要求较高，传动应采用电液比例控制系统。当往复位移控制和速度控制要求较高时，应采用步进电机、DC伺服电机或交流伺服电机进行驱动和控制。选择三相鼠笼式异步电动机驱动。y系列电机为笼型转子电机，符合IEC标准和DIN42673标准。该系列采用乙类绝缘，外壳防护等级为封闭(IP44)或防护(IP23)。y系列电机的额定电压为380伏，额定频率为50赫兹。具体选择如下：模型额定的力量千瓦满载时货摊电流货摊转矩最大转矩转动惯量Kg.m2狂热声音网沉重的公斤速度r/min当前a效率功率因数因为额定的电流额定的转矩额定的转矩同步速度3000转/分钟Y100L-25.528706.39820.877.02.22.20.00297933(2)传动方式的选择应使调速性能适合负载特性。调速性能是指电动机的转矩、功率和速度之间的关系。负载特性是指机械设备的负载是恒功率负载(即功率不随转速变化)还是恒转矩负载(即转矩不随转速变化)。为了设计任何电驱动系统，必须使速度调节特性适应负载特性。换句话说，恒功率负载必须采用恒功率调速的传动方式，而转矩负载必须采用恒转矩调速的传动方式。(3)电机启动方式的确定对于起动性能要求较低的机械设备，可根据其容量确定电机的起动。当电机总容量不超过电源变压器容量的20%时，一般采用直接起动。当容量大于该值时，可采用定子中的星形三角形降压起动或串联电阻降压起动或自耦变压器降压起动。如果机械设备要求电机软启动，应采用软启动器启动或变频器控制的加速启动。(4)电气系统保护电气保护是电气控制系统中不可缺少的环节。电路中保护环节的正确设置是保证电机、其他电气设备、电气元件和电网安全运行的重要措施。(1)短路保护当电路短路时，由于短路电路的小阻抗，会产生大的短路电流。因此，短路电路上的电气元件触点将因电流大大超过其额定容量而烧毁，并发生熔焊。导体的绝缘层也会被烧毁，甚至引起火灾。因此，当发生短路时，必须立即切断电源，以确保电路的安全。常见的短路保护措施有：熔断器保护；自动开关跳闸保护。(2)过载保护在电力传动系统中，当负载转矩超过电机的额定转矩时，电机绕组的温升会急剧上升并超过其额定值，这将使绕组的绝缘层老化变脆，降低其使用寿命。越重会导致电机绕组烧坏。因此，当电机过载时，必须及时切断电源，以保证电机在使用寿命内的安全运行。常见的过载保护措施包括热继电器保护和自动开关过载跳闸保护。此外，还有一些新的过载保护措施，如电子继电器过载保护、嵌入电机绕组的温度继电器(双金属芯片和热敏电阻型)过载保护、软启动器过载保护。(3)零电压和欠压保护在电机正常运行过程中，如果在异常停电后恢复供电，电机自行启动，很可能会造成生产机械故障、运动部件碰撞甚至人身事故等设备事故。对于电网而言，恢复供电后，许多电动机和其他电气设备将自行启动，这也将导致电网瞬时电压降过大。为了防止电机失电时停机，电压恢复时自动启动，必须采取零电压保护措施。在电机运行过程中，如果电源电压过低，电机速度会过低甚至停止。因此，被拖动的设备无法正常运行，甚至可能发生事故。因此，当电源电压低于允许值时，必须切断电源，并实施欠压保护。电机的零电压保护和欠压保护不需要电气元件的特殊保护，只要跌落控制电机的接触器控制电路接入自锁电路即可。电气元件的选择按钮：按钮是用于手动操作的开关，用于立即打开和关闭低电流(低于5A)控制电路。它有不同的结构风格和颜色。一般来说，开始按钮是绿色的，停止按钮是红色的，紧急停止按钮是红色的蘑菇头。当需要显示按钮操作状态时，选择带指示灯的按钮；大多数按钮都有常开触点和常闭触点。如果需要一个按钮来控制两个或多个电路，则选择具有多对触点的按钮。机械设备上常用的按钮有LA18、LA19、LA20等型号。它们的额定电压是500伏交流电，440伏DC和5A额定电流。行程开关：行程开关用于控制运动机构的行程。它有两种类型：接触型和非接触型。接触行程开关可分为直接作用式、杠杆式、微作用式和组合式。常用的型号有：LX2、LX19、JLXK1、JXW、LXK3、X2等。非接触式行程开关包括接近开关、簧片开关、霍尔开关等。接触器：主要考虑主触头电磁线圈的额定电流、额定电压和额定电压，还应考虑常开常闭辅助触头的数量和接触器的工作频率。主触头的额定电压应等于或大于主电路的额定电压；电磁线圈的额定电压必须与控制电路的额定电压相同。主触点的额定电流可根据以下公式计算和确定：公式中，由Iec选择的接触器额定电压(A)；Ic接触器主触点电流(a)；Pe控制电机功率(kw)；K经验系数，一般为1 1.2；Ue电机额定线电压(v)。类型选择如下：模型额定电流额定工作频率(次/小时)可控电机最大容量(千瓦)钟点辅助的接触220伏380伏500伏CJ10-202056005.51010热继电器：用于异步电动机过载保护的热继电器有两种：双金属和电子。电子热继电器具有良好的保护性能，适用于重要电机的保护。如果电气控制系统已经采用了自动开关，则不需要使用热继电器。对于负载恒定且几乎不可能过载的电机，如冷却泵电机，可能不提供热继电器。选择热继电器时，电机的额定电流和热元件的电流等级应根据电机的额定电流确定。对于星形连接的电机，可以使用两相或三相热继电器，而对于三角形连接的电机，可以使用切相热继电器。热元件的额定设定电流值通常是电机额定电流的0.951.05倍。所选型号如下：模型额定电流(一)热元件等级热元件的额定电流电流调节范围(a)JR16B-20/3JR16B-20/3D200.350.500.721.11.62.43.557.21116220.250.350.320.500.450.720.681.11.01.61.52.42.23.53.254.57.26.81110161422熔断器的主要类型有：插