电气控制与PLC课程设计

第一节课程设计的目的、要求、任务及方法课程设计的目的了解一般电气限制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。培育独立工作实力与创建力；综合运用专业及基础学问的实力，解决实际工程技术问题的实力；培育查阅图书资料、产品手册和各种工具书的实力；工程绘图的实力；书写技术报告和编制技术资料的实力。设计要求

1）合理确定各阶段应完成的工作量，妥当支配时间。2)应主动提出问题，要广泛探讨，依据充分。要多思索。3)全部电气图样的绘制必需符合国家有关规定的标准。4)说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整齐。5)应在规定的时间内完成全部的设计任务。6)应对自己的设计线路进行试验论证，考虑进一步改进的可能性。设计任务

设计任务书应包括以下内容：1)设备的名称、用途、基本结构、动作原理以及工艺过程的简要介绍。2)拖动方式、运动部件的动作依次、各动作要求和限制要求。3)联锁、疼惜要求。4)照明、指示、报警等帮助要求。5)应绘制的图样。6)说明书要求。设计方法

原理图设计的步骤1)依据要求拟定设计任务。2)依据拖动要求设计主电路。3)依据主电路的限制要求设计限制回路。4)依据照明、指示、报警等要求没计帮助电路。5)总体检查、修改、补充及完善。6)进行必要的参数计算。7)正确、合理地选择各电器元器件，按规定格式编制元件书目表。8)绘制电气原理线路图，对线路进行统一编号。工艺设计步骤划分电器组件，绘制电气限制系统的总装配图和接线图。2)绘制每一组件的元件布置图（如电器安装板、限制面板、电源等）。3)绘制组件接线图，统计组件进出线的数量、编号以及各组件间的连接方式。4)绘制并修改工艺设计草图，绘制工程图。编写设计说明书及运用说明书。小型SBR废水处理电气限制系统设计任务书其次节小型SBR废水处理PLC电气限制系统课程设计SBR废水处理工艺的技术要求

目的：SBR废水处理技术是一种高效废水回用的处理技术，接受优势菌技术达到节约水资源的目的。特点：设备体积小，性能稳定，工程投资少。系统组成：污水处理池、清水池、中水水箱、电控箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等，图如下：污水处理的两个阶段：污水处理的第一阶段：当污水池中的水位处于低水位或无水状态时，电动阀会自动开起纳入污水。相反，电动阀自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。污水处理的其次阶段：接受能降解大分子污染物的曝气法，可使污水脱色、除臭、平衡菌群的pH值并对污染物进行高效除污，即好氧处理过程。SBR废水处理系统动力设备

SBR中动力设备均接受三相沟通异步电动机，电动机和电磁阀（AC220V选配）选配防水防潮型。1#清水泵：立式离心泵LS50-10-A，扬程10m，流量29m3/h，1kW。2#清水泵：立式离心泵LS40-32.1，扬程30m，流量16m3/h，3kW。曝气罗茨风机：TSA-40，0.7m3/min，1.1kW。电动阀：阀体D97A1X5-10ZB-125mm，电动装置LQ20-1，AC380V，60W。SBR废水处理电气限制系统设计要求PLC为系统的限制核心;可执行手动/自动两种方式;电动阀上电动机为正、反转双向运行;接地应满足要求;必要的疼惜措施;绘制电气原理图;选择电器元件编制元器件书目表;绘制接线图;电控柜布置图和配线图;限制面板布置图和配线图等;接受梯形图或指令表编制PLC限制程序;SBR废水处理电气限制原理图设计1.主电路设计

1)沟通接触器KM1、KM2、KM3分别限制1#清水泵M1、2#清水泵M2、曝气风机M3；沟通接触器KM4、KM5限制电动阀电动机M4.2)电动机M1、2、3、4由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现过载疼惜。3)QF为电源总开关。4)熔断器FU1、FU2、FU3、FU4分别实现各负载回路的短路疼惜。FU5、FU6分别完成沟通限制回路和PLC限制回路的短路疼惜。2.沟通限制电路设计（右图）1)限制电路有电源指示HL。2)隔离变压器TC的选用标准型、变比1：1、容量100VA隔离变压器。3)1#清水泵M1、2#清水泵M2、曝气风机M3分别有运行指示灯HL1、HL2、HL3。4)4台电动机M1、M2、M3、M4的过载疼惜，分别由4个热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现，KA1将220V沟通信号转换成直流24V信号送入PLC完成过载疼惜限制功能。5)上水电磁阀YA1和指示灯HL1、排空电磁阀YA2，分别由中间继电器KA2和KA3触点限制。3.主要参数计算

1)断路器QF脱扣电流。断路器过电流脱扣值按电动机起动电流的1.7倍整定。IQF＝1.7IN=1.7×6A＝10.2A≈10A，选用IQF＝10A的断路器。2)熔断器FU熔体额定电流IFU。以曝气风机为例，IFU≥2IN3)热继电器的选择请参考有关技术手册，自行计算参数。1)硬件结构设计。确定输入/输出接口（I/O）数量；确定所限制参数的精度及类型，选择适合的PLC机型及外设，完成PLC硬件结构配置。2)绘制PLC限制电路原理图(右图)，绘制PLC限制电路，编制I/O接口功能表。4.PLC限制电路设计3)KM4和KM5接触器线圈支路，设计了互锁电路，以防止误操作故障。4)PLC输入回路中，信号电源由PLC本身的24V直流电源供应，全部输入COM端短接后接入PLC电源DC24V的（＋）端。5)PLC接受继电器输出。6)绘制出最终的电气原理图。7)编制原理图的元器件书目表。5.PLC限制程序设计1)程序设计。2)系统静态调试。空载静态调试.3)系统动态调试及运行。在动态带负载状态下调试.SBR废水处理系统PLC限制程序见书图11-6所示。SBR废水处理系统限制流程图SBR废水处理系统电气工艺设计

按设计要求设计绘制电气装置总体配置图、电器板电器元器件平面图、限制面板电器平面图及相关电气接线图。先依据限制系统要求和电气设备的结构，确定电器元器件的总体布局以及电控箱内装配板与限制面板上应安装的电器元件。绘制电控箱电器板元件布置图、电器面板元件布置图、电气接线图等，如下图所示：编写设计说明书、运用说明书和项目设计小结1)依据原理设计的过程，编写设计说明书，说明书包括如下主要内容：①总体设计方案的选择说明。②原理电路的设计说明，各限制要求如何实现。③主要参数的计算，主要元件的选择及说明，编制元件明细表。④附上原理图及规定完成的工艺图。2)依据原理设计图及限制要求编写运用说明书，说明书包括如下主要内容：①本设备的实际用途、功能特点。②系统工作原理简介。③运用与维护留意事项。设计用参考资料①工厂电气限制设备②电气限制与可编程序限制器③电气工程手册④三菱微型可编程序限制器手册⑤工厂常用电气设备手册⑥其他有关产品运用手册3）绘制电器板（绝缘板、镀锌铁板或架）、限制面板（有机玻璃板、铝板或铁板等）、垫板（有机械强度的绝缘板或镀锌板）等零部件加工图。4）依据电器安装板、限制面板尺寸设计电控箱，绘制电控箱安装图。第三节电气限制与PLC课程设计参考选题四层电梯自动限制1．限制要求1)接受PLC构成四层简易电梯电气限制系统。包括拖动电动机、上升呼叫按钮、指示灯、下降呼叫按钮、行程开关、开门和关门按钮、关门到位由行程开关、载重超限检测压力继电器以及故障报警电铃。2)呼叫按钮及电梯内按钮按下，未得到相应的响应时，相应指示灯一干脆通指示。3)电梯运行时，开门关门按钮不起作用，电梯停在各层时，电梯门动作可由开门与关门按钮限制，也可延时限制，当超重时，门不能关闭，发出报警。4)电梯最大运行区间为三层距离，若一次运行超过30s，则电动机停转。5)检修时，电梯停在一层，其他全部动作均不相应。6)电梯拖动电动机限制电路有各种常规电气疼惜，7)相关参数：①拖动电动机M：5.5kW，AC380V，11.6A，1440r/min。②指示灯H：0.25W，DC24V。③电铃HA：8W，AC220V。④电磁铁YA：100mA，AC220V。2.设计任务依据限制要求进行电气限制系统硬件电路设计，包括主电路、限制电路及PLC硬件配置电路。2)分析电梯全部可能运行的方式，并依此编制电梯运行PLC限制程序。3)编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明。②基于PLC的电梯电气限制系统电路图。③PLC限制程序（梯形图和指令表）。④电器元器件的选择和有关计算。⑤电气设备明细表。⑥参考资料、参考书及参考手册。⑦其他须要说明的问题，十字路口带倒计时显示的交通信号灯限制限制要求系统上电后，交通指挥信号限制系统由由一个3位转换开关SA1限制。SA1手柄指向左45º时，接点SA1-1接通，交通指挥系统起先按常规正常限制功能工作，依据如图所示工作时序周而复始，循环往复工作。正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的2．设计任务1)电气限制系统硬件电路设计。2)编制交通信号灯PLC限制程序。3)编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明②基于PLC的十字路口交通灯电气限制电路图。③PLC限制程序（梯形图和指令表）。④电器元器件的选择和有关计算。⑤电气设备明细表。⑥参考资料、参考书及参考手册。⑦其他须要说明的问题，指示灯剩余时间值。SA1手柄指向中间0º时，接点SA1-2接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示99不变。SA1手柄指向右45º时，接点SA1-3接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮，数码管显示99不变。工作时序图十字路口带倒计时显示的交通信号灯限制输煤机组限制系统示意图输煤机组限制系统输煤机组的拖动系统由6台三相异步电动机M1～M6和一台磁选料器YA组成。SA1为手动/自动转换开关，SB1和SB2为自动开车/停车按钮，SB3为事故紧急停车按钮，SB4～SB9为6个限制按钮。HA为开车/停车时讯响器，提示在输煤机组旁边的工作人员物煤机准备起动请留意平安。HL1～HL6为Ml～M6电动机运行指示，HL7为手动运行指示，HL8为紧急停车指示，HL9为系统运行正常指示，HL10为系统故障指示。输煤机组限制要求(1)手动开车/停车功能(2)自动开车/停车功能:正常开车正常停车过载疼惜紧急停车系统正常运行指示(3)相关参数1)M1～M6及磁选料器YA功率.2)指示灯HL：0.25W，DC24V。3)电铃HA：8W，AC220V。设计任务1)进行电气限制系统硬件电路设计，包括主电路、限制电路及PLC硬件配置电路。2)编制输煤机组PLC限制程序。3)编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明。②基于PLC的输煤机组电气限制系统电路图。③PLC限制程序（梯形图和指令表）。④电器元器件的选择和有关计算。⑤电气设备明细表。⑥参考资料、参考书及参考手册。⑦其他须要说明的问题。千斤顶液压缸加工机床电气限制机床概况

本机床用于千斤顶液压缸两个端面的加工，液压系统接受两位四通电磁阀限制，并用调整死挡铁的方法实现位置限制。机床的工作程序是：(1)工件定位人工将零件装入夹具后，定位液压缸动作，工件定位。(2)工件夹紧零件定位后，延时15s，夹紧液压缸动作使零件固定在夹具内，同时定位液压缸退出以保证滑台入位。(3)滑台入位滑台带动动力头一起快速进入加工位置。(4)加工零件左右动力头进行两端面切削加工，动力头到达加工终点位置即停止工进，延时30s后停转，快速退回原位。(5)滑台复位左右动力头退回原位后，滑台复位。(6)夹具松开当滑台复位后夹具松开，取出零件。限制要求(1)左右动力头旋转切削由电动机M1集中传动，切削时冷却泵电动机同时运转。(2)只有在液压泵电动机M3工作，油压达到确定压力（压力继电器检测）后，才能进行其他的限制。(3)机床即能半自动循环工作，又能对各个动作单独进行调整。(4)要求有必要的电气连锁与疼惜，还有显示与平安照明。(5)限制信号说明如表11-8所示。(6)相关参数：①动力头电动机M1：Y100L-6，1.5kW，AC380V，4.0A。②冷却泵电动机M2：JCB-22，0.15kW，AC380V，0.43A。③液压泵电动机M3：Y801-4，0.55kW，AC380V，1.6A。④电磁阀YV1～YV5：100mA，AC220V。⑤指示灯HL1～HL8：10mA，DC24V；平安照明：10W，6.3V。设计任务1)进行机床电气限制系统硬件电路设计，包括主电路、限制电路及PLC硬件配置电路。2)编制机床限制PLC应用程序3)编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明。②基于PLC的机床电气限制系统电路图。③PLC限制程序（梯形图和指令表）。④电器元器件的选择和有关计算。⑤电气设备明细表。⑥参考资料、参考书及参考手册。⑦其他操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的相识和建议等。旋转式滤水器电气限制系统1．设备概况旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程中，对进入水厂原漂移杂物进行过滤除杂。依据生产用水量的实际须