【正文】 (tg∮ 為功率因素角的正切值 ) 視在計算負荷： Sjs2= 22( Pjs2 + Qjs2 ) 注：三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^總?cè)萘康?15%時，單相設(shè)備可按三相負荷平衡計算。 .OR rel pkopI K I? —— 式中， relK 為可靠系數(shù)，對動作時間在 以上的斷路器 relK =。 由于熔斷器簡單，具有較高的分斷能力、使用方便、體積小、重量輕以及價格便宜等優(yōu)點，因而在工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛。 （ 4） 極限分斷能力：指熔斷器在額定電壓下所能開斷的最大短路電流。 對于電動機負載，要考慮啟動電流沖擊的影響，計算方法如下： 對于單臺電動機： NFI ? （ ～ ） NMI 式中： NFI －熔體額定電流（ A）； NMI －電動機額定電流（ A）。帶撞擊器式的熔斷器與 HG1 熔斷器式隔離器配合使用時，可作為電動機的缺相保護。 直流接觸器主要用來遠距離接通與分斷額定電壓至 400V，額定電流至 600A的直流電路或頻繁地操作和控制直流電動機啟動、停止、反轉(zhuǎn)、反接制動。支架和底座用于接觸器的固定和安裝。它是在一定的條件下規(guī)定 的，目前常用的電流等級為 10— 800A. （ 3）吸力線圈的額定電壓：交流 36V、 127V、 220V、 24V、 48V、 220V、440V. （ 1） 交流接觸器圖形符號 KM KM （ 4）機械壽命和電氣壽命：接觸器的機械壽命一般可達到數(shù)百萬次以至一千萬 次；電氣壽命：是機械壽命的 5%20%。 （ 1）接觸器的類型選擇 常用接觸器的使用類別和典型用途如表 31 所示。該系列交流接觸器的功能很強大，其輔助設(shè)備也是很完備，主要用于交流電動機的起動和控制。 ① 類型和系列的選用 按被控制或被保護對象的工作要求來選擇繼電器的種類。 ④ 使用環(huán)境的選用 繼電器一般為普通型，選用時須考慮繼電器安裝 地點的周圍環(huán)境溫度、海拔、相對濕度、污染等級、振動等條件以便確定繼電器的結(jié)構(gòu)特征和防護類型。 電磁式繼電器有交、直流之分，它是按線圈通過交流電或直流電所決定的。 JS14A 系列晶體管時間繼電器適用于交流 50HZ或 60HZ，電壓至 380V 和直流電壓至 220V 的自動控制電路中，可按預(yù)定的時間接通或分斷電路。 (4）重復(fù)動作時間，不小于 1S。熱元件由發(fā)熱電阻絲做成。 熱繼電器額定電流是指可裝入的熱元件的最大額定電流值。熱元件按照負載電流選擇。故不用選擇。DZ 系列，該系列中間繼電器主要用于各種繼電保護線路中，用以增加主保護繼電器的觸頭數(shù)量或容量。小電流刀開關(guān)的額定電流有 10A、 15A、 20A、 30A、 60A 等五級。 HG1 隔離器具有的兩個基本功能為： (1）電源隔離：斷開位置具有較大的明顯的隔離間距； (2）電路保護：由配用的高分斷能力熔斷器來承擔(dān)，同時具有防止缺相運行的熔斷信號裝置。 根據(jù)前面 和 的計算，本設(shè)計選擇 HG1 系列熔斷器式隔離開關(guān)。目前生產(chǎn)的刀開關(guān)額定電壓，一般為交流 500V 以下，直流 400V 以下。 b)當(dāng)其他繼電器或接觸器觸點數(shù)量不夠時，可利用中間繼電器來切換多條電路。 對于頻繁正反轉(zhuǎn)和頻繁起制動工作的電動機不宜采用熱繼電器來保護。 JR16B 系列有 20A、 40A、 60A、 100A 四種，除 40A 為二熱元件外，其余都為三熱元件。熱繼電器動作后，經(jīng)過一段時間冷卻自動復(fù)位或手動復(fù)位，其動作電流的調(diào)節(jié)可以通過旋轉(zhuǎn)凸輪按鈕于不同的位置來實現(xiàn)。熱繼電器就是專門來對連續(xù)運行的電動機實現(xiàn)過載及斷相保護，以防電動機因過熱而燒毀的一種保護電路。 5%。其種類很多。當(dāng)反映電壓信號時，線圈應(yīng)和電壓源并聯(lián)；當(dāng)反映電流信號時，線圈就應(yīng)和電流源串聯(lián)。 ③ 額定工作電壓、電流的選用 繼電器在相應(yīng)使用類別下觸頭的額定工作電壓和額定工作電流，表征該繼電器觸頭所能切換電路的能力。 2. 繼電器的選用原則 繼電器是組成各種控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)元件，因此選用時必須綜合考慮繼電器的適用性、功能特點、使用環(huán)境、工作制、額定工作電壓及額定工作電流諸因素。 ： 本設(shè)計選用 CJ20 系列交流接觸器。交流接觸器的型號如下圖 （ 2）所示 如 CJ12T250,該型號的意義為 CJ12T 系列交流接觸器，額定電流 250A，主觸頭為三極。直流主要有 110V、 220V、 440V 等。輔助觸頭的容量較小，主要用在控制電路中起聯(lián)鎖作用，且不設(shè)滅弧裝置 ，因此不能用來分合主電路。 交流接觸器常用于遠距離、頻繁地接通和分斷額定電壓至 1140V，電流至600A 的交流電路。 RT16(NT)型低壓高分斷能力熔斷器是我廠參照國外先進技術(shù)資料自行設(shè)計的一種新型熔斷器。 （ 3） 熔體與熔斷器額定電流的確定： a 熔體額定電流的確定： 對于電阻性負載，熔體的額定電流等于或略大于電路的工作電流。 （ 3） 熔斷器額 定電流：指保證熔斷器（絕緣底座）能長期正常工作的電流。熔體由易熔金屬材料鉛、鋅、錫、銀、銅及其合金制成，通常制成絲狀和片狀。） 4. 本設(shè)計的負荷計算過程如下： ①主 油泵電機 Pc= kd Pe = 75=60KW Qc= Pc tgφ =60╳ =45kW Sc=Pc/cosφ =60/= 75kVA Ic=Sc/ 3 UN=75/╳ 3 =341A 尖峰電流 的計算： (其中 IN=144A) Ipk=Ist=Kst IN=7╳ 144=1008A ②輔油泵電機 Pc= kd Pe =╳ 15= 12kW Qc= Pc tgφ =12╳ =9kW Sc=Pc/cosφ =12/= 15kVA Ic=Sc/ 3 UN=15/╳ 3 = 尖峰電流的計算： (其中 IN= A) Ipk=Ist=Kst IN=7╳ = 202A ③ 懸鏈電機 Pc= kd Pe = 3= Qc= Pc tgφ =╳ = Sc=Pc/cosφ =Ic=Sc/ 3 UN=3/╳ 3 = 尖峰電流的計算： (其中 IN=) Ipk=Ist=Kst IN=7╳ = Ⅴ . 低壓斷路器的選擇 : 本設(shè)計中選擇的斷路器是具有過載和短路功能的塑料外殼式自動空氣斷路器， 該斷路器又稱裝置式自動開關(guān)，選擇這種斷路器后不用再選擇熱繼電器了。 1. 用電設(shè)備容量及單臺計算負荷的確定： (1) 設(shè)備的設(shè)備容量 PS： 指在長期工作制下的電動機的設(shè)備容量 ,是指其銘牌上的額定功率 PN (2) 成組用電設(shè)備的設(shè)備容量 PSΣ =Σ PSI (3) 照明設(shè)備容量 PS=AW (A 建筑物面積 W 單位容量 ) (4) 單臺用電設(shè)備的計算 負荷 Pjs1=ps (對于不計及效率的單臺用電設(shè)備 ) 對于需要計及效率（ η ）的單臺用電設(shè)備， Pjs1=ps/η 。脫扣器又分為電磁脫扣器，熱脫扣器，復(fù)式脫扣器 、 欠壓脫扣器 、 分勵脫扣器等五種。 保護線 PES 的選擇： 按 PESS??要求選擇 216PE mmS ? 所以選擇的導(dǎo)線 BV5003 161 10。 所以選擇 216mmS? ? 滿足允許載流量的要求。滿足允許 載流量的要求。 ： 按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面：在導(dǎo)線和電纜（包括母線）通過正常最大負荷電流（即計算電流）時，其發(fā)熱溫度不應(yīng)該超過正常運行時的最高允許溫度，以防止導(dǎo)線或電纜因過熱而引 起絕緣損壞或老化。選擇導(dǎo)線和電纜以前應(yīng)貫徹以鋁代銅的技術(shù)政策，盡量采用鋁心導(dǎo)線，目前提倡采用銅線，以減少損耗、節(jié)約電能，而在易爆炸、腐蝕嚴重的場所，以及用于移動設(shè)備、檢測儀表、配電盤的二次接線等，必須采用銅線。主電路設(shè)計主要是選擇電機，計算和選擇導(dǎo)線，斷路器，接觸器等裝置的參數(shù)和型號。在本章主要是硬件 設(shè)計 及器件選擇。 （ 4）體積小、質(zhì)量輕、功耗低 .由于采用了單片機等集成芯片，其體積小、 質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、功耗低。 PLC是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下而設(shè)計，采用了可編程的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作指令，并通過數(shù)字或模擬輸 入和輸出，控制各種類型機械的生產(chǎn)過程。 （三）可 編程計算機控制器（ PCC） PCC是一種不同于 PLC 和 IPC 的新一代控制器，代表了當(dāng)今工業(yè)控制技術(shù)。 由于 IPC的主要器件均不是工業(yè)級的，相對單片機系統(tǒng)，抗干擾性特別是抗電源干擾能力雖然有一定提高，但變頻調(diào)速對電源的干擾很大，因此也可能引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 一般 單片機系統(tǒng)的操作均采 用自 動 設(shè)計的鍵盤，設(shè)定數(shù)據(jù)用撥碼開關(guān)，顯示用 LED，整個面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設(shè)計時往往一鍵多用，操作人員很難脫開說明書操作。 （一）單片機 所謂單片機系統(tǒng)就是采用單片機 CPU及其它外圍芯片，根據(jù)不同系統(tǒng)設(shè)計電路板，最終設(shè)計成一臺簡易的計算機系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè) 計程序以達到所要求的控制功能。系統(tǒng)以 PLC 為核心，配以合理的低壓電氣、先進的檢測元件、控制電動機，液壓閥等機構(gòu)協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)陽極處理工藝過程的自動化。 設(shè)計實現(xiàn)的主要功能 (1)手動控制功能：通過觸摸屏實現(xiàn)對殘極壓脫系統(tǒng)各設(shè)備的手動控制 （ 2）自動控制功能：在 PLC 上實現(xiàn)對殘極壓脫系統(tǒng)的自動控制，同時實現(xiàn)控制參數(shù)的修正功能。 可實現(xiàn)高精度要求生產(chǎn)線控制，循環(huán)控制，精確的測控，材料檢測等等。 PLC 作為工控機的一員，在主要工業(yè)國家中成為自動化系統(tǒng)的基本電控裝置。 Touch screen 目錄 .第 1 章 緒論 .............................................................. 1 1. 2 殘極壓脫控制系統(tǒng)研究的背景和意義 ............................................................................................ 6 課題背景 ......... ........................................................................................................... 1. 2 殘極壓脫控制系統(tǒng)研究的背景和意義 第一章 第一章 緒論 選題背景 工業(yè)控制計算機 (簡稱工控機 )是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置，目前已成為工業(yè)控制的標(biāo)準設(shè)備，被廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)，工控機是實現(xiàn)生產(chǎn)自動化的最佳配套產(chǎn)品，而工業(yè)可編程序控制器 (PLC)則在工控領(lǐng)域中占有主要的地位。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作 了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 控制方案中 PLC 采用德國西門子 S7200 系列可編程控制器， CPU主機選用 CPU226，觸摸屏采用 SIEMENS TP170 系列彩色觸摸屏 TP170B COLOR，可以方便的實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的操作、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置等功能。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 2020 年銷售額約為 86 億美元，占工控機市場份額的 50%， PLC將在工控機市場中占有主要地位，并保持繼續(xù)上升的勢頭。使用殘極處理生產(chǎn)線和設(shè)備來安全、高效地處理陽極殘極已經(jīng)成為一個發(fā)展趨勢。這種作業(yè)方式工作流程長。 近幾十年來， IPC、單片機和 PLC三者在技術(shù)上都有了長足的發(fā)展，在微電子技術(shù)發(fā)展的背景下，它們之間也有許多相同之處。 由于單片機的所有器件均不是工業(yè)級的，抗干擾性 ， 特別是抗電源干擾能力很弱，可能引起單片機系統(tǒng)的不穩(wěn)定。鑒于這個原因且按照工程上的慣例，眾多工程技術(shù)人員還是喜歡采用 PLC進行控制。 工業(yè)計算機 IPC 用于工業(yè)現(xiàn)場的個人計算機系統(tǒng)，具有功能強大、軟件豐富和界面友好等優(yōu)點。此外， PCC 還能方便的處理設(shè)計中的開關(guān)量和模擬量、靈活的進行回路調(diào)節(jié)、能使用高級語言編程。 PLC之所以得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，主要是由于它具有以下特點： （ 1）可靠性高、抗干擾能力強、用軟件實現(xiàn)大量的開關(guān)量邏輯運算，克服了因繼電器觸頭不良而造成的故障；輸入采用直流低電壓，更加可靠、安全；面 向工業(yè)環(huán)境設(shè)計，采用濾波、屏蔽、隔離