【文章內(nèi)容簡介】 圖31 工藝流程圖工藝流程如下，首先運(yùn)料小車復(fù)位停在SQ3處，按下啟動按鈕SB1，放料電動閥門K1電機(jī)M1正轉(zhuǎn)，碰到SQ2電機(jī)停止，放料閥門打開，延時(shí)30S后，電機(jī)M1反轉(zhuǎn)啟動，碰到SQ1停止，料倉閥門關(guān)閉。此時(shí)延時(shí)5S后啟動小車電機(jī)M2向右快行，碰到SQ4時(shí)小車變?yōu)橛衣龠\(yùn)行，當(dāng)碰到SQ5時(shí)， 小車停止右行。此時(shí)卸料閥門K2電機(jī)M3正轉(zhuǎn)啟動，碰到SQ8，電機(jī)停止，卸料閥門打開，延時(shí)卸料30S后，電機(jī)M3反轉(zhuǎn)啟動，碰到SQ7電機(jī)停止，閥門關(guān)閉。此時(shí)延時(shí)5S后啟動小車電機(jī)M2向左快速運(yùn)行，碰到SQ6，小車變?yōu)樽舐傩旭?，碰到SQ3時(shí)，小車左行停止。此時(shí)放料閥門電機(jī)又開始運(yùn)作，工藝流程以此循環(huán)。當(dāng)按下急停按鈕SB2是，小車立即停止。 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制自動控制是最常用的功能，生產(chǎn)機(jī)械電氣自動原理是一種最簡單的形式，在位置控制的電氣自動化線，或終端開關(guān)動作由行程開關(guān)信號來控制電機(jī)的工作狀態(tài)。如果電動機(jī)需要停止在預(yù)定位置，開關(guān)將旅行的常閉觸點(diǎn)串接在相應(yīng)的控制電路，當(dāng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動到目標(biāo)位置所以開關(guān)動作，常閉觸點(diǎn)斷開相應(yīng)的控制電路，電機(jī)停轉(zhuǎn)，機(jī)械運(yùn)動是停止。如果需要停止后立即反向運(yùn)動，它應(yīng)該是常開觸點(diǎn)行程開關(guān)的和在一個控制電路的啟動按鈕，這樣行程開關(guān)動作，常閉觸點(diǎn)斷開積極運(yùn)動控制電路，常開觸點(diǎn)和連接在同一時(shí)間反向運(yùn)動的控制電路。改變電機(jī)的相序即實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向。為了實(shí)現(xiàn)延遲應(yīng)該使用線圈KT，然后經(jīng)過一段時(shí)間的延遲(左右各一個)，KT延遲常開觸點(diǎn)閉合，使交流繼電器得電，實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)向右移動，反之相同。 行程開關(guān)行程開關(guān)也叫限位開關(guān)，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程和極限保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)、行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)安裝在生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件模塊影響行程開關(guān)，行程開關(guān)觸點(diǎn)動作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。行程開關(guān)，因此，是一種根據(jù)運(yùn)動部件的行程位置開關(guān)電路，它的作用原理是類似于按鈕。行程開關(guān)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)床和起重機(jī)械，用于控制進(jìn)度，對于終端限位保護(hù)。在電梯的控制電路，并使用開關(guān)來控制轎門、自動門、上下門的限位保護(hù)。行程開關(guān)根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式。1) 直動式行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理：它的作用原理和按鈕開關(guān)是一樣的。速度取決于生產(chǎn)機(jī)械操作速度， m / min的場合。直動式的行程開關(guān):推桿、彈簧、動態(tài)接觸和滑動接觸。2) 滾筒式行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理：當(dāng)被控機(jī)械碰撞塊撞擊滾子的撞桿，桿向右，驅(qū)動凸輪旋轉(zhuǎn)，頂下推桿，使微動開關(guān)的觸點(diǎn)迅速動作。當(dāng)運(yùn)動機(jī)械返回，在復(fù)位彈簧的作用下，各部分復(fù)位動作。滾輪式行程開關(guān)的組成:滾輪、上轉(zhuǎn)臂、彈簧、套架、滑輪、壓板、觸點(diǎn)、橫板。滾輪式行程開關(guān)又分為單滾輪自動復(fù)位式，和雙滾輪非自動復(fù)位式。雙滾輪行程開關(guān)有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的位置，有“記憶”效應(yīng)，在某些情況下可以簡化電路。3) 微動式行程開關(guān)的組成：微動開關(guān)類型常用的是ZXL系列產(chǎn)品:推桿、彈簧、壓縮彈簧、動斷觸點(diǎn)和動合觸點(diǎn)。 電動閥電動閥僅僅是使用控制閥門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)閥門的開閉。它可以分為上下兩部分，上半部分為電動執(zhí)行器、閥門的下部。電動閥分為兩種：一種為角行程電動閥，由角的角行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合閥門適用，實(shí)現(xiàn)閥門在90度旋轉(zhuǎn)控制管道流體開閉；另一種是直行程電動閥:由直行程電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用直行閥，實(shí)現(xiàn)閥板運(yùn)動控制管道流體的開啟和關(guān)閉，如圖32所示。通常在高程度的自動化設(shè)備上配套使用。電動閥工作原理：電動閥通常是聯(lián)系在一起的電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門，在安裝和調(diào)試作為電動閥。電動閥使用電能作為動力來打開電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動閥，實(shí)現(xiàn)閥門的開關(guān)調(diào)節(jié)作用。從而達(dá)到對管道介質(zhì)的開關(guān)或控制的目的。圖32 電動閘門原理圖當(dāng)啟動電機(jī)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動齒輪，驅(qū)動閘板的前進(jìn)和后退。啟動按鈕SB1，電機(jī)閘門驅(qū)動電機(jī)M1正轉(zhuǎn)，當(dāng)閘板碰到行程開關(guān)SQ2時(shí)，電機(jī)停止，表示閘門打開。當(dāng)延時(shí)后電機(jī)M1反轉(zhuǎn)，當(dāng)閘板碰到行程開關(guān)SQ1時(shí)，電機(jī)停止，表示閘門關(guān)閉。 雙速電機(jī) 行業(yè)現(xiàn)狀雙速電動機(jī)主要用于煤炭、石油和天然氣、化工等行業(yè)。此外，在紡織、冶金、城市煤氣、交通、糧油加工、造紙、醫(yī)藥和其他部門也已被廣泛使用。雙速電動機(jī)作為主要的動力設(shè)備，通常用于驅(qū)動泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和其他機(jī)械傳動。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、生產(chǎn)，危險(xiǎn)的區(qū)域也在不斷增加。例如食用油生產(chǎn)在過去，是使用傳統(tǒng)的擠壓過程。自1970年代以來，中國開始引進(jìn)國外先進(jìn)的油浸出工藝流程，但是這個過程中使用化學(xué)溶劑含有乙烯、乙烷是易燃易爆物質(zhì)，所以油浸出車間成為爆炸性危險(xiǎn)場所，需要使用雙速電動機(jī)和其他防爆電氣產(chǎn)品。另一個例子是，高速公路在我國已經(jīng)迅速發(fā)展近年來，大量的燃料加油站，還提供了一個新的雙速電動機(jī)市場。雙速電機(jī)只有簡單的兩種速度，可以簡單方便的切換。圖33 雙速電機(jī)控制原理圖 變速原理一、原理雙速電動機(jī)屬于極調(diào)速異步電動機(jī)變體，是通過改變定子繞組的連接方法來改變定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極數(shù)，從而改變電機(jī)的速度。根據(jù)公式：N= 60f/p數(shù)據(jù)表明，雙速異步電動機(jī)與磁極對數(shù)成反比的極雙對數(shù)，同步轉(zhuǎn)速N降到原來的一半速度，電動機(jī)額定轉(zhuǎn)速N將下降大約一半，因此對數(shù)變化也可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速。這個方法的速度控制是有極的，不能平滑調(diào)速，僅適用于鼠籠式電動機(jī)。圖34介紹的是最常見的單繞組雙速電動機(jī)，轉(zhuǎn)速比等于磁極倍數(shù)反比，如2極/4極、4級/8極，從定子繞組△接法變?yōu)閅Y接法，磁極對數(shù)從2p=2變?yōu)?p=1，速度比率=1/2。二、電路分析1) 合上空氣開關(guān)QF引入三相電源2) 按下起動按鈕，交流接觸器KM1線圈回路通電并自鎖，KM1主觸頭閉合，為電動機(jī)引進(jìn)三相電源，L1接UL2接VL3接W1；UVW2懸空。電動機(jī)在△接法下運(yùn)行，此時(shí)電動機(jī)p=n1＝1500轉(zhuǎn)／分。3) 如果想變?yōu)楦咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)，按下快速按鈕，接觸器線圈的KM1斷電，KM1主觸點(diǎn)斷開使UVW1與三相電源LLL3脫離。輔助常閉觸頭恢復(fù)為閉合，為KM2線圈回路通電準(zhǔn)備。同時(shí)接觸器KM2線圈回路通電并自鎖，其常開觸點(diǎn)閉合，將定子繞組三個首端UVW1連在一起，并把三相電源LLL3引入接UVW2，此時(shí)電動機(jī)在YY接法下運(yùn)行，這時(shí)電動機(jī)p=1，n1＝3000轉(zhuǎn)／分。KM2的輔助常開觸點(diǎn)斷開，防止KM1誤動。4) FR為電機(jī)三角形和雙星形運(yùn)行的過載保護(hù)裝置。5) 此控制回路中SB2的常開觸點(diǎn)與KM1線圈串聯(lián)，SB2的常閉觸點(diǎn)與KM2線圈串聯(lián)，同樣SB3按鈕的常閉觸點(diǎn)與KM1線圈串聯(lián)，SB3的常開于KM2線圈串聯(lián)，這種控制就是按鈕的互鎖控制，保證△與YY兩種接法不可能同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)KM2輔助常閉觸點(diǎn)接入KM1線圈回路，KM1輔助常閉觸點(diǎn)接入KM2線圈回路，也形成互鎖控制。三、高低速定子繞組接線圖如圖34。圖34 三角形以及雙星形繞組接線圖 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟1) 深入了解和分析工藝條件和控制要求的控制對象。如控制機(jī)械、機(jī)電設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過程。2) 確定I/O設(shè)備根據(jù)控制對象功能的PLC控制系統(tǒng)，確定用戶輸入、輸出設(shè)備系統(tǒng)所需的。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān)、行程開關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。3) 選擇合適類型的PLC根據(jù)識別用戶的I/O設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號和輸出信號點(diǎn)，選擇合適的PLC類型，包括選擇模型，選擇能力，I/O模塊的選擇，選擇電源模塊等，本設(shè)計(jì)選擇西門子S7200的CPU為224的PLC。4) 分布的I/O點(diǎn)分配的PLC輸入和輸出點(diǎn)，編譯輸入/輸出分布列表或畫出輸入/輸出端子接線圖。然后可以進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，控制柜可以同時(shí)進(jìn)行的，工作崗位設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。5) 梯形圖程序設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)工作職能圖或狀態(tài)流程圖和設(shè)計(jì)梯形圖編程。這一步是整個應(yīng)用程序的核心系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，也是一個困難的步驟，設(shè)計(jì)良好的梯形圖，非常熟悉控制要求，首先在同一時(shí)間也有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的電氣設(shè)計(jì)。6) 將被輸入到PLC程序當(dāng)使用一個簡單的編程器將程序輸入到PLC程序，您將需要轉(zhuǎn)換成梯形圖指令助記符以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程，通過上下位機(jī)連接電纜下載到PLC中去。7) 軟件測試輸入后的PLC后，應(yīng)該測試程序。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)的過程中，難免會有疏漏。所以在連接PLC現(xiàn)場設(shè)備，需要軟件測試，消除錯誤的程序。同時(shí)，它為調(diào)試提供了一個基礎(chǔ)，縮短總體調(diào)試期。8) 整體調(diào)試應(yīng)用程序系統(tǒng)在現(xiàn)場的PLC硬件設(shè)計(jì)和控制柜及施工完成后，就可以進(jìn)行在線調(diào)試整個系統(tǒng)，應(yīng)該首先局部調(diào)試，然后進(jìn)行總體調(diào)試。如果程序繁多，可以進(jìn)行分段調(diào)試。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題，逐一排查，直到調(diào)試成功。9) 編寫技術(shù)文檔系統(tǒng)技術(shù)文檔包括規(guī)范、電氣原理圖、電氣布局、進(jìn)度的電器元件，PLC梯形圖?？刂葡到y(tǒng)基本設(shè)計(jì)步驟如圖35所示。 開始PLC選型P