【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 統(tǒng)中接通和分?jǐn)嚯娐贰２⑴c適當(dāng)?shù)臒崂^電器或電子式保護(hù)裝置組合成電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器，以保護(hù)可能發(fā)生過(guò)載的電路。 接觸器 CJX830 根據(jù)電路中電 機(jī)功率要求，電路中的電流流過(guò)大約是 30A 左右，而熱繼電器要略高于電路額定電流要求，大約為 32A，根據(jù)要求，我們選擇 JR28(LR2D)系列熱繼電器，此繼電器價(jià)格便宜，電流設(shè)定可以自由選擇，完全符合要求。 JR28(LR2D)系列熱繼電器用于交流 50/60Hz,電壓至 660V,電流至 93A 及以下的電路中 ,供交流電動(dòng)機(jī)熱保護(hù)作用 ,并且有差動(dòng)機(jī)構(gòu)和溫度補(bǔ)償環(huán)節(jié) ,可與CJX2(LC1D)交流接觸器配裝 ,也可獨(dú)立安裝。 根據(jù)系統(tǒng)要求，選擇的是電壓繼電器，在控制回路中，選擇的是 220V 的中 間 5 繼電器，而在連接 PLC 輸出的繼電器與變頻器集電極端子的輸出繼電器均為 24V電壓型繼電器，所以最終選擇 220V 繼電器為 HH63PAC220V， 24V 的中間繼電器為 HH63PDC24V。 JQX13F1Z(LY1)。 主電路中我們需要選擇的是三相 380V 的空氣開(kāi)關(guān)，允許通過(guò)的電流大概為 33A 左右，根據(jù)選擇要求，在價(jià)格較為便宜的情況下，我們選擇了施耐德空氣開(kāi)關(guān)斷路器，該空氣開(kāi)關(guān)性能優(yōu)秀，性價(jià)比高，普遍用于工程上，根據(jù)選擇要求，我們選擇寬度為 6mm，額定電流為 32A的 EA9AN3C32 系列空氣開(kāi)關(guān)斷路器。其具體參數(shù)如下： 電纜的選擇是根據(jù)流過(guò)的電流不同，其選擇的導(dǎo)線橫截面積也不同。需要流過(guò)的電流越大，所需要的導(dǎo)線橫截面積也就越大，根據(jù)導(dǎo)線安全載流表的顯示， 1平的導(dǎo)線可流過(guò)約 20A 的電流，控制電路選擇 1平的即可，而對(duì)于主回路來(lái)說(shuō)，由于選擇有大變頻器同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)功率均為 15kw 的風(fēng)機(jī)以及小變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái) 15KW 的風(fēng)機(jī)。大變頻器所在主 6 電路 所流過(guò)的電流大約為 2 X 30A，小變頻器所在主電路所流過(guò)電流為 ，大變頻器所在主電路與外部電源之間需要使用 10 平的 導(dǎo)線，其 余主電路所用導(dǎo)線均為 4平的 即可。 設(shè)計(jì)過(guò)程中所使用的為 PLC 24V 輸入端，所以需要將電源 220V 轉(zhuǎn)成 24V 用于連接 PLC 電源和變頻器的外加電源，需要將 220交流轉(zhuǎn)變成 24V 直流輸出，在此選擇的是福來(lái)雅開(kāi)關(guān)電源 220V 轉(zhuǎn) 24V 直流開(kāi)關(guān)電源，功率為 50W。 產(chǎn)品特性：性能好，效率高，溫度低，體積小，重量輕， 105 度輸出電容器，軟啟動(dòng)電流，有效降低 AC輸入沖擊， 100%滿負(fù)荷燒機(jī)測(cè)試，全球適用 AC輸入電源，有短路保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，內(nèi)裝 EMI 濾波器，紋波極小。 該產(chǎn)品的特點(diǎn)： （ 1）本電源采用脈寬調(diào)制（ PWM）開(kāi)關(guān)技術(shù)控制，由專業(yè)集成電路組成，主要元件均為原裝、進(jìn)口、工作穩(wěn)定可靠，是一種高可靠性的電源。內(nèi)部專業(yè)設(shè)計(jì)散熱，內(nèi)部有足夠的空間散熱。因此可以做到比防水電源更加穩(wěn)定工作的效果。壽命更長(zhǎng)，使用方便，可以懸掛在墻壁上。 （ 2）高效節(jié)能：電源效率高，待機(jī)功耗低。使用壽命長(zhǎng)，與普通變壓器相比，可以節(jié)省能源約 40%左右。 （ 3）適用電壓范圍寬，電網(wǎng)電壓在 100250V（ 50/60HZ）變化時(shí)，均能穩(wěn)定地工作。 （ 4）輸出電壓波動(dòng)小，高穩(wěn)定性的輸出電壓。提高 LED 發(fā)光效果， 減小光衰，延長(zhǎng)壽命。 （ 5）外殼材質(zhì)為鐵殼配大型散熱片，可更好的保護(hù)電源和提供更好的散熱條件。 第三章、熱風(fēng)機(jī)組部分 風(fēng)機(jī)分類 按風(fēng)機(jī)工作原理分類 7 按風(fēng)機(jī)作用原理的不同，有葉片式風(fēng)機(jī)與容機(jī)式風(fēng)機(jī)兩種類型。葉片式是通過(guò)葉輪旋轉(zhuǎn)將能量傳遞給氣體；容積式是通過(guò)工作室容積周期性改變將能量傳遞給氣體 。兩種類型風(fēng)機(jī)又分別具有不同型式。 離心式風(fēng)機(jī) 葉片式風(fēng)機(jī) 軸流式風(fēng)機(jī) 混流式風(fēng)機(jī) 往復(fù)式風(fēng)機(jī) 容積式風(fēng)機(jī) 回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī) 按風(fēng)機(jī)工作壓力（全壓）大小分類 （ 1）風(fēng)扇 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，風(fēng)機(jī)額定壓力范圍為?p98Pa(10 mmH2O）。此風(fēng)機(jī)無(wú)機(jī)殼，又稱自由風(fēng)扇，常用于建筑物的通風(fēng)換氣。 （ 2 ） 通 風(fēng) 機(jī) 設(shè) 計(jì) 條 件 下 ， 風(fēng) 機(jī) 額 定 壓 力 范 圍 為98Pa??p14710Pa(1500 mmH2O)。一般風(fēng)機(jī)均指通風(fēng)機(jī)而言，也是本章所論述的風(fēng)機(jī)。通風(fēng)機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的風(fēng)機(jī)?？諝馕廴局卫?、通風(fēng)、空調(diào)等工程大多采用此類風(fēng)機(jī)。 （ 3）鼓風(fēng)機(jī) 工作壓力范圍為 14710Pa??p196120Pa。壓力較高，是污水處理曝氣工藝中常用的設(shè)備。 （ 4）壓縮機(jī) 工作壓力范圍為?p196120Pa，或氣體壓縮比大于 的風(fēng)機(jī)，如常用的空氣壓縮機(jī)。 通風(fēng)機(jī)分類 通風(fēng)機(jī)通常也按工作壓力進(jìn)行分類。 低壓風(fēng)機(jī)?p980Pa(100 mmH2O) 8 離心式風(fēng)機(jī) 中壓風(fēng)機(jī) 980Pa??p2942Pa(300 mmH2O) 高壓風(fēng)機(jī) 2942Pa?14710Pa(1500 mmH2O） 通風(fēng)機(jī) 低壓風(fēng)機(jī) ?p490Pa(50 mmH2O） 軸流式風(fēng)機(jī) 高壓風(fēng)機(jī) 490Pa??p4900Pa(500 mmH2O） 本設(shè)計(jì)熱風(fēng)機(jī)選型 熱風(fēng)機(jī)（又稱熱風(fēng)發(fā)生機(jī)，工業(yè)熱風(fēng)機(jī)，熱風(fēng)器，因各國(guó)各地區(qū)習(xí)慣及用途不同而有不同的名稱）基本上由加熱器 ,熱風(fēng)機(jī)，送風(fēng)機(jī)，控制電路及組合載體裝置而成。針對(duì)不同的需要，熱風(fēng)機(jī)已衍生出多種機(jī)種： 熱風(fēng)機(jī)按用途類型分類： 一般用途型熱風(fēng)機(jī)：一般出風(fēng) 100~250℃（最高 350℃） 輕便手提型熱風(fēng)機(jī)：小巧輕便單相型，適合小型加熱需要 650℃高溫型熱風(fēng)機(jī)：適合熱收縮或高溫加熱需要 防爆型熱風(fēng)機(jī)：用于須防爆場(chǎng)所 熱風(fēng)循環(huán)型熱風(fēng)機(jī)：熱風(fēng)可加熱后再吹出，省電也降低周邊溫度 高壓型熱風(fēng)機(jī)：可適用于長(zhǎng)短距離管道的加熱干燥 強(qiáng)風(fēng)型熱風(fēng)機(jī)：可加大熱量，提高干燥效率 鑄型專用型熱風(fēng)機(jī)：因應(yīng)鑄型車間之特殊環(huán)境（粉塵大，環(huán)境溫度高等）而設(shè)計(jì) 冷凍型熱風(fēng)機(jī)：因應(yīng)環(huán)境溫度低于 — 40℃而設(shè)計(jì) 高壓型熱風(fēng)機(jī)：因應(yīng)海拔 1000m 以上地區(qū)（如西藏）而設(shè)計(jì) 礦用型熱風(fēng)機(jī)：特別針對(duì)煤礦企業(yè)專業(yè)設(shè)計(jì)的熱風(fēng)機(jī)，適合各 類型煤礦使用，使用度非常安全。 本次設(shè)計(jì)要求：某煤礦為了保證井下溫度，在礦井井口用四臺(tái)風(fēng)機(jī)輸送熱風(fēng)，四臺(tái)風(fēng)機(jī)為 3 用一備。每臺(tái)風(fēng)機(jī)功率為 15KW，要求其中一臺(tái)變頻器同時(shí)驅(qū) 9 動(dòng) 2 臺(tái)風(fēng)機(jī)，另一臺(tái) 變頻器驅(qū)動(dòng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)，變頻器功率 1 大 1小，四臺(tái)風(fēng)機(jī)由2 臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)，當(dāng)其中某臺(tái)風(fēng)機(jī)故障時(shí)，備用風(fēng)機(jī)可切換過(guò)去。在井下距離井口的 10 到 20 米處，裝備 1 個(gè)溫度傳感器，用于測(cè)量井口溫度。使該處的溫度控制在 5到 10 度之間。熱風(fēng)是由換熱器加熱的，當(dāng)換熱器進(jìn)口溫度低于 20 度時(shí)，應(yīng)停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，并報(bào)警，只有當(dāng)換熱器進(jìn)口溫度高于 30 度時(shí)， 風(fēng)機(jī)才可以啟動(dòng)。當(dāng)氣溫較高時(shí)由小功率變頻器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)氣溫較低時(shí)，由大功率變頻器驅(qū)動(dòng)運(yùn)行。當(dāng)大功率變頻器頻率達(dá)到 50HZ 仍然不能滿足要求時(shí)，啟動(dòng)小功率變頻器；當(dāng)大功率變頻器降低到 15HZ 時(shí)，停止小功率變頻器。 而由風(fēng)機(jī)類型特點(diǎn)以及結(jié)合礦井環(huán)境特點(diǎn)本次設(shè)計(jì)所選風(fēng)機(jī)為 4 臺(tái)礦用型熱風(fēng)機(jī)功率均為 15KW。 主要適用于礦井井道溫度控制過(guò)程全自動(dòng)化控制。由變頻調(diào)速器、 S7200 系統(tǒng)組成。外接溫度傳感器、熱風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了按設(shè)定溫度值，自動(dòng)調(diào)節(jié)熱風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到按需定量溫度的目的。同時(shí)實(shí)現(xiàn)在礦井通風(fēng)，安全、有效、快速地保證礦井 井口溫度。為煤礦的安全生產(chǎn)需要提供高效節(jié)能、安全經(jīng)濟(jì)的自動(dòng)化控制裝備。 第四章、系統(tǒng)硬件構(gòu)成及各部分功能 本控制系統(tǒng)有可編程控制器（ PLC S7200 CPU226）、變頻器、溫度傳感器部分、熱風(fēng)機(jī)和電氣控回路組成。 PLC可編程控制器部分 PLC 10 一、 PLC的產(chǎn)生極其特點(diǎn) 可編程控制器的名稱演變 1969 年時(shí)被稱為可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱 PLC (Programmable Logic Controller)。 70年代后期，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展 ，稱其為可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PC (Programmable Controller)。但由于 PC 容易和個(gè)人計(jì)算機(jī) (Personal Computer)相混淆，故人們?nèi)粤?xí)慣地用 PLC 作為可編程控制器的縮寫。 可編程控制器定義 （ 1987 年 國(guó)際電工委員會(huì)）可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 可編程控制器的產(chǎn)生 （ 1） 1968 年，美國(guó)最大的汽車制造廠家通用汽車公司（ GM 公司）提出設(shè)想。 （ 2） 1969 年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了世界上第一臺(tái) PC，型號(hào)為 PDP14。 （ 3） 第一代：從第一臺(tái)可編程控制器誕生到 70 年代初期。其特點(diǎn)是： CPU 由中小規(guī)模集成電路組成，存儲(chǔ)器為磁芯存儲(chǔ)器； （ 4） 第二代： 70 年代初期到 70 年代末期。其特點(diǎn)是： CPU 采用微處理器，存儲(chǔ)器采用 EPROM ； （ 5） 第三代： 70 年代末期到 80 年代中期。其特點(diǎn)是： CPU 采用 8 位和 16 位微處理器，有些還采用多微處理器結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)器采用 EPROM、 EAROM、CMOSRAM 等 ； （ 6） 第四代： 80 年代中期到 90 年代中期。 PC 全面使用 8 位、 16 位微處理芯片的位片式芯片，處理速 度也達(dá)到 1us/步 ； (7) 第五代： 90 年代中期至今。 PC 使用 16 位和 32 位的微處理器芯片，有的已使用 RISC 芯片。 二、可編程控制器的基本特點(diǎn) 11 靈活、實(shí)用 可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) 編程簡(jiǎn)單、使用方便 接線簡(jiǎn)單 功能強(qiáng) 體 積小、重量輕、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 三、可編程控制器的發(fā)展趨勢(shì) 1．向高速度、大存儲(chǔ)容量方向發(fā)展 CPU 處理速度進(jìn)一步加快，存儲(chǔ)容量進(jìn)一步擴(kuò)大。 2．控制系統(tǒng)將分散化 分散控制、集中管理的原則。 3．可靠性進(jìn)一步提高 隨著 PC 進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，對(duì)可靠性的要求進(jìn)一步提高；硬件冗余的容錯(cuò)技術(shù)將進(jìn)一步提高。 4．控制與管理功能一體化 PC 將廣泛采用計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)，使 PC 系統(tǒng)的生產(chǎn)控制功能和信息管理功能融為一體。 四、 PC 的應(yīng)用領(lǐng)域 開(kāi)關(guān)量邏輯控制 模擬量閉環(huán) 控制 數(shù)據(jù)量的職能控制 數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控 通訊聯(lián)網(wǎng)與集算散控制 PLC 的一般構(gòu)成和基本工作原理 一、 PLC的一般構(gòu)成以及分類 PLC是以微處理器為核心的一種特殊的工業(yè)用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)與一般的計(jì)算機(jī)相類似，由中央處理單元（ CPU）、存儲(chǔ)器（ RAM、 ROM、 EPROM、 EEPROM等）、輸入接口、輸出接口、 I/O擴(kuò)展接口、外部設(shè)備接口以及電源等組成。結(jié)構(gòu)如圖 3所示。 12 圖 3 PLC 的一般構(gòu)成 中央處理單元 (CPU) (1)診斷 PLC 電源、內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編制程序中的語(yǔ)法錯(cuò) 誤。 (2)采集現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并送入 PLC 的寄存器中。 (3)逐條讀取指令，完成各種運(yùn)算和操作。 (4)將處理結(jié)果送至輸出端。 (5)響應(yīng)各種外部設(shè)備的工作請(qǐng)求。 存儲(chǔ)器 （ ROM/RAM） （ 1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器（ ROM）用以存放系統(tǒng)管理程序、監(jiān)控程序及系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)， PLC 出廠前已將其固化在只讀存儲(chǔ)器 ROM 或 PROM 中，用戶不能更改。 （ 2）用戶存儲(chǔ)器（ RAM） 包括用戶程序存儲(chǔ)區(qū)和工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)。這類存儲(chǔ)器一般由低功耗的 CMOSRAM 構(gòu)成，其中的存儲(chǔ)內(nèi)容可讀出并更改。掉電會(huì)丟失存儲(chǔ)的內(nèi)容，一般 用鋰電池來(lái)保持。 注意： PLC 產(chǎn)品手冊(cè)中給出的“存儲(chǔ)器類型”和“程序容量”是針對(duì)用戶程序存儲(chǔ)器而言的。 可編程控制器輸入端口電路 開(kāi)關(guān)量輸入接口電路：采用光電耦合電路，將限位開(kāi)關(guān)、手動(dòng)開(kāi)關(guān)、編碼器等現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成 CPU 所能接受和處理的數(shù)字信號(hào)。 可編程控制器輸出接口電路 開(kāi)關(guān)量輸出接口電路： 采用光電耦合電路