PLC应用技术案例

PAGEPAGE3T68型卧式镗床PLC控制系统设计目录T68卧式镗床控制原理说明书………………1T68型卧式镗床电气控制主回路…………2安装板电气元件平面布置图…………3控制面板按钮、行程开关平面布置图………4镗床控制系统PLC外部接线图…………5镗床控制系统PLC梯形图………6触摸屏控制……………………7电气元件一览表……………………7参观工厂有感…………………8实习心得………………………9附录A：实习日记……………91T68型卧式镗床控制原理说明书T68型卧式镗床的用途T68型卧式镗床主要用于钻孔、镗孔、铰孔及加工端平面等。1.2电气控制线路的特点（1）主电机为双速电机，它提供机床的主运动和进给运动的动力。高低速转换，由主轴孔盘变速机构内的限位开关S控制，S常态时接通低速，被压下时接通高速。由接触器KM6及KM7实现定子绕组从三角形接法转接成双星型接法。（2）主电机可正反转、点动及反接制动。（3）主电机用低速时，可直接启动；但用高速时，则由控制线路先起动到低速，延时后再自动转换到高速，以减少起动电流。（4）在主轴变速或进给变速时主电动机能缓慢转动，使齿轮易于啮合。1.3控制线路工作原理（1）主轴的点动控制主轴的正反向点动由按钮SB3和SB4操纵。按下正向点动按钮SB3后，PLC输出使KM1、KM6线圈得电动作。因此，三相电源经KM1主触点、限流电阻R和接触器KM6的主触点接通电动机M1，使电动机在低速下旋转。放开按钮时，KM1和KM6都相继断电释放，电动机断电停止。反向点动与正向点动相似，由SB4操纵，经接触器KM2及KM6相互配合动作来完成。（2）主电机的正反向长动主电机正反控制由SB1和SB2操纵。当要求电动机低速运转时，限位开关XK为断开状态，按下起动按钮SB1、KM1、KM3、KM6得电动作。主电机就在全电压和三角形接线下，直接起动低速运行。使用高速时，限位开关XK闭合，按下SB1后，电动机先低速起动，延时5秒后KM6断开，再经0.6秒KM7得电动作。KM7的主触点使电机的绕组连成双星形并重新接入电流，从而使主电动机从低速再起动到高速。反向起动原理与正向起动相同，但参与控制的按钮为SB2，接触器为KM2、KM3、KM6及KM7。（3）主电机的反接制动控制当电动机正转时，速度继电器的正转动合触点Kn闭合，而正转动断触点Kn断开，当按下SB5时，KM1断电释放，切断了主电机电源。延时0.6秒后，KM2闭合和KM6得电，使三相电源经过KM2主触点，限流电阻R和KM6主触点反接给电动机。电动机反接制动。当电动机转速降低到一定速度时，正转动合触点Kn打开，切断KM2的通电回路，使KM2和KM6相继断电释放，及时切断电动机的反接电源，制动结束。反向运行时的制动过程与正向相似。此时参与控制的电器是速度继电器的反转动合触点Kn接触器KM1、KM2。（4）主轴或进给变速时主电机的缓转控制主轴变速时，主轴电动机可获得缓慢转动，以利于齿轮顺利啮合。将S1、S2闭合，KM1、KM6线圈得电动作，电机得电正向加速，当达到一定速度时，速度继电器Kn的动断触点断开，动合触点闭合，延时0.6秒后，KM2闭合，电机开始反接制动，当电机低于某一速度时，Kn动作，KM2断开，延时0.6秒后KM1闭合，正向加速，如此反复，实现缓动。进给变速时缓转控制原理与主轴时完全相同，不过用的是限位开关是S3、S4。（5）主轴箱、工作台或主轴的快速移动机床的各部件的快速移动由限位开关S2、S6和快速电机M2驱动。S2被压动，PLC输出使KM4得电动作，快速移动电动机M2正转、限位开关S6被压动，PLC输出使接触器KM5得电动作，快速电动机M2反转。图1T68型卧式镗床电气控制主回路图2安装板电气元件平面布置图图3控制面板按钮、行程开关平面布置图图4镗床控制系统PLC外部接线图图5镗床控制系统PLC梯形图图6触摸屏控制表1电气元件一览表符号数量名称及用途M11主电动机，拖动主运动和进给运动用M21快速移动用电机Q1空气开关，限流、欠压保护KM1KM22主电动机正反转用接触器KM31限流电阻短路用接触器KM6KM73主电动机高低速转换用接触器KM4KM52快速电机正反转用接触器SB51主电动机停止用按钮Kn1主电动机反转制动用速度继电器SB1SB22主电动机正反转用按钮SB3SB42主电动机正反转点动按钮S1S22主轴用变速限位开关S3S42进给变速用限位开关S1接通主电动机高速用限位开关S5S62快速电动机正反转用限位开关R2点动、高速启动，制动用限流电阻FU1~FU88短路保护熔断器KR1主电动机过载保护用热继电器K11控制PLC用开关PLC1可编程控制器9参观工厂有感9月11日，中秋佳节。在这个欢乐的日子里，我参观了渤海铝业公司和河北省秦皇岛晴纶厂。这两厂的自动化程度很高，工人很少，往往是一个工人通过控制台操纵多台设备。参观中给我印象较深的主要有两点：一是在渤铝的参观中，一些先进的关键的设备都是从外国进口的，成本很高。这说明国内的工业控制水平与世界先进水平还有很大的差距。二是在晴纶厂参观时，该厂总工程师王总对我所讲的该厂的一套控制系统价值上千万，占当初建厂总投资的十分之一，这说明自动控制系统的成本普遍偏高，他说希望我们这些大学生将来能献身自动控制研究，降低成本，这样才能实现国家的工业现代化。他说在意大利年产数万吨的晴纶厂只需3个工人操纵，而在我国却需要几百人，差距还相当大。通过参观，我了解了中国工业控制的现状，以及工业控制的发展前景。工程师的希望是对我的鼓励。作为一名即将毕业的自动化专业的学生，我将尽我所能为早日实现祖国的工业现代化而努力进取。10实习心得紧张而充实的生产实习结束了，回头细想，自己在这三周内收获还真不少。首先，经过实习增强了自己的动手能力，促进了理论与实践的结合，大致掌握了PLC控制的流程及在设计过程中应注意的一些地方。熟悉了PLC控制常用的一些元器件的性能和用途以及连接方法。懂得了在PLC程序动作和电气器件动作间存在时间延时，应在程序中加入时间继电器，否则容易引起电路短路，发生危险。在程序设计过程中反接制动没有延时，经过反复思索和请教别人，终于明白了是PLC的扫描周期在作怪。而程序的周期性扫描是老师在PLC课上重点强调的一个内容，可见知道并不等于会用。今后应进一步加强理论与实践的结合。其次，在实习中有些同学扎扎实实，实事求是，不言放弃的精神深深影响着我，也让我认识到团队合作的巨大力量。例如，反接制动那块，正向运转时没有延时，而反向运转制动时有延时。我苦苦思考也得不到结果。当时就想起这点小毛病，干脆放弃算了。但是我们组员黄涛却坚决的说不行。现在放弃那调试的时候就有可能发生短路，造成危险，咱们再想想，一定会找到解决的办法。后来，经过请教，终于解决了这个问题。这才有调试时的一次性成功。黄涛同学的认真态度是我学习的榜样。总之，在生产实习中锻炼了我吃苦耐劳、勤于思考、勇于进取的优良品质。最后，通过参观工厂，我近距离接触了PLC控制工厂中的实际应用。通过工厂工程师的介绍，我了解到中国的机器控制水平还不够先进，一些关键的设备几乎都是国外进口的，而且成本很高，不利于自动化技术的推广，不利于全面实现工业自动化，作为即将毕业的自动化专业的一名学生，我心里发誓要为祖国的工业现代化贡献自己的才力。这次生产实习将为自己今后的工作产生积极的影响。11附录A：实习日记8月25日星期一今天，是新学期的第一天，也是为期三周的生产实习的开始。上午，我们开了一个生产实习的会议，由指导老师给我们讲了实习的目的，要求，布置了实习任务，计划安排。并由专门老师详细讲解了T68是卧式镗床的工作原理及电气控制线路。强调了在实习中应特别注意的技术性环节。通过阅读发下的实习资料，我大概了解镗床的性能指标，以及我们要完成的工作。即用PLC设计程序，用触发器来控制主电路的工作，来完成主电动机的正反向启动与点动控制，主电动机的反接制动控制，或进给变速时的主电动机的缓转控制，以及主轴箱，工作台或主轴的快速移动等操作。下午老师领我们参观了实习地点，演示了一台已经调试成功的镗床控制系统。看着由触摸屏控制的PLC，再由PLC控制接触器的开通，闭合下的正转、反转、停止。我在问自己，我能不能也漂亮的完成这个控制系统呢？随后，老师给我们发了工具包和线路板。线路板是去年同学实习用过的。看着上面错综复杂的接线，以及陌生的器件，我感到了实习的压力。当把接线板上的线都拆下来以后，今天的任务就算完成了。这是新鲜充实的一天。8月26日星期二由于硬件部分需要在一个星期内完成，还剩下四天的时间，时间紧，任务重，为此，我为剩下的四天做了一个计划，今天进行元器件的布局，以使器件摆放整齐，美观，更重要的是摆放位置恰当，更好的满足器件的功用，为此，我们组成员没有基于去安装，而是审慎的讨论合理的布局方案，大家各自发表自己的意见，然后把优点综合起来，并借鉴其他组的经验，布局出笼了。我们就开始钻眼把器件安放在板子上。由于我们花了很多时间在布局上，所以，器件的摆放合理、美观。不像有的组，只顾美观，但忘了器件摆放的合理性，而出现了返工的现象。8月27日星期三按计划，今天要接线了。由于晚自习的时间要用来复习考研的课程，所以实习的工作只能挤到白天来做。我仔细阅读分析了镗床控制的原理图，以及各项功能是如何实现的。经过分析发现，要实现控制还是比较简单的。象电动机的正反转，反接制动三角形接法使电机高低速转换等，都是我们PLC课上重点讲解的内容，我心里有底了。对完成这次实习任务充满了信心。经过紧张的工作，思考，布局图终于完成了。还剩两天的时间。心想，两天足够把线接完了。8月28日星期四真是想起来容易做起来难啊！本以为布线图都出来了，把线接起来不就是照葫芦画瓢吗？那还不容易。可实际动起手来，可就找不着北了，继电器、空气开关、限流电阻、熔断器、热继电器等器件虽然在课本上都介绍了，但没有实际用过，而且器件上的接线电很多，这真有点不知道往哪里下手，瞪着眼睛干着急。老师也发现了同学们的问题，为此，组织同学集合，为大家介绍了各种器件的工作原理、作用及怎样接线。听完后，同学们都有一种豁然开朗的感觉。怪不得古人一直倡导读万卷书，行千里路呢。理论与实际相结合才行啊！今后自己在学习和工作中要注意这一点。有了老师的指导，同学们的进度明显加快了。我们组也热火朝天的干着，时间在不知不觉中过去了。8月29日星期五今天是接线的最后一天，我们的任务还很重，为此我提前一小时去了实习地点，加班来做。看似简单的接线工作做起来并不是那么简单，剪线、剥线、把线弯好，最后连上，还要把走线槽安上去，再有一小时接线就要完了，可这时下课的时间到了，只好心不甘情愿的收拾工具，紧张充实的第一周实习结束了。9月1日星期一本周的任务是PLC程序的设计及触摸屏控制设计。本以为由于对镗床的电气原理图有了深入了解，编软件程序是比较容易的事。照搬原图就行了，可在实际的编写的过程中发现，事情并不是那么简单。电气图中的线能够交叉，但程序、梯形图中的线不能交叉，而且由于程序模拟器件的开通关闭非常迅速，几乎没有延时，而电气元件的闭合却有动作时间，为了避免出现短路现象，也需要在程序中的低速转换和反接制动上加时间继电器完成延时。经过一天的紧张工作，终于熟悉了PLC程序的编辑软件，而且梯形图的大概状况也有了眉目，就等明天继续完善，然后上机测试了。9月2日星期二上午，经过对程序的反复的仔细检查，并借鉴了其他组的长处，对程序进行完善，终于完成了，紧接着就要上机调试了，看着自己的程序输入了电脑，连接上了PLC电源，那时的心情是那样奇妙，紧张充满期待，害怕却又热烈的期待着结果，不管是成功还是失败，就像等在产房外面的丈夫，关心着孩儿是男是女，是否健康。点动、常动没有问题，可是缓动和反接制动出现了问题，把程序拿回来重新检查，原来是编号输错了，怪不得缓动不起作用呢，自己太粗心大意了。剩下的就是反转时反接制动有延时，但是正转时制动却没有延时。这两个功能是一样的，程序应式对称的，这可就奇怪了。问其他组，有的也有这样的毛病，反复思考也不得其所以然。只好去问老师，老师好像对这个问题也不太清楚是怎么回事。没办法，只好先把这个问题放下来，来编辑触摸屏的程序。9月3日星期三把昨天的问题放下，投入到触摸屏的编辑上来，首先是熟悉easybuider的界面及各个图标的作用，经过老师的讲解和自己的摸索对我们需要用到的几个常用的功能有了一定的了解。为了将人机界面设计的美观、实用、友好。几个方案在脑中闪现，经过一个一个的试验，终于选定了一个朴素、大方的方案，它和一般机器的触摸屏差不多，比较朴实、大方，不像有的组那样设计的象是艺术品，或是招贴画，有的甚至把按钮设计成了卡通形象，感觉不是工人用的，倒象是给小孩玩的游戏机界面。看着自己的作品，心情是那样的激动。盼望着明天的调试顺利通过。9月4日星期四今天是程序调试的最后一天，经过最后的检查，我们又将程序输入电脑，在老师的指导下进行调试。打开触摸屏，一个功能一个功能的测试，通过。除了制动设有延时那个功能。没办法，只好留着这个额问题了。凭我自己的能力是解决不了的。最后，按老师的要求触摸屏上增加了电气控制和触摸屏控制的选择开关。程序的编译工作就在一点点的遗憾中完成了。9月5日星期五我们又回到接线的地方，来继续做我们未完成的工作。经过一个小时的努力，接线终于告一段落。然后是线路的检查工作。由于别的组已经基本上做完了，我们心里有点急。我们只是草草的用万用表简单测试了器件能否顺利接通，有没有虚接的地方，经过检查发现停止的按钮坏了。换了之后，一切OK.今天的工作上午就完成了，下午不用去了。终于有属于自己的半天了，心里面很高兴。期盼着下星期的正式调试。9月8日星期一今天要进行正式的调试了，我们组排到了第六组，时间很充裕。感觉自己的作品很完美，就很轻松的在那里坐着和同学聊天。一个小时过去了，第一组没调完。两个小时过去了，还是没调完。我有点儿坐不住了，跑到调试厂里看看出了什么问题，我们的作品中是不是也有同样的毛病。第一组的程序是调试通过的呀，那可能是硬件出了问题。在老师的指导下，他们一步步排除了故障。等到完全调试成功，已经是下午三点多了。主要毛病是延时那里做的不好。为此我检查了自己的程序，又为高低速转换那块增加了两个时间继电器。等到下班了，第二组也没调试完。9月9日星期二经过昨天晚上的深入思考和PLC编程高手的指导，我终于找到了反接制动时没有延时的原因。PLC程序执行时是按顺序一周周扫描的，前面的程序对后面的程序产生了影响。为此在程序中增加了一对互锁装置。理论上的问题解决了，就等着实践的检验了。接下来的几组进行的比较快，虽然存在一些问题，但很快解决了。下午三点时马上就要轮到我们组上机调试了我们对PLC的供电进行了改进。直接由火线供电，而不是经过空气开关，以免对空气开关产生影响。检验我们的时刻到来了。四点，我们开始接电动机的线，接电源线，接速度继电器。接线完成后，在老师的指导下测量了几个关键部件的电压，正常。好，接通电源，合上开关，正式调试。点动没问题，长动没问题，反接制动正常。我悬着的心放下了一些。这可是我们最有可能的出毛病的地方啊。接着是高低速转换，动作要求有5秒的延时，在那5秒的等待中，心在怦怦的跳。周围的一切仿佛都安静下来了，包括那旋转的电动机，心里默默的数着1、2、3、4、5，接触器动作了，成功了，心里真是太高兴了，没想到我们的调试这么顺利，看着表4：30，太快了，比预计的快多了。这标志着我们的实习基本上圆满完成了。为此，我们调试完的几组晚上到学校外面大吃了一顿，以示庆贺。9月10日星期三由于我们组的调试已经完成了，剩下的工作就是写实习报告了。电气布局图、接线图、PLC梯形图等一样样完成了，期待着明天去工厂实习，说实话，真希望是今天去工厂参观，因为明天是中秋节。听今天回来的人说参观很有意思，就是太累，尤其是中午他们顶着烈日走了一个多小时才走到晴纶厂，听老师说我们明天中午会坐车去晴纶厂，心里又感到有些庆幸，幸亏今天没去，否则没得车坐，真是世事难得两全其美，尽如人意啊！9月11日星期四今天是中秋节，我对自己说了一句话：中秋节快乐！呵呵，自己给自己一个祝福。今天天气还不错，我们首先参观了渤海铝业公司。首先由工程师们为我们介绍了该厂的概况、一些生产的流程和技术特点，以及用到的生产设备，然后就在工程师的带领下去车间参观。我们基本上是按生产流程参观的。看着铝锭经过一步步地加工变成型材和薄薄的铝箔，我在心里暗暗惊叹人类的聪明才智。中午，我们在渤铝中渡过了快乐的中秋节。经过短暂的午休，我们驱车去了晴纶厂。在该厂总工程师王总的带领下，参观了该厂。在谈到一套关键的控制设备时，王总说：该设备仅仅是几个控制柜和几个软件，就花了他们1000万，占该厂全部投资的10%。同时又谈到意大利的晴纶生产线几乎实现了全部自动化，偌大一个车间只需3个工人，而这需要1亿元的投资，这个项目在中国还办不到。希望我们这些控制专业的学生能够发挥自己的聪明才智，降低控制系统的成本，为祖国的工业自动化做出应有的贡献。这对我是一个激励。通过参观，我看到了自动控制专业的一些应用，对自己以后的工作有了一个大致的了解。9月12日星期五今天是实习的最后一天，紧张而又充实的实习就要过去了。在这三周里，理论和实践进行了结合，增加了我们动手的能力，收获颇丰。下午老师给我们开了一个总结会，总结了这三周实习的经验教训，并听取了同学们的意见，以便更好的为明年的同学做准备，最后，在热烈的掌声中，实习正式结束了。在这次是西中，我收获很多，感谢这次生产实习，感谢这次实习中的指导老师和给予帮助的同学们，谢谢！设计并调试准谐振Buck电路实习报告电气工程学院应用电子专业00033031王健指导教师：赵清林李艳在大四学年的刚一开始，我们就进行了为期4周的生产实习，通过这四周时间的学习与实践，使我对于以前所学的理论知识有了更加深刻的掌握，并使我认识到动手能力对于一名工科学生来说是十分重要的。通过自己动手能够发现许多在理论学习中忽视的问题，而且还能强化对一些基础知识的掌握。所以我认为这次实习是十分重要，而且必要的。这次实习的目的是让我们学习、体会控制电路和几个具体主电路从设计到制作的过程，再通过调试掌握工程设计的全过程，使我们能在具体电路设计中了解各种器件、线路的工作原理及工作要求等方面的知识，让我们从一个整体的角度把握各种器件之间是如何共同工作的。并要求我们能够分析和解决电路出现的一些简单问题，做到“理论联系实际”。这次实习是我们将来能够成为高素质人才的必经之路。我们小组的实习任务是设计并调试准谐振Buck电路。一、主电路简介图1准谐振BUCK变换器1）Jump1和Jump2是功能接插件。对于Jump1来说，如果将1和2短接，则是把Cr1连入电路中；如果将2和3短接，则是把Cr2连入电路。我们可以根据工作频率选择合适的电容和电感构成谐振环节。2）R1和R2是测量电阻。R1用来测量开关管的电流，R2用来测量谐振电流。3）图中画圈的各点是测试点，分别是4）Driver是接插件，用来接入驱动信号。5）Lf和Cf构成输出滤波环节。6)Rf用来测量输出端电压，Rl是代表负载电阻。1.Buck电路工作过程分析变换器的整个过程可以分为动态阶段和稳态阶段。设初始状态为零，即：电容的电压为零，电感的电流为零，开关以一定占空比周期工作。对于工作在硬开关状态下的PWM变换器，在进一步提高其运行频率的同时，通常会引起一些类似的限制，如开关损耗随开关频率成正比上升，过高的dv/dt,di/dt将产生严重的电磁干扰等。为了克服硬开关所带来的局限性，本电路中加入了准谐振环节。因为电路工作在谐振的时间只占一个开关周期的一部分，故称为准谐振。准谐振变换器通过谐振使开关器件上的电流或电压按准正弦规律变化，从而创造出零电流/零电压开关条件，极大减小了变换器的开关损耗和开关噪声。在零电压准谐振开关中，谐振电容总是与开关器件相并联，谐振过程开始于功率开关管的断开，其两端电压从零开始按正弦规律谐振变化，在半个周期后，当电容电压谐振到零时，开关管可在零电压下完成再次导通。考虑到输出滤波电感足够大，放在一个谐振周期中，输出滤波电感，电容及负载可用一个恒流源Io等效代替。初始状态时开关管VT处于导通状态，全部输出电流从VT上流过，二极管VD1由于反偏处于截止状态。电路的一个谐振开关周期由开关管的关断开始。VT关断后，输出电流流过谐振电容Cr时对谐振电容Cr充电，电容两端的电压线性增加。当电容电压上升到输入电压Vi时，二极管VD1导通，此后电感与电容开始谐振。当谐振电容的电压谐振到零时，MOSFET的内部寄生二极管导通，谐振电容Cr的电压被箝位到零值，输入电压直接作用到谐振电感上，从而使电感电流线性上升。当电感电流上升到等于输出电流Io时，谐振开关器件可在零电压条件下完成再次导通。2.主要参量关系和典型工作波形Buck电路作为主电路，我们有必要分析电路稳态工作时候电路中各点波形的形状和特点，并进一步得出主要参量与电路参数之间的关系。要得出这种关系，我们必须先做一些假设：(1)电路中所有器件均是理想的。即：开关器件，二极管具有理想特性，其上没有功率损失；电感，电容也是理想的，电感工作于线形区，无寄生电阻并且不存在饱和问题。电容等效的串联电阻为零，并联电阻为无穷大。(2)电容的容量足够大，输出电压的文波分量小到于输出的直流电压相比可以忽略不记的程度，这意味着在一周期内电容电压基本保持不变。本电路的参数要求为：输入电压VIN＝48v，占空比d为0.1～0.95可调，输出文波系数γ＜5％，δ＜20%,频率f＝30K赫兹。计算主回路临界电感LC1,LC2利用公式可知LC=当占空比D＝0.1时，计算出来的临界电感是最安全的，LC＝＝30uh取电感LC1＝LC2>30uh．又根据γ＝，要求γ＜5％，δ＜20%,得C＝＝=16uh对于主电路来讲，主回路滤波电感只要大于30uh，滤波电容大于16uh。3.Buck变换器的典型工作波形图2Buck电路典型波形二、控制电路此次实验采用PWM波控制，用的是UC3525和IR2110两芯片的组合图2控制电路说明:1.调节电位器RG1可以改变驱动信号的频率。2.调节电位器R2可以改变占空比。3.改变3525引脚5和7之间跨接电阻的大小可以改变死区时间。实验所需仪器设备直流稳压电源，示波器，万用表，电烙铁，钳子，螺丝刀，数字电桥实验方法及步骤1.用相应的器件，按控制电路的接线图，在面包板上插接出控制电路；2.将控制电路加上+15V直流稳压电源，用示波器观察IR2110的输出，通过调节UC3525的6脚所接的电位器，使开关频率为20KH。调节UC3525的2脚所接的电位器得到一定的占空比。3.调好控制电路后，关闭控制电源，然后将控制电路的输出驱动信号与相应的主电路的功率开关管相接。4.将示波器的探头夹到相应的观测点，主电路上电，电压逐步提高至给定值，进行调试。5.检测Ugs,Ucr,Is,Ilr,Uvd的波形，并记录。6.改变占空比观察各点波形的变化，改变负载观察各点波形的变化。五、Protel99应用软件软件学习电路原理图的编辑与绘制生成PCB图进行模拟仿真经过四周的生产实习，使我们深深体会到自身“动手能力”的不足，以及在把理论知识与实际问题相结合时出现的欠缺。这使我更清楚的认识到要成为一名合格的高素质人才还有很大差距。在今后的学习中我还要继续努力！最后深深的感谢在这次生产实习中，为我们提供耐心、细致辅导的几位老师！附：主电路所需元器件清单元器件清单序号名称电路标号参数或型号备注1MOSFETVTIRF64018A/200v2二极管VDMUR81008A/200v3电感Lr1150uHO36磁环4电感Lr280uHO36磁环5电感Lf2mHO42磁罐6电容Cr10.1uf/400v7电容Cr20.22uf8电容Co1000uf/100v9电容Cf1000uf/100v10电阻R10.5/4w11电阻R20.5/4w12电阻Rf200/5w13电阻Rs10k集成多路巡回控制器电路分析及制作电气工程学院工业自动化仪表专业00032108林建就指导教师：张淑清该电路的最简单的应用即为控制一串并联的小灯使其一次发亮。该电路大致可分为电源部分、巡回时间控制电路部分、多路输出部分，驱动放大部分和输出部分。下面分别介绍各个部分的简单构成及其功能。一电源部分电源部分由变压器部分、全桥整流电路以及稳压块组成。220v交流电经变压器后为7.5v交流电，然后经全桥整流电路后成为直流电，稳压管KIA7812P61将电压稳定在0-5v。二巡回时间控制电路巡回时间控制电路由555定时器完成。并通过调整电位器调节巡回时间，555定时器的工作原理及各部分引脚功能如图(1)所示：图(1)555定时器的工作原理图三多路输出多路输出功能主要由4017集成块完成，整个4017集成块可以输出10路，当10路都接满后，15脚对应接地，如果只接前几路，只需把所有的最后一路的下一路从管脚处跟15脚连接起来即可，4017是由10个译码器输出的5段约翰逊计数器组成，每个译码器输出通常处于低电平，在时钟脉冲由低到高的转换过程中依次进入高电平。每个输出在高电平维持10个时钟周期中的一个周期，输出10个低电平后进位输出，由低变高，并均与时钟允许端口连成10级，其输出波形如下：四驱动放大电路驱动放大电路由c9013H完成。其参数为图(2)输出波形图五多路输出部分由9013、TLC336A、MOROCCO完成六另外的辅助部分电容滤波部分大电容虑除低频波。小电容虑除高频波。电阻保护电阻保护选用双7.5v电源，7812稳压块，原因是从4017输出电压过高，三极管和12电阻发热容易烧断，其解决方法是将7812稳压块换成7805，把发射极电阻加大到16k，控制极电阻加大到200。七电路分析原理图如下：图(3)整体电路结构图由电路图中我们可看到，220v的交流电经变压器降压为7.5v交流电，再经电桥全波整流，经电容滤波，经7812稳压后，输出为稳压直流电压，1000μF的电容起到滤波和储能的作用，后边的控制电路中的Vcc接的都是这里的5v电压，接地的也是这里的地!555的4脚和8脚接的都是高电平Vcc，2脚经过一个电容再接地，1脚和5脚直接接地，6脚和7脚间接一个可调节的电容，通过调节电容的大小就可调节3脚输出的脉冲信号的频率。7脚接一个电阻再接到高电平上，3脚直接与4017的14脚接在一起。，4017的14脚接收来自555的3脚传过来的时钟脉冲信号，每一个脉冲下降沿到来时，输出就移到下一位，循环反复。16脚接的是高电平Vcc，15脚和10脚接在一起，13脚和8脚接地，1脚到7脚还有9脚，11脚，12脚都分别接三极管9013的基极输入。三极管的基极得到4017输出脚1v的电平脉冲后，立即导通，可控硅336是双向控硅，当控制级电压达到0.7v时它就导通，并输出稳定的电压和电流，从可控硅输出的电压就能够直接驱动LED3，这就是整个电路的基本原理。这个电路设计简单，实用性强，适用于做循环彩灯以及多路循环控制器，其循环快慢取决于555的7脚的电阻和6脚的电容大小，可靠性取决于4017各输出脚的电平和10个三极管9013的性能，即偏置电阻的大小和其放大能力，三极管的放大也能直接驱动，但没有可控硅336就会不稳定，其次便是LED的选择一般它的驱动电压就是1v就可以了。八电路的调试和测量电路的焊接工作完成后，为保证其正常工作，对电路进行调试，以排除各种故障。具体步骤如下：通电之前，首先检查各元件是否焊接正确，特别要留意各管脚的位置，电解电容和二极管的正负极以及三极管各管脚即b、c、e的位置是否正确。另外，也检查555定时器及7812、4017等集成块各管脚的位置，以防通电后由于焊接误差，烧坏元件。检查控制电路无误后，经其接至演示电路，接线时注意二极管的正负极。上述所有工作准备好以后，将电源接至电路的输入部分，并利用万用表测量各点的电压，观察二极管的管压变化，从而判断电路的正确性。如果小灯泡并未按照预定的规律变化，可将电源切断，待各元件放电完毕后，检查电路。检查要点：1、各个部件有无虚焊，短路。2、源线有无破坏部分。3、各元件是否完好。调试成功后，可以观察到小灯泡依次发亮，循环往复，通过调节电位器，可以改变其循环周期。发电厂主系统与变电站生产实习报告电气工程学院电力系统及其自动化专业00033046徐立珠指导教师：吴杰在这次生产实习工程中，我对玉皇庙变电站和同和热电厂进行了参观学习，使我受益匪浅。理论往往是概括性的，抽象的。在经过一段时间的理论学习后，我原以为对理论的理解已经达到了一定的深度，但是当我置身于现场中时，在对实物的辨识上还是遇到了很大的困难，这使我体会到了理论与实际的距离，也让我真正认识到了自身的不足。此外，这次生产实习使我对发电厂和变电站的情况有了全新的认识，计算机的广泛应用，组态软件的应用，端子牌图和梯形图的大量应用，还有各种先进的微机保护装置的投入使我认识到了现代科学技术在其中的重要的地位，也让我深刻的体会到了自身知识的贫乏和片面。这次生产实习让我们将理论知识和实际相结合，将抽象的理论具体化，虽然遇到了许多突出问题，但是在值班人员和实习老师的讲解下，实际中的设备和接线方式也与理论一一对应起来，使我们获得了许多常识性的知识，也使得理论给我们留下了深刻的印象。除此以外，这次生产实习也让我们的学习态度发生了很大变化，以前学习的粗糙和肤浅使得我们在生产实习过程中遇到了很多困难，学习的单一和片面让我们在理解和认识实际设备时不知所措，这些困难让我知道了学习要细致，要深入，要从本质上去把握，而且学习不要有局限，应对专业的多个方面进行学习，要广泛，不求甚解的学习态度要摒弃。我们现在所获得的知识还是很少，尤其是现实中的知识，我们应该认识到自身现有实践经验的贫乏，不断地学习才是我们应有的学习态度，正所谓“学海无涯”。一、变电站部分生产实习中，我去的是玉皇庙变电站。下面对它进行简单介绍：(一)变电站概况玉皇庙变电站位于秦皇岛市经济技术开发区，占地7.5亩，2003年1月21日建成投运，主要负担开发区工业生产及市政供电任务，为110kV综合自动化三遥变电站。(三遥指遥控、遥信、遥感)1.人员概况现为无人值班有人值守三遥变电站，值守人员2名，均为主值班员，倒班方式为1=1。2.设备概况现有主变容量40000kVA，有110kV主变压器2台，单机容量均为20000kVA，110KGZS组合电器2台，10kV开关26台，运行状态良好。3.主接线方式110kV单元界限，10kV为单母线分段。4.供电范围本站现有110kV线路2条，其中徐玉线与徐庄站联网，戴玉线与戴河站联网，带本站负荷，10kV出线6条，主要负担开发区工业生产及市政供电任务，年平均负荷7kW，最大负荷8kW。(二)变电站设备简介玉皇庙变电站为综合自动化变电站，全站设备除主变压器外，其他均为室内设备。1.玉皇庙变电站主变压器为无载调压变压器，冷却方式为油浸风冷。10kV电容器2组，单台容量334kvar，每组容量4008kvar，采用双星形接线方式。2.110kV系统断路器选用SF6断路器，为液压操作机构，10kV系统断路器选用真空断路器，为弹簧操作机构。3.电抗器选用干式电抗器(三)玉皇庙110kV变电站一次接线图(四)各电压等级进出线回数及其在电网中的受送关系1.110kV进线两回由220kV徐庄变电站出110kV徐玉线之本站；由220kV戴河变电站出110kV戴玉线至本站，均为线路、变压器组单元接线。2.10kV进线16回，按单母线四分段接线，每台主变压器带12路出线，近期上II、III、IV段母线，预留I段母线。(五)调度范围的划分1.此站110kV、10kV电气设备均属秦皇岛地区调度管辖，一切与之配置的继电保护、自动装置投入与退出均按照区调命令执行。2.此站10kV站用变压器及380V电气设备的运行方式由现场人员自行掌握。3.电容器的投入与退出归集控站掌握。(六)设备的运行和操作注意事项1.单人值守变电站设备运行监视和维护应按照规定严格执行，值守人员在岗期间不准单人进行倒闸操作，不得单独从事任何电气设备上的检修工作。2.设备巡视发现严重缺陷时，应按缺陷的程度划分进行处理。3.正常情况下，站内所有运行或备用上的开关“就遥手把”必须置于“遥控位置”，由集控站进行“遥控操作”。4.设备停电操作时，由现场操作员将需要停电的设备间隔“就遥手把”切至“就地”位置，按调度命令进行就地操作。5.设备检修过程中，集控站需作“遥控”传动实验时，应通知现场操作人员将“就遥手把”切至“遥控”位置，试验后立即恢复。6.事故处理时，现场操作人员应把“就遥手把”切至“就地”位置，按调度命令进行操作，处理完毕切至“遥控”位置。7.停用PT时，要考虑对二次回路所带的保护、自动装置及表计的影响。8.倒闸操作必须有两人进行、要认真执行操作“六把关”、“十不操作”、“十不准”的规定。除事故处理外，均应填写操作票。操作票应适用公司统一的操作术语。9.倒闸操作应使用合格的安全用具。10.所内电压器低压侧不许合环运行。(七)继电保护、自动装置及直流系统得有关规定1.继电保护的投入与退出均应按调度命令执行。2.值班人员调整直流操作母线电压时，不应超过额定电压的±5%。3.保护跳闸压板及出口压板投入前，均需用高阻万用表测试压板端无电压后方可投入运行。4.新投或保护定值变更后应与区调核对无误后方可投入。5.对于集成电路保护和微机保护在寻找直流接地时，应向区调申请，退出全部保护后方可拉开装置直流。6.对于继承电路保护和微机保护在装置直流消失后，现场值班人员应向区调申请，退出全部保护后，允许给全部装置重上电一次，装置如恢复正常，则投入全部保护；如仍未恢复正常，则报告生产调度，由生产调度通知保护班处理。(八)站用电系统本站设两台站用变压器，每台容量250kVA，分别介于10kVII段母线及10kVIII段母线。站用变压器低压侧位单母线分段，动力与照明共用一个系统。为保证安全运行在380V侧分段开关设置了备用电源自投装置。(九)对运行人员的要求1.应熟悉本站的防误装置的结构和工作原理、掌握装置的使用方法、注意事项和一般异常情况处理。2.做好防误闭锁装置的巡视、检查工作，每月由队长负责组织一次全面检查并做好记录，发现问题及时处理、上报。3.防误装置应与新设备同时投入运行，运行人员严格做好验收工作。4.室外机械挂锁应定期(根据室内、室外和天气情况而定)进行检查，锁具不应有进水、锈蚀的情况，不允许发生因锁具锈蚀等原因而进行的解锁操作。5.电脑钥匙要及时充电，保持电力充足，不允许因电力不足而进行的解锁操作。6.确因故障处理或检修等工作需要，而使用解锁工具时，应由运行人员执行，不得将解锁钥匙交给检修人员。二、发电厂部分同和热电厂属于凝气式电厂，共有2个汽机，3个锅炉，为热电联产，其中一抽供热，二抽供电。它由输煤、化学水、除尘、锅炉、汽机、主控六个部分组成，共有员工231人，发电厂容量24000kW，单机容量为12MW。(一)输煤部分输煤部分原理图如下所示：1.原理及煤的要求同和热电厂所用煤为次煤，锅炉要求煤的颗粒直径在8mm以下，通常5mm以下占80%，8mm占10%。为了满足所需煤的要求，在输煤环节，通过振动给煤机将煤输送到圆振动筛上，在此过程中，在煤中加入石灰石，以便在锅炉中燃烧时除去SO2，并经过盘式除铁器，除去煤中的铁磁物质。当煤到达圆振动筛后，一些较小的煤颗粒通过圆振动筛后经碎煤机粉碎达到直径在8mm以下的要求，之后将其送到三通漏斗，经过传动带和犁煤机将其放到原煤斗后送出。(二)化学水部分汽水系统所需水要求硬度不超过0.15mg，且不能腐蚀管内壁，不能在管内结垢，通常蒸汽温度为450℃，压力为50MPa。(三)除尘部分1.原理经锅炉燃烧后的煤的烟雾粒子经电场被吸附在极板上，然后经敲打落入灰仓，利用压力差将灰仓中的灰输出达到除尘目的。2.除尘设备同和热电厂所使用的是静电除尘器，除尘率高达99%，从而减小了对空气的污染，达到了环保的目的。(四)锅炉部分锅炉部分原理图如下所示：1.汽水系统原理汽包中的水在锅炉中加热后形成饱和蒸汽(含有水分)，饱和蒸汽经过热器继续升温，达到要求时再输送给汽轮机，其中温度由减温箱进行调解，当温度过高时，自给水进行降温，升温的自给水注入混合集水箱，经省煤器加热送回汽包中，温度低时，没有自给水进入减温箱。2.燃烧系统原理螺旋给煤机将小煤斗中的煤经传送带送至炉膛底部，由于炉膛内为一次风机，二次风机和引风机形成的负压，从而使得煤颗粒在炉膛内向上运动，且快速燃烧。离开炉膛后，尚未燃烧或尚未充分燃烧的煤颗粒中，较大的被百叶窗打落进入小炉膛进行燃烧，较小的颗粒在通过省煤器后被筛进“分离器”，分离器底部与一次风机相连，煤颗粒被再次吹入炉膛内进行二次燃烧，从而达到环保节能的目的。同时，一次风机与二次风机的冷风经排出烟雾加热，以免吹灭炉膛中的火，也使得热能得到了有效利用。3.汽水系统和燃烧系统的关系汽水系统与燃烧系统统一于一套设备中，蒸汽通过管道在燃烧系统内进行，通过燃烧后的烟雾粒子进行加热，烟雾粒子通过管道和蒸汽管道通过的管道相互独立。(五)汽机部分同和热电厂有两台汽轮机，每台汽轮机有4个控制盖。1.汽轮机的各项参数型号：CC12-4.9/0.98/0.294型，上海汽轮机厂式样：次高压双轴(可调整)凝气式轮机容量：最大/容量15/12(MW)转速：额定/临界3000/1770~1800(r/min)进汽压力：表压MP04.8高低值5.0~4.6进汽温度℃：435+5/-10进汽量：最大/额定(t/h)89/122转动方向：沿进汽方向顺时针2.注意事项(1)禁止启动汽轮机的情况●危急保安器动作不正常；●自动主气门关闭不严或卡涩；●汽轮机转速表失灵；●机组振动超过0.05mm；●油质不合格或油位指示失灵；●缺少主要表计或指示不准且无法核对；●抽汽逆止门关不严或操纵座动作失灵；●主要保护之一失灵。(2)并列前的检查●主蒸汽温度达到420℃●主蒸汽压力达到4.7MPa●油压达到规定值●机组振动，膨胀值均正常●凝汽器真空0.0038MPa●排汽缺温度低于100℃(3)日常维护项目●每小时检查，抄表一次，发现问题及时处理●当负荷变化时，应调整轴封供气压力和凝汽器水位●正常运行时周波偏离±0.5周/秒范围内时，应联系主控恢复正常。●监视主油箱油位变化●调节系统、润滑油压，油温符合规范(4)事故处理的一般原则●根据表计指示(经过核对确认表计指示无疑)和机组各部表征，确认设备发生故障而不能排除时●发现故障及时、迅速采取措施解除对人身和设备的伤害。●保证非故障设备的正常运行，以尽量保证用户热电供应。●迅速排除事故、防止事故扩大或采取紧急措施确保人身及设备安全。(5)事故处理的有关规定●设备发生事故时，值班人员必须坚守岗位，采取必要有效措施防止事故扩大，并迅速报告班长，值长。●如故障发生在交接班时，则不准交接班，接班者可协助交班者处理事故，待值长同意方可交、接班。●处理事故时要正确执行专工、值长的各项命令，如指令有碍排除故障应及时向指令人员说明情况。●事故处理期间禁止无关人员进入现场。●事故处理完毕应将事故原因处理情况如实登记在记录簿上，并向值长汇报。(六)主控部分同和热电厂电气一次系统图(见下页)。三、总结在玉皇庙变电站和同和热电厂的参观学习中，我们的一些理论知识得到了巩固和升华，实现了生产实习的目的。“实践出真知”，但是我们还要继续努力，不断地完善自己的知识体系，戒骄戒躁，使自己早日将理论和实际统一起来，不断攀登科学高峰。测试技术与仪器生产实习报告电气工程学院测试技术与仪器专业00032131徐谦指导教师：温江涛吴希军一个月的实习已经结束，在这次将三年以来所学到的理论用于实践，并且用用实践来加深对理论理解的过程中，我们收获了许多单靠理论学习无法得到的东西。实习中有辛苦，更有许多乐趣；实习中，有时我们也会感到枯燥，但更多的时候，我们体会到的是一种工作着得快乐。下面我就将我在这次实习中的种种体会与收获作以总结。首先，我认为在这次实习中，我最大的收获是用实践这个全新的方式再次学习了理论知识，借助这次实习，将一些零散的不系统的理论系统化了，对其认识也深刻了。记得在实习的第一天，胡老师给我们介绍了实习注意事项和总体安排之后，我们去领了实习用具。这时我才发现，很多零件的名称我根本说不上来。再看原理图，也觉得有些云山雾绕的，这时我体会到了理论学习与实践的差距，也感到有些沮丧。胡老师为我们将原理图系统地讲解了一遍，在讲解的过程中，我逐渐的感觉到思路清晰起来。并且将原理图和以前所学的各部分知识一点点的联系到了一起，并初步了解到一些它们之间的联系，对这次实习的目的、方向也有了了解。电路的原理图如下图（图一）所示：图一图中，包括两个大的部分，分别是模拟部分和数字部分；模拟部分又包括了三个小的单元，也就是上面三个方框指出的内容。数字部分就是下面三个方框标出的内容。我们按照老师的要求，分别对各个电路进行了理论计算，其中，模拟部分的计算是比较繁琐的，而数字部分，由于大多是集成器件，分析和理解起来比较顺利。弱信号差动放大部分的电路图如下图（图二）所示：图二这个电路主要是对一个微弱的信号进行放大的，其中放大器A1、A2和A3构成差动放大电路。对这个电路进行分析：由：从而：所以：，由此可见，该放大电路是对差模输入（）的放大。放大倍数为一个定值。二阶滤波电路如下图（图三）所示：图三根据图三，可以得到以下三个关系式：（1）（2）（3）将（2）（3）代入（1），并代入相关数值，最后，可得到该滤波器传递函数是：峰值保持电路包括两个部分，第一部分是一个峰值保持电路，它主要是利用了二极管的单向导通和电解电容对电压的保持能力。第二部分是一个射极跟随器，用来减小输出电阻。侯老师进一步讲解了安装规程和具体的线路连接，使我们认识了各种器件。以前书本上的各种符号一下子变成了五颜六色的小器件。真让我们觉得兴奋。在这次讲解中，我们还明白了原理图是怎样和实验插线板上各种芯片、电阻、电容…..的排布对应的，了解了器件的识别和区分以及插线时的布线规则。这些都是由理论过渡到实践的最基本、最重要的步骤。通过侯老师的讲解，我对器件的了解比较深入了，对于电阻，我知道，电阻可以分成很多类型，我们这次实习用的是碳膜电阻和部分的金属膜电阻。除了这两种以外，还有碳质电阻和绕线电阻。它们分别有不同的优点和缺点，看来，以后设计电路的时候，电阻的选择也是一个很大的学问呢。在对电阻的认识过程中，我感觉最深刻的地方有两点：第一：电阻的阻值竟然可以通过画在电阻上的各种颜色的小圈圈来识别，各种不同的颜色对应不同的阻值和不同的精度。真是让我大开眼界。第二，同样阻值的电阻竟然可以分成不同功率的，这也是我自从学电路以来第一次听说，听了侯老师介绍后，我才觉得，以前总是用电流电压来衡量电路是很不够的，还要考虑到流过电阻的电流产生的功率问题，尤其是在数字电路中，这个问题更是突出。在布线规则部分，我了解到，在面包板上布线要遵循：连线最少，最短；避免交叉重叠和飞线；对于不同的信号线和电源线要分开部放，而且，不同的信号线之间最好用不同的颜色加以区分；集成电路之间的分布不应该过于紧密，最好按照不同的功能在板子上模块化的分布。在随后的将近三周的插线过程中，我们通过亲自设计器件排布，亲自插线连接器件引脚，更深刻的理解了原理图中的理论。第二，通过这次实习。我们的动手能力有了很大的飞跃。而这对于工科的学生，对于将来走上工作岗位后的实际工作是有着极大的益处的。刚开始，我在剪线时总爱把线剪折，而且一天下来，手都觉得有些疼，但也没有很多成果。但插到最后时，我剪线已经非常熟练，速度也很快了。开始接地、电源线时，总要回忆很长时间，头脑里很混乱，后来就学会了作标记，插的时候思路也很清晰了。在用万用表测量插板上孔的连接情况时，我还用废导线的芯为万用表的表笔做了两个触角，用以更准确、方便的测量。类似的情况还有很多。而这些动手操作能力的提高，便是实习馈赠我们的礼物之一。第三，实习使我们增强了设计的能力，而这也是我们作为工科学生在将来走上工作岗位后所不可或缺的能力。这次实习，我们需要依据原理图自行在实验插线板上进行设计。并且由于复杂的连线，我们几乎没有互相“抄袭”的可能。所以每个人都需要根据自己的情况进行设计，并且每块插线板上的排布都是不同的。有时候局部的设计不合理或想的不周到，就会导致导线排布复杂。用线浪费，甚至插到一定程度就很难继续下去的情况，这就要求我们必须以插线板全局的角度去设计。有的同学设计时非常用心，最后，插线板看上去非常简洁美观，用线也很少；有的同学虽然也插得很努力，但结果是插线板看上去很复杂、很乱。还有很多不得已的重叠、飞线、斜线。我想，这就跟你想的多少，设计的多少有关了。比如我的89C52部分，由于开始插时没想太多，插到后面有一个阶段很困难，那一部分浪费了导线，也不美观。第四、这次实习培养了我们严谨的、负责任的作风，这也是工作中不可缺少的。实习器件的引脚，实验插板的插孔，都是细小而排布紧密的。如果插器件时，没有严谨、负责任的作风，插错是极有可能的，小的错误可能导致调试时读数不正常，电源线、地线接错等错误则会导致烧毁芯片等大问题。我在插数字部分时，就是由于不细心，将89C52一个引脚上连出的导线和555电路的一根导线合用了一条竖排插孔，这导致了我第一次调试没有完全成功，并且这个错误花了我一天的时间才被找出。模拟部分也有两根线接反了，但是在调试之前被发现，避免了一次失败，这些都是由于不严谨，粗枝大叶的作风造成的，这次实习使我暴露了这个坏习惯，我将会在今后的学习、工作中，随时注意改正、克服它。第五、这次实习检验了我们的耐心和恒心，使我们明白，工作中光有技术是不够的，还需要有持之以恒，不骄不躁的精神。刚开始的一两天，大家都觉得插实验板很新奇，很有意思，以极大的热情和饱满的精神去实习，但是，我们需要将近三个星期的时间一直面对着一个小小的实验插线板和同样的一堆器件、导线，这就考验了我们的耐心和恒心，我也有不想再做的时候，但坚持了下来，即使在最不想做的时候，也把每一根导线剪的很直，力争把排布做的较合理。第六、这是我原本没有想到的一点，在这次实习中，我们班的同学都发扬了互相帮助的精神，实习使我们的关系更融洽了。数字部分的调试中，我们很少有一次通过的，于是，通过的同学就不厌其烦地帮未通过的同学一起检查，我的数字部分第一次调试没有通过，自己检查了四、五遍，也没有查出错误，心里又急又慌，我们班一共有五六位同学帮我检查，终于查出了那个隐蔽的接线错误，在我连数字部分时曾因为两个引脚接反了而手足无措时，我们班一位同学花了将近一上午的时间帮我想办法，最终，我们一起把那个错误消除了，在我的模拟部分调试成功之后，我也花了很长时间去帮其它未通过的同学检查。此外，我们的带队老师温老师、吴老师以及胡老师、侯老师都不辞辛劳地对我们进行指导和答疑。尤其是最后一周的调试中，温老师和吴老师有时忙到吃饭的时间还没走，在这里我想说一句：老师们辛苦了！以上是我对这次实习的总结，总的来说，这次实习是成功的，我们也从中收获了许多，这对于即将走向工作岗位的我们，是一次很重要的锻炼，在这次实习中获得的经验也是我们在大学学习过程中的宝贵财富！。

高炉料车超行程后备保护电路行程开关SA作为限位元件的缺点，是只能断开接触器的控制回路。当遇到接触器的主触点熔焊，或滞后释放时，SA的限位保护就会失灵。因此，在一些重要设备中，如高炉料车，就须设置超行程后备保护。通常，超行程后备保护，是设置一只主控接触器KM3，用以切断主电路，如图1所示。图1高炉料车超行程后备保护电路由于高炉料车电动机启动频繁，启动电流大且环境粉尘多，接触器KM1、KM2经长时间的运行，特别是上行的接触器：KM1磨损较大，时有烧毛、熔焊的现象，加上接触器铁心往往沾有油泥，频繁动作造成释放弹簧变软，使接触器在线圈失电后主触点仍接通主电源，电动机M继续运转。为此，在KM1、KM2之前串接一只同容量的接触器KM3。平时，KM3处于吸合状态，只有在KM1或KM2不能被SA切断电源，电动机M仍然运转造成超行程运行时，SA的上行限位触点9-10，或下行限位触点11-12断开，KM3线圈失电，切断电动机M的电源，从而起到后备保护之目的。

三相电动机双速2Y／△接法调速电路设计案例1．三相电动机双速2Y／△接法调速电路（一）双速2Y／△接法调速电路常用于三相电动机，其接法如图1所示。电路共用三只交流接触器。按钮STH为高速控制按钮，按下它，交流接触器1KMH和2KMH同时吸合，电动机M作高速（2Y）运转。按钮STL为低速控制按钮，按下它，交流接触器KML吸合，电动机M作低速（△）运行。按下STP，电动机停止。FT为热继电器，作过载保护之用。图1三相电动机双速2Y／△接法调速电路（一）2．三相电动机双速2Y／△接法调速电路（二）本例电路与上例电路基本相同。所不同的是，充分利用1KMH、2KMH和KML的辅助触点，实现互锁，在避免三只交流接触器同时吸合、造成短路故障方面起了较好的作用。图2三相电动双速2Y／△接法调速电路（二）3．三相电动机双速2Y／△接法带指示灯调速电路电路如图3所示。控制线路基本与图2相似，所不同的是增加了低速运行指示灯H△和高速运行指示灯H2Y。电动机停止时，这两灯都不亮。图3三相电动机双速2Y／△接法带指示灯调速电路4．三相电动机双速2Y／△接法自动控制调速电路电路见图4。图中，KT为时间继电器，此例中用了它三个触点，即KT-1、KT-2、KT-3。SA为转换开关，分两挡：△（低速）、2Y（高速）。当SA拨在“△”时，电动机M只能作低速运行；拨到“2Y”时，KT得电，KT-1吸合，电动机M作低速运行，经过一定时限后，KT-2释放，KT-3吸合，2KMH、1KMH吸合，电动机M高速运行；再经过一定时限后，KT-3断开，KT-2恢复常闭，2KMH、1KMH失电，KML得电，电动机M又进入△运行。以后过程又同前述。图4三相电动机双速2Y／△接法自动控制调速电路

交流变频调速技术的优势与应用机电商情网数控产品网

对于可调速的电力拖动系统，工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。

20世纪70年代后，大规模集成电路和计算机控制技术的发展，以及现代控制理论的应用，使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能，在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中，变频调速具有绝对优势，并且它的调速性能与可靠性不断完善，价格不断降低，特别是变频调速节电效果明显，而且易于实现过程自动化，深受工业行业的青睐。1.交流变频调速的优异特性

(1)调速时平滑性好，效率高。低速时，特性静关率较高，相对稳定性好。

(2)调速范围较大，精度高。

(3)起动电流低，对系统及电网无冲击，节电效果明显。

(4)变频器体积小，便于安装、调试、维修简便。

(5)易于实现过程自动化。

(6)必须有专用的变频电源，目前造价较高。

(7)在恒转矩调速时，低速段电动机的过载能力大为降低。2.与其它调速方法的比较

交流电动机的调速方法有三种：变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中，变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。

在直流调速系统中，由于直流电动机具有电刷和整流子，因而必须对其进行检查，电机安装环境受到限制。例如：不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外，也限制了电机向高转速、大容量发展。而交流电机就不存在这些问题，主要表现为以下几点：

第一，直流电机的单机容量一般为12-14MW，还常制成双电枢形式，而交流电机单机容量却可以数倍于它。第二，直流电机由于受换向限制，其电枢电压最高只能做到一千多伏，而交流电机可做到6-10kV。第三，直流电机受换向器部分机械强度的约束，其额定转速随电机额定功率而减小，一般仅为每分钟数百转到一千多转，而交流电机的达到每分钟数千转。第四，直流电机的体积、重量、价格要比同等容量的交流电机大。最后，特别要指出的是交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。一方面，交流拖动的负荷在总用电量中占一半或一半以上的比重，这类负荷实现节能，可以获得十分可观的节电效益。另一方面，交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。在交流调速系统中，选用电机时往往留有一定余量，电机又不总是在最大负荷情况下运行；如果利用变频调速技术，轻载时，通过对电机转速进行控制，就能达到节电的目的。工业上大量使用风机、水泵、压缩机等，其用电量约占工业用电量的50%；如果采用变频调速技术，既可大大提高其效率，又可减少10%的电能消耗。3.合理应用

交流变频调速技术在工业发达国已得到广泛应用。美国有60%-65%的发电量用于电机驱动，由于有效地利用了变频调速技术，仅工业传动用电就节约了15%-20%的电量。

采用变频调速，一是根据要求调速用，二是节能。它主要基于下面几个因素：

(1)变频调速系统自身损耗小，工作效率高。

(2)电机总是保持在低转差率运行状态，减小转子损耗。

(3)可实现软启、制动功能，减小启动电流冲击。

在采用变频调速时，需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。如果仅从工艺要求、节约效益考虑，下面几种情况选用变频调速较有利：

F根据工艺要求，生产线或单台设备需要按程序或按要求调整电机速度的。如：包装机传送系统，根据不同品种的产品，需要改变系统传送速度，使用变频调速可使调速控制系统结构简单，控制准确，并易于实现程序控制。

F用变频调速代替机械变速。如：机床，不仅可以省去复杂的齿轮变速箱，还能提高精度、满足程序控制要求。

F用变频调速代替用闸门或挡板调整流量适于风机、水泵、压缩机等。例如：锅炉上水泵、鼓风机、引风机实行了变频调速控制，不仅省去了伺服放大器、电动操作器、电动执行器和给水阀门（或挡风板），而且使得整个锅炉锅炉控制系统得到了快速的动态响应、高的控制精度和稳定性。4.变频器容量的确定

变频调速是通过变频器来实现的，对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验，比较简便的方法有三种：

(1)电机实际功率确定发首先测定电机的实际功率，以此来选用变频器的容量。

(2)公式法设安全系数取1.05，则变频器的容量Pb为

Pb=1.05Pm/hm×cosy(kW)

式中，Pm为电机负载；hm为电机功率。

计算出Pb后，按变频器产品目录可选出具体规格。

In为第n台电动机的额定电流，n为电机的台数。在任何情况下，都不能在连续使用时超过额定电流I，当一台变频器用于多台电机时，应满足

(3)电机额定电流法变频器变频器容量选定过程，实际上是一个变频器与电机的最佳匹配过程，最常见、也较安全的是使变频器的容量大于或等于电机的额定功率，但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少，通常都是设备所选能力偏大，而实际需要的能力小，因此按电机的实际功率选择变频器是合理的，避免选用的变频器过大，使投资增大。

虽然变频调速有诸多优点，但也有其不利因素，主要问题是电流中含高次谐波较多，除对电网有污染外，也使电机自身增加损耗，引起电机发热。再有，变频器价格贵、投资回收器长、技术复杂、尤其在实现闭环自动控制时，还需进行技术处理。

此外，不是任何情况下变频器都节电，如果电机负载变化不大，或深井泵配有水塔，节电、节水效果都不大，就不宜使用变频调速。5.评价

交流变频调速的方法是异步电机最有发展前途的调速方法。随着电力电子技术的不断发展，性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现，这一技术会得到更为广泛、普遍的应用。目前，国外先进国家的变频技术正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向发展，我国也在加快发展步伐。

空气压缩机接触器熔焊保护电路空气压缩机的接触器动作频繁，其触点（触头）极易造成熔焊此例所介绍的电路，能解决在触头熔焊、并当压缩机到达上限工作压力时，及时把电机电源关断，起到保护电动机的作用；而当到达下限压力时，电机不能再启动，同时发出电铃警告。电路如图1所示。图1空气压缩机接触器熔焊保护电路工作时，合上断路器QF和操作开关S。当空气压缩机在压力下限时，中间继电器K经压力开关（压缩机自带的一种开关，能随气缸中的压力上限、下限动作）SA1和接触器1KM、2KM常闭辅助触点得电吸合并自保。尔后，接触器1KM、2KM也得电吸合，压缩机M得电运转，汽缸内的气压逐步上升。当气压升至上限时，压力开关SA1断开，K和1KM、2KM相继失电释放，电动机停止运转。倘若因某种原因使1KM或2KM中有一对主触头熔焊且工作压力已到达上限时，压力开关SA1就会断开，使1KM、2KM失电释放，其中一个没有熔焊的接触器便会将电动机电源切断。但在工作压力降至下限时，由于有一个接触器主触头熔焊，其常闭辅助触点不能恢复闭合状态，致使中间继电器K线圈得不到电源，所以SA2闭合，电铃发出一阵急促的叮哨声，催促值班人员前来修理。

三、高炉料车超行程后备保护电路行程开关SA作为限位元件的缺点，是只能断开接触器的控制回路。当遇到接触器的主触点熔焊，或滞后释放时，SA的限位保护就会失灵。因此，在一些重要设备中，如高炉料车，就须设置超行程后备保护。通常，超行程后备保护，是设置一只主控接触器KM3，用以切断主电路，如图3所示。图3高炉料车超行程后备保护电路由于高炉料车电动机启动频繁，启动电流大且环境粉尘多，接触器KM1、KM2经长时间的运行，特别是上行的接触器：KM1磨损较大，时有烧毛、熔焊的现象，加上接触器铁心往往沾有油泥，频繁动作造成释放弹簧变软，使接触器在线圈失电后主触点仍接通主电源，电动机M继续运转。为此，在KM1、KM2之前串接一只同容量的接触器KM3。平时，KM3处于吸合状态，只有在KM1或KM2不能被SA切断电源，电动机M仍然运转造成超行程运行时，SA的上行限位触点9-10，或下行限位触点11-12断开，KM3线圈失电，切断电动机M的电源，从而起到后备保护之目的。

频敏变阻器1.外形图（BP1系列）2.适用范围BP1系列频敏变阻器（以下简称变阻器）适用于容量自22kW、50Hz、三相交流绕线型异步电动机作为轻载及重轻载偶尔起动用（例如：水泵、空压机、轧钢机、空气压缩机等），或重复短期工作制起动用（例如：容量自2.2kW至125kW的桥式吊车、升降台、矿用传送带等）。3.结构特征变阻器是一种无触点电磁元件，相当于一个等值阻抗。在电动机起动过程中，由于等值阻抗随转子起动电流中高频成分的减小而自动下降以达到自动变阻，从而只需用一级变阻器，就可以把电动机平稳起动起来。变阻器实质上是一个铁芯损耗非常大的三相电抗器。它由用数片E型钢板叠合成的铁芯及线圈两个主要部分组成。钢板间夹以垫圈，保持片间距离，以利散热。4.接线图单组接法2组串联接法2组并联接法2串2并接法单组接法2组串联接法2组并联接法2串2并接法

三极与四极漏电保护器的简单分析低压配电系统中装设漏电保护器是防止人身触电的有效措施，也可以防止因漏电而引发的电气火灾及设备损坏事故。漏电保护器一般分为一极、二极、三极、四极。其中一极、二极漏电保护器的结构原理图，它们的主要区别在于当漏电事故发生时是否断开零线。其工作原理均为通过检测相线、零线电流的相量和是否为零来判定是否有漏电事故发生。首先二者的漏电动作原理相同。均是通过检测穿过零序电流互感器的3根相线和1根N线的电流相量和是否达到漏电保护器的动作电流值来决定其是否脱扣。对于正常工作的三相四线配电系统，不论其所带负载如何，均有ia+ib+ic+iN=0，漏电保护器不动作。一旦发生接地故障时，故障相有一部分电流经故障点流入大地，此时零序电流互感器内电流相量和不等于零，即ia+ib+ic+iN≠0，漏电保护器动作，切断故障回路，从而保证人身安全。不同之处仅在于漏电保护器动作时，在切断相线的同时是否切断零线。应用时，正常情况下，若负载是Y形接法，不论三相平衡与否，其中性点与N线相连，则穿过零序电流互感器的相线及N线电流相量和为零，即ia+ib+ic=-iN，当然没有问题。但若负载是N形接法，由于负载无中性点，则漏电保护器的N线被悬空，iN=0。此时，只有负载三相平衡，即ia+ib+ic=0，才有ia+ib+ic+iN=0，保证漏电保护器不动作。因此漏电保护器均应用于三相四线配电系统中，而不论其负载是否平衡。对无中性点的负载，则不可使用。大不相同，穿过零序电流互感器的仅有3根相线，因此，它检测的仅是三相电流的相量和。在正常的配电系统中，要使ia+ib+ic=0，只有以下2种情况：1.三相四线配电系统中，负载三相平衡。此时，尽管系统的N线未穿过漏电保护器的零序电流互感器，但因ia+ib+ic=0，漏电保护器不动作。但亦如前述，这是一种理论状态。2.配电系统本身是三相三线制，不论其负载是否三相平衡，也不论负载是Y形接法或Δ形接法，均有ia+ib+ic=0，漏电保护器不动作。图3-a类型漏电保护器接三相三线负载时，负载Y形接法及Δ形接法的配电电