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1、皮带输送机电气控制系统的设计一、 设计目的通过对电气控制系统的设计，掌握电气控制系统设计的一般方法，能够设计出满足控制要求的电气原理图，能够设计电器元件布置图、接线图和控制箱，并能够根据负载选择主要电器元件的型号，具有电气控制系统工程设计的初步功能。二、 控制要求皮带输送机由三条皮带组成并由电动机控制。1#、2#、3#皮带顺序运行。电动机功率各3KW，其控制要求如下：1、 按下系统启动按钮1#电动机启动延时2秒2#电动机启动延时5秒3#电动机启动2、 按下停机按钮延时10秒3#电动机停止延时10秒2#电动机停止延时10秒1#电动机停止3、 1#电动机过载时，1#、2#、3#电动机全停，2#电动
2、机过载时，2#、3#电动机停止，3#电动机停止时，顺序停机，并设有紧急停车按钮4、 具有手动、自动工作方式5、 各种指示及报警三、 设计内容及要求根据控制要求，采用PLC为中心控制单元，设计出其控制系统的原理图（主电路和控制电路）、元件布置土、接线图以及元件明细表。所完成的图纸资料包括：1、 电气原理图：主电路、控制电路、梯形图、指令系统2、 电气箱面板布置图，电气箱内部布置图3、 接线图4、 元件明细表5、 控制箱尺寸6、 系统工作原理说明及操作使用说明四、 系统总体设计1、 主电路的设计主电路线路如图1所示，图中的M1、M2、M3为输送带电动机，三台电动机都采用直接启动方式，各台电动机分别
3、使用一个接触器控制，各电动机分别由FR1、FR2、FR3提供过载保护，各自通过自锁实现失压保护。2、 PLC的选择及I/O分配根据给定的控制要求，可统计出现场输入信号共14个，输出信号共8个，故选用OMRON C系列C28P，此型号具有16点输入和12点输出，满足要求。（I/O分配如表2所示）。3、 PLC外部接线图的设计PLC根据表2的I/O分配关系和C28P的端子跑列位置进行相应的接线，PLC系统外部接线图在图1中，图中各接触器采用220V电源，信号指示及报警指示灯与接触器共用220V电源。4、 控制柜的设计由表1中各元件的型号尺寸，设计控制柜的尺寸为：500400230mm.5、 控制柜
4、内部接线图和面板接线图的设计由图1的主电路和控制电路原理图和其中标注的线号，用相对编号法画出如图3和图4所示的接线图。五、 系统工作原理和操作使用说明1、 自动控制旋转SA转换开关至自动（PLC-02）位置，系统进入自动运行状态，此时自动运行指示灯HL05亮。启动：按下启动按钮SB1，使0500线圈得电并保持，电动机1#运行并使TIM00时间继电器开始计时，在其设定的时间5S后，TIM00的常开触点闭合，使0501线圈得电并保持，电动机2#运行并使TIM01时间继电器开始计时，5S后，TIM01的常开触点闭合，使0502线圈得电并保持，电动机3#启动并运行。停机：按下停机按钮SB2，中间继电器
5、1000得电，其常开触点闭合，使得时间继电器TIM02开始计时，在其设定时间10S后，TIM02的常开触点闭合，0502线圈失电，电动机3#停车，同时，时间继电器TIM03开始计时，10S后，0501线圈失电，电动机2#停车，同时，时间继电器TIM04开始计时，10S后，0500线圈失电，电动机1#停车。2、手动控制 旋转SA转换开关手动（PLC-01）位置，系统由自动状态转到手动运行状态，手动指示灯HL04亮。此时，三台电动机可以分别有自己的启动和停机控制按钮。 启动：SB3、SB4、SB5分别为电动机1#、2#、3#的启动按钮，按下启动按钮，线圈得电并保持，电动机启动并运行。 停机：SB6
6、、SB7、SB8分别为电动机1#、2#、3#的停车按钮，按下停机按钮，线圈失电，电动机停车。3、 过载保护当电动机1#过载时，热继电器FR1动作，1#、2#、3#同时停机，并发出过载指示，报警指示灯HL06、HL07、HL08亮。当电动机2#过载时，热继电器FR2动作，2#、3#停机，HL07、HL08亮。当电动机3#过载时，热继电器FR3动作，电动机3#停机，同时，通过时间继电器TIM03和TIM04延时，电动机顺序停机。在人工恢复之前，任何一个电动机将不能再次启动运行。4、 手动与自动的切换系统从自动切换到手动状态时，假使有正在运行，系统经过一个扫描周期会停止各电动机的运行，此时系统将处于
7、手动控制状态并服从手动控制，各个电动机分别受单独的启停控制。手动到自动的切换也一样，考虑到自动转换手动的情况，三台电动机如同时停止，将不利于生产，因此要求自动转换手动前须提前按停机按钮。5、 紧急停机按下紧急停机按钮SB9后，电动机1#、2#、3#将同时停机。 六、 PLC I/O分配表输入说明输出说明0000SA手动状态05001#电动机接触器0001SA自动状态05012#电动机接触器0002自动状态启动按钮05023#电动机接触器0003自动状态停车按钮0503手动运行指示灯0004手动1#启动按钮0504自动运行指示灯0005手动2#启动按钮05051#过载指示灯0006手动3#启动按
8、钮05062#过载指示灯0007手动1#停机按钮05073#过载指示灯0008手动2#停机按钮0009手动3#停机按钮00101#热继电器保护00112#热继电器保护00123#热继电器保护0013紧急停车按钮七、 图表说明及元件明细表1、主电路和控制电路原理图 图12、控制柜内部接线图 图23、梯形图及控制柜内部布置图 图34、控制面板布置和接线图 图4 由于选用的电动机功率为3KW，在本系统中功率因数取0.85，因此由下面的计算可得电动机正常工作的电流是： I=4000/（3*380*0.8）=5.7A待添加的隐藏文字内容3因此选用DZX7-8025型低压断路器作为系统的总开关，选用DZX
9、7-2514型低压断路器作为每个电机的开关；选用JRS4-09310d型热继电器，其动作电流整定范围是5.58A；CJX4-06E型接触器;各种指示灯电源都是220V交流电源。起动按钮选用LAY3-10M3.11；停止按钮选用LAY3-10M3.12；具体元件型号和规格如下表所示：序号名称型号个数规格（mm）1可编程控制器OMRON C 28P12501101102低压断路器ZB1-63/4B101817275ZB1-63/3B638154753热继电器JRS4-09312d345.5781004信号指示灯XDY6-1/6322.5XDY6-2/6322.55按钮LAY3-10M3.11430
10、LAY3-01M3.125306接触器CJX4-0611E/22034050587SA转换开关HZZ-H01131308接线端子排JDX1-10144.572.8499控制柜HuXK-MN1500400230 八、 指令系统 LD 0000 OUT 0503 LD 0001 OUT 0504 LD 0000 AND 0004 LD 0001 AND 0002 OR LD LD 0007 AND 0000 OR NOT 0010 OR NOT 0011 OR TIM04 KEEP 0500 LD 0500 AND NOT 0501 AND NOT 0011 TIM 00 #0050 LD 000
11、0 AND 0005 LD 0002 AND TIM00 OR LDLD 0008AND 0000OR NOT 0010OR NOT 0011OR NOT 0012OR TIM03KEEP 0501LD 0501AND NOT 0502AND NOT 0011TIM 01 #0050LD 0000AND 0006LD 0002AND TIM01OR LDLD 0009AND 0000OR NOT 0010OR NOT 0013OR NOT 0012OR NOT 0011OR TIM02KEEP 0502LD NOT 0011OUT 0505LD NOT 0012OUT 0506LD NOT 0
12、013OUT 0507LD 0003AND NOT 0000LD NOT 0500KEEP 1000LD 1000TIM 02 #0100LD TIM02OR NOT 0013TIM 03 #0100LD TIM03TIM 04 #0100END九、 参考文献1、建筑电气控制技术 中国建筑工业出版社 1998年6月 王俭 龙莉莉 编2、控制电器分册 天水二一三机床电器厂 2002年十、 皮带输送机电气控制系统操作使用说明 系统操作说明：1、 在保证系统电源已经接通的情况下，旋转自动/手动转换开关到“自动”即为自动工作状态，旋转到“手动”即为手动工作状态。2、 在自动工作的状态下，按下SB1即可
13、启动电动机1#，5S后2#启动，在过5S后3#启动；停机时，按下SB2，10S后电动机3#停车，再过10S后2#停车，再10S后1#停车。3、 在手动工作的状态下，分别按下各个电动机的启动和停机按钮，即可完成各个电动机的启动和停车操作，此时各个电动机的启动停车之间没有相互影响。 可能出现的故障的原因和处理方法：1、 电动机不能正常启动，可能是电源没有接通，请检查电源连接情况。2、 在电动机因为故障被自动停止后，在下一次启动之前必须人工恢复，保证正常运行。3、 在实现自动和手动状态的切换时建议先将电动机全部停机后再进行两种状态之间的切换。4、 在系统运行过程中，如果控制柜面板上显示的电动机的允许
14、指示灯亮，而相应的电动机没有正常工作时，请立即关闭系统电源然后检查电动机状态确保电动机没有故障后，重新接通系统电源进行启动。十一、我的设计心得 通过本学期的课程设计，我掌握了电气控制系统设计的一般方法，已经能够设计出满足控制要求的电气原理图、电器元件布置图、接线图和控制箱，并能够根据负载选择主要电器元件的型号，具备了电气控制系统工程设计的初步功能。以前我一直认为只要把书上的知识都学会，并且考试能过就说明我已经掌握了这门课的基本技能了。但是通过课程设计，我才明白根本不是那么一回事，只有自己动手做了设计，才能真正掌握它。如果我们只懂得考试，那么我们就不应被称为是人才，因为我们不会实际的操作。所以我认为课程设计是非常重要的，它让我们实现质的飞跃。感谢课设。
