搅动泵自动控制系统.doc

1、目录0引言11设计任务与要求21.1设计任务21.2设计要求22硬件设计32.1主电路部分设计方法32.2显示部分设计方法32.3控制部分模块42.4控制电路的保护环节53电器元件的选用63.1电动机的选择63.2熔断器的选择63.3接触器的选择63.4热继电器的选择63.5中间继电器的选择63.6时间继电器的选择74设计体会8参考文献9- 9 -课 程 设 计 说 明 书0引言随着现代化工业生产的发展，自动化控制技术的集成应用正起着越来越重要的作用。由于气动技术、液压技术、传感器技术、PLC技术、网络及通讯技术等学科的强烈相互渗透而形成的机电一体化技术，已成为当今工业科技的重要组成部分。而电

2、气控制技术则是其中一门主干学科。电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置与系统为对象，以实现生产过程自动化的控制技术。在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用。工业电气控制,实践性强,与生产联系紧密,运用知识面宽.课程内容具有机电液三者结合,强点和弱电结合的特点。在实际动手过程中把所学理论知识充分应用，提高自身独立工作能力和创造力，综合运用专业和基础能力。随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在操作上，从笨重发展到信息化处理；在控制

3、原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。1设计任务与要求1.1设计任务很多铁质零件在涂漆前其表面都涂有一层电泳漆，这样既能防止氧化生锈，又能牢固地吸附涂在其表面上的油漆。而在铁质零件涂电泳漆时，电泳槽内有一搅动泵时而运转时而停止，这样既经济又节能，还可以达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。1.2设计要求（1）电动机功率为7.5kw；电机为全压起动且为正反方向旋转；（2）每次起动时先正转2分钟然后反转2分钟，连续工作2

4、0分钟后停止工作，停止搅动15分钟后再次起动电机进行搅动工作。（3）电机应有相应的保护措施及总停控制；（4）系统要求有电源指示、运行指示、电流指示及电压指示。2硬件设计2.1主电路部分设计方法图2-1主电路图电路包含主电路、控制电路。电路通过熔断器、开关、交流接触器、热继电器等元件控制电机的正转、反转、启停等状态。同时主电路还能完成电流指示及电压指示的功能。主电路通过两个交流接触器构成，使起动电机正、反转进行搅动工作，从而达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。再通过过载保护器对电机起过载保护。当使用电器有短路和超负荷工作时，过载保护器会断开电源，保护电器故障进一步扩大；作为线路和设备的通断装置，并且

5、起到线路的作用，当线路电流过大的时候，会自动脱扣，从而避免电流过大损坏设备和线路。主电路图如图2-1所示。2.2显示部分设计方法对于简单的线路控制,如搅动泵电路,一般采用分析法, 分析设计法是根据控制要求选择一些成熟的典型基本环节来实现控制要求，而后再逐步完善线路功能的一种方法，并适当配置联锁和保护等环节，使其组合成一个整体，成为满足控制要求的完整电路。控制电路可分为两部分，一部分为显示检测部分，另一部分为实质控制部分。显示部分主要由熔断器、控制开关及灯泡组成。主要用于检测电动机的工作状态。P1用来显示搅动机是否处于工作状态，而P2用来显示电动机是否在处于转动状态。显示部分电路图如2-2所示。

6、当电路通电后，小灯泡HL1立即点亮用来显示电源已连接。当电动机处在正转或反转时，KM1或KM2分别闭合导致小灯泡HL2点亮，而当电动机停止转动时，小灯泡HL2熄灭。如此便完成了控制电路的显示部分。图2-2显示部分电路图2.3控制部分模块控制部分的电路就相对复杂一些了，主要用来完成电机每次起动时先正转2分钟然后反转2分钟，连续工作20分钟后停止工作，停止搅动15分钟后再次起动电机进行搅动工作的要求。其原理是这样的按下按钮SB1，KA1得电，KA1自锁，KA1触头闭合。KM1得点开关KM1闭合，电机得电正转运行，常闭开关KM1断开，两个延时开关KT1开始计时两分钟，两分钟后分别断开和闭合。之后线圈

7、KM2、KT2、KA2得电，KA2自锁，KA2触头闭合。常闭开关及常开开关KM2分别闭合及断开，分别实现互锁和电动机反转功能。两个延时开关KT2开始计时两分钟，两分钟后分别断开和闭合，实现有反转到正转的转换。而电机的启动和停止控制则由最右边的部分来完成。当开关KM1闭合时，线圈KT3、KA3得电，KA3自锁，KA3触头闭合。延时开关KT3开始计时二十分钟，二十分钟后闭合。之后线圈KT4、KA4得电，KA4自锁，KA4触头闭合。延时开关KT4开始计时十五分钟，十五分钟后闭合，由此便实现了电动机的启动和停止控制。2.4控制电路的保护环节(1)短路保护 ：由FU1、FU2分别实现主电路与控制电路的短

8、路保护。(2)过载保护：由热继电器实现电动机的长期过载保护。(3)欠压和失压保护：当电源电压严重下降或电压消失时，接触器电磁吸力急剧下降或消失，衔铁释放，各触电复原，断开电动机电源，电动机停转。由具有自保电路的接触器控制来实现欠压失压保护。(4)电动机的接地保护：接电线PE。图2-3控制部分电路图3电器元件的选用3.1电动机的选择传输线为一般中小型设备，负载为一般任务，设备无特殊要求，选用经济、简单、可靠且具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入电动机内部的特点的Y160L-8全封闭自扇冷式龙兴三相异步电动机，B级绝缘，额定电压380V，额定电流17.7A，频率50HZ，额定功率7.5KW。3.2熔断

9、器的选择选用要求：在电气设备正常运行是，熔断器不应熔断，在出现短路是，应立即熔断；在电流发生正常变动（电动机启动）时，熔断器不应熔断在用电设备持续过载时，应延时熔断。对熔断器的选用主要包括类型和熔体额定电流的确定。熔断器的额定电压要大于或等于电路的额定电压；额定电流根据负载的保护特性和短路电流的大小来选择。YL160-8电动机为感性负载，起动电流为额定电流的5.5倍，根据笼型电动机其熔断器的额定电流为：单台电动机 INF=(1.5-2.5) INM，得INF26.55A。选择RL6-63，额定电压为500V，熔断器额定电流为63A，熔断体额定电流为35A。对于指示灯负载，熔体的额定电流应略大于

10、或等于负载电流选用RL6-25，熔断体额定电流为2A。3.3接触器的选择选择要求：根据接触器所控制负载的工作任务、控制对象的工作参数和控制回路电压来选择。 传输带中交流接触器控制的电动机负载为一般任务且是断续周期工作制，故只要使选用的接触器的额定电压和额定电流等于或稍大于电动机的额定电压和电流即可。选用CJ10-20。 3.4热继电器的选择选择热继电器作为电动机的过载保护时，应使选择的热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下，并尽可能地接近甚至重合，以充分发挥电动机的能力，同时使电动机在短时过载和启动瞬间【(47)IN电动机】时不受影响。电动机的过载保护时应选用带断相保护装置的热继电器。根据

11、热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流来确定热继电器的型号， 热继电器的热元件额定电流应略大于电动机的额定电流。 选用JR20-63，热元件号为2U。3.5中间继电器的选择电磁式中间继电器实质上是一种电磁电压继电器，其特点是触头多、触头容量较大（额定电流5A10A）和动作灵敏（动作时间小于0.05S）。其主要用途为当其他继电器的触头对数或触头容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触头数或触头容量，起到中间转换作用。由于中间继电器只要求线圈电压为零时能可靠释放，对动作参数无要求，所以没有调节装置。3.6时间继电器的选择时间继电器是指从接受信号到执行元件（触头）动作有一定时间间隔的继电器。其特

12、点是接收信号后，执行元件能够按照预定时间延时工作，广泛应用于工业及家用电器等自动控制中。时间继电器概括起来可分为电气式和机械式两大类。电气式时间继电器有电磁阻尼式、电动式、电子式时间继电器；机械式时间继电器有空气阻尼式、钟表式时间继电器等。按延时方式又分为：通电延时型、断电延时型和带瞬动触电的通电延时型。4设计体会本次课程设计，总体来讲还是比较简单的，但是整个过程当对于初学工厂电气控制的学生无疑是一次锻炼，对于我们电气工程方面的专业知识的掌握有很大的帮助，最终在老师的严格规定和教导下，在同学们的帮助下，还是顺利的完成任务。在整个设计过程当中，出现了诸多的问题，比如元件的选择，线型与粗细，软件的操作等，都需要我们认真的斟酌。设计中还必须考虑到可行性和节能性，适当的逻辑组合可以减少器件的选用，同时减少了能耗。这种能力是需要我们在日常学习工作中不断积累，所以本次课设意义重大。课设结束了，但心里总是停不下来，只要坐在电脑前，就想打开CAD软件，画几个图，哪怕记忆几个元件。我对CAD有着浓厚的兴趣，也许兴趣是最好的老师。我想，在以后的学习生活中，我将热