双料斗皮带传输机控制版本1

扬州大学本科生课程设计报告题目双料斗皮带传输机控制课程电气控制及可编程控制器专业电气工程及其自动化班级学号姓名指导老师李新兵王永华蒋步军完成日期2012年6月目录1绪论…………………………………………………………………………….11.1课程题目…………………………………………………………………11.2设计目的及要求…………………………………………………………11.3原始资料…………………………………………………………………11.4课题要求…………………………………………………………………21.5日程安排…………………………………………………………………21.6主要参考书………………………………………………………………22器件选择……………………………………………………………………….32.1总体结构…………………………………………………………………32.2具体器件的选择…………………………………………………………32.2.1传输电动机的选择……………………………………………….…32.2.2时间继电器的选择……………………………………………….….32.2.3接触器的选择…………………………………………….…….……62.2.4热继电器的选择…………………………………………………….72.2.5熔断器及断路器的选择………………………………………………112.2.6开关按钮及信号灯和端子的选择……………………………………123程序设计…………………………………………………………………….…143.1总体设计思路…………………………………………………….…….143.2PLC输入输出口分配…………………………………….…….……….143.3PLC设计的程序流程图............................................................................153.4主电路设计……………………………………………….………….….153.5皮带传输机装置的输入输出I/O接线图…………….………....…….93.6皮带传输机装置的梯形图及编程…………….………....…….….4安装、接线及系统联合测试…………………………………………………125后期工作………………………………………………………………………136总结……………………………………………………………………………147参考文献………………………………………………………………………111绪论1.1、课程题目双料斗皮带运输机控制1.2、设计目的及要求1、熟悉电气控制系统的一般设计原则、设计内容及设计程序。2、掌握电气设计制图的基本规范，熟练掌握PLC程序设计的方法和步骤。3、学会收集、分析、运用电气设计有关资料及数据。4、培养独立工作和工程设计能力以及综合运用专业知识解决实际工程技术问题的能力。1.3、原始资料如图所示为双料斗皮带运输机传输系统示意图。图中由3个电动机KM3、KM4、KM5分别控制3个2.5kw皮带传输机，由开关KM1和KM2为1.5kw电机分别控制料斗的底门。要求设计满足下述控制要求的PLC程序。++KM3++KM4++KM5KM1KM2双料斗皮带传输机传输系统（1）工作方式。根据配料比例的要求，KM2间断工作。启动后，KM2打开5s，关闭5s，间断工作。KM1、KM2、KM3、KM4、KM5为不间断工作，通过外部开关可以选择设置KM2的间断工作时间分别为5s、10s、15s。（2）启动操作方式。该设备遵循下面的顺序启动：KM5首先工作，延时5s后，KM3和KM4投入工作；再延时5s，KM1和KM2开始工作。（3）停止操作方式。该设备遵循下面的顺序停止：首先KM1和KM2停止工作，延时5s后，KM3和KM4停止工作，再延时5s，KM5停止工作。2（4）故障停车方式①若KM1或KM2出现故障，KM1、KM2立即关闭，延时5s，KM3、KM4停止运行，再延时5s，KM5停止运行。②若KM3或KM4出现故障，KM1、KM2和KM3、KM4立即停止工作，KM5延时5s后停止工作。③若KM5出现故障，KM1、KM2、KM3、KM4、KM5立即停止工作。1.4、课题要求1、设计原则：国家现行有关电气设计规范及主管部门规定等。2、设计范围：控制系统主电路及控制电路设计，电器设备选型。3、设计成果：课程设计报告（设计说明书及计算书等），主电路图、控制电路图、流程图、I/O端子接线图、梯形图及程序。（所有成果均应为打印稿）1.5、日程安排本次课程设计时间共一周，进度安排如下：1、设计准备，熟悉有关电气设计规范，熟悉课题设计要求及内容。（1天）2、分析控制要求、主电路及控制电路方案设计。（1天）3、绘制控制流程图、I/O端子接线图。（1天）4、梯形图设计、编制程序及程序说明。（1天）5、整理计算书及图纸、写课程设计报告。（1天）1.6、主要参考书1、《电气控制与可编程控制器应用技术》郁汉琪主编东南大学出版社2、《工厂电气控制技术》方承远主编机械工业出版社3、《可编程控制器原理应用网络》徐世许主编中国科学技术大学出版社4、《工厂常用电气设备手册》（第2版）上、下册中国电力出版社32器件选择2.1总体结构从图2-1中所示为双料斗皮带运输机传输系统示意图，如图2-1所示。此装置需要控制的元件有：图中由3个电动机KM3、KM4、KM5分别控制3个2.5kw皮带传输机，由开关KM1和KM2为1.5kw电机分别控制料斗的底门。++KM3++KM4++KM5KM1KM2图2.1双料斗皮带运输机2.2具体器件的选择2.2.1传输电动机的选择三相异步电机，直流电机等电机中，选择3个2.5kw皮带传输机，2个5kw控制斗料开关电机2.2.2时间继电器的选择对于延时要求不高的场合，一般选用电磁阻尼式或空气阻尼式时间继电器；对延时要求较高的，可选用电动机式或电子式时间继电器。对于电磁阻尼式和空气阻尼式时间继电器，其线圈电流种类和电压等级应与控制电路相同；对于电动机式和电子式时间继电器，其电源的电流种类和电压等级应与控制电路相同。按控制电路要求选择通电延时型或断电延时型以及触头延时型式(是延时闭合还是延时断开)和数量。最后考虑操作频率是否符合要求。（一）电子式时间继电器电子式时间继电器常用的有阻容式时间继电器，它是利用电容对电压变化的阻尼作用来实现延时的。这类产品具有延时范围广、精度高、体积小、耐冲击、耐振动、调节方便以及寿命长等优点。这类产品有JSl3、JSl4、JSl5及JS20系列，4其中JS20系列为全国推广的统一设计产品，与其它系列相比，具有通用性、系列性强，工作稳定可靠，精度高，延时范围广，输出触头容量大等特点。它的改进型产品采用了可编程定时器集成电路，且增加了脉动型产品，进一步提高了延时精度和延时范围。．JS20系列晶体管时间继电器适用于交流50Hz、电压380V及以下或直流110V及以下的控制电路，作为时间控制元件，按预定的时间延时，或周期性地接通或分断电路。JS20系列晶体管时间继电器具有保护式外壳，全部元件装在印制电路板上，然后与插座用螺钉紧固，装入塑料壳中。外壳表面装有铭牌，其上有延时刻度，并有延时调节旋钮。它有装置式和面板式两种型式，装置式具有带接线端子的胶木底座，它与继电器本体部分采用插座连接，然后用底座上的两只尼龙锁扣锚紧。面板式采用的是通用的八大脚插座，可直接安装在控制台的面板上。JS20系列晶体管时间继电器有通电延时型、带瞬动触头的通电延时型、断电延时型和改进型等。562.2.3接触器的选择接触器使用广泛，但随使用场合及控制对象不同，接触器的操作条件与工作繁重程度也不同。因此，必须对控制对象的工作情况以及接触器性能有一较全面的了解，才能作出正确的选择，保证接触器可靠运行并充分发挥其技术经济效果。为此，应根据以下原则选用接触器。1．根据主触头接通或分断电路的电流性质来选择直流还是交流接触器。2．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。如负载为一般任务则选用AC-3使用类别；负载为重任务时选用AC-4使用类别。3．根据负载的功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。当接触器的使用类别与所控制负载的工作任务相对应时，一般应使接触器主触头的电流额定值与所控制负载的电流值相当，或稍大一些。若不对应，如用AC-3类的接触器控制AC-3与AC-4混合类负载时，则应降低电流等级使用。4．根据被控电路电压等级来选择接触器的额定电压。5．根据控制电路的电压等级来选择接触器线圈的额定电压等级。（一）CJ20系列交流接触器CJ20系列交流接触器适用于交流50Hz、电压至660V、电流至630A的电力系统，供远距离接通和分断线路，以及频繁地起动及控制电动机用。其机械寿命高达1000万次，电寿命为120万次，主回路电压可由380V至660V，部分可达1140V，规格齐全，直流控制可考虑特殊订货。CJ20系列交流接触器为直动式，主触头为双断点，磁系统为U形，采用优质吸震材料作缓冲，动作可靠。接触器采用铝基座，陶土灭弧罩，性能可靠，辅助触头采用通用辅助触头，根据需要可制成各种不同组合以适应不同需要。该系列接触器的结构优点是体积小，重量轻，易于维修保养，安装面积小，噪声低等。（二）B系列交流接触器这是一种新型的接触器，它是引进德国BBC公司生产线和生产技术而生产的交流接触器。该系列接触器的工作原理与我国现有的交流接触器相同，但因采用了合理的结构设计、合理的尺寸参数的配合和选择，各零件按其功能选用最合适的材料和采用先进的加工工艺，故产品具有较高的技术经济指标。B系列接触器7具有正装式结构与倒装式结构两种布置形式。正装式结构，即触头系统在前面，磁系统在后面靠近安装面，属于这种结构形式的有B9、B12、B16、B25、B30、B460及K型七种。倒装式结构，即触头系统在后面，磁系统在前面。这种布置由于磁系统在前面，便于更换线圈；由于主接线端靠近安装面，使接线距离短，能方便接线；便于安装多种附件如：辅助触头、TP型气囊式延时继电器、VB型机械联锁装置、WB型自锁继电器及连接件。从而扩大使用功能，本系列中型号B37—B370的8档产品均属此种结构。另外，接触器各零部件和组件的连接多采用卡装或用螺钉组件；接触器均有附件的卡装结构，而且B系列接触器通用件多，零部件基本通用。有多种电压线圈供用户选用。所以，B系列交流接触器适用于交流50Hz或60Hz、额定电压至660V、额定电流至475A的电力线路，供远距离接通与分断电路或频繁地控制交流电动机起动、停止之用，它具有失压保护作用，常与T系列热继电器组成电磁起动器。此时具有过载及断相保护作用。2.2.4热继电器的选择热继电器主要用于电动机的过载保护，因此必须了解电动机的工作环境、起动情况、负载性质、工作制及允许的过载能力。应使热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下，并尽可能接近，以便充分发挥电动机的过载能力，同时对电动机短时过载和起动瞬间不受影响。热继电器的选择与所保护电动机的工作制度密切相关，现分述如下：长期工作或间断长期工作制时：1)为保证热继电器在电动机起动过程中不产生误动作。选取热继电器在6IN，下动作时间的0.5~0.7可返回时间的热继电器。6IN下动作时间可在热继电器安秒特性上查获。2)热继电器整定电流范围的中间值为电动机的额定电流。使用时，应将热继电器整定电流旋钮调至该额定值，否则起不到保护作用。3)电动机断相保护时热继电器的选择。选用何种热继电器作电动机断相保护是与电动机定子绕组的接线形式直接有关。8当电动机定子绕组为Y接时，带断相保护和不带断相保护的三相热继电器接在相线中，在发生三相均匀过载、不均匀过载或发生一相断线时，因流过热继电器的电流即为流过电动机绕组的电流，所以热继电器可以如实反映电动机过载情况，它们均可实现电动机断相保护。当电动机定子绕组接成Δ接时，为实现断相保护，带断相保护和不带断相保护的热继电器接人电动机定子电路的方式便不同。对于不带断相保护的热