三级皮带机顺序起停PLC控制

1、 专科毕业设计（论文）设计题目： 三级皮带机顺序起停PLC控制 系 部： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 职 称： 20 13年6月 南京三级皮带机顺序起停PLC控制摘要皮带机是皮带输送机的简称，皮带机运用输送带的连续或间歇运动来输送各种轻重不同的物品，既可输送各种散料，也可输送各种纸箱、包装袋等单件重量不大的件货，用途广泛。它的控制形式也多种多样，它可以由单片机，PLC，以及计算机来控制，由于PLC为主构成的控制系统具有可靠性高、控制功能强大、性价比高等优点，是目前工业自动的首选控制装置，故本设计中采用PLC集中控制的办法，本设计中利用PLC简单可视化的程序，采用了手动和

2、自动控制的两种不同的控制方式。可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条

3、读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。关键词：皮带机，PLC，手动控制，自动控制，中央处理单元(CPU)，控制接线图目 录目 录4前言5第一章 三级皮带机的简介及传统控制方式的缺点61.1 皮带机的简介61.2 传统控制方式的缺点7第二章 总体方案的确定82.1 方案对比82.1.1 工业控制计算机控制82.1.3 单片机控制92.1.4 PLC控制92.2 方案确定10第三章 程序设计的接线图103.1 P

4、LC控制系统的抗干扰措施103.2 PLC故障诊断113.3 plc程序设计12第四章 硬件设计144.1 方案设计144.1.1 设计任务154.1.2 控制要求154.2 PLC型号选择154.2.1 PLC的组成结构154.2.2 PLC的工作原理174.2.3 欧姆龙PLC的性能及选型184.2.4 PLC的端子分配及外部接线184.3 皮带电机的选型及其外部接线184.3.1 Y2系列异步电机184.3.2 主回路电机的外部接线图204.4 其它硬件选型204.4.1 接触器204.4.2 热继电器204.4.3 空气开关20第五章 软件设计215.1 控制要求215.2 程序的实现

5、21第六章 小 结25参 考 文 献26前言PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成

6、一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，

7、可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。目前PLC已经渗透到生活的各个方面，尤其是自动化控制。在工业生本次毕业设计的题目是基于PLC三台皮带机送料控制程序的设计。皮带机广泛运用于我们的生活中，特别是工业生产中更是必不可缺。它被广泛应用在港口、电厂、煤矿、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线。即可以运送散状物料，也可以运送成件物品。工作过程中噪音较小，结构简单。皮带运输机可用于水平或倾斜运输。皮带运输机还应用与装船机、卸船机、堆取料机等连续运输移动机械上。皮带运输机由皮带、机架、驱动滚筒、改向滚筒、承载托辊、回程托辊、张紧装置、清扫器等零部件组成

8、。在大型港口或大型冶金企业，皮带运输机得到最广泛的应用。其总长度可达到十几千米。本次设计选择了用PLC来控制皮带机的整个运行过程，PLC的运用使得系统的电路变得简明清楚，而且十分便于日后的运行维护，那么PLC究竟是什么呢？世界上公认的第一台PLC是1969年美国数字设备公司（DEC）研制的。限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工

9、程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功

10、能是通过气动或电气控制系统来实现的。随着PLC的出现，PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。PLC在皮带机上面的应用，使的皮带机的控制机构变得简单，运行更加可靠，同时维修起来也是十分的简单方便。第1章 三级皮带机的简介及传统控制方式的缺点 1.1 皮带机的简介 皮带机又名皮带输送机、带式输送机、胶带机、胶带输送机，英文：belt conveyer，是一种广泛应用与矿山，化工，水泥工厂的传输机械。 皮带机（带式输送机）的应用范围：皮带机工作是由驱动装置拉紧装置输送带中部构架和托辊组成输送带作为牵引和承载构件，借以连

11、续输送散碎物料或成件品。 带式输送机（皮带机）是一种摩擦驱动以连续方式运输物料的机械。应用它，可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点间形成一种物料的输送 流程。它既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件物品的输送。除进行纯粹的物料输送外，还可以与各工业企业生产流程中的工艺过程的要求相配合，形成有节 奏的流水作业运输线。所以带式输送机广泛应用于现代化的各种工业企业中。 在矿山的井下巷道、矿井地面运输系统、露天采矿场及选矿厂中，广泛应用带式输送机。它用于水平运输或倾斜运输。胶带机（皮带机）结构组成：通用带式输送机（belt conveyer）由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动、张紧

12、、改向、装载、卸载、清扫等装置组成。输送带：常用的有橡胶带和塑料带两种。 橡胶带适用于工作环境温度-1540°C之间。物料温度不超过50°C。向上输送散粒料的倾角12°24°。对于大倾角输送可用花纹橡胶带。塑料带具 有耐油、酸、碱等优点，但对于气候的适应性差，易打滑和老化。带宽是带式输送机的主要技术参数。 托辊：分单滚筒（胶带对滚筒的包角为210°230°）、双滚筒（包角达350°）和多滚筒（用于大功率）等。有槽 形托辊、平形托辊、调心托辊、缓冲托辊。槽形托辊（由25个辊子组成）支承承载分支，用以输送散粒物料；调心托辊用以调

13、整带的横向位置，避免跑偏；缓冲 托辊装在受料处，以减小物料对带的冲击。 滚筒：分驱动滚筒和改向滚筒。驱动滚筒是传递动力的主要部件。分单滚筒（胶带对滚筒的包角为210°230°）、双滚筒（包角达350°）和多滚筒（用于大功率）等。 张紧装置：其作用是使输送带达到必要的张力，以免在驱动滚筒上打滑，并使输送带在托辊间的挠度保证在规定范围内。1.2 传统控制方式的缺点PLC控制电路以PLC为中心，包括：PLC，特殊模块，接触器，热保护，仪表等。 继电器控制电路（传统控制电路）以继电器为主要转换元件，包括：继电器，时间继电器，计数器，接触器，热保护，仪表等。 从最基本的开始

14、，常开与常闭接点区别，PLC内内置继电器很多，接点无数，接点可随意并，串混联。这使得PLC电路思路很宽，电路可以做的不严谨，所以复杂的PLC电路，理解别人的电路，不于自己写电路快。继电器电路，由于继电器数量要求最少，所以要求电路尽量使用最少的接点，电路要求要严谨，所以产生很多经典电路，理解别人的电路对自己帮助很大，两者在实际使用中有很大的差别，毕竟两者响应时间，和操作频率差别太大，继电器有存在触点接触不良的问题，PLC较少。继电器坏了就还，PLC单个点有问题可以改程序用备用的。PLC可以采用位操作，处理速度快，灵活性高。测试简单，遇到紧急情况，可以临时强制。 常开触点,是PLC和继电器最常用的

15、.同一个继电器在同一处并串联.PLC的意义我们感觉不到,但继电器电路,意义很大.可能很多经典继电器电路里都没有都没有继电器在同一处并串联的电路图,但实际应用中意义很大.可以这么说:变不可能为可能。需要稳定与必须得电闭合的场所并联常开,与得电断开的场所串联常闭，可以使之更稳定，减少误动作。PLC体积小，功能大。但抗干扰能力弱,因为干扰出现的误动作,有时很难发现。因为有的干扰是没有规律的。继电器几乎不受干扰影响，一个坏掉，更换方便。但复杂线路检查故障要求维修者素质要高。 总结：传统控制功能是用硬件继电器实现的。继电器串接在控制电路中根据主电路中的电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现

16、电力拖动装置的自动控制及保护，系统复杂，在控制过程中，如果某个继电器损坏，都会影响整个系统的正常运行，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器本身价格不太贵，但是控制柜的安装接线工作量大，因此整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。第二章 总体方案的确定2.1 方案对比 就目前的现状有以下几种控制方式满足系统的要求：继电器控制系统(传统控制系统）、单片机控制、工业控制计算机控制、可编程序控制器控制。 工业控制计算机控制工控机采用总线结构，各厂家产品兼容性强，有实时操作系统的支持，在要求快速、实用性强、功能复杂的领域中占优势。但工控机价格较高，将它用于开关量控制有些大材小用。且其外部I/O接线

17、一般都用于多芯扁平电缆和插头、插座，直接从印刷 电路板上引出，不如接线端子可靠。 继电器控制系统控制功能是用硬件继电器实现的。继电器串接在控制电路中根据主电路中的电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置的自动控制及保护，系统复杂，在控制过程中，如果某个继电器损坏，都会影响整个系统 的正常运行，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器本身价格不太贵，但是控制柜的安装接线工作量大，因此整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。 单片机控制单片机作为一个越大规模的集成电路、机构上包括CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路。其低功耗、低电压和很强的控制功能，成为功控领域

18、、尖端武器、日常生活中最广泛的计算机之一。但是，单片机是一片集成电路，不能直接将它与外部I/O接口电器上、硬件设计、制作和程序设计的工作量相当大。2.1.4 PLC控制可编程序控制器配备各种硬件装置供用户选择，用户不用自已设计和制作硬件装置，只须确定可编程序控制器硬件配制和设计外部接线图，同时采用梯形图语言编程，用软件取代继电器电器系统中的触点和热线，通过修改程序适应工艺条件的变化。可骗程控制（PLC）从上个世纪70年代发展起来的一种新型工业控制系统，起初它主要是针对开关量进行逻辑控制的一种装置，可以取代中间继电器、时间继电器等构成开关量控制系统。随着30多年来微电子技术的不断发展，PLC也通

19、过不断的升级换代大大增强了其功能。现在PLC已经发展成为不但具有逻辑控制功能、还具有过程控制功能、运动控制功能和数据处理功能、连网通讯功能等多种性能，是名符其实的多功能控制器。由PLC为主构成的控制系统具有可靠性高、控制功能强大、性价比高等优点，是目前工业自动的首选控制装置。2.2 方案确定通过对多种设计方案的比较，决定选择可编程控制系统，相比于继电器系统，它性能可靠性高，接线很简单，系统不复杂，易于维护，性能先进，易于改造。和单片机系统相比，它编程简单，易于掌握，连线简单。工业控制计算机控制系统性能先进，但是价格昂贵，系统复杂，对于本系统而言实在是大材小用。综上所述，本次设计应选择PLC控制

20、更为合理。第三章 程序设计的接线图3.1 PLC控制系统的抗干扰措施PLC是专为工业环境设计的装置，一般不需要采用什么特殊措施就可以直接用于工作环境，但为了保证PLC的正常安全运行，提高PLC控制系统工作的稳定性和可靠性，一般仍然需要采取抗干扰措施。PLC的干扰源主要有电弧干扰、反电势干扰、电子干扰、电源干扰，以及线路之间产生的干扰等。电源回路才用隔离变压器、正确的接地等都是有效的抗干扰措施，除此之外，还可采用以下技术措施：（1） 防止输入信号受干扰的措施当输入端有感性元件时，为了防止感应电势损坏模块，应在输入端并接RC吸收电路（交流输入信号）或并接续流二极管（直流输入信号）。（2） 防止输出

21、信号受干扰的措施在PLC的输出端接有感性负载时，输出信号由OFF变为ON时，会产生突变电流；从ON变为OFF时，会产生反向感应电势。3.2 PLC故障诊断 任何PLC都具有自诊断功能，当PLC异常时应该充分利用其自诊断功能以分析故障原因。一般当PLC发生异常时，首先请检查电源电压、PLC的I/O端子的螺丝和插件是否松动，以及有无其他异常。然后再根据PLC基本单元上设置的各种LED的指示灯状况，以检查PLC自身和外部有无异常。以三菱FX系列PLC为例，来说明根据LED指示灯状态来诊断PLC故障原因的方法。（1） POWER：电源指示。当PLC基本单元供电时，基本单元表面上设置的【POWER】LE

22、D指示灯会亮。如果电源合上但【POWER】LED指示灯不亮，请确认电源连接线。另外，若同一电源有驱动传感器等时，请确认无负载短路或过电流。若不是上述原因，则可能是PLC内混入导电性异物或其他情况，使基本单元内的保险丝熔断，此时可能通过更换保险丝来解决。（2） RUN：运行指示。当PLC基本单元的RUN端与COM端之间开关闭合或面板上RUN开关合上时，PLC即处于运行状态，RUN指示灯亮。（3） BATT.V.:机内锂电池电压指示。如果指示灯亮说明锂电池电压不足，应该更换。（4） EPROR程序出错指示。当程序语法错误，或有异常噪音、导电性异物混入等原因而引起程序内存的内容变化时，【EPROG】

23、的LED会闪烁，PLC处于处于STOP状态，同时输出全部变为OFF。在这种情况下，应检查程序是否有错，检查有无导电性异物混入和高强度噪音源。由于PLC内部混入导电性异物或受外部异常噪音的影响，导致CPU处于失控或运算周期超过200MS，则WDT出错，【EPROR】的LED指示灯亮，PLC处于STOP状态，同时输出全部变为OFF。此时可进行断电复位，若PLC恢复正常，请检查一下有无异常噪音发生源和导电性异物混入的情况。另外，请检查PLC的接地是否符合要求。（5）输入指示：不管是输入单元的LED灯亮还是灭，请检查输入信号开关是否确实在ON或OFF状态。如果输入开关的额定电流容量过大或由于油浸入等原

24、因，容易产生接触不良。当输入开关与LED灯亮用电阻并联时，即使输入开关OFF但并联电路仍导通，仍可对PLC进行输入。如果使用光传感器等输入设备，由于发光/受光部位占有污垢等，因其灵敏度变化，有可能不能完全进入“ON”状态。在比PLC运算周期短的时间内，不能接受到ON和OFF的输入。如果再输入端子上外加不同的电压时，会损坏输入回路。 （6）输出指示：不管输出单元的LED灯亮还是灭，如果负载不能进行ON或OFF时，主要是由于过载、负载短路或容量性负载的冲击电流等，引起继电器输出接点粘合，或接点接触面不好导致接触不良。3.3 plc程序设计图3.1 程序设计 第四章 硬件设计4.1 方案设计 本次课

25、题是基于PLC三台皮带机送料控制程序的设计、安装与调试，根据要求我构想了下面的可行性的控制要求如下。 设计任务（1）列出PLC控制I/O口（输入/输出）元件地址分配表。（2）画出PLC输入/输出接线图和接触器的主电路原理图。（3）尽量做到经济、合理、合用、减小设备成本。在方案的选择、元器件的选型时更多的考虑新技术、新产品。控制由人工控制到自动控制，使功能的实现由一到多而且更加趋于完善。 控制要求（1） 按下启动按钮，1#、2#、3#皮带机顺序启动，间隔4S。（2） 按下停止按钮，3#、2#、1#皮带机顺序停止，间隔4S（3） 当主电路发生吸死故障时，要有效的控制皮带机停止。（4） 当主电路发生

26、不吸故障时，相应的皮带机不可启动。（5） 为保证意外发生时的安全，还要有急停按钮，当急停按钮按下时所有电机立即停止运行。（6） 要有必要的短路、过载保护。4.2 PLC型号选择 4.2.1 PLC的组成结构PLC 的一般结构如下图所示，由图可见主要有6个部分组成，包括CPU（中央处理器）、输入/输出接口电路、电源、外设接口、I/O扩展接口。如图4-1所示图4-1 PLC的组成结构图其核心主要有CPU,I/O模块,电源模块以及它的存储模块，它们各自的特点如下：（1） CPUPLC中的CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个CPU，它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程

27、序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路，与通用计算机一样，主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制；CPU的运算器用于进行数

28、字或逻辑运算，在控制器指挥下工作；CPU的寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。（2） I/O模块PLC的对外功能，主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的，按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。（3） 电源模块有些PLC中的电源，是与CPU模块合二为一的，有些是分开的，其主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源以其输入类型有：交流电源

29、，加的为交流220VAC或110VAC，直流电源，加的为直流电压，常用的为24V。(4) 存储模块PLC的存储器包括系统储存器和用户储存器两种。系统储存器用于存储系统程序，用户存储器用于存放PLC的用户程序。现在的PLC一般均采用可电擦除的E2PROM存储器来作为系统储存器和用户储存器。4.2.2 PLC的工作原理(1) PLC采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1 每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。2 .输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。3. 一个扫描周期分为输入采样，

30、程序执行，输出刷新。4. 元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。5. 扫描周期的长短由三条决定。1 CPU执行指令的速度2 指令本身占有的时间3 指令条数6. 由于采用集中采样。集中输出的方式。存在输入/输出滞后的现象，即输入/ 输出响应延迟。（2） PLC与继电器控制系统、微机区别1. PLC与继电器控制系统区别 前者工作方式是“串行”，后者工作方式是“并行”，前者用“软件”，后者用“硬件”。2. PLC与微机区别 前者工作方式是“循环扫描”。后者工作方式是“待命或中断”PLC最突出的优点采用“软继电器”代替“硬继电器”。用“软件编程逻辑”代替“硬件布线逻辑”。 PLC编程语言有

31、梯形图、布尔助记符语言，等等。尤其前两者为常用。3.由于PLC是集中采样，在程序处理阶段即使输入发生了变化，输入映象寄存器中的内容也不会变化，要到下一周期的输入采样阶段才会改变。4. 由于PLC是串行工作，所以PLC的运行结果与梯形图程序的顺序有关，这与继电器控制系统“并行”工作有质的区别。避免了触点的临界竞争，减少繁琐的联锁电路。 欧姆龙PLC的性能及选型分析要求，可以确定需要10个输入点，分别为M1,M2,M3启动按钮，停止按钮，复位按钮，通常用于系统的检测维护；一个急停按钮；电机运行反馈以及电机的热继。因为有三台皮带机，故需要三个输出点。又为了便于日后的功能增加等因素，选择了48点的基本

32、输入输出单元，因为输出的是220V的交流电，为了增加它的耐用性，采用了可控硅输出。综上所述，设计中最终选择了欧姆龙CPM2AE的PLC，这种PLC技术成熟，性能好，故障少，价格低廉，对于本项目又留有一定的余量，可以为以后改进留下余地。4.2.4 PLC的端子分配及外部接线I/O对照表IO启动SB21#1100停止SB30.0012#1101紧停SB10.0023#1102复位SB40.003热1KM10.004热2KM20.005热3KM30.0061#反馈KM40.0072#反馈FR10.0083#反馈FR20.009表4-1 PLC的I/O元件地址分配表4.3 皮带电机的选型及其外部接线

33、Y2系列异步电机 本次设计中的电机采用普通的三项异步电动机，因为本系统中没有对电机的什么特别要求，因此选用普通的三相异步电机，本设计中选用Y2型异步电机。Y2系列电动机是我国20世纪90年代中期最新设计的三相异步电动机基本系列产品，为全封闭自扇冷式笼型电动机，包括基本设计系列（Y2系列）和提高效率设计系列（Y2E系列）两个系列产品，产品的技术性能指标达到国外同类产品20世纪90年代的水平，是用以替代Y系列的更新换代产品，从90年代末期起我国已开始实现由Y系列向Y2系列过渡Y2系列电动机是我国20世纪90年代中期最新设计的三相异步电动机基本系列产品，为全封闭自扇冷式笼型电动机，包括基本设计系列（

34、Y2系列）和提高效率设计系列（Y2E系列）两个系列产品，产品的技术性能指标达到国外同类产品20世纪90年代的水平，是用以替代Y系列的更新换代产品，从90年代末期起我国已开始实现由Y系列向Y2系列过渡。Y2系列电动机采用F级绝缘等级，但温升仍按B级绝缘考核（除机座为315部分及355部分规格外），故电动机的温升裕度较大。防护等级提高到IP54，机座用平行垂直分布的散热筋，接线盒置于电动机机座的上方，以方便接线。Y2系列电动机在Y系列电动机的基础上改进了电磁和结构设计，降低了电机的噪声及振动，节约了材料，并使电动机结构更合理，外形新颖、美观。Y2系列电动机（除个别延伸的机座和规格外）的功率等级与安

35、装尺寸的对应关系与Y系列电动机完全相同，有利于Y2系列电动机逐步取代Y系列电动机。Y2E系列电机是为了提高电动机效率而设计的系列产品，其满载效率比Y2系列提高1.79%，主要适用于运行时间长，负载率较高的各种机械设备上。当向三相定子绕组中通过入对称的三相交流电时，就产生了一个以同步转速n1沿定子和转子内圆空间作顺时针方向旋转的旋转磁场。由于旋转磁场以n1转速旋转，转子导体开始时是静止的，故转子导体将切割定子旋转磁场而产生感应电动势（感应电动势的方向用右手定则判定）。由于转子导体两端被短路环短接，在感应电动势的作用下，转子导体中将产生与感应电动势方向基本一致的感生电流。转子的载流导体在定子磁场中

36、受到电磁力的作用（力的方向用左手定则判定）。电磁力对转子轴产生电磁转矩，驱动转子沿着旋转磁场方向旋转。通过上述分析可以总结出电动机工作原理为：当电动机的三相定子绕组（各相差120度电角度），通入三相对称交流电后，将产生一个旋转磁场，该旋转磁场切割转子绕组，从而在转子绕组中产生感应电流（转子绕组是闭合通路），载流的转子导体在定子旋转磁场作用下将产生电磁力，从而在电机转轴上形成电磁转矩，驱动电动机旋转，并且电机旋转方向与旋转磁场方向相同。交流三相异步电动机绕组分类，单层绕组就是在每个定子槽内只嵌置一个线圈有效边的绕组，因而它的线圈总数只有电机总槽数的一半。单层绕组的优点是绕组线圈数少工艺比较简单；

37、没有层间绝缘故槽的利用率提高；单层结构不会发生相间击穿故障等。缺点则是绕组产生的电磁波形不够理想，电机的铁损和噪音都较大且起动性能也稍差，故单层绕组一般只用于小容量异步电动机中。 单层绕组按照其线圈的形状和端接部分排列布置的不同，可分为链式绕组、交叉链式绕组、同心式绕组和交叉式同心绕组等几种绕组形式。 主回路电机的外部接线图 本次设计因为有三级皮带机，故需要三个电机来拖动，当然需要有一些短路、过载保护继电器、空开的选型后后面的详细介绍，具体的主电路如图：4.4 其它硬件选型 接触器选用CJ29-10/16型接触器 其中“C”表示接触器，“J”表示交流，29为设计编号，10/16为主触头额定电流

38、相关元件主要技术参数及原理如下：(1): 操作频率为1200/h(2):机电寿命为1000万次(3): 主触头额定电流为10/16（A）(4):额定电压为380/220（V）(5):功率为2.5KW 热继电器选用JR16B-60/3D型热继电器其中“J”表示继电器，“D”带断相保护相关元件主要技术参数及原理如下：（1） 额定电流为20A（2） 热元件额定电流为32/4 空气开关 市面上的空气开关多种多样，以“DZ10-100/330 I=60A ”来说明各个参数的含义所在：DZ“自动”的反拼音10设计序号100是它的壳架等级3表示极数即三相3脱扣形式（0无脱扣器，1热脱扣器式，2电磁脱扣器式，

39、3复式）0有无辅助触头（0无辅助触头，2有辅助触头）I=60A过电流调节 额定电流。要点（1） 空气开关额定电压大于等于线路额定电压（2） 空气开关额定电流和过电流脱扣器的额定电流大于等于线路计算负荷电流。 通过比较认识，以及对实际系统中的要求分析，本系统中选用“DZ10-100/330 I=20A”的空气开关。第5章 软件设计5.1 控制要求（1） 按下启动按钮，1#、2#、3#皮带机顺序启动，间隔4S。（2） 按下停止按钮，3#、2#、1#皮带机顺序停止，间隔4S（3） 当主电路发生吸死故障时，要有效的控制皮带机停止。（4） 当主电路发生不吸故障时，相应的皮带机不可启动。（5） 为保证意外发生时的安全，还要有急停按钮，当急停按钮按下时所有电机立即停止运行。（6） 要有必要的短路、过载保护。5.2 程序的实现在LC外部接线的分析过程中已经列出了PLC的I/O分配表，外了使程序的过程更为明了，采用子程序跳转的方式将程序分为三大块