工艺装置控制系统的设计

㈠ 控制系统的原则设计包括有哪些

电气原理图设计 为满足生产机械及工艺要求进行的电气控制电路的设计 电气工艺设计 为电气控制装置的制造,使用,运行,维修的需要进行的生产施工设计 第一节 电气控制设计的原则和内容 一,电气控制设计的原则 1)最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求 2)在满足要求的前提下,使控制系统简单,经济,合理,便于操作,维修方便,安全可靠 3)电器元件选用合理,正确,使系统能正常工作 4)为适应工艺的改进,设备能力应留有裕量 二,电气控制设计的基本内容 1.电气原理图设计内容 1) 拟定电气设计任务书 2)选择电力拖动方案和控制方式 3)确定电动机的类型,型号,容量,转速 4)设计电气控制原理图 5)选择电器元件及清单 6)编写设计计算说明书 2. 电气工艺设计内容 1)设计电气设备的总体配置,绘制总装配图和总接线图 2)绘制各组件电器元件布置图与安装接线图,标明安装方式,接线方式 3)编写使用维护说明书 第二节 电力拖动方案的确定和电动机的选择 一,电力拖动方案的确定 1,拖动方式的选择 2,调速方案的选择 3,电动机调速性质应与负载特性相适应 二,拖动电动机的选择 (一)电动机选择的基本原则 1)电动机的机械特性应满足生产机械的要求,与负载的特性相适应 2)电动机的容量要得到充分的利用 3)电动机的结构形式要满足机械设计的安装要求,适合工作环境 4)在满足设计要求前提下,优先采用三相异步电动机 (二)根据生产机械调速要求选择电动机 一般---三相笼型异步电动机,双速电机 调速,起动转矩大---三相笼型异步电动机 调速高---直流电动机,变频调速交流电动机 (三)电动机结构形式的选择 根据工作性质,安装方式,工作环境选择 (四)电动机额定电压的选择 (五)电动机额定转速的选择 (六)电动机容量的选择 1,分析计算法: 此外,还可通过对长期运行的同类生产机械的电动机容量进行调查,并对机械主要参数,工作条件进行类比,然后再确定电动机的容量. 第三节 电气控制电路设计的一股要求 一,电气控制应最大限度地满足生产机械加工工艺的要求 设计前,应对生产机械工作性能,结构特点,运动情况,加工工艺过程及加工情况有充 分的了解,并在此基础上设计控制方案,考虑控制方式,起动,制动,反向和调速的要求, 安置必要的联锁与保护,确保满足生产机械加工工艺的要求. 二,对控制电路电流,电压的要求 应尽量减少控制电路中的电流,电压种类,控制电压应选择标准电压等级.电气控制电 各常用的电压等级如表10-2所示. 三,控制电路力求简单,经济 1.尽量缩短连接导线的长度和导线数量 设计控制电路时,应考虑各电器元件的安装 立置,尽可能地减少连接导线的数量,缩短连接导线的长度.如图10-l. 2.尽量减少电器元件的品种,数量和规格 同一用途的器件尽可能选用同品牌,型号的产品,并且电器数量减少到最低限度. 3.尽量减少电器元件触头的数目.在控制电路中,尽量减少触头是为了提高电路运行 的可靠性.例如图10-2a所示. 4.尽量减少通电电器的数目,以利节能与延长电器元件寿命,减少故障.如图10-3a所示. 四,确保控制电路工作的安全性和可靠性 1.正确连接电器的线圈 在交流控制电路中,同时动作的两个电器线圈不能串联,两个电磁线圈需要同时吸合时其线圈应并联连接,如图10-4b所示. 在直流控制电路中,两电感值相差悬殊的直流电压线圈不能并联连接. 2正确连接电器元件的触头 设计时,应使分布在电路中不同位置的同一电器触头接到电源的同一相上,以避免在电器触头上引起短路故障. 3防止寄生电路 在控制电路的动作过程中.意外接通的电路叫寄生电路. 4.在控制电路中控制触头应合理布置. 5.在设计控制电路中应考虑继电器触头的接通与分断能力. 6,避免发生触头"竞争","冒险"现象 竞争:当控制电路状态发生变换时,常伴随电路中的电器元件的触头状态发生变换.由于电器元件总有一定的固有动作时间,对于一个时序电路来说,往往发生不按时序动作的情况,触头争先吸合,就会得到几个不同的输出状态,这种现象称为电路的"竞争". 冒险:对于开关电路,由于电器元件的释放延时作用,也会出现开关元件不按要求的逻辑功能输出,这种现象称为"冒险". 7.采用电气联锁与机械联锁的双重联锁. 五,具有完善的保护环节 电气控制电路应具有完善的保护环节,常用的有漏电保护,短路,过载,过电流,过电压,欠电压与零电压,弱磁,联锁与限位保护等. 六,要考虑操作,维修与调试的方便 第四节 电气控制电路设计的方法与步骤 一,电气控制电路设计方法简介 设计电气控制电路的方法有两种,一种是分析设计法,另一种是逻辑设计法. 分析设计法(经验设计法):根据生产工艺的要求选择一些成熟的典型基本环节来实现这些基本要求,而后再逐步完善其功能,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. 逻辑设计法:利用逻辑代数这一数学工具设计电气控制电路. 在继电接触器控制电路中,把表示触头状态的逻辑变量称为输人逻辑变量,把表示继电 器接触器线圈等受控元件的逻辑变量称为输出逻辑变量.输人,输出逻辑变量之间的相互关 系称为逻辑函数关系,这种相互关系表明了电气控制电路的结构.所以,根据控制要求,将 这些逻辑变量关系写出其逻辑函数关系式,再运用逻辑函数基本公式和运算规律对逻辑函数 式进行化简,然后根据化简了的逻辑关系式画出相应的电路结构图,最后再作进一步的检查 和优化,以期获得较为完善的设计方案. 二,分析设计法的基本步骤 分析设计法设计电气控制电路的基本步骤是: l)按工艺要求提出的起动,制动,反向和调速等要求设计主电路. 2)根据所设计出的主电路,设计控制电路的基本环节,即满足设计要求的起动,制动, 反向和调速等的基本控制环节. 3)根据各部分运动要求的配合关系及联锁关系,确定控制参量并设计控制电路的特殊 环节. 4)分析电路工作中可能出现的故障,加入必要的保护环节. 5)综合审查,仔细检查电气控制电路动作是否正确 关键环节可做必要实验,进一步 3.设计控制电路的特殊环节 第五节 常用控制电器的选择 一,接触器的选择 一般按下列步骤进行: 1.接触器种类的选择:根据接触器控制的负载性质来相应选择直流接触器还是交流接触器;一般场合选用电磁式接触器,对频繁操作的带交流负载的场合,可选用带直流电磁线圈的交流按触器. 2.接触器使用类别的选择:根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器.如负载是一般任务则选用AC—3使用类别;负载为重任务则应选用AC-4类别,如果负载为一般任务与重任务混合时,则可根据实际情况选用AC—3或AC-4类接触器,如选用AC—3类时,应降级使用. 3.接触器额定电压的确定: 接触器主触头的额定电压应根据主触头所控制负载电路的额定电压来确定. 4.接触器额定电流的选择 一般情况下,接触器主触头的额定电流应大于等于负载或电动机的额定电流,计算公式为 式中I.——接触器主触头额定电流(A); H ——经验系数,一般取l～1.4; P.——被控电动机额定功率(kw); U.——被控电动机额定线电压(V). 当接触器用于电动机频繁起动,制动或正反转的场合,一般可将其额定电流降一个等级来选用. 5.接触器线圈额定电压的确定: 接触器线圈的额定电压应等于控制电路的电源电压.为保证安全,一般接触器线圈选用110V,127V,并由控制变压器供电.但如果控制电路比较简单,所用接触器的数量较少时,为省去控制变压器,可选用380V,220V电压. 6.接触器触头数目: 在三相交流系统中一般选用三极接触器,即三对常开主触头,当需要同时控制中胜线时,则选用四极交流接触器.在单相交流和直流系统中则常用两极或三极并联接触器.交流接触器通常有三对常开主触头和四至六对辅助触头,直流接触器通常有两对常开主触头和四对辅助触头. 7.接触器额定操作频率 交,直流接触器额定操作频率一般有600次/h,1200次/h等几种,一般说来,额定电流越大,则操作频率越低,可根据实际需要选择. 二,电磁式继电器的选择 应根据继电器的功能特点,适用性,使用环境,工作制,额定工作电压及额定工作电流来选择. 1.电磁式电压继电器的选择 根据在控制电路中的作用,电压继电器有过电压继电器和欠电压继电器两种类型. 表10-3列出了电磁式继电器的类型与用途. 交流过电压继电器选择的主要参数是额定电压和动作电压,其动作电压按系统额定电压的1.l-1.2倍整定. 交流欠电压继电器常用一般交流电磁式电压继电器,其选用只要满足一般要求即可,对释放电压值无特殊要求.而直流欠电压继电器吸合电压按其额定电压的0.3-0.5倍整定,释放电压按其额定电压的0.07-0.2倍整定. 2.电磁式电流继电器的选择 根据负载所要求的保护作用,分为过电流继电器和欠电流继电器两种类型. 过电流继电器:交流过电流继电器,直流过电流继电器. 欠电流继电器:只有直流欠电流继电器,用于直流电动机及电磁吸盘的弱磁保护. 过电流继电器的主要参数是额定电流和动作电流,其额定电流应大于或等于被保护电动机的额定电流;动作电流应根据电动机工作情况按其起动电流的1.回一1.3倍整定.一般绕线型转子异步电动机的起动电流按2.5倍额定电流考虑,笼型异步电动机的起动电流按4-7倍额定电流考虑.直流过电流继电器动作电流接直流电动机额定电流的1.1-3.0倍整定. 欠电流继电器选择的主要参数是额定电流和释放电流,其额定电流应大于或等于直流电动机及电磁吸盘的额定励磁电流;释放电流整定值应低于励磁电路正常工作范围内可能出现的最小励磁电流,一般释放电流按最小励磁电流的0.85倍整定. 3.电磁式中间继电器的选择 应使线圈的电流种类和电压等级与控制电路一致,同时,触头数量,种类及容量应满足控制电路要求. 三,热继电器的选择 热继电器主要用于电动机的过载保护,因此应根据电动机的形式,工作环境,起动情况,负载情况,工作制及电动机允许过载能力等综合考虑. 1.热继电器结构形式的选择 对于星形联结的电动机,使用一般不带断相保护的三相热继电器能反映一相断线后的过载,对电动机断相运行能起保护作用. 对于三角形联结的电动机,则应选用带断相保护的三相结构热继电器. 2.热继电器额定电流的选择 原则上按被保护电动机的额定电流选取热继电器.对于长期正常工作的电动机,热继电器中热元件的整定电流值为电动机额定电流的0.95-1.05倍;对于过载能力较差的电动机,热继电器热元件整定电流值为电动机额定电流的0.6一0.8倍. 对于不频繁起动的电动机,应保证热继电器在电动机起动过程中不产生误动作,若电动机起动电流不超过其额定电流的6倍,并且起动时间不超过6S,可按电动机的额定电流来选择热继电器. 对于重复短时工作制的电动机,首先要确定热继电器的允许操作频率,然后再根据电动机的起动时间,起动电流和通电持续率来选择. 四,时间继电器的选择 1)电流种类和电压等级:电磁阻尼式和空气阻尼式时间继电器,其线圈的电流种类和电压等级应与控制电路的相同;电动机或与晶体管式时间继电器,其电源的电流种类和电压等级应与控制电路的相同. 2)延时方式:根据控制电路的要求来选择延时方式,即通电延时型和断电延时型. 3)触头形式和数量:根据控制电路要求来选择触头形式(延时闭合型或延时断开型)及触头数量. 4)延时精度:电磁阻尼式时间继电器适用于延时精度要求不高的场合,电动机式或晶体管式时间继电器适用于延时精度要求高的场合. 5)延时时间:应满足电气控制电路的要求. 6)操作频率:时间继电器的操作频率不宜过高,否则会影响其使用寿命,甚至会导致延时动作失调. 五,熔断器的选择 1.一般熔断器的选择:根据熔断器类型,额定电压,额定电流及熔体的额定电流来选择. (1)熔断器类型:熔断器类型应根据电路要求,使用场合及安装条件来选择,其保护特性应与被保护对象的过载能力相匹配.对于容量较小的照明和电动机,一般是考虑它们的过载保护,可选用熔体熔化系数小的熔断器,对于容量较大的照明和电动机,除过载保护外,还应考虑短路时的分断短路电流能力,若短路电流较小时,可选用低分断能力的熔断器,若短路电流较大时,可选用高分断能力的RLI系列熔断器,若短路电流相当大时,可选用有限流作用的Rh及RT12系列熔断器. (2)熔断器额定电压和额定电流:熔断器的额定电压应大于或等于线路的工作电压,额定电流应大于或等于所装熔体的额定电流. (3)熔断器熔体额定电流 1)对于照明线路或电热设备等没有冲击电流的负载,应选择熔体的额定电流等于或稍 大于负载的额定电流,即 IRN≥IN 式中IRN——熔体额定电流(A); IN——负载额定电流(A). 2)对于长期工作的单台电动机,要考虑电动机起动时不应熔断,即 IRN≥(1.5~2.5)IN 轻载时系数取1.5,重载时系数取2.5. 3)对于频繁起动的单台电动机,在频繁起动时,熔体不应熔断,即 IRN≥(3~3.5)IN 4)对于多台电动机长期共用一个熔断器,熔体额定电流为 IRN≥(1.5~2.5)INMmax+∑INM 式中INMmax——容量最大电动机的额定电流(A); ∑INM——除容量最大电动机外,其余电动机额定电流之和(A). (4)适用于配电系统的熔断器:在配电系统多级熔断器保护中,为防止越级熔断,使上,下级熔断器间有良好的配合,选用熔断器时应使上一级(干线)熔断器的熔体额定电流比下一级(支线)的熔体额定电流大1-2个级差. 2.快速熔断器的选择 (l)快速熔断器的额定电压:快速熔断器额定电压应大于电源电压,且小于晶闸管的反向峰值电压U.,因为快速熔断器分断电流的瞬间,最高电弧电压可达电源电压的1.5-2倍.因此,整流二极管或晶闸管的反向峰值电压必须大于此电压值才能安全工作.即 UF≥KI URE 式中UF-一硅整流元件或晶闸管的反向峰值电压(V); URE——快速熔断器额定电压(V); KI——安全系数,一般取1,5-2. (2)快速熔断器的额定电流:快速熔断器的额定电流是以有效值表示的,而整流M极管和晶闸管的额定电流是用平均值表示的.当快速熔断器接人交流侧,熔体的额定电流为 IRN≥KI IZmax 式中IZmax——可能使用的最大整流电流(A); KI——与整流电路形式及导电情况有关的系数,若保护整流M极管时,KI按表10-4 取值,若保护晶闸管时,KI按表10-5取值. 当快速熔断器接入整流桥臂时,熔体额定电流为 IRN≥1.5IGN 式中IGN——硅整流元件或晶闸管的额定电流(A). 六,开关电器的选择 (一)刀开关的选择 刀开关主要根据使用的场合,电源种类,电压等级,负载容量及所需极数来选择. (1)根据刀开关在线路中的作用和安装位置选择其结构形式.若用于隔断电源时,选用无灭弧罩的产品;若用于分断负载时,则应选用有灭弧罩,且用杠杆来操作的产品. (2)根据线路电压和电流来选择.刀开关的额定电压应大于或等于所在线路的额定电压;刀开关额定电流应大于负载的额定电流,当负载为异步电动机时,其额定电流应取为电动机额定电流的1.5倍以上. (3)刀开关的极数应与所在电路的极数相同. (二)组合开关的选择 组合开关主要根据电源种类,电压等级,所需触头数及电动机容量来选择.选择时应掌握以下原则: (1)组合开关的通断能力并不是很高,因此不能用它来分断故障电流.对用于控制电动机可逆运行的组合开关,必须在电动机完全停止转动后才允许反方向接通. (2)组合开关接线方式多种,使用时应根据需要正确选择相应产品. (3)组合开关的操作频率不宜太高,一般不宜超过300次/h,所控制负载的功率因数也不能低于规定值,否则组合开关要降低容量使用. (4)组合开关本身不具备过载,短路和欠电压保护,如需这些保护,必须另设其他保护电器. (三)低压断路器的选择 低压断路器主要根据保护特性要求,分断能力,电网电压类型及等级,负载电流,操作频率等方面进行选择. (1)额定电压和额定电流:低压断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路的额定电压和额定电流. (2)热脱扣器:热脱扣器整定电流应与被控制电动机或负载的额定电流一致. (3)过电流脱扣器:过电流脱扣器瞬时动作整定电流由下式确定 IZ≥KIS 式中IZ——瞬时动作整定电流(A); Is——线路中的尖峰电流.若负载是电动机,则Is为起动电流(A); K考虑整定误差和起动电流允许变化的安全系数.当动作时间大于20ms时,取 K=1.35;当动作时间小于 20ms时,取 K=1.7. (4)欠电压脱扣器:欠电压脱扣器的额定电压应等于线路的额定电压. (四)电源开关联锁机构 电源开关联锁机构与相应的断路器和组合开关配套使用,用于接通电源,断开电源和柜 门开关联锁,以达到在切断电源后才能打开门,将门关闭好后才能接通电源的效果,实现安 全保护. 七,控制变压器的选择 控制变压器用于降低控制电路或辅助电路的电压,以保证控制电路的安全可靠.控制变压器主要根据一次和二次电压等级及所需要的变压器容量来选择. (1)控制变压器一,二次电压应与交流电源电压,控制电路电压与辅助电路电压相符合. (2)控制变压器容量按下列两种情况计算,依计算容量大者决定控制变压器的容量. l)变压器长期运行时,最大工作负载时变压器的容量应大于或等于最大工作负载所需要的功率,计算公式为 ST≥KT ∑PXC 式中ST——控制变压器所需容量(VA); ∑PXC——控制电路最大负载时工作的电器所需的总功率,其中PXC为电磁器件的吸持功 率(W); KT一一一控制变压器容量储备系数,一般取1.1-1.25. 2)控制变压器容量应使已吸合的电器在起动其他电器时仍能保持吸会状态,而起动电器也能可靠地吸合,其计算公式为 ST≥0.6 ∑PXC +1.5∑Pst 式中 ∑Pst_同时起动的电器总吸持功率(W). 第六节 电气控制的施工设计与施工 一,电气设备总体配置设计 组件的划分原则是: l)将功能类似的元件组成在一起,构成控制面板组件,电气控制盘组件,电源组件等. 2)将接线关系密切的电器元件置于在同一组件中,以减少组件之间的连线数量. 3)强电与弱电控制相分离,以减少干扰. 4)为求整齐美观,将外形尺寸相同,重量相近的电器元件组合在一起. 5)为便于检查与调试,将需经常调节,维护和易损元件组合在一起. 电气设备的各部分及组件之间的接线方式通常有: l)电器控制盘,机床电器的进出线一般采用接线端子. 2)被控制设备与电气箱之间为便于拆装,搬运,尽可能采用多孔接插件. 3)印刷电路板与弱电控制组件之间宜采用各种类型接插件. 总体配置设计是以电气控制的总装配图与总接线图的形式表达出来的,图中是用示意方式反映各部分主要组件的位置和各部分的接线关系,走线方式及使用管线要求.总体设计要使整个系统集中,紧凑;要考虑发热量高和噪声振动大的电气部件,使其离开操作者一定距离;电源紧急控制开关应安放在方便且明显的位置. 二,电气元器件布置图的设计 电气元器件布置图是指将电气元器件按一定原则组合的安装位置图.电气元器件布置的依据是各部件的原理图,同一组件中的电器元件的布置应按国家标准执行. 电柜内的电器可按下述原则布置: l)体积大或较重的电器应置于控制柜下方. 2)发热元件安装在柜的上方,并将发热元件与感温元件隔开. 3)强电弱电应分开,弱电部分应加屏蔽隔离,以防强电及外界的干扰. 4)电器的布置应考虑整齐,美观,对称. 5)电器元器件间应留有一定间距,以利布线,接线,维修和调整操作. 6)接线座的布置:用于相邻柜间连接用的接线座应布置在柜的两侧;用于与柜外电气 元件连接的接线座应布置在柜的下部,且不得低于200mrn. 一般通过实物排列来确定各电器元件的位置,进而绘制出控制柜的电器布置图.布置图 是根据电器元件的外形尺寸按比例绘制,并标明各元件间距尺寸,同时还要标明进出线的数 量和导线规格,选择适当的接线端子板和接插件并在其上标明接线号. 三,电气控制装置接线图的绘制 根据电气控制电路图和电气元器件布置图来绘制电气控制装置的接线图.接线图应按以 下原则来绘制: 1)接线图的绘制应符合GB6988.3—1997《电气技术用文件的编制 第3部分:接线图 和接线表》中的规定. 2)电气元器件相对位置与实际安装相对位置一致. 3)接线图中同一电器元件中各带电部件,如线圈,触头等的绘制采用集中表示法,且 在一个细实线方框内. 4)所有电器元件的文字符号及其接线端钮的线号标注均与电气控制电路图完全相符. 5)电气接线图一律采用细实线绘制,应清楚表明各电器元件的接线关系和接线去向,其连接关系应与控制电路图完全相符.连接导线的走线方式有板前走线与板后走线两种,一般采用板前走线.对于简单电气控制装置,电器元件数量不多,接线关系较简单,可在接线图中直接画出元件之间的连线.对于复杂的电气装置,电器元件数量多,接线较复杂时,一般采用走线槽走线,此时,只要在各电器元件上标出接线号,不必画出各元件之间的连接线. 6)接线图中应标明连接导线的型号,规格,截面积及颜色. 7)进出控制装置的导线,除大截面动力电路导线外,都应经过接线端子板.端子板上 各端钮按接线号顺序排列,并将动力线,交流控制线,直流控制线,信号指示线分类排开. 四,电力装备的施工 (一)电气控制柜内的配线施工 1)不同性质与作用的电路选用不同颜色导线:交流或直流动力电路用黑色;交流控制 电路用红色;直流控制电路用蓝色;联锁控制电路用桔黄色或黄色;与保护导线连接的电路 用白色;保护导线用黄绿双色;动力电路中的中线用浅蓝色;备用线用与备用对象电路导线 颜色一致. 弱电电路可采用不同颜色的花线,以区别不同电路,颜色自由选择. 2)所有导线,从一个接线端到另一个接线端必须是连续的,中间不许有接头. 3)控制柜常用配线方式有板前配线,板后交叉配线与行线槽配线,视控制柜具体情况 而定. (二)电柜外部配线 丨)所用导线皆为中间无接头的绝缘多股硬导线. 2)电柜外部的全部导线(除有适当保护的电缆线外)一律都要安放在导线通道内,使 其有适当的机械保护,具有防水,防铁屑,防尘作用. 3)导线通道应有一定裕量,若用钢管,其管壁厚度应大于1——;若用其他材料,其壁 厚应具有上述钢管相应的强度. 4)所有穿管导线,在其两端头必须标明线号,以便查找和维修. 5)穿行在同一保护管路中的导线束应加人备用导线,其根数按表10-6的规定配置. (三)导线截面积的选用 导线截面积应按正常工作条件下流过的最大稳定电流来选择,并考虑环境条件.表107 列出了机床用导线的载流容量,这些数值为正常工作条件下的最大稳定电流.另外还应考虑 电动机的起动,电磁线圈吸合及其他电流峰值引起的电压降. 五,检查,调整与试运行 主要步骤: 1.检查接线图:在接线前,根据电气控制电路图即原理图,仔细检查接线图是否准确 无误,特别要注意线路标号与接线端子板触点标号是否一致. 2.检查电器元件 对照电器元件明细表,逐个检查所装电器元件的型号,规格是否相 符,产品是否完好无损,特别要注意线圈额定电压是否与工作电压相符,电器元件触头数是 否够用等. 3.检查接线是否正确 对照电气原理图和电气接线图认真检查接线是否正确.为判断 连接导线是否断线或接触是否良好,可在断电情况下借助万用表上的欧姆档进行检测. 4.进行绝缘试验 为确保绝缘可靠,必须进行绝缘试验.试验包括将电容器及线圈短 接;将隔离变压器二次侧短路后接地;对于主电路及与主电路相连接的辅助电路,应加载 2.skV的正弦电压有效值历时1分钟,试验其能否承受;不与主电路相连接的辅助电路,应 在加载2倍额定电压的基础上再加 IkV,且历时 1分钟,如不被击穿方为合格. 5.检查,调整电路动作的正确性 在上述检查通过后,就可通电检查电路动作情况. 通电检查可按控制环节一部分一部分地进行.注意观察各电器的动作顺序是否正确,指示装 置指示是否正常.在各部分电路工作完成正确的基础上才可进行整个电路的系统检查.在这 个过程中常伴有一些电器元件的调整,如时间继电器,行程开关等.这时,往往需与机修钳 工,操作人员协同进行,直至全部符合工艺和设计要求,这时控制系统的设计与安装工作才 算全面完成.

㈡ 自动控制系统的设计步骤有哪些

自动控制系统设计步骤：

1.了解工艺过程

2.整个工艺过程有哪些检测点，有哪些需要监控的设备

3.统计各个I/O种类，数量

4.选择设计合适的控制系统

5.预留系统裕量

6.注意特殊场合防爆，防腐，防尘，防水等

7.合适的接地（安全地，仪表地）

8.考虑是否有第三方通讯设备，通讯方式及数量

9.设计图纸

10.安装施工

(2)工艺装置控制系统的设计扩展阅读：

PLC自动控制系统的软件设计：（1）在硬件设计时，我们可以同时开始软件的设计。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换成梯形图。这是PLC应用中最关键的问题。编程是软件设计的具体表现。建议在系统的编程、调试和维护中使用软继电器列表（内部继电器、定时器、计数器等）。维护时应咨询。

（2）程序的初步调试也已成为模拟调试。所设计的程序通过程序编辑工具下载到PLC控制单元。在测试信号中加入外部信号源，通过各种状态指示器了解程序的运行情况。观察了输入输出之间的关系以及逻辑状态是否满足设计要求。及时对程序进行修改和调整，消除缺陷，直至满足设计要求。

㈢ 继电接触器控制系统设计的一般原则是什么，设计内容主要包括哪些

电气原理图设计
满足产机械及工艺要求进行电气控制电路设计
电气工艺设计
电气控制装置制造,使用,运行,维修需要进行产施工设计
第节 电气控制设计原则内容
,电气控制设计原则
1)限度满足产机械产工艺电气控制要求
2)满足要求前提,使控制系统简单,经济,合理,便于操作,维修便,安全靠
3)电器元件选用合理,确,使系统能工作
4)适应工艺改进,设备能力应留裕量
二,电气控制设计基本内容
1.电气原理图设计内容
1) 拟定电气设计任务书
2)选择电力拖案控制式
3)确定电机类型,型号,容量,转速
4)设计电气控制原理图
5)选择电器元件及清单
6)编写设计计算说明书
2. 电气工艺设计内容
1)设计电气设备总体配置,绘制总装配图总接线图
2)绘制各组件电器元件布置图与安装接线图,标明安装式,接线式
3)编写使用维护说明书
第二节 电力拖案确定电机选择
,电力拖案确定
1,拖式选择
2,调速案选择
3,电机调速性质应与负载特性相适应
二,拖电机选择
()电机选择基本原则
1)电机机械特性应满足产机械要求,与负载特性相适应
2)电机容量要充利用
3)电机结构形式要满足机械设计安装要求,适合工作环境
4)满足设计要求前提,优先采用三相异步电机
(二)根据产机械调速要求选择电机
般---三相笼型异步电机,双速电机
调速,起转矩---三相笼型异步电机
调速高---直流电机,变频调速交流电机
(三)电机结构形式选择
根据工作性质,安装式,工作环境选择
(四)电机额定电压选择
(五)电机额定转速选择
(六)电机容量选择
1,析计算:
外,通期运行同类产机械电机容量进行调查,并机械主要参数,工作条件进行类比,再确定电机容量.
第三节 电气控制电路设计股要求
,电气控制应限度满足产机械加工工艺要求
设计前,应产机械工作性能,结构特点,运情况,加工工艺程及加工情况充
解,并基础设计控制案,考虑控制式,起,制,反向调速要求,
安置必要联锁与保护,确保满足产机械加工工艺要求.
二,控制电路电流,电压要求
应尽量减少控制电路电流,电压种类,控制电压应选择标准电压等级.电气控制电
各用电压等级表10-2所示.
三,控制电路力求简单,经济
1.尽量缩短连接导线度导线数量 设计控制电路,应考虑各电器元件安装
立置,尽能减少连接导线数量,缩短连接导线度.图10-l.
2.尽量减少电器元件品种,数量规格 同用途器件尽能选用同品牌,型号产品,并且电器数量减少低限度.
3.尽量减少电器元件触数目.控制电路,尽量减少触提高电路运行
靠性.例图10-2a所示.
4.尽量减少通电电器数目,利节能与延电器元件寿命,减少故障.图10-3a所示.
四,确保控制电路工作安全性靠性
1.确连接电器线圈 交流控制电路,同作两电器线圈能串联,两电磁线圈需要同吸合其线圈应并联连接,图10-4b所示.
直流控制电路,两电值相差悬殊直流电压线圈能并联连接.
2确连接电器元件触 设计,应使布电路同位置同电器触接电源同相,避免电器触引起短路故障.
3防止寄电路 控制电路作程.意外接通电路叫寄电路.
4.控制电路控制触应合理布置.
5.设计控制电路应考虑继电器触接通与断能力.
6,避免发触"竞争","冒险"现象
竞争:控制电路状态发变换,伴随电路电器元件触状态发变换.由于电器元件总定固作间,于序电路说,往往发按序作情况,触争先吸合,几同输状态,种现象称电路"竞争".
冒险:于关电路,由于电器元件释放延作用,现关元件按要求逻辑功能输,种现象称"冒险".
7.采用电气联锁与机械联锁双重联锁.
五,具完善保护环节
电气控制电路应具完善保护环节,用漏电保护,短路,载,电流,电压,欠电压与零电压,弱磁,联锁与限位保护等.
六,要考虑操作,维修与调试便
第四节 电气控制电路设计与步骤
,电气控制电路设计简介
设计电气控制电路两种,种析设计,另种逻辑设计.
析设计(经验设计):根据产工艺要求选择些熟典型基本环节实现些基本要求,再逐步完善其功能,并适配 置联锁保护等环节,使其组合整体,满足控制要求完整电路.
逻辑设计:利用逻辑代数数工具设计电气控制电路.
继电接触器控制电路,表示触状态逻辑变量称输逻辑变量,表示继电
器接触器线圈等受控元件逻辑变量称输逻辑变量.输,输逻辑变量间相互关
系称逻辑函数关系,种相互关系表明电气控制电路结构.所,根据控制要求,
些逻辑变量关系写其逻辑函数关系式,再运用逻辑函数基本公式运算规律逻辑函数
式进行化简,根据化简逻辑关系式画相应电路结构图,再作进步检查
优化,期获较完善设计案.
二,析设计基本步骤
析设计设计电气控制电路基本步骤:
l)按工艺要求提起,制,反向调速等要求设计主电路.
2)根据所设计主电路,设计控制电路基本环节,即满足设计要求起,制,
反向调速等基本控制环节.
3)根据各部运要求配合关系及联锁关系,确定控制参量并设计控制电路特殊
环节.
4)析电路工作能现故障,加入必要保护环节.
5)综合审查,仔细检查电气控制电路作否确 关键环节做必要实验,进步
完善简化电路a
三,析设计设计举例
面横梁升降机构电气控制设计例说明析设计设计电气控制电路与
步骤.
龙门刨床装横梁升降机构,加工工件,横梁应夹紧立柱,加工工件高低
同,则横梁应先松立柱沿立柱移,移位,横梁应夹紧立柱.所
,横梁升降由横梁升降电机拖,横梁放松,夹紧作由夹紧电机,传装置与
夹紧装置配合完.
()横梁升降机构工艺要求:
(1)横梁升,自按照先放松横梁横梁升夹紧横梁顺序进行.
(2)横梁降,自按照放松横梁横梁降横梁升夹紧横梁顺序进行.
(3)横梁夹紧,夹紧电机自停止转.
(4)横梁升降应设行程限位保护,夹紧电机应设夹紧力保护.
(二)电气控制电路设计程
1.主电路设计: 横梁升降机构别由横梁升降电机MI与横梁夹紧放松电机W拖
.巴两台电机均三相笼型异步电机,均要求实现反转.采用KM1I,KM2.
KM3,KM4四接触器别控制M1M2反转,图10-9所示.
2.控制电路基本环节设计:由于横梁升降调整运,故M1采用点控制,
点按钮能控制种运,故用升点按钮犯 与降点按钮明 控制横梁升降,移前要求先松横梁,移位松点按钮要求横梁夹紧,说点按钮要控制KMI-KM4四接触器,所引入升间继电器KA1与降间继电器KA2,再由间继电器控制四接触器.于设计横梁升降电气控制电路草图,图10-9所示.
3.设计控制电路特殊环节
1)横梁升,必须使夹紧电机MZ先工作,横梁放松,发信号,使MZ停止
工作,同使升降电机MI工作,带横梁升.按升点按钮,间继电器KAI线圈通电吸合,其触闭合,使接触器KM4通电吸合,MZ反转起旋转,横梁始放松;横梁放松程度采用行程关 控制,横梁放松定程度,撞块压用 闭触断控制接触器KM4线圈断电,触闭合控制接触器KMI线圈通电,KMI主触闭合使MI转,横梁始作升运.
2)升降电机拖横梁升至所需位置,松升点按钮犯,间继电器KAI
接触器KMI线圈相继断电释放,接触器KM3线圈通电吸合,使升降电机停止工作,同
使夹紧电机始转,使横梁夹紧.夹紧程.行程关 SQI复位, KM3应加
自锁触,夹紧定程度,发信号切断夹紧电机电源.采用电流继电器控
制夹紧程度,即电流继电器KA3线圈串接夹紧电机主电路任相.横梁夹
紧,相于电机工作堵转状态,电机定电流增,电流继电器作电流整
定两倍额定电流左右;横梁夹紧电流继电器作,其闭触接触器KM3线圈电
路切断.
3)横梁降仍按先放松再降式控制,降结束需短间升运,该升运采用断电延型间继电器进行控制.间继电器KT线圈由降接触器 KMZ触控制,其断电延断触与夹紧接触器KM3触串联并接于升电路间继电器KAI触两端.,横梁降,间继电器KT线圈通电吸合,其断电延断触立即闭合,升电路工作作准备.横梁降至所需位置,松降点按钮田.KMZ线圈断电释放,间继电器KT线圈断电,夹紧接触器.
3.设计控制电路特殊环节
1)横梁升,必须使夹紧电机MZ先工作,横梁放松,发信号,使MZ停止
IW,同使升降电机 MI工作,带横梁升.按升点按钮犯,间继电器
KAI线圈通电吸合,其触闭合,使接触器KM4通电吸合,MZ反转起旋转,横梁
始放松;横梁放松程度采用行程关 控制,横梁放松定程度,撞块压 SQI,
用明 闭触断控制接触器KM4线圈断电,触闭合控制接触器KMI线圈
通电,KMI主触闭合使MI转,横梁始作升运.
2)升降电机拖横梁升至所需位置,松升点按钮肥,间继电器KAI
接触器KMI线圈相继断电释放,接触器KM3线圈通电吸合,使升降电机停止工作,同
使夹紧电机始转,使横梁夹紧.夹紧程,行程关 复位, KM应加
自锁触,夹紧定程度,发信号切断夹紧电机电源.采用电流继电器控
制夹紧程度,即电流继电器KA3线圈串接夹紧电机主电路任相.横梁夹
紧,相于电机工作堵转状态,电机定电流增,电流继电器作电流整
定两倍额定电流左右;横梁夹紧电流继电器作,其闭触接触器KM3线圈电
路切断.KM3线圈通电吸合,横梁始夹紧.,升接触器KMI线圈通闭合间断电器KT触及KM3触通电吸合,横梁始升,经段间延,延断触KT断,KMI线圈断电释放,升运结束,横梁继续夹紧,夹紧定程度,电流继电器作,夹紧运停止.横梁升降电气控制电路设计草图图10-10
所示.
4.设计联锁保护环节
横梁升限位保护由行程关SQZ实现;降限位保护由行程关SQ3实现;
升与降互锁,夹紧与放松互锁均由间继电器KAIKAZ闭触实现;升降
电机短路保护由熔断器FUI实现;夹紧电机短路保护由熔断器FUZ实现;控制电路
短路保护由熔断器F[J3实现.
综合保护,使横梁升降电气控制电路比较完善,图10-11所示完整
横梁升降机构控制电路.
第五节 用控制电器选择
,接触器选择
般按列步骤进行:
1.接触器种类选择:根据接触器控制负载性质相应选择直流接触器交流接触器;般场合选用电磁式接触器,频繁操作带交流负载场合,选用带直流电磁线圈交流按触器.
2.接触器使用类别选择:根据接触器所控制负载工作任务选择相应使用类别接触器.负载般任务则选用AC—3使用类别;负载重任务则应选用AC-4类别,负载般任务与重任务混合,则根据实际情况选用AC—3或AC-4类接触器,选用AC—3类,应降级使用.
3.接触器额定电压确定: 接触器主触额定电压应根据主触所控制负载电路额定电压确定.
4.接触器额定电流选择 般情况,接触器主触额定电流应于等于负载或电机额定电流,计算公式
式I.——接触器主触额定电流(A);
H ——经验系数,般取l～1.4;
P.——控电机额定功率(kw);
U.——控电机额定线电压(V).
接触器用于电机频繁起,制或反转场合,般其额定电流降等级选用.
5.接触器线圈额定电压确定: 接触器线圈额定电压应等于控制电路电源电压.保证安全,般接触器线圈选用110V,127V,并由控制变压器供电.控制电路比较简单,所用接触器数量较少,省控制变压器,选用380V,220V电压.
6.接触器触数目: 三相交流系统般选用三极接触器,即三主触,需要同控制胜线,则选用四极交流接触器.单相交流直流系统则用两极或三极并联接触器.交流接触器通三主触四至六辅助触,直流接触器通两主触四辅助触.
7.接触器额定操作频率 交,直流接触器额定操作频率般600/h,1200/h等几种,般说,额定电流越,则操作频率越低,根据实际需要选择.
二,电磁式继电器选择
应根据继电器功能特点,适用性,使用环境,工作制,额定工作电压及额定工作电流选择.
1.电磁式电压继电器选择
根据控制电路作用,电压继电器电压继电器欠电压继电器两种类型.
表10-3列电磁式继电器类型与用途.
交流电压继电器选择主要参数额定电压作电压,其作电压按系统额定电压1.l-1.2倍整定.
交流欠电压继电器用般交流电磁式电压继电器,其选用要满足般要求即,释放电压值特殊要求.直流欠电压继电器吸合电压按其额定电压0.3-0.5倍整定,释放电压按其额定电压0.07-0.2倍整定.
2.电磁式电流继电器选择
根据负载所要求保护作用,电流继电器欠电流继电器两种类型.
电流继电器:交流电流继电器,直流电流继电器.
欠电流继电器:直流欠电流继电器,用于直流电机及电磁吸盘弱磁保护.
电流继电器主要参数额定电流作电流,其额定电流应于或等于保护电机额定电流;作电流应根据电机工作情况按其起电流1.1.3倍整定.般绕线型转异步电机起电流按2.5倍额定电流考虑,笼型异步电机起电流按4-7倍额定电流考虑.直流电流继电器作电流接直流电机额定电流1.1-3.0倍整定.
欠电流继电器选择主要参数额定电流释放电流,其额定电流应于或等于直流电机及电磁吸盘额定励磁电流;释放电流整定值应低于励磁电路工作范围内能现励磁电流,般释放电流按励磁电流0.85倍整定.
3.电磁式间继电器选择
应使线圈电流种类电压等级与控制电路致,同,触数量,种类及容量应满足控制电路要求.
三,热继电器选择
热继电器主要用于电机载保护,应根据电机形式,工作环境,起情况,负载情况,工作制及电机允许载能力等综合考虑.
1.热继电器结构形式选择
于星形联结电机,使用般带断相保护三相热继电器能反映相断线载,电机断相运行能起保护作用.
于三角形联结电机,则应选用带断相保护三相结构热继电器.
2.热继电器额定电流选择
原则按保护电机额定电流选取热继电器.于期工作电机,热继电器热元件整定电流值电机额定电流0.95-1.05倍;于载能力较差电机,热继电器热元件整定电流值电机额定电流0.60.8倍.
于频繁起电机,应保证热继电器电机起程产误作,若电机起电流超其额定电流6倍,并且起间超6S,按电机额定电流选择热继电器.
于重复短工作制电机,首先要确定热继电器允许操作频率,再根据电机起间,起电流通电持续率选择.
四,间继电器选择
1)电流种类电压等级:电磁阻尼式空气阻尼式间继电器,其线圈电流种类电压等级应与控制电路相同;电机或与晶体管式间继电器,其电源电流种类电压等级应与控制电路相同.
2)延式:根据控制电路要求选择延式,即通电延型断电延型.
3)触形式数量:根据控制电路要求选择触形式(延闭合型或延断型)及触数量.
4)延精度:电磁阻尼式间继电器适用于延精度要求高场合,电机式或晶体管式间继电器适用于延精度要求高场合.
5)延间:应满足电气控制电路要求.
6)操作频率:间继电器操作频率宜高,否则影响其使用寿命,甚至导致延作失调.
五,熔断器选择
1.般熔断器选择:根据熔断器类型,额定电压,额定电流及熔体额定电流选择.
(1)熔断器类型:熔断器类型应根据电路要求,使用场合及安装条件选择,其保护特性应与保护象载能力相匹配.于容量较照明电机,般考虑载保护,选用熔体熔化系数熔断器,于容量较照明电机,除载保护外,应考虑短路断短路电流能力,若短路电流较,选用低断能力熔断器,若短路电流较,选用高断能力RLI系列熔断器,若短路电流相,选用限流作用Rh及RT12系列熔断器.
(2)熔断器额定电压额定电流:熔断器额定电压应于或等于线路工作电压,额定电流应于或等于所装熔体额定电流.
(3)熔断器熔体额定电流
1)于照明线路或电热设备等没冲击电流负载,应选择熔体额定电流等于或稍
于负载额定电流,即 IRN≥IN
式IRN——熔体额定电流(A);
IN——负载额定电流(A).
2)于期工作单台电机,要考虑电机起应熔断,即
IRN≥(1.5~2.5)IN
轻载系数取1.5,重载系数取2.5.
3)于频繁起单台电机,频繁起,熔体应熔断,即
IRN≥(3~3.5)IN
4)于台电机期共用熔断器,熔体额定电流
IRN≥(1.5~2.5)INMmax+∑INM
式INMmax——容量电机额定电流(A);
∑INM——除容量电机外,其余电机额定电流(A).
(4)适用于配电系统熔断器:配电系统级熔断器保护,防止越级熔断,使,级熔断器间良配合,选用熔断器应使级(干线)熔断器熔体额定电流比级(支线)熔体额定电流1-2级差.
2.快速熔断器选择
(l)快速熔断器额定电压:快速熔断器额定电压应于电源电压,且于晶闸管反向峰值电压U.,快速熔断器断电流瞬间,高电弧电压达电源电压1.5-2倍.,整流二极管或晶闸管反向峰值电压必须于电压值才能安全工作.即
UF≥KI URE
式UF-硅整流元件或晶闸管反向峰值电压(V);
URE——快速熔断器额定电压(V);
KI——安全系数,般取1,5-2.
(2)快速熔断器额定电流:快速熔断器额定电流效值表示,整流M极管晶闸管额定电流用平均值表示.快速熔断器接交流侧,熔体额定电流
IRN≥KI IZmax
式IZmax——能使用整流电流(A);
KI——与整流电路形式及导电情况关系数,若保护整流M极管,KI按表10-4
取值,若保护晶闸管,KI按表10-5取值.
快速熔断器接入整流桥臂,熔体额定电流
IRN≥1.5IGN
式IGN——硅整流元件或晶闸管额定电流(A).
六,关电器选择
()刀关选择
刀关主要根据使用场合,电源种类,电压等级,负载容量及所需极数选择.
(1)根据刀关线路作用安装位置选择其结构形式.若用于隔断电源,选用灭弧罩产品;若用于断负载,则应选用灭弧罩,且用杠杆操作产品.
(2)根据线路电压电流选择.刀关额定电压应于或等于所线路额定电压;刀关额定电流应于负载额定电流,负载异步电机,其额定电流应取电机额定电流1.5倍.
(3)刀关极数应与所电路极数相同.
(二)组合关选择
组合关主要根据电源种类,电压等级,所需触数及电机容量选择.选择应掌握原则:
(1)组合关通断能力并高,能用断故障电流.用于控制电机逆运行组合关,必须电机完全停止转才允许反向接通.
(2)组合关接线式种,使用应根据需要确选择相应产品.
(3)组合关操作频率宜太高,般宜超300/h,所控制负载功率数能低于规定值,否则组合关要降低容量使用.
(4)组合关本身具备载,短路欠电压保护,需些保护,必须另设其保护电器.
(三)低压断路器选择
低压断路器主要根据保护特性要求,断能力,电网电压类型及等级,负载电流,操作频率等面进行选择.
(1)额定电压额定电流:低压断路器额定电压额定电流应于或等于线路额定电压额定电流.
(2)热脱扣器:热脱扣器整定电流应与控制电机或负载额定电流致.
(3)电流脱扣器:电流脱扣器瞬作整定电流由式确定
IZ≥KIS
式IZ——瞬作整定电流(A);
Is——线路尖峰电流.若负载电机,则Is起电流(A);
K考虑整定误差起电流允许变化安全系数.作间于20ms,取
K=1.35;作间于 20ms,取 K=1.7.
(4)欠电压脱扣器:欠电压脱扣器额定电压应等于线路额定电压.
(四)电源关联锁机构
电源关联锁机构与相应断路器组合关配套使用,用于接通电源,断电源柜
门关联锁,达切断电源才能打门,门关闭才能接通电源效,实现安
全保护.
七,控制变压器选择
控制变压器用于降低控制电路或辅助电路电压,保证控制电路安全靠.控制变压器主要根据二电压等级及所需要变压器容量选择.
(1)控制变压器,二电压应与交流电源电压,控制电路电压与辅助电路电压相符合.
(2)控制变压器容量按列两种情况计算,依计算容量者决定控制变压器容量.
l)变压器期运行,工作负载变压器容量应于或等于工作负载所需要功率,计算公式
ST≥KT ∑PXC
式ST——控制变压器所需容量(VA);
∑PXC——控制电路负载工作电器所需总功率,其PXC电磁器件吸持功
率(W);
KT控制变压器容量储备系数,般取1.1-1.25.
2)控制变压器容量应使已吸合电器起其电器仍能保持吸状态,起电器能靠吸合,其计算公式
ST≥0.6 ∑PXC +1.5∑Pst
式 ∑Pst_同起电器总吸持功率(W).
第六节 电气控制施工设计与施工
,电气设备总体配置设计
组件划原则:
l)功能类似元件组起,构控制面板组件,电气控制盘组件,电源组件等.
2)接线关系密切电器元件置于同组件,减少组件间连线数量.
3)强电与弱电控制相离,减少干扰.
4)求整齐美观,外形尺寸相同,重量相近电器元件组合起.
5)便于检查与调试,需经调节,维护易损元件组合起.
电气设备各部及组件间接线式通:
l)电器控制盘,机床电器进线般采用接线端.
2)控制设备与电气箱间便于拆装,搬运,尽能采用孔接插件.
3)印刷电路板与弱电控制组件间宜采用各种类型接插件.
总体配置设计电气控制总装配图与总接线图形式表达,图用示意式反映各部主要组件位置各部接线关系,走线式及使用管线要求.总体设计要使整系统集,紧凑;要考虑发热量高噪声振电气部件,使其离操作者定距离;电源紧急控制关应安放便且明显位置.
不要多想 这样的提问没有意义
很多烦恼都是我们自己找的

㈣ 电气控制设备设计所遵循的原则

一、电气控制系统设计的基本内容
机械设备的控制系统绝大多数属于电力拖动控制系统，因此生产机械电气控制系统设计的基本内容有以下几个方面：
１．确定电力拖动方案。
２．设计生产机械电力拖动自动控制线路。
３．选择拖动电机及电气元件，制定电器明细表。
４．进行生产机械电力装备施工设计
５．编写生产机械电气控制系统的电气说明书与设计文件
二、电力拖动方案确定的原则
对各类生产机械电气控制系统的设计，首要的是选择和确定合适的拖动方案。
主要根据设备的工艺要求及结构来选用电动机的数量，然后根据各生产机械的调速要求来确定调速方案，同时，应当考虑电动机的调速特性与负载特性相适应，以求得电动机充分合理的应用。
1．无电气调速要求的生产机械
在不需要电气调速和起动不频繁的场合，应首先考虑采用鼠笼式异步电动机。在负载静转矩很大的拖动装置中，可考虑采用绕线式异步电动机。对于负载很平稳、容量大、且起停次数很少时，则采用同步电动机更为合理，不仅可以充分发挥同步电动机效率高、功率因数高的优点，还可以调节励磁使它工作在过励情况下，提高电网的功率因数。
2．要求电气调速的生产机械
应根据生产机械的调速要求（如调速范围、调速平滑性、机械特性硬度、转速调节级数及工作可靠性等）来选择拖动方案，在满足技术指标的前提下，进行经济比较。最后确定最佳拖动方案。
调速范围D＝2～3，调速级数≤2～4。一般采用改变磁极对数的双速或多速笼式异步电动机拖动。
调速范围D＜3，且不要求平滑调速时，采用绕线式转子感应电动机拖动。但只适用于短时负载和重复短时负载的场合。
调速范围D＝3～10，且要求平滑调速时，在容量不大的情况下，可采用带滑差离合器的异步电动机拖动系统。若需长期运转在低速时，也可考虑采用晶闸管直流拖动系统。
调速范围D＝10～100时，可采用直流拖动系统或交流调速系统。
三相异步电动机的调速，以前主要依靠改变定子绕组的极数和改变转子电路的电阻来实现。目前，变频调速和串级调速已得到广泛的应用。
3．电动机调速性质的确定
电动机的调速性质应与生产机械的负载特性相适应。对于双速笼型异步电动机当定子绕组由Δ联接改为YY接法时，转速由低速转为高速，功率却变化不大，适用于恒功率传动；当定子绕组由Y联接改为YY接法时，电动机输出转矩不变，适用于恒转矩传动。对于直流他励电动机，改变电枢电压调速为恒转矩输出；而改变励磁调速为恒功率调速。
若采用不对应调速，即恒转矩负载采用恒功率调速或恒功率负载采用恒转矩调速，都讲使电动机额定功率增大D倍（D 为调速范围），且部分转矩未得到充分利用。所以电动机调速性质是指电动机在整个调速范围内转矩、功率与转速的关系。究竟是容许恒功率输出还是恒转矩输出，在选择条苏方法是，应尽可能使它与负载性质相同。
三、控制方案的确定原则
设备的电气控制方法很多，由继电器接触器的有触点控制，有无触点逻辑控制，有可编程序控制器控制、计算机控制等。总之，合理地确定控制方案，设计实现、简便、可靠、经济、适用的电力拖动控制系统的重要前提。
控制方案的确定，应遵循以下原则：
1．控制方式与拖动需要相适应。控制方式并非越先进越好，而应该以经济效益为标准。控制逻辑简单、加工程序基本固定的生产机械设备，采用继电器接触器控制方式比较合理；对于经常改变加工程序或控制逻辑复杂的生产机械设备，则采用可编程序控制器较为合理。
2．控制方式与通用化程度相适应。通用化是指生产机械加工不同对象的通用化程度，它与自动化是两个概念。对于某些加工一种或几种零件的专用机床，它的通用化程度很低，但它可以有较高的自动化程度，这种机床宜采用固定的控制电路；对于单件、小批量且可以加工形状复杂零件的通用机床，则采用数字程序控制，或采用可编程序控制器控制，因为他们可以根据不同的加工对象而设定不同的加工程序，因而有较好的通用性和灵活性。
3．控制方式应最大限度满足工艺要求。根据加工哦年工艺要求，控制线路应具有自动循环、半自动循环、手动调整、紧急快退、保护性连锁、信号指示和故障诊断等功能，以最大限度满足工艺要求。
4．控制电路的电源应当可靠。简单的控制电路可直接用电网电源，元件较多、电路较复杂的控制装置，可将电网电压隔离降压，以降低故障率。对于自动化程度较高的生产设备可采用直流电源，这有助于节省安装空间，便于同无触点元件连接，元件动作平稳，操作维修也比较安全。
影响方案确定的因素很多，最后选定方案的技术水平和经济水平，取决于设计人员的设计经验和设计方案的灵活运用。

㈤ 一台立式铣床的PLC控制系统设计

1.车床加工论文
2.《如何控制切削量有关方面的论文》
3.数控机床的论文
4.数控编程的论文
5.数控机床的检测与维修的毕业论文
6.稀沥青喷刷机设计开题报告
7.c6150车床数控化改造
8.模具设计毕业论文
9.《六工位卧式镗铣专用加工机床的控制系统设计》
其设计任务如下：
1> 分析六工位卧式镗铣专用加工机床的工艺流程和机床的动作流程
2> 设计其控制系统的硬件
3> 编写其控制系统的软件
要求如下：
1> 画出其硬件原理图
2> 画出PLC接线图
3> 调试系统（这个由我来）
4> 编写毕业设计论文 （1万字以上）
10.《和面机的设计》
11.设计S195柴油机中“最终传动箱壳体”的加工工艺和其中某道工序的专用夹具
12.工程机械的主动减振系统研究
13.关于模具设计油笔笔筒或矿泉水瓶盖的毕业设计论文
14.汽车减震器的论文
15.机械零件加工或车床加工
16.关于印刷机械的工艺与发展
17.5t/h冲天炉热风炉胆的设计
18.从公差标准的发展看中国工业标准化的发展概况及趋势
19.影响数控加工质量的分析
20.数控中心技师论文
21.矿山机械类毕业设计
22.关于机电数控机床
23.机电一体化方面的论文
24.机械产品设计"的论文
25.数控车床加工零件方面的论文
26.NOKIA8210手机外壳注塑模设计
说明书.doc(29页)
8210手机上壳装配图.dwg
顶杆固定板零件图.dwg
动模零件图.dwg
主装配图1.dwg
主装配图2.dwg
27.WY型滚动轴承压装机设计
说明书.doc(29页)
A1液压系统原理1.dwg
总装配图1(A0)A0-00.dwg
总装配图2(A0)B0-00.dwg
定位缸(a2)B-01.dwg
定位缸前缸盖（A2）B0-02.dwg
防尘压盖(a4)B0-03.dwg
法兰盖A4纸B0-06.dwg
后端盖(A4)B0-08.dwg
活塞(A4)B0-07.dwg
活塞杆A4纸B0-05.dwg
夹紧缸A2B0-04.dwg
导向套A4纸03.dwg
顶尖A4纸04.dwg
压装缸A0.dwg
压装缸活塞A4纸02.dwg
压装缸活塞杆A405.dwg
轴承托架a4纸06.dwg
28.XKA5032AC数控立式升降台铣床自动换刀设计
说明书.doc(21页)
1刀库装配图A0.dwg
2自动换刀装置的安装示意图A2.dwg
3机械手装配图A2.dwg
4机械手液压控制图A3.dwg
5蜗杆零件图A2.dwg
机械手换刀过程传动演示.mpg
设计答辩演示文稿.ppt
29.Φ90磨球群铸金属型复合模具设计及制造工艺设计
说明书.doc(46页)
动画演示.mpg
实际生产1.rm
实际生产2.rm
设计答辩演示文稿.ppt
上模A2.dwg
上砂芯A2.dwg
胎具图.dwg
下模A2.dwg
下砂芯A2.dwg
装配图.dwg
30.安全帽注塑模具设计及模腔三维造型CADCAM
说明书.doc(24页)
设计答辩演示文稿.ppt
开合模过程.avi
装配过程.avi
抽芯机构.dwg
定模A1.dwg
动模A1.dwg
动模垫板A2.dwg
零件图A4.dwg
推杆固定板A2.dwg
斜导槽A3.dwg
异型推杆A4.dwg
装配图A0.dwg
31.笔筒抽屉注射模实体设计及数控加工
说明书.doc(22页)
侧型芯A2.dwg
抽屉注射模装配.dwg
定模板兼型腔A1.dwg
零件图A2.dwg
型芯A2.dwg
32.拨叉加工自动线设计
说明书.doc(27页)
A0中间底座装配图(A0).dwg
A3中间底座---零件图(A3).dwg
倒挡拨叉(A3).dwg
电机控制系统工作原理图.dwg
电气图(A2).dwg
副变速拨叉(A3).dwg
刚性主轴(A2).dwg
滑台装配图(A0).dwg
集中控制图(A2).dwg
加工示意图(A3).dwg
快挡拨叉(A3).dwg
随性夹具输送系统图(A3).dwg
自动线工艺过程图(A3).dwg
自动线总体布置图(A0).dwg
加工动画.avi
33.长度计数器盖模具设计
说明书.doc(21页)
凹模A3.dwg
模具整体图A0.dwg
凸模A3.dwg
型腔设计图A2.dwg
制品A4.dwg
主流道衬套A4.dwg
34.充电器外壳注塑模具设计及型腔CADCAM
说明书.doc(22页)
注塑模拟.mpg
装备动画.mpg
设计答辩演示文稿.ppt
零件图.dwg
零件图A0.dwg
零件图A1.dwg
装备图A0.dwg
35.抽屉注塑模具设计
说明书.doc(22页)
侧型芯A2.dwg
侧型芯.dwg
抽屉注射模装配A0-O0-00.dwg
导轨块A4.dwg
定模板兼型腔A2.dwg
定模板兼型腔.dwg
定位圈A4.dwg
零件图A2.dwg
零件图.dwg
斜导柱A4.dwg
型芯A2.dwg
型芯.dwg
36.大口杯盖注塑模设计
说明书.doc(24页)
杯盖.DWG
顶杆.dwg
定位环.DWG
上模零件图.DWG
下模零件图.DWG
主流道衬套.DWG
装配图.dwg
37.大型管材相贯线切割机设计
说明书.doc(26页)
设计答辩演示文稿.ppt
两轴联动.avi
手动调节割炬.avi
四轴联动.avi
支架装配.avi
相贯线切割机软件系统.exe
A0Z轴方向工作滑台装配.dwg
A0割炬支架装配.dwg
A1相贯线切割机总体布局图.dwg
A1硬件连接线路图.dwg
38.多功能甘蔗中耕田管机改进设计
说明书.doc(26页)
端盖(A3).dwg
驱动轮(A2).dwg
驱动轮装配(A1).dwg
行走系(A0).dwg
张紧轮装配图(A1).dwg
支架(A0).dwg
支重轮轴(A4).dwg
支重轮装配(A2).dwg
39.甘蔗收获机剥叶和集拢环节的设计
说明书.doc(26页)
甘蔗剥叶机和集拢装置A2.dwg
剥叶片A4.dwg
扫叶片A4.dwg
橡胶棒A2.dwg
橡胶棒依附圆筒A2.dwg
装配图俯视图.dwg
装配图右视图.dwg
装配图主视图.dwg
40.甘蔗种植机机构设计
说明书.doc(26页)
机架装配图A0.dwg
四张A2图纸.dwg
行走机构装配图A0.dwg
41.高硬度辊筒注塑模设计
说明书.doc(25页)
设计答辩演示文稿.ppt
浇口套零件图A4.dwg
零件图A0.dwg
零件图A2.dwg
装配图A0.dwg
42.海工码头工字钢数控切割设备
说明书.doc(24页)
布局零件图A2.dwg
回转机构装配图A1.dwg
回转零件图A2.dwg
液压缸装配图A3.dwg
整体布局图A1.dwg
43.渐开线斜齿轮注塑模设计
说明书.doc(22页)
斜齿轮注塑模装配图.dwg
斜齿轮型腔.dwg
型腔衬套.dwg
渐开线斜齿轮.dwg
主流道衬道.dwg
定模型腔.dwg
44.经济型数控系统研究与设计
说明书.doc(62页)
A1数控操作面板外形图.dwg
A1系统连接图.dwg
A3板式结构图.dwg
数控机床操作面板A2.dwg
系统电气原理图A0.dwg
45.沐浴露瓶盖注塑模具结构设计
说明书.doc(28页)
定模板.dwg
定模型芯.dwg
动模板.dwg
动模型芯.dwg
上瓶盖.dwg
下瓶盖.dwg
装配图.dwg
46汽车发动机连杆称重去重自动线设计
说明书.doc(21页)
设计答辩演示文稿.ppt
布局图A0.dwg
分类机A0.dwg
进退液压缸零件图A2.dwg
连杆部件总成图A2.dwg
连杆零件图A2.dwg
连杆上端盖A3.dwg
输送装置A0.dwg
专用部件输送装置液压缸A1.dwg
自动线工作循环时间表A4.dwg
自动线控制框图A2.dwg
47.汽车发动机连杆大小头孔中心线平行度自动检测装置设计
说明书.doc(25页)
动画.mpg
答辩演示幻灯片.ppt
A0汽车连杆大小头平行度自动检测装置设计装配图.dwg
测试箱装配图A1.dwg
连杆总成图A3.dwg
数控系统控制电路图A1.dwg
液压夹紧系统原理图A4.dwg
支座零件图A2.dwg
48.全液压多功能甘蔗收获机设计收割输送装置设计
说明书.doc(16页)
割梢去头刀片A4.dwg
甘蔗收获机收割去头机构装配图.dwg
喂入机构部件图.dwg
割蔗头蔗梢部件图.dwg
49.三自由度圆柱坐标型工业机器人设计
说明书.doc(24页)
答辩演示幻灯片.ppt
工作空间图.dwg
机构简图.dwg
导向套.dwg
支架.dwg
支座.dwg
转动壳体.dwg
支座和手臂装配图.dwg
终端执行器.dwg
实体.mpg
动画.mpg
50.洗衣机波轮注射模设计
说明书.doc(26页)
A2定位圈.dwg
A0 装配图.dwg
A1凹模.dwg
A2凹模套板.dwg
A2动模固定板.dwg
A3浇口套.dwg
A3凸模.dwg
A4浇口套.dwg
制品.dwg
51.相机壳下盖注塑模具设计
说明书.doc(27页)
模具组合动画.avi
脱模动画.avi
凹模.DWG
零件.DWG
模具装配图.dwg
凸模.DWG
52.行星齿轮的注塑模具设计及其模腔三维造型CADCAM
说明书.doc(24页)
垫板A2.dwg
垫块A3.dwg
定模板.dwg
定模固定板A3.dwg
动模板.dwg
浇口套A3.dwg
推杆固定板A2.dwg
行星齿轮零件A3.dwg
装配图A0.dwg
53.扬声器模具设计
说明书.doc(31页)
盖板.dwg
上垫板.dwg
凸模固定板.dwg
下垫板.dwg
下模固定板.dwg
卸料板.dwg
上顶块.dwg
下顶块.dwg
冲孔凸模.dwg
二模凹模.dwg
二模凸模.dwg
拉深冲孔凸凹模.dwg
落料凹模.dwg
落料拉深模凸凹模.dwg
凸模(二模).dwg
模柄.dwg
第二模具总装配图.dwg
总装配图.dwg
54.液压控制阀的理论研究与设计
说明书.doc(29页)
A0溢流阀装配图.dwg
A1溢流阀先导阀体.dwg
A1溢流阀主阀体.dwg
A1溢流阀主阀芯.dwg
A4溢流阀调节杆.dwg
A4溢流阀调压螺帽.dwg
A4溢流阀先导阀芯.dwg
A4溢流阀先导阀座.dwg
A4溢流阀主阀座.dwg
55.运送铝活塞铸造毛坯机械手设计
说明书.doc(26页)
答辩演示幻灯片.ppt
实体.mpg
动画.mpg
装配图A0.dwg
末端执行器A1.dwg
传动轴A2.dwg
底座A2.dwg
底座上端盖A2.dwg
齿轮轴A3.dwg
底座转盘A3.dwg
工作空间图A3.dwg
传动轴底部端盖A4.dwg
导向杆前支架A4.dwg
导向套A4.dwg
机构简图A4.dwg
上下导向杆A4.dwg
楔块A4.dwg
支承端盖A4.dwg
56.发动机三维设计
说明书.doc(45页)
发动机.mpg
剖视.mpg
气门相位.mpg
发动机总装配图.dwg
30多张三维设计图 PRO/E

㈥ 基于PLC的水厂控制系统设计

1 引言

随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和数量越来越多，而且功能也日趋完善。在自来水厂中应用越来越广泛，不但能够提高水厂自动化水平，加快生产速度，降低生产成本，而且还可以提高供水质量。但是，PLC品种繁多，其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同，适用场合也各有侧重，对其技术性能、使用环境条件了解不清，或对PLC系统要求掌握不够，就会大材小用，造成不必要的浪费或事故频发，影响生产。

2 自来水厂PLC的选择

2.1 提倡选择模快式PLC

按结构形式PLC可分为整体式和模块式。整体式PLC将电源、CPU、I/O部件都集中装在一个机箱内。模块式PLC结构是将PLC各部分分成若干个单独的模块，如CPU模快、I/O模快等。考虑到自来水厂改建(特别是节能、更换旧设备方面)、扩建和PLC故障率95%都是发生在I/O部件损坏;同时模块式PLC的配置灵活，装配和维修方便，水厂设备、工艺的改变只要将相应的I/O模快更换或扩展再经编程就可方便实现自动化。因此，从长远来看，提倡选择模块式PLC。

2.2 统一选择机型
在选择PLC时，要注意售后服务是否有保障，同时兼顾水厂日后维修上的便利、备用件的库存和软件编程方面。而常见的制取自来水的步骤主要分为:混凝、沉淀、过滤、消毒和储存。在功能满足要求的前提下，选择的机型最好都选择同一间公司的产品。

2.3 根据输入和输出选择
自来水厂中的主要设备有:反应池、澄清池、滤池、清水池、加氯机、氯吸收装置、空气压缩机、鼓风机、加药设备、阀门、泵、混合设备、计量设备。根据控制系统的要求和采用的控制方法，对于每一个被控对象，所用的I/O点数不会轻易发生变化，根据需要的I/O点数选用I/O模块可与主机灵活地组合使用，但是考虑到以后工艺和设备的改动，或I/O点的损坏、故障等，一般应保留1/8的裕量。
除了I/O点的数量，还要注意输入和输出信号的性质、参数和特性要求等。如水厂中阀门是模拟量还是开关量控制;PH计、流量计、浊度计、余氯计、液位计等水质监控仪表信号源是电压输出型还是电流输出型，是有源输出还是无源输出，及其继电器输出是NPN输出型还是PNP输出型。另外，还要注意输出端点的负载特点(负载电压、电流的类型)，数量等级以及对响应速度的要求等。
据此，来选择和配置适合输入输出信号特点和要求的I/O模块。

2.4 根据存储器容量选择
通常，PLC的存储器容量以字为单位，如64k字等，应用程序所需存储器容量可以预先进行估算。选择和计算的第一种方法是:根据编程使用的节点数精确计算存储器的实际使用容量。第二种为估算法，用户可根据控制规模和应用目的，按照附表的公式来估算。

使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型，必要时也可专门进行存储器的扩充设计。为了使用方便同时考虑到水厂工艺、设备的改动和编程时的需要，一般应该留有25％～30％的裕量。
2.5 根据通信要求选择
目前，PLC采用了各种工业标准，如IEC 61131、IEEE802.3以太网、TCP/IP、UDP/IP等，各种事实上的工业标准，如Windows NT、OPC等，融合了IT技术，可与智能MCC马达控制中心、其它运行控制系统、电控设备、变频器和软起动器等连成系统。
而当前自来水厂自动化应用的最多的是工业电脑和PLC组成控制系统，系统中一般PLC分为取水泵站、投加站、滤池站和送水泵站，站与站之间要传递监控的参数，如余氯、流量、浊度等，并且由中控室的电脑集中控制，通讯的基本要求是实时、稳定可靠、经济。水厂要根据自身的设备、投入的资金、响应速度、以后的发展，选择易于扩展、连接、发展成熟的现场总线、网络，如以太网、PROFIBUS、Modbus、FIPIO、Asi等，从而有侧重地选定PLC通讯模块。

3 维护时要注意的问题

(1) PLC安装的地点应避免太阳光直接照射，保证有足够的散热空间和通风条件，避免安装在干扰严重、高温、高湿度有粉尘、不清洁以及有腐蚀气体的环境中。另外，PLC要安装在有振源的地方时应采取减振措施。
(2) 不要为了节约投资而将输入、输出线同用一根电缆，同时动力电缆和控制电缆要分开铺设，避免干扰。
(3) 安装完毕，要检查清楚，把细短线、铜屑、铁屑、螺丝清理干净，方可通电。投入使用后，定期检查安装是否牢固和端子、模块的连接接线是否可靠，定期清扫灰尘，确保安全。
(4) 为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给PLC接上专用地线，接地点应与动力设备(如电机)的接地点分开，平常要注意检查PLC的接地是否良好。
(5) 控制PLC的工作环境(0~50℃为宜)，必要时要采用强迫风冷冷却方式，可以有效地提高它的工作效率和寿命。
(6) PLC外部的输出元件，如电磁阀、接触器等的故障率远远高于PLC本身的故障率，若连接输出元件的负载短路，将会烧毁PLC的印制电路板。因此，应选用适当容量的熔丝保护输出元件，切忌盲目更换。另外，采用继电器输出时，承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，采用的继电器工作寿命要求长。
(7) 某些易损坏的部件，如I/O模块，要适当的购买备件;要注意定期检查防雷设施，防止雷击造成PLC损坏。

4 结束语

事实证明，PLC的功能很好地满足了近90%的工业控制需要。PLC硬件和软件的形态，随着微电子技术和IT的发展而不断改进，利用PLC来实现保护和故障诊断系统，可减少故障率，提高可靠性。在应用上方便灵活，价格便宜，运行可靠，有利于保护和故障诊断、实施及维护。
在实际工作中，选择PLC时还要依据实际情况做出适当的调整，以便设计出满足期望的控制系统。

㈦ 电工知识

二 常用电工仪表和测试的认识及应用
1. 电工仪表的基本原理
磁电式仪表用符号 ‘∩’表示.其工作原理为：可动线圈通电时，线圈和永久磁铁的磁场磁场相互作用的结果产生电磁力，从而形成转动力矩，使指针偏转．
电磁式仪表用符号 ‘ ‘表示,分为吸引型和排斥型两种.
吸引型电磁式仪表工作原理：线圈通电后,铁片被磁化,无论在那种情况下都能使时钟顺时方向转动.
排斥型电磁式仪表工作原理：线圈通电后,动定铁片被磁化, 动定铁片的同极相对,互相排斥,使动铁片转动.
电动式仪表用符号 ‘ ‘表示. 其工作原理为：固定线圈产生磁场,可动线圈有电流通过时受到安培力作用,使指针顺时针转动.
2. 常用的测量仪表
电工测量项目：电流、电压、电阻、电功率、电能、频率、功率因素等.
电流表和电压表
电流测量
电流测量的条件：电流表须与被测电路串联；电流流量不超过量程．
电流测量的方法：
a图 电流表直接接入式
UE 负载 适用:交直流小电流测量
A

b图 直流电流表与分流器接入
UE A R不 适用:扩大仪表量程

RfL的确定：1. 测出R表;2.定出量程范围

例:假定A表的量程为A1(1A,1m)
解:因U表=RfL,则A1 x R表 = (A2 – A1) x RfL
1 x 0.1 = (10 – 1) x RfL
即RfL = = m
c图 交流电流表通过电流互感器接入
R 适用:交流大电流测量

A

互感器的选用：
1) 选用穿互感器的匝数必须满足母线电流,小于允许电流;
2) 购买配套仪表:例如选用1匝150/5,则选用150/5仪表

电压测量
电压测量条件：电压表必须与被测电流并联,电压值不得超出量程.

电压测量方法：
a图 直接接入法
R 适用:交直流低压测量
V

b图 通过附加电阻加入
R 适用:扩大仪表量程,一般不超过2000V
V
c图
通过电流互感器接入
V 适用:交流高电压测量
R
电功率测量
功率表的选用：功率表大都采用电动式.因为要反映电压、电流要素,要使实际电压小于电压线圈耐压,实际电流小于电流线圈额定电流.
接线守则：符号 ‘*’,端接电源.电流端钮与电路串联,电压端钮与电路并联.
接线图：
I2 *
A B
I1 * A1 a R
R 负载

单相功率及三相功率测量接线：
a图 *W
A * 测量出ZA的功率