【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 點(diǎn)開(kāi)始，首先打開(kāi)進(jìn)料泵 B，然后啟動(dòng)攪拌電機(jī)，啟動(dòng) 5min 定時(shí)，最后打開(kāi)出料泵 A， 3 個(gè)動(dòng)作后完成一個(gè)周期，并周而復(fù)始重復(fù)上述的動(dòng)作。 用戶 I/O 設(shè)備及所需 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù) 根據(jù)前述要求可知 PLC 需要以下一些輸出端：分別控制 2 個(gè)泵的 2 個(gè)輸出端、 1 個(gè)控制攪拌電機(jī)的輸出端，總共需要 3 個(gè)輸出端。 PLC 所需要的輸入信號(hào)端有： 1 個(gè)能檢測(cè)液面是否已上升到預(yù)定位置的位置開(kāi)關(guān) L1， 1 個(gè)能檢測(cè)液面是否已下降到預(yù)定位置的位置開(kāi)關(guān) L2，定時(shí)攪拌系統(tǒng)的啟動(dòng)按鈕以及遇到緊急情況停止的按鈕， 3 個(gè)熱繼電器的輸入點(diǎn)，另外還有 3 臺(tái)電動(dòng)機(jī)的單獨(dú)控制按鈕 5 個(gè)，這樣就一共需要 12 個(gè)輸入端 。 所以要選用輸入點(diǎn)的個(gè)數(shù)≥ 1輸出點(diǎn)的個(gè)數(shù)≥ 3 的 PLC 型號(hào)。 如 表 21 所示： 表 21 I/O 接點(diǎn)分配 輸入 輸出 X0 啟動(dòng)按鈕 Y0 進(jìn)料泵接觸器 X1 急停按鈕 Y2 出料泵接觸器 X2 位置開(kāi)關(guān) L1 Y1 攪拌電機(jī)接觸器 6 X3 位置開(kāi)關(guān) L2 X4 熱繼電器 FR1 X5 熱繼電器 FR2 X6 熱繼電器 FR3 X7 進(jìn)料泵停止按鈕 X10 攪拌電機(jī)啟動(dòng)按鈕 X11 攪拌電機(jī)停止按鈕 X12 出料泵啟動(dòng)按鈕 X13 出料泵停止按鈕 用戶存儲(chǔ)容量的選擇 存儲(chǔ)容量是可編程控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ) 單元大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)容量。 PLC 用戶程序所需內(nèi)存容量一般與開(kāi)關(guān)量輸入、輸出點(diǎn)數(shù)、模擬量輸入輸出點(diǎn)數(shù)以及用戶程序達(dá)的編寫(xiě)質(zhì)量等有關(guān)。對(duì)于控制較復(fù)雜、數(shù)據(jù)處理量較大的系統(tǒng)，要求存儲(chǔ)容量大些。對(duì)于同樣的系統(tǒng)，不同用戶編寫(xiě)的程序可能會(huì)使程序長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間差距很大。 對(duì) PLC 用戶程序存儲(chǔ)容量的估算，可用下面推薦的經(jīng)驗(yàn)公式： 存儲(chǔ)器總字節(jié)數(shù) =（開(kāi)關(guān)量 I/O 點(diǎn)數(shù) *10） +（模擬量點(diǎn)數(shù) *150） 按經(jīng)驗(yàn)公式所得的存儲(chǔ)器總字節(jié)數(shù)要考慮 25%的余量。因?yàn)樯厦娼?jīng)過(guò)分析需要 12 個(gè)輸入點(diǎn)， 3 個(gè)輸出點(diǎn)，這樣就總共 15 個(gè) I/O 點(diǎn)數(shù) 因此，存儲(chǔ)器總字節(jié)數(shù)≥ 15*10=150 7 PLC 型號(hào)的選擇 在功能滿足要求的前提下，保證性能可靠、維護(hù)使用方便，以獲得最佳的 性別價(jià)格比。在選用 PLC 型號(hào)時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。 （ 1）輸出點(diǎn)數(shù)是衡量 PLC 規(guī)模大小的重要指標(biāo)。因此，在選用 PLC時(shí)，首先要確保有足夠的 I/O 點(diǎn)數(shù)，并留有一定的余地，一般可考慮10%15%的備用量。 （ 2）存儲(chǔ)容量是可編程控制器本身能提供的硬件存儲(chǔ)單元大小，程序容量是存儲(chǔ)器中用戶應(yīng)用項(xiàng)目使用的存儲(chǔ)單元大小，因此程序容量小于存儲(chǔ)容量。 PLC 用戶程序所需內(nèi)存容量一般 與開(kāi)關(guān)量輸入、輸出點(diǎn)數(shù)、模擬量輸入輸出點(diǎn)數(shù)以及用戶程序達(dá)的編寫(xiě)質(zhì)量等有關(guān)。對(duì)于控制較復(fù)雜、數(shù)據(jù)處理量較大的系統(tǒng)，要求存儲(chǔ)容量大些。對(duì)于同樣的系統(tǒng)，不同用戶編寫(xiě)的程序可能會(huì)使程序長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間差距很大。 （ 3）輸入 /輸出模塊的選擇。輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。例如對(duì)輸入模塊，應(yīng)考慮信號(hào)電平、信號(hào)傳輸距離、信號(hào)隔離、信號(hào)供電方式等應(yīng)用要求。對(duì)輸出模塊，應(yīng)考慮選用的輸出模塊類(lèi)型，通常繼電器輸出模塊具有價(jià)格低、使用電壓范圍廣、壽命短，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。選擇哪一種功能的輸入 /輸出模塊和哪一種輸出形式，取 決于控制系統(tǒng)中輸入 /輸出信號(hào)的種類(lèi)、參數(shù)要求和技術(shù)要求。例如，輸入模塊分為直流 5V、 12V、 24V、 48V、 60V 幾種，交流 115V 和 220V 兩種。一般應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與模塊之間的距離來(lái)選擇電壓的大小。 （ 4） PLC 機(jī)型要統(tǒng)一，即使在一個(gè)工廠， PLC 使用的機(jī)型要盡量統(tǒng)一，以便于維護(hù)和管理。這樣有利于 PLC 應(yīng)用技術(shù)水平的提高和功能的開(kāi)發(fā)，同時(shí)可使多臺(tái) PLC 共用一個(gè)編程器，經(jīng)濟(jì)也合算。 根據(jù)以上分析，本次設(shè)計(jì)中需要選擇輸入點(diǎn)個(gè)數(shù)≥ 12，輸出點(diǎn)個(gè)數(shù)≥ 3，存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)≥ 150 的 PLC。對(duì) PLC 的掃描速度以及其他方面無(wú) 特殊要求。所以我們選擇的 PLC 型號(hào)是 FX248MR，該型號(hào)的 PLC 有 24 個(gè)輸入點(diǎn)，24 個(gè)輸出點(diǎn)?？芍苯域?qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，也可以通過(guò)繼電器或接觸器控制功率很大的負(fù)載。外部需要 220V 的交流電源供應(yīng)。 8 第 3 章 自動(dòng)定時(shí)攪拌系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) 自動(dòng)定時(shí)攪拌系統(tǒng)的電氣原理圖設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì) 自動(dòng)定時(shí)攪拌系統(tǒng)的電氣原理圖時(shí)，主要涉及到以下幾點(diǎn)。 首先，設(shè)計(jì)的原理圖要滿足自動(dòng)定時(shí)攪拌系統(tǒng)的主要性能，即進(jìn)料泵進(jìn)料、出料泵出料和攪拌電機(jī)攪拌等 3 個(gè)主要的性能要求。 其次，電動(dòng)機(jī)的功率和其他控制元件的性能應(yīng)能滿足控制要求。 最后設(shè) 計(jì)出自動(dòng)定時(shí)攪拌系統(tǒng)的電氣原理圖。該圖包括電氣原理圖和電氣元件目錄表。 電氣原理圖的設(shè)計(jì)方法主要有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和邏輯設(shè)計(jì)兩種，具體的設(shè)計(jì)方法此處不再贅述。 電氣原理圖的設(shè)計(jì)注意點(diǎn) 有時(shí)候，設(shè)計(jì)出來(lái)的實(shí)際線路會(huì)出現(xiàn)不正確不合理不經(jīng)濟(jì)等現(xiàn)象，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注意： （ 1）避免觸點(diǎn)“臨界競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)現(xiàn)象”的產(chǎn)生 （ 2）盡量減少電器元件的觸點(diǎn)數(shù)量 （ 3）合理安排電器元件觸點(diǎn)數(shù)量 （ 4）盡量減少電氣線路的電源種類(lèi) （ 5）盡量減少電器元件的品種、規(guī)格、數(shù)量和觸點(diǎn)數(shù)量 （ 6）盡可能減少通電電器數(shù)量 自動(dòng) 定時(shí)攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程 設(shè)計(jì)要求 儲(chǔ)料 罐的上方有一個(gè)進(jìn)料泵 B，出口處有一個(gè)出料泵 A，正下方是用作攪拌用的攪拌電機(jī)， L L2 分別是用作檢測(cè)液面位置的位置開(kāi)關(guān)。 初始狀態(tài)是出料泵 A 關(guān)閉，然后進(jìn)料泵 B 打開(kāi)，開(kāi)始進(jìn)料，液面開(kāi)始上升。當(dāng)液 9 面位置開(kāi)關(guān) L1 的觸點(diǎn)接通后，攪拌機(jī)開(kāi)始攪拌。攪拌 5min 后，停止攪拌，打開(kāi)出料泵 A，抽走成品。當(dāng)液面下降到位置開(kāi)關(guān) L2 的觸點(diǎn)接通時(shí)，關(guān)閉出料泵 A，又重新打開(kāi)進(jìn)料泵 B，開(kāi)始進(jìn)料，重復(fù)上述過(guò)程。 電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)課題概述和設(shè)計(jì)要求，可以知道需要 3 臺(tái)電動(dòng)機(jī)：進(jìn)料泵 電動(dòng)機(jī)，設(shè)為 M出料泵電動(dòng)機(jī)，設(shè)為 M2 以及攪拌用電動(dòng)機(jī)，設(shè)為 M3。電動(dòng)機(jī)的型號(hào)選擇如下： ① 進(jìn)料泵電動(dòng)機(jī) M1 選為 Y112M4 （ 4KW， 380V， 10A， 1440r/min） ② 攪拌電動(dòng)機(jī) M2 選為 Y160M4 （ 11KW， 380V， ， 1460 r/min） ③ 出料泵電動(dòng)機(jī) M1 選為 Y112M4 （ 4KW， 38 0V， 10A， 1440r/min） 電氣控制線路圖的設(shè)計(jì) 主電路設(shè)計(jì) 3 臺(tái)電動(dòng)機(jī)都采用直接啟動(dòng)控制方式，用接觸器進(jìn)行控制。設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)， 因此分別采用熱繼電器和熔斷器進(jìn)行過(guò)載和短路保護(hù) 控制電源的設(shè)計(jì) 考慮到安全可靠和為以后的 PLC 改造提供方便，采用控制變壓器 TC進(jìn)行供電，其一次側(cè)交流 380V，二次側(cè)為交流 220V 控制電路的設(shè)計(jì) 由于本次設(shè)計(jì)中的控制按鈕較少，所以用一個(gè)控制盤(pán)實(shí)現(xiàn) 3 臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制就可以了。 電氣元件的選擇 電源開(kāi)關(guān) QS 的選擇主要考慮電動(dòng)機(jī) M1M3 的額定電流和啟動(dòng)電流，而 10 在控制變壓器 TC 二次側(cè)的接觸器及繼電器線圈在變壓器一次產(chǎn)生的電流較小，可以不予考慮。已知 M M2 和 M3 的額定電流分別為 、 10A、10A，但是它們并不是同時(shí)工作的，因此我們選擇的電源開(kāi)關(guān)為： HZ1040/3型，額定電流 40A。 根據(jù)電動(dòng)機(jī) M1M3 的額定電流，選擇如下： FR2 應(yīng)選用 JR040 型熱繼電器。熱元件的額定電流為 25A，額定電流調(diào)節(jié)范圍為 1625A，工作時(shí)調(diào)整在 。 FR1 和 FR3 應(yīng)選用 JR040 型熱繼電