【正文】 觸頭閉合，性常閉觸頭打開。電磁式接觸器的結(jié)構(gòu)包括電磁機(jī)構(gòu)、主觸頭及滅弧系統(tǒng)、輔助觸頭、反力裝置、支架和底座幾部分。在功能上接觸器除能自動(dòng)切換外，還具有手動(dòng)開關(guān)所缺乏的遠(yuǎn)距離操作功能和失壓(或欠壓)保護(hù)功能，仍沒有低壓斷路器所具有的過載和短路保護(hù)功能。（4）電穩(wěn)定性電流 指發(fā)生短路事故時(shí)，刀開關(guān)不產(chǎn)生變形、破壞或觸刀自動(dòng) 彈出的現(xiàn)象時(shí)的最大短路電流峰值。在低壓電路中，用于不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐?，或用來將電路與電源隔離。 （4）額定分?jǐn)嗄芰Φ倪x擇：額定分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥陔娐分锌赡艹霈F(xiàn)的最大短路電流。4．熔斷器的選擇原則熔斷器的選擇主要是選擇熔斷器類型、額定電壓、熔斷器額定電流及熔體的額定電流等。3. 熔斷器的主要技術(shù)參數(shù) 熔斷器主要技術(shù)參數(shù)包括額定電壓、熔體額定電流、熔斷器額定電流、極限分?jǐn)嗄芰Φ?。故均選用以下型號(hào)： DZ 15L—10 ⑦ 輸入和輸出模板斷路器型號(hào)均選用： DZ 15L—10 熔斷器1. 概述熔斷器時(shí)一種最簡(jiǎn)單有效的保護(hù)電器。尖峰電流就是用電設(shè)備的起動(dòng)電流。計(jì)算負(fù)荷的確定方法有“需要系數(shù)法” 、 “二項(xiàng)式法” 、 “ABC 法”等，計(jì)算結(jié)果比較相近。Ⅰ.低壓斷路器結(jié)構(gòu)低壓斷路器主要由觸點(diǎn)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、滅弧裝置等組成。故選擇的導(dǎo)線型號(hào)均為：5 根:BV500341③ 配電總線的型號(hào)選擇線路中電流的計(jì)算：Ic 大約=29A+4+=因?yàn)槭侨嗨木€制線路，所以查 4 根單芯線穿鋼管的參數(shù)，查下表得，4 根單芯線穿鋼管敷設(shè)的每相芯線截面為 25mm178。① 油泵電機(jī)：線路中電流的計(jì)算：PC=Pe/k=15KW/=IC=Pe/3UNCOSφ=相線截面的選擇：因?yàn)槭侨嗨木€制線路，所以查 4 根單芯線穿鋼管的參數(shù)，查下表得，4 根單芯線穿鋼管敷設(shè)的每相芯線截面為 16mm178。：建筑物或車間內(nèi)采用的配電線路及從電桿上引進(jìn)戶內(nèi)的線路多為絕緣導(dǎo)線。b) 小車移動(dòng)電機(jī) M4: 由變頻器 UF 控制，變頻器的通電和斷電由空氣斷路器控制 QF6和接觸器 KM5 控制，前進(jìn)、后退的轉(zhuǎn)速大小由電位器直接控制，正、反轉(zhuǎn)及點(diǎn)動(dòng)則由 PLC 控制。從圖中可體現(xiàn)出對(duì)電器接線圖的畫法標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也體現(xiàn)了變頻器的接線方式、系統(tǒng)的控制流程。根據(jù)前面已經(jīng)確定了的方案來設(shè)計(jì)相關(guān)的硬件圖。綜 合比較以上四種方案，從可實(shí)時(shí)性等方面考慮，本設(shè)計(jì)采用方案四較好，故我決定采用 PLC 控制。（2）編程簡(jiǎn)單、易于掌握. PLC 采用梯形圖方式的編程，與繼電器邏輯控制的設(shè)計(jì)相似，具有直觀、簡(jiǎn)單、易于掌握等優(yōu)點(diǎn)。 但作為新興的控制器，廣大工程技術(shù)人員對(duì)其可靠性和廠商能否提供優(yōu)良的后續(xù)服務(wù)和技術(shù)支持抱懷疑的態(tài)度。但是 IPC 軟件開發(fā)周期長，接口模塊少，布線不靈活，安裝體積大，擴(kuò)展性差，而且 IPC 主要通過接口模塊轉(zhuǎn)換各種信號(hào)，如何抗干擾也是個(gè)問題。（二）工業(yè)計(jì)算機(jī)（IPC）所謂IPC系統(tǒng)就是采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所設(shè)計(jì)的功能。而且一旦單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，操作人員必須翻閱說明書方能發(fā)現(xiàn)故障所在，按說明書指示排除故障，這樣排除故障的時(shí)間相對(duì)較長。例如，從硬件的角度來看，它們都是由微電子元件，微處理器，大容量半導(dǎo)體存儲(chǔ)器和I/O模件等組成。 陽極小車下料過程托盤小車下料運(yùn)輸過程如下：陽極小車經(jīng)過殘陽極的處理過程已經(jīng)運(yùn)行到 6軌道上，光電檢測(cè)器檢測(cè) 7軌道上有無托盤，若無，則啟動(dòng) 6軌道電動(dòng)機(jī)，小車運(yùn)行至 7軌道；繼續(xù)檢測(cè) 8軌道上有無托盤，若無，則啟動(dòng) 7軌道電動(dòng)機(jī)，小車運(yùn)行至 8軌道；同樣檢測(cè) 9軌道上有無托盤，無且 8軌道小車下料動(dòng)作完后則啟動(dòng) 8軌道的電動(dòng)機(jī)，小車運(yùn)行至 4軌道；（根據(jù)工藝要求：3軌道和 8軌道為 陽極小車必須經(jīng)過的軌道），檢測(cè) 10軌道有無托盤，若無，則啟動(dòng) 9軌道電動(dòng)機(jī)，小車運(yùn)行至 10軌道，此時(shí)，下料過程完成。氣缸的加緊和放松由電磁換向閥控制，兩塊夾板和一塊固定壓板與夾具之間都有絕緣板相隔，因?yàn)閵A板與壓板上均接有電氣的接地線，用以控制夾具的到位。每段都由一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)共有 10 臺(tái)軌道電機(jī)，分別拖動(dòng) 10 條軌道，由該 10 條軌道托運(yùn)托盤。同時(shí)通過變頻器可實(shí)現(xiàn)對(duì)小車移動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)、變頻調(diào)速、正反轉(zhuǎn)等的控制。第二章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)鋁錠陽極組裝工藝是電解鋁行業(yè)中不可缺少的一種作業(yè)方式，其作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度不大，但因該工藝主要任務(wù)是利用熔化的磷生鐵完成合格焙燒陽極塊與鋼導(dǎo)桿組裝成電解所需的陽極，所以常常要在高溫環(huán)境下工作。軌道電機(jī)控制（1）完成 10 個(gè)電機(jī)起、停信號(hào)的檢測(cè)、實(shí)現(xiàn)電機(jī)的自由起、停；（2）完成小車和軌道電機(jī)各種信號(hào)的互鎖和監(jiān)控；（3）根據(jù)軌道的運(yùn)載情況，決定電機(jī)的起停、故障和過載保護(hù)控制。s control, this design selects material from the Qinghai aluminum manufacturer anode assembly project example, this technological is the collection machine, the electricity, the fluid, the gas in a body39。本設(shè)計(jì)基于西門子公司 S7300 可編程控制器，設(shè)計(jì)了青海鋁廠陽極組裝工藝 PLC 控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)過程中涉及較多的開關(guān)量輸入輸出點(diǎn)，故選用配置靈活的模塊式結(jié)構(gòu) PLC 以提高系統(tǒng)的可靠性與處理效率。要求進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)備及元器件選型、各類導(dǎo)線的選擇及布線設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)參數(shù)（1）油泵電機(jī) 15kW、油加熱器 2kW、皮帶運(yùn)輸機(jī) 、軌道電機(jī)功率 、小車移動(dòng)電機(jī) 、制動(dòng)電機(jī) 。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：托盤小車的控制和軌道電機(jī)的控制兩部分，其中托盤小車的結(jié)構(gòu)分為夾具和小車電機(jī)，夾具負(fù)責(zé)夾住和釋放托盤，由液壓驅(qū)動(dòng)，而小車電機(jī)則負(fù)責(zé)將托盤運(yùn)送到對(duì)面的軌道上，然后再次返回，作往返運(yùn)動(dòng)，為使小車在運(yùn)動(dòng)過程中不致使托盤滑落，平穩(wěn)運(yùn)行，小車的控制需要調(diào)速和制動(dòng)。 各部分功能分述本設(shè)計(jì)主要完成軌道電機(jī)對(duì)托盤小車的運(yùn)送和陽極小車夾具動(dòng)作的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，故采用作業(yè)范圍大，效率高且便于操作的 PLC 控制來完成鋁錠生產(chǎn)過程的夾具動(dòng)作過程。 夾具動(dòng)作過程上料過程完成后，進(jìn)入下一工藝，小車在此等待殘陽極清理過程。其中上升∕下降和右移∕左移分別由兩個(gè)雙線圈的兩位式電磁閥驅(qū)動(dòng)完成。升上右 移位置左 移反下 降位置 右 移反上升左 移升上反下 降下降時(shí)間 控制方案的比較、論證和確定 方案的比較實(shí)現(xiàn)鋁廠陽極組裝工藝控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案有多種。單片機(jī)是由工業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來，目前形成了以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為中心的集散系統(tǒng)。單片機(jī)系統(tǒng)在80年代國內(nèi)很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面的限制，目前除了儀表上仍然采用外，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用已逐步被PLC所代替。一旦工控機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，這樣維修周期增加，而且非專業(yè)人員不能維修，如果故障由于程序設(shè)計(jì)不合理引起，如果缺乏合適的調(diào)試工具，要找出故障原因也很困難。它不僅吸收了 PLC 和 IPC 的優(yōu)點(diǎn)，而且自身優(yōu)勢(shì)也很明顯?？删幊炭刂破骷捌渫鈬O(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。進(jìn)入 90 年代后，PLC 機(jī)的性能價(jià)格比大幅度地提高，尤其是 PLC 機(jī)較過去的繼電器回路，其硬件配置靈活，組態(tài)方便，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單明了，接線簡(jiǎn)單、可靠，便于查找故障點(diǎn)，使得 PLC 已經(jīng)成為新一代工業(yè)控制機(jī)的首選裝置。硬件設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，軟件設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)功能的集中體現(xiàn)。主電路設(shè)計(jì)中，給 PLC 供電時(shí)，要注意應(yīng)該對(duì)電的質(zhì)量進(jìn)行控制。使用變頻器來控制電機(jī)的啟動(dòng)，停止，加速，減速及故障停車；由于變頻器有過流保護(hù)，過載保護(hù)，欠壓保護(hù)等，因此在電路中不需要再單獨(dú)加入這些保護(hù)裝置；通過電流互感器 TA 接入電流表 A1A6 以監(jiān)視各電動(dòng)機(jī)繞組的電流。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(yán)重的場(chǎng)所，以及用于移動(dòng)設(shè)備、檢測(cè)儀表、配電盤的二次接線等，必須采用銅線。： 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(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)，其發(fā)熱溫度不應(yīng)該超過正常運(yùn)行時(shí)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。 所以選擇 滿足允許載流量的要求。對(duì)熔斷器，在發(fā)生短路時(shí)，很可能造成一相熔斷器熔斷，造成單相運(yùn)行，但對(duì)于斷路器，只要發(fā)生短路就會(huì)自動(dòng)跳閘，將三相電源同時(shí)切斷，故可減少電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行的隱患。同時(shí)可用來保護(hù)線路和電動(dòng)機(jī)的過載及短路，也可作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換及電動(dòng)機(jī)的不頻繁起動(dòng)之用斷路器圖形符號(hào)如下圖 （2）所示： 圖 （2） 斷路器圖形符號(hào)Ⅲ.低壓斷路器選用原則低壓斷路器的選用應(yīng)根據(jù)線路及電氣設(shè)備的額定電流及對(duì)保護(hù)的要求來選擇適合的類型。3. 尖峰電流的計(jì)算：尖峰電流是指由電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、電壓波動(dòng)等原因引起的單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1s~2s 的短時(shí)最大負(fù)荷電流。 .ORrelpkopIKI? —— 式中， 為可靠系數(shù)，對(duì)動(dòng)作時(shí)間在 以上的斷路器 =。由于熔斷器簡(jiǎn)單，具有較高的分?jǐn)嗄芰?、使用方便、體積小、重量輕以及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因而在工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛。（4）極限分?jǐn)嗄芰Γ褐溉蹟嗥髟陬~定電壓下所能開斷的最大短路電流。對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，要考慮啟動(dòng)電流沖擊的影響，計(jì)算方法如下： 對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)： （～）NFI?NMI式中： －熔體額定電流（A） ； －電動(dòng)機(jī)額定電流（A） 。RC1A 系列熔斷器型號(hào)含義如圖 （3）所示插入式熔斷器圖 （3 ）RC1A 系列熔斷器型號(hào)含義設(shè)計(jì)序號(hào)熔斷器額定電流結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)后的派生代號(hào)綜上，對(duì)于油泵電機(jī)（～） =（～）=（～72）ANFI?NMI 故 FU1—FU3 熔斷器選用型號(hào)為：RT1463/1 同理，電源模塊： FU4—FU12 熔斷器選用型號(hào)為：RC1A—10RT1463/1 熔斷器其技術(shù)參數(shù)如下表所示：型 號(hào) RT1463/1熔斷器額定電流（A） 63AC 380額定電壓（V）DC 440AC 50額定分?jǐn)嚯娏鳎↘A） DC 25熔體額定電流（A） 40A 低壓隔離器低壓隔離器也稱刀開關(guān)，主要用于電氣線路中隔離電源，也可作為不頻繁地接通和分?jǐn)嗫蛰d電路或小電流電路之用。大電流刀開關(guān)的額定電流一般分 100A、200A、400A、600A、1000A 及 1500A 等六級(jí)。 “早斷型”輔助觸頭能保證主電路無載分、合。它分別由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置和其他部件等組成。反力裝置由釋放彈簧和觸點(diǎn)彈簧組成。（2）額定電流：是指接觸器主觸點(diǎn)的額定工作電流。6. 接觸器的選擇接觸器使用廣泛，只有根據(jù)不同使用條件正確選用，才能保證其可靠運(yùn)行，充分發(fā)揮其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。該系列交流接觸器的功能很強(qiáng)大，其輔助設(shè)備也是很完備，主要用于交流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和控制。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(shí)必須綜合考慮繼電器的適用性、功能特點(diǎn)、使用環(huán)境、工作制、額定工作電壓及額定工作電流諸因素。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。當(dāng)反映電壓信號(hào)時(shí)，線圈應(yīng)和電壓源并聯(lián)；當(dāng)反映電流信號(hào)時(shí)，線圈就應(yīng)和電流源串聯(lián)。其種類很多。5%。熱繼電器就是專門來對(duì)連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)過載及斷相保護(hù)，以防電動(dòng)機(jī)因過熱而燒毀的一種保護(hù)電路。熱繼電器動(dòng)作后，經(jīng)過一段時(shí)間冷卻自動(dòng)復(fù)位或手動(dòng)復(fù)位，其動(dòng)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(shí)現(xiàn)。 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。對(duì)于頻繁正反轉(zhuǎn)和頻繁起制動(dòng)工作的電動(dòng)機(jī)不宜采用熱繼電器來保護(hù)。熱元件按照負(fù)載電流選擇。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。熱元件由發(fā)熱電阻絲做成。(4）重復(fù)動(dòng)作時(shí)間，不小于 1S。JS14A 系列晶體管時(shí)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(dòng)控制電路中，可按預(yù)定的時(shí)間接通或分?jǐn)嚯娐贰? 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。④ 使用環(huán)境的選用 繼電器一般為普通型，選用時(shí)須考慮繼電器安裝地點(diǎn)的周圍環(huán)境溫度、海拔、相對(duì)濕度、污染等級(jí)、振動(dòng)等條件以便確定繼電器的結(jié)構(gòu)特征和防護(hù)類型。 ① 類型和系列的選用 按被控制或被保護(hù)對(duì)象的工作要求來選擇繼電器的種類。 故選擇型號(hào)：CJ20—40 輔助觸頭 10A 數(shù)量: 2 動(dòng)合，2 動(dòng)斷（2）液壓站冷卻電機(jī) Ic= PN/kUN=380= 選型：由于該電動(dòng)機(jī)雖然是經(jīng)常啟動(dòng)；但是其不用正、反轉(zhuǎn)工作，它們的功率也是很小。表 3—1 常用接觸器的使用類別和典型用途電流種類 使用類別代號(hào) 典 型 用 途ACAC1AC2AC3AC4無感或微感負(fù)載，電阻爐繞線式電動(dòng)機(jī)的