【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 閥這是正在工作，尚需加溢流閥的最小溢流量 2— 3L/min。 KL— 系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取 KL=— ，取 KL= 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 10 Σ q=π /4(D2d2)V 退 計(jì)算得： Σ q=24L/min qp=3)選擇液壓泵的規(guī)格。根據(jù)以上的 PP 和液壓泵的最大流量查閱相關(guān)手冊(cè)，現(xiàn)用 YBX16 限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量 q0=16ml/r 泵的額定壓力 Pn=,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 nH=1450r/min,容積效率 η v=,總效率 η=。 4）與液壓泵匹配的電機(jī)的選擇。 首先算出機(jī)械手動(dòng)作時(shí)的最大功率，并以此作為電機(jī)選擇的依據(jù) 。最大功率P為： P=PPqp/η = 查閱 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，選用 Y90S4 型電動(dòng)機(jī) ，其額定功率為 ，額定轉(zhuǎn)速為 1400r/min。 （ 3） 液壓閥的選擇 本液壓系統(tǒng)采用 GE 系列的閥或力士樂(lè)系統(tǒng)的閥（見(jiàn) 下表 21） 序號(hào) 元件名稱(chēng) 元件型號(hào) 通過(guò)流量 (L/min) 1 單向節(jié)流閥 LAF10DB1 2 二位四通換向閥 24DF3BE10BB 3 液控單向閥 AF3EA10B 4 溢流閥 YF310L 63 5 三位四通電磁閥 4WE6E50/OAG24 20 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 11 表 21 （ 4）確定管道尺寸 油管內(nèi)徑尺寸一般參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按照管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)壓油管的允許流速取 v=4m/s 則內(nèi)徑 d 為 : d=vq 計(jì)算得 d= 現(xiàn)在取油管的內(nèi)徑 d 為 12mm，吸油管同樣可按上式計(jì)算（取 v=） 現(xiàn)參照 YBX16變量泵吸油口連接尺寸，取吸油管內(nèi)徑為 25mm. (5)液壓油箱容積的確定 本系統(tǒng)為低壓液壓系統(tǒng)，液壓油箱有效容量按泵的流量的 24倍來(lái)確定參照表（ 41）現(xiàn)選用容量為 100L的油箱 6 壓力表開(kāi)關(guān) KH6 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 12 3. 分揀控制系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 硬件選型 硬件是系統(tǒng)組成的重要部分，它是系統(tǒng)的動(dòng)力和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。硬件系統(tǒng)包括按鈕、熔斷器、電源引入開(kāi)關(guān)、熱繼電器、接觸器、電動(dòng)機(jī)、傳感器、氣缸、電磁閥、可編程序控制器 PLC 等。 熔斷器的選擇 熔斷器是一種最簡(jiǎn)單，最可靠的電路保護(hù)器件，用于電路及用電設(shè)備的短路或過(guò)載保護(hù)，有高壓熔斷器和低壓熔斷器之分 ,在機(jī)電設(shè)備控制中一般采用低壓熔斷器 。 選擇熔斷器，主要是選擇熔斷器的種類(lèi)、額定電壓、熔斷器額定電流等級(jí)和熔體的額定電流。 額定電壓是根據(jù)保護(hù)電路的電 壓來(lái)選擇的。熔體電流的選擇 是 熔斷器選擇的核心。 FU1 是輸送帶電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)作用的熔斷器。 FU2 是氣泵電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)作用的熔斷器。 對(duì)于沒(méi)有沖擊電流的負(fù)載，應(yīng)使熔體的額定電流等于或稍大于線路工作電流 . 對(duì)于一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，熔體可按下列關(guān)系選擇： IR=(～ )Ied 式中 IR 為熔斷器的額定電流 Ied 為電動(dòng)機(jī)的額定電流 Iat 為異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流 FU1 是對(duì) M1電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)的熔斷器。熔體電流為： IR ≥ 23A*= 故 NGT00 額定電壓 380V， 額定電流 63A. FU2 是對(duì) M1電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)的熔斷器。熔體電流為： IR ≥ *= 故 RL115 小等級(jí)熔體電流 2A. FU3 是對(duì)控制線路進(jìn)行保護(hù)的熔斷器。選用 RL115 小等級(jí)熔體電流 2A. 電源引入開(kāi)關(guān) Q 的選擇 電源引入開(kāi)關(guān) Q主要作為電源隔離開(kāi)關(guān)用，并不用它來(lái)直接起停電動(dòng)機(jī)，可唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 13 按電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選。顯然應(yīng)該根據(jù)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)選。中小型工作系統(tǒng)常用組合開(kāi)關(guān)，選用 HZ1025/3 型，額定電流為 25A，三極組合開(kāi)關(guān)。 行程開(kāi)關(guān)的選擇 機(jī)床上有 很多 這樣的行程開(kāi)關(guān)，用它控制工件運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)刀的行程，避免發(fā)生碰撞事故。有時(shí)利用行程開(kāi)關(guān)使被控物體在規(guī)定的兩個(gè)位置之間自動(dòng)換向，從而得到不斷的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。比如自動(dòng)運(yùn)料的小車(chē)到達(dá)終點(diǎn)碰著行程開(kāi)關(guān)，接通了翻車(chē)機(jī)構(gòu)，就把車(chē)?yán)锏奈锪戏钩鰜?lái)，并且退回到起點(diǎn)。到達(dá)起點(diǎn)之后又碰著起點(diǎn)的行程 開(kāi)關(guān)，把裝料機(jī)構(gòu)的電路接通，開(kāi)始自動(dòng)裝車(chē)?？偸沁@樣下去，就成了一套自動(dòng)生產(chǎn)線，用不著人管，日以繼夜地工作，節(jié)省了人的體力勞動(dòng)。 常用的行程開(kāi)關(guān)有 LX19 等系列 . 各系列行程開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)相同 ,區(qū)別在于行程開(kāi)關(guān)的傳動(dòng)裝置和動(dòng)作速度不同 . 其型號(hào)各部分的含義為 行程開(kāi)關(guān)（限位開(kāi)關(guān)）的工作原理及符號(hào)表示行程開(kāi)關(guān)又稱(chēng)限位開(kāi)關(guān)，用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，將行程開(kāi)關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開(kāi)關(guān)時(shí)，行程開(kāi)關(guān)的接觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。因此，行程開(kāi)關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理于按鈕類(lèi)似。行程開(kāi)關(guān)廣泛用于各類(lèi)機(jī)床和起重機(jī)械，用以控制其行程、進(jìn)行終 端限位保護(hù)。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 14 圖 行程開(kāi)關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式、滾輪式、微動(dòng)式和組合式。 (1）直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)的動(dòng)作原理與按鈕開(kāi)關(guān)相同，但其觸點(diǎn)的分合速度取決于生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行速度，不宜用于速度低于 。 （ 2）滾輪式行程開(kāi)關(guān)，當(dāng)被空機(jī)械上的撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿時(shí)，撞桿轉(zhuǎn)向右邊，帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，頂下推桿，使微動(dòng)開(kāi)關(guān)中的觸點(diǎn)迅速動(dòng)作。當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)械返回時(shí)，在復(fù)位彈簧的作用下，各部分動(dòng)作部件復(fù)位。 （ 3）微動(dòng)開(kāi)關(guān)式行程開(kāi)關(guān)常用的由 LXW11. 綜合上述的考慮 ，本系統(tǒng)采用 滾輪式行程開(kāi)關(guān) LX19111 系列。 熱繼電器的選擇 熱繼電器用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。熱繼電器的選擇主要使根 據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)確定其型號(hào)與規(guī)格。熱繼電器元件的額定電流應(yīng)接近或略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。 熱繼電器的整定電流值是指熱元件通過(guò)的電流超過(guò)此值的 20%時(shí)，熱繼電器應(yīng)當(dāng)在 20 分鐘內(nèi)動(dòng)作。選用時(shí)整定電流應(yīng)與電動(dòng)機(jī)額定電流一致。如遇到下列情況，選擇的熱繼電器元件的整定電流要比電動(dòng)機(jī)額定電流高一些，以便來(lái)進(jìn)行保護(hù)： 電動(dòng)機(jī)負(fù)載慣性轉(zhuǎn)矩非常大，起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)；電動(dòng)機(jī)所帶動(dòng)的設(shè)備，不允許任意停電； 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的為沖擊性負(fù)載。 主電機(jī) M1 額定電流 ， KR1 應(yīng)選用 JR40 型熱繼電器，熱元件電流為25A，整定電流調(diào)節(jié)范圍 為 1625A，工作時(shí)將額定電流調(diào)整為 。同理， KR2應(yīng)選用 JR10 型熱繼電器，整定電流調(diào)節(jié)范圍是 。整定在 。 接觸器的選用 接觸器 （ KM KM4） 用于帶有負(fù)載主電路的自動(dòng)接通或切斷。分直流、交流兩類(lèi)，本系統(tǒng)中使用的是交流接觸器。 選擇接觸器主要考慮以下技術(shù)數(shù)據(jù)： （ 1） 電源種類(lèi)：交流或直流； （ 2） 主觸點(diǎn)額定電壓、額定電流； （ 3） 輔助觸點(diǎn)種類(lèi)、數(shù)量及觸點(diǎn)額定電流； 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 15 （ 4） 電磁線圈的電源種類(lèi)，頻率和額定電壓； （ 5） 額定操作頻率（次 /h），即允許的每小時(shí)接通的最多次數(shù)。 接觸器線圈電壓 一般從安全考慮，可選低一些，但當(dāng)控制線路簡(jiǎn)單，所用電器不多，為了節(jié)省變壓器，可選 380V、 220V， KM1， KM2， KM3選用電壓為 220V的接觸器線圈 。 傳感器的選型 電感式傳感器 電感 式 傳感器 主要用于 測(cè)量微位移，凡是能轉(zhuǎn)換成位移量變化的參數(shù)，如壓力、力、壓差、加速度、振動(dòng)、應(yīng)變、流量、厚度、液位等都可以用 電感 式傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量。 應(yīng)用 induNCDT 系列位移 傳感器 。 圖 傳感器 上 圖 是 induNCDT 系 列位移 傳感器 的外形圖，它主要用于位移，振動(dòng)，轉(zhuǎn)速測(cè)量。傳感器的 前置放大器 被集成安裝在傳感器殼體里，其輸出信號(hào)與測(cè)量位移成正比。在傳感器測(cè)量量程內(nèi)線性精度優(yōu)于 177。2% 。 下 表是 induNCDT 系列位移傳感器的主要技術(shù)參數(shù)。 表 傳感器 的主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 項(xiàng)目 IWS4MCA3U IWS3ACA3U 鐵磁材料 鋁 測(cè)量原理 電感 測(cè)量范圍 ～ ～ 起始間距 被測(cè)體直徑（最?。? 18mm 線性度 ≦177。 2% 靜態(tài)分辨率 1μ m 極限 頻率 1KHz 工作溫度 0～ +85℃ 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 16 溫度穩(wěn)定性 ≦ % 供 電 +12～ +24V/7mA 負(fù) 載 最 大 5KΩ 保護(hù)等級(jí) IP65 傳感器 電纜長(zhǎng) 3 米 電動(dòng)機(jī)的選型 電動(dòng)輸送帶是由交流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶式輸送裝置， 輸送帶的運(yùn)行速度 一般為 23m/s。 所選的電動(dòng)機(jī)： M1 三相異步交流電機(jī) Y160M4,規(guī)格 11KW， 380V 1460r/min,數(shù)量 1個(gè)。 (l)3 相 380V 電壓，起動(dòng)推力 300N，極距 ，單邊式。 (2)非磁性結(jié)構(gòu)埋 入 輸送帶內(nèi)。非磁性結(jié)構(gòu)為相距一定間距的銅網(wǎng)結(jié)構(gòu)，端環(huán)為銅絞線，沿輸送帶縱向安置，導(dǎo)條用扁銅線組成，沿輸送帶寬度方向安置，此種結(jié)構(gòu)即可順利通過(guò)滾筒，也能彎曲成槽。 (3)初級(jí)置于開(kāi)口箱體內(nèi)，表面涂刷一層環(huán)氧樹(shù)脂薄層。 光電開(kāi)關(guān) 用于物流裝置的通用光電開(kāi)關(guān) 、 標(biāo)準(zhǔn)偏光鏡片反射型 、 密封性為 IP67 的一體成形結(jié)構(gòu) 、 長(zhǎng)距離檢測(cè) 。 具體要求及其各值的允許范圍 ： 檢測(cè)方式 :對(duì)照型 型號(hào) :CR500/CR500P 電源電壓 :1224V177。10 ％波動(dòng) 消耗電流 :55mA 以下投光器 30mA，受光器 25mA 檢測(cè)距離 :5m 檢測(cè)體 :不透明體 φ9mm 以上 指向角 :2～ 20176。 動(dòng)作狀態(tài) :通過(guò)動(dòng)作狀態(tài)切換線設(shè)定動(dòng)作狀態(tài)切換線開(kāi)路或 OV 接線；亮 ON動(dòng) 作 /VCC 接線； 按 ON動(dòng)作 開(kāi)關(guān)電流： 100mA 以下 (阻性負(fù)載 )，輸入耐電壓： 30V 響應(yīng)輸出 :動(dòng)作、復(fù)位 1ms以下 指示燈 :除對(duì)照型投光器外：輸出 ON顯示橙色燈 亮，穩(wěn)定入光指示綠色燈亮 。對(duì)照型投光器：電源顯示橙色燈亮 /基本型只有紅色動(dòng)作燈 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 17 使用環(huán)境照度 (受光面照度 ):L 白熾燈： 5， 000LX 以下，太陽(yáng)光： 20200LX以下 使用溫度范圍 :20～ +70 攝氏度 、 無(wú)結(jié)冰、結(jié)露 使用濕度范圍 :3585%RH 絕緣電阻 :20MΩ 以上 (DC500V 兆歐表測(cè)定 ) 耐電壓 :AC1,000V50/60HZ 1 分鐘導(dǎo)電部整體與外殼之間 電路保護(hù) :電源反相連接保護(hù)、電源短路保護(hù)，電源接通時(shí)防止誤動(dòng)作電路(約 50ms) 可編程控制器 PLC 的選型及控制系統(tǒng)的地址分配 的構(gòu)成 PLC 實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本與微型計(jì)算機(jī)相同。從結(jié)構(gòu)上分， PLC 分為固定式和組合式 (模塊式 )2 種。固定式 PLC 包括 CPU板、 I/O 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式 PLC 包括 CPU 模塊、 I/O 模塊、存儲(chǔ)器、電源模塊、底板或機(jī)架等，這些模塊根據(jù)功能需求按照一定規(guī)則組合配置成一個(gè) PLC 控制系統(tǒng)。 1） CPU 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞，每套 PLC 至少有 1 個(gè) CPU，它按照PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵 入 的用戶程 序和數(shù)據(jù) 。檢查電源、存儲(chǔ)器、 I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。 CPU 主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成， CPU 模塊還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。 內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。 CPU 的控制器控制 CPU工作，它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令，但工作周期 由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。 CPU速度和內(nèi)存容量是 PLC 的重 要參數(shù)，它們決定著 PLC 的工作速度， I/0數(shù)量及軟件容量等。 2） I/0 模塊 PLC 與電氣回路的接口，是通過(guò) 輸入 輸出部分 (I/O)完成的。 I/0模塊集成了PLC 的 I/O 電路，其 輸入 暫存器反映 輸入 信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。I/O 分為開(kāi)關(guān)量 輸入 (DI)，開(kāi)關(guān)量輸出 (DO)，模擬量 輸入 (AI)，模擬量輸出 (AO)等模塊。常用的 I/0分類(lèi)如下 : 唐 山