【正文】 停止運(yùn)行。在曝氣管路上安裝了排空電磁閥，當(dāng)電動閥門自動關(guān)閉后，排空電磁閥開起，羅茨風(fēng)機(jī)延時空載起動，然后排空電磁閥關(guān)閉，污水池開始曝氣。 納入污水~排空電磁閥空氣風(fēng)機(jī)生物菌泥污水處理池水位電極1 清水泵清水池 水位電極2 清水泵 中水中水箱上水電磁閥水位電極電動閥 圖 111 SBR 廢水處理系統(tǒng)示意圖 污水處理的第一階段：當(dāng)污水池中的水位處于低水位或無水狀態(tài)時，電動閥會自動開起納入污水。廢水處理過程中環(huán)境溫度對菌群代謝產(chǎn)生的作用直接影響廢水處理效果，因此采用地埋式磚混結(jié)構(gòu)處理池以降低溫度對處理效果的影響。 4) 繪制并修改工藝設(shè)計(jì)草圖后，使可按機(jī)械、電氣制圖要求繪制工程圖。 8) 根據(jù)完善后的設(shè)計(jì)草圖，按電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制電氣原理線路圖，按《電氣技術(shù)中的項(xiàng)目代號》要求標(biāo)注器件的項(xiàng)目代號，按《絕緣導(dǎo)線的標(biāo)記》的要求對線路進(jìn)行統(tǒng)一編號。 ④ 檢查 各種保護(hù)能否實(shí)現(xiàn)。 5) 總體檢查、修改、補(bǔ)充及完善。 ④ 設(shè)置短路保護(hù) 以及設(shè)計(jì)任務(wù)書中要求的位置保護(hù)（如極限位、越位、相對位置保護(hù)）、電壓保護(hù)、電流保護(hù)和各種物理量保護(hù)（溫度、壓力、流量等）。 ⑥ 考慮其他特殊要求：調(diào)速要求、主電路參數(shù)測量、信號檢測等。 ② 根據(jù)運(yùn)動要求決定轉(zhuǎn)向控制。 1．原理圖設(shè)計(jì)的步驟 1) 根據(jù)要求擬定設(shè)計(jì)任務(wù)。對于每位設(shè)計(jì)者只需完成其中一部分。 6) 說明書要求。 2) 拖動方式、運(yùn)動部件的動作順序、各動作要求和控制要求。 4) 說明書要求文字通順、簡練，字跡端正、整潔。 為保證順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)： 1) 在接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)度計(jì)劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時間。 機(jī)電 設(shè)計(jì)必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計(jì)之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念。 機(jī)電 設(shè)計(jì)包含原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩個方面，不能忽視任何一面，對于應(yīng)用型人才更應(yīng)重視工藝設(shè)計(jì)。 1 機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 課程設(shè)計(jì)的目的、要求、任務(wù)及方法 要完成好 機(jī)電 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，除掌握必要的 機(jī)電 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識外，還必須經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐，深入生產(chǎn)現(xiàn)場，將不斷積累的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中來。課程設(shè)計(jì)屬于練習(xí)性質(zhì)，不強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)結(jié)果直接用于生產(chǎn)。 課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書 的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報告和編制技術(shù)資料的能力。 2) 在方案確定過程中應(yīng)主動提出問題，以取得指導(dǎo)數(shù)師的幫助，同時要廣泛討論，依據(jù)充分。 5) 應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成所有的設(shè)計(jì)任務(wù)。 3) 聯(lián)鎖、保護(hù)要求。 原理設(shè)計(jì)的中心任務(wù)是繪制電氣原理圖和選用電器元件。原理圖及工藝圖樣均應(yīng)按要求繪制，元器件布置圖應(yīng)標(biāo)注總體尺寸、安裝尺寸和相對位置尺寸。 2) 根據(jù)拖動要求設(shè)計(jì)主電路。 ③ 根據(jù)每臺電動機(jī)的工作制 ，決定是否需要設(shè)置過載保護(hù)或過電流控制措施。 3) 根據(jù)主電路的控制要求設(shè)計(jì)控制回路，其設(shè)計(jì)方法是： ① 正確選擇控制電路電壓種類及大小。 ⑤ 根據(jù)拖動要求，設(shè)計(jì)特殊要求控制環(huán)節(jié)，如自動抬刀、變速與自動循環(huán)、工藝參數(shù)測量等控制。主要內(nèi)容包括： ① 校核各種動作控制是否滿足要求，是否有矛盾或遺漏。 ⑤ 檢查發(fā)生誤操作所引起的后果與防范措施。 2．工藝設(shè)計(jì)步驟 1) 根據(jù)電氣設(shè)備的總體配置及電器元件的分布狀況和操作要求劃分電器組件，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖和接線圖。最后按設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)結(jié)果編寫設(shè)計(jì)說明書及使用說明書。同時， SBR 廢水處理技術(shù)工藝參數(shù)變化大，硬件設(shè)計(jì)選型與設(shè)備調(diào)試比較復(fù)雜，采用先進(jìn)的 PLC 控制技術(shù)可以提高 SBR廢水處理的效率，方便操作和使用。當(dāng)污水池納入的污水至正常高水位時，電動閥自動關(guān)閉，污水池中污水呈微氧和厭氧狀態(tài)。當(dāng)曝氣處理結(jié)束后，排空電磁閥再次開起，羅茨風(fēng)機(jī)空載停機(jī)，然后排空電磁閥延時關(guān)閉。這時 2清水泵自動起動向中水箱泵水，當(dāng)水箱內(nèi)達(dá)到正常高水位時， 2清水泵自動停止運(yùn)行，這時中水箱內(nèi)的水全部完成處理過程。 SBR 廢水處理技術(shù)針對污水水質(zhì)不同選用生物菌群不同，工藝要求要求有所不同，電氣控制系統(tǒng)應(yīng)有參數(shù)可修正功能，以滿足廢水處理的要求。 曝氣羅茨風(fēng)機(jī)： TSA40， ， 。 3) 電動閥上驅(qū)動電動機(jī)為正、反轉(zhuǎn)雙向運(yùn)行，因此要在 PLC 控制回路加互鎖功能。 7) 選擇電器元件、編制元器件目錄表。 2) 污水池、清水池、中水水箱水位檢測開關(guān)，在選型時考慮抗干擾性能，選用電極考慮耐腐蝕性。 6) 主電路用斷路器，各負(fù)載回路和控制回路以及 PLC 控制回路采用熔斷器，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。 9) PLC 自身配有 24V 直流電源，外接負(fù)載時考慮其供電容量。 2) 電動機(jī) M M M M4 由熱繼電器 FR FR FR FR4 實(shí)現(xiàn)過載 保護(hù)。 FU FU6 分別完成交流控制回路和 PLC 控制回路的短路保護(hù)。 PLC 供電回路采用隔離變壓器 TC，以防止電源干擾。 5) 上水電磁閥 YA1 和指示燈 HL排空電磁閥 YA2，分別由中間繼電器 KA2 和 KA3 觸點(diǎn)控制。 2) 熔斷器 FU 熔體額定電流 IFU。 3) 熱繼電器的選擇請參考有關(guān)技術(shù)手冊，自行計(jì)算參數(shù)。 2) 根據(jù)上述硬件選型及工藝要求，繪制 PLC 控制電路原理圖，繪制 PLC 控制電路，編制 I/O接口功能表。輸入口如果有有源信號裝置，需要考慮信號裝置的電源等級和容量，最好不要使用 PLC 自身的 24V 直流電源，以防止電源過載損壞或影響其他輸入口的信號質(zhì)量。 7) 根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇的電氣元件，編制原理圖的元器件目錄表，如表 113 所示。 11 2) 系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試。在動態(tài)帶負(fù)載狀態(tài)下調(diào)試，密切觀察系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，采用先手動再自動的調(diào)試方法，逐步進(jìn)行。 1) 先根據(jù)控制系統(tǒng)要求和電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)，確定電器元器件的總體布局以及電控箱內(nèi)裝配板與控制面板上 應(yīng)安裝的電器元件。 2) 依據(jù)用戶要求滿足操作方便、美觀大方、布局均勻?qū)ΨQ等設(shè)計(jì)原則，繪制電控箱電器板元件布置圖、電器面板元件布置圖、電氣接線圖等，如圖 117～圖 118 所示。本設(shè)計(jì)所涉及的鈑金加工技術(shù)圖從略。 18 線槽QF FU 1 FU 2 FU 3 FU 4PLC線槽FU5FU6KA1KA2KA3TCOUTIRKM 3 KM 4FR 4KM 2KM 1線槽JDO 端子板FR 3FR 2FR 1線槽線槽HL 1 HL 13 HL 14 HL 6HL 4HL 7 HL 9 HL 11HL 12 HL 5SB 8SB 7SB 2SB 1SB 4 SB 5 SB 6HL 3HL 2SB 3HL 8 HL 10 圖 117 電控箱電器板元件布置圖 圖 118 電控箱電器面板元件布置圖 4．編寫設(shè)計(jì)說明書、使用說明書和項(xiàng)目設(shè)計(jì)小結(jié) 1) 依據(jù)原理設(shè)計(jì)的過程，編寫設(shè)計(jì)說明書，說明書包括如下主要內(nèi)容： ① 總體設(shè)計(jì)方案的選擇說明。 2) 依據(jù)原理設(shè)計(jì)圖及控制要求編寫使用說明書，說明書包括如下主要內(nèi)容： ① 本設(shè)備的實(shí)際用途、功能特點(diǎn)。電梯的上、下行由一臺電動機(jī)拖動，電動機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。此外還有電梯載重超限檢測壓力繼電器 KP 以及故障報警電鈴 HA。 4) 電梯最大運(yùn)行區(qū)間為三層距離，若一次運(yùn)行時間超過 30s，則電動機(jī)停轉(zhuǎn)，并由 HA 報警。 ② 指示燈 H： ， DC24V。 2) 分析電梯所有可能運(yùn)行的方式，并依此編制電梯運(yùn)行 PLC 控制程序，有條件可以利用電梯模型或模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。 ④ 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 21 設(shè)計(jì)任務(wù)書 課題 二 、鍋爐車間輸煤機(jī)組控制 1．輸煤機(jī)組控制系統(tǒng) 輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)示意圖如圖 1110 所示，輸煤機(jī)組控制信號說明見表 116。 HL1～ HL6 為 Ml～ M6 電動機(jī)運(yùn)行指示， HL7 為手動運(yùn)行指示， HL8 為緊急停車指示， HL9 為系統(tǒng)運(yùn)行正常指示， HL10 為系統(tǒng)故障指示。時，接點(diǎn) SA12 接通，輸煤機(jī)組自動運(yùn)行。系統(tǒng)故障指示燈 HL10 點(diǎn)亮， HA 電鈴斷續(xù)報警 20s， HL10 一直點(diǎn)亮直到事故處理完畢，繼續(xù)正常開車，恢復(fù)生產(chǎn)。如果有一臺電動機(jī)或選料器未能正常起動運(yùn)行，則視為故障，系統(tǒng)故障指示燈 HL10 點(diǎn)亮，輸煤機(jī)組停車。 3．設(shè)計(jì)任務(wù) 1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及 PLC 硬件配 置電路。 ③ PLC 控制程序（梯形圖和指令表）。 ⑦ 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識和建議等。 正常濾水過程：由于旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)水與出水口的水流正常，產(chǎn)生的壓力差低于差壓控制器設(shè)定值，因此，差壓控制器內(nèi)微動開關(guān)無動作輸出，原水正常過濾。 壓力傳感器超壓報警停車手動控制定時自控電動閥門控制器 蝶閥排污出口出水口進(jìn)水口旋轉(zhuǎn)式濾水器差壓變送器濾水器電動機(jī)故障顯示驅(qū)動器液壓泵電動機(jī) 圖 1111 旋轉(zhuǎn)式濾水器控制框圖 2．控制要求 (1) 手動調(diào)試和檢修 SA1 手柄指向左 45186。 (3) 定時自動除雜排污： SA1 手柄回零位時，若原水中雜物較少，固體漂浮物也較少，因此，水處理車間的旋轉(zhuǎn)式濾水器長時間正常濾水，不能進(jìn)行差壓自動除雜排污。 (6) 計(jì)數(shù)功能 該設(shè)備不管進(jìn)行了哪種形式的除雜排污， 每次進(jìn)行除雜排污后都要有記錄，因此需要記錄除雜排污次數(shù)（ 5 位）。 10) 相關(guān)參數(shù) 1) 濾水器 電動機(jī) M1： Y 系列， AC380V， kW， 6 極；液壓泵電動 機(jī) M2： Y 系列， AC380V，70W， 4 極；減速機(jī) 4 極減速；電動閥電動機(jī) M3： AC380V， 60W，電動閥自帶。 11) 控制信號說明見表 119。 ② 基于 PLC 的旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)電路圖。 ⑥ 參考資料、參考書及參考手冊。但目前中小型車床多采用不變速的異步電動機(jī)拖動，它的變速是靠齒輪箱的有級調(diào)速來實(shí)現(xiàn)的，所以它的控制電路比較簡單。車床一般都設(shè)有交流電動機(jī)拖動的冷卻泵，來實(shí)現(xiàn)刀具切削時冷卻。 主電動機(jī)和冷卻泵電機(jī)采用 熱繼電器 進(jìn)行 過載保護(hù) 主電動機(jī)要采 用降壓起動方式起動 主電動機(jī) 要求能夠 正反轉(zhuǎn)控制 ，并且 有 點(diǎn)動調(diào)整控制 和長動控制，采用反接制動 主回路 負(fù)載的電流 大小能夠監(jiān)控，但要防止啟動電流對電流表產(chǎn)生沖擊。 ② 基于 PLC 的 臥式車床 電氣控制系統(tǒng)電路圖。 ⑥ 參考資料、參考書及參考手冊。 Z3040 型搖臂鉆床的主軸的調(diào)速范圍為 50:1，正轉(zhuǎn)最低轉(zhuǎn)速為 40 r/min，最高為 2020 r/min，進(jìn)給范圍為 ～ r/min。臺鉆和立鉆的電氣電路比較簡單，其他型式的鉆床在控制系統(tǒng)上也大同小異。 搖臂鉆床除了主軸的旋轉(zhuǎn)和進(jìn)給運(yùn)動外，還有搖臂的上升、下降及立柱的 夾緊和放松。此外還有一臺冷卻泵電動機(jī)對加工的刀具進(jìn)行冷卻。 (4)搖臂的升降控制 ： 按下 搖臂上升起動 按鈕，液壓泵電動機(jī)起動供給壓力油，經(jīng)分配閥體進(jìn)入搖臂的松開油腔，推動活塞使搖臂松開。當(dāng)持續(xù) 1~3s 后，液壓泵電動機(jī)反轉(zhuǎn)，使壓力油經(jīng)分配閥進(jìn)入的夾緊液壓腔，搖臂夾緊 ， 同時液壓泵電 30 動機(jī)停止 ， 完成了搖臂的松開 — 上升 — 夾緊動作。 (8)立柱和主軸箱的松開與夾緊控制 ： 主軸箱與立柱的松開及夾緊控制可以單獨(dú)進(jìn)行，也可以同時進(jìn)行 。 (9)主軸箱的松開和夾緊為的動作過程：首先將組合開關(guān) SA2 扳 向右側(cè)。同時指示燈 HL3 亮， HL2 滅，指示主軸箱與立柱夾緊。 (11)機(jī)床要有照明設(shè)施 搖臂鉆床電器元件 列 表 符 號 名 稱 及 用 途 符 號 名 稱 及 用 途 M1 主電動機(jī) YA1 主軸箱放松、夾緊用電磁鐵 M2 搖臂升降電動機(jī) YA2 立柱松開、夾緊用電磁鐵 M3 液壓泵電動機(jī) K1 工作準(zhǔn)備用中間繼電器 M4 冷卻泵電動機(jī) SA1 機(jī)床工作燈開關(guān) KM1 主軸旋轉(zhuǎn)接觸器 SA2 主軸箱、立柱松開、 夾 緊用轉(zhuǎn)換開關(guān) KM2 搖臂上升接觸器 FR1 M1電動機(jī)過載保護(hù)用熱繼電器 KM3 搖臂下降接觸器 FR2 M3電動機(jī)過載保護(hù)用熱繼電器 KM4 主軸箱 、 立柱 、 搖臂放松接觸器 TC 控制變壓器 KM5 主軸箱 、 立柱 、 搖臂夾緊接觸器 SB1 總起動按鈕 KT1 搖臂上升 、 下降用時間繼電