【正文】 的LA10Q型電流互感器，即它的匝數(shù)比為KN=N2/N1=1/20。我選擇LA10Q型電流互感器和D2 PTC1 AC電流變送器。: 電流變送器型號參數(shù)型號及規(guī)格D2 PTC1 AC電流變送器輔助供電電壓110/240 V AC,177。20% 24/48/110/220 V DC 177。20%耗電輸入值 I in0 1 A AC/05 A AC V in.DC輸出（單/雙）01mA,05mA,010mA,020mA, 420mA,05V,010V信號輸出NO單（可選擇雙輸出）響應時間小于500毫秒輸入/輸出隔離直流電溫度0oC至+55oC、過壓、過流保護的實現(xiàn)先將線路電壓或電流送入三相交流變送器，對電壓和電流進行轉(zhuǎn)換，根據(jù)上面的選擇輸入電壓范圍為0～500V，輸出電壓為0～5V。例如，設定電網(wǎng)的額定電壓為380V，根據(jù)要求，，所以過壓時電壓=380V=437V，欠壓時電壓=380=285V，經(jīng)過三相交流變送器后，其=，=。而電流變送器輸入電流范圍為0～5A，輸出電壓選0～5V。本設計中共用到四個電機，要求每個電機都要設計其過流保護，在這里我選擇一個電機作為代表設計它的過流保護，其他電機的過流保護可以用類似的方法設計。對主電機機來說，他的額定電流為22A，根據(jù)要求，所以過電流I1=22=，經(jīng)過三相交流互感器后I2=*5/100=,再經(jīng)過交流變壓器變壓，這里選擇輸入為05A,輸出為05V的交流變送器。 根據(jù)FX2N4AD的分辨率及模擬量輸入范圍可得： 過壓電壓 2048* 欠壓電壓 2048* 過流電流 2048* 電壓變送器接線圖在PLC控制中，采用電壓變送器將電壓轉(zhuǎn)換為FX2N4AD可用的0～5V電壓，接線如圖所示。 主電機和開模合模電氣控制線路設計 開合模電動機接線圖 如圖所示，開合模主電機采用觸點控制開關KM1接通主電路，依靠KM2與KM3實現(xiàn)電動機的開模正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)合模。 機械手啟動電機機械手啟動電機如圖所示，主回路接通之后KM22自鎖閉合，由KM6和KM7分別控制機械手的上升與下降，過壓過流保護與主電路電機相同，后面會講到，所以這里就不重復說明。、輸送帶電動機與其電氣控制的線路設計 卸胎桿動作電機 輸送帶動作電機卸胎和輸送是逐次進行的，當卸胎完畢輪胎掉落輸送帶的時候我們要求能夠使輸送帶自動運作將輪胎運送出去。其電動機接線如圖所示，由于輸送帶只向外運送輪胎所以沒有必要反轉(zhuǎn)。 制動電機的目的在于電路需要停止或者緊急停止的時候為電機的停轉(zhuǎn)產(chǎn)生制動，使電機能迅速的停下來。這里用開模合模主電機為例，當制動電路通電的時候，通過變壓器的降壓以及電阻電容，橋式電路的整流將電壓轉(zhuǎn)化為制動器可用的直流電流，從而產(chǎn)生一個與電動機的轉(zhuǎn)矩相反的扭矩，而KM19的動作也使主電機的電路切斷，電機失電自然停車的時候加上反向扭矩，從而實現(xiàn)快速停車。接線及控制原理如圖所示。 主電機制動電路 5 硫化機電氣控制PLC程序設計 PLC各個端口對應作用表端口作用端口作用端口作用X000主電機停止X017機械手下極限Y012開模指示X001主電機啟動X023機械手上極限Y013合模指示X003開模X024機械手入極限Y014電源指示X004機械手動作X020機械手出極限Y015電壓報警X005計數(shù)開始Y000開模繼電器Y016電流報警X006主電機主動Y001合模繼電器Y017延時硫化X007卸胎桿工作Y002機械手上升Y020計數(shù)BCD碼X021卸胎桿入極限Y003機械手下降Y021計數(shù)BCD碼X011硫化延時Y004機械手轉(zhuǎn)入Y022計數(shù)BCD碼X022卸胎桿出極限Y005機械手轉(zhuǎn)出Y023計數(shù)BCD碼X013報警鈴自檢Y006卸胎桿入Y024選通信號輸出X014報警鈴復位Y007卸胎桿出Y025選通信號輸出X015開模極限Y010進氣Y026選通信號輸出X016合模極限Y011傳送帶開Y027選通信號輸出本次設計由于使用電機數(shù)目有限，所以不能全部都能實現(xiàn)電機的轉(zhuǎn)動，除了主電機之外我都采用了LED發(fā)光二極管顯示的辦法，這樣既直觀，也節(jié)省了成本。有關輪胎數(shù)目計數(shù)問題，原來采用的是在輪胎通過光電傳感器的時候計數(shù)的形式，而現(xiàn)實中沒有光電傳感器的使用，所以我采用觸點開關X016輸入電平的方法手動計數(shù)，也實現(xiàn)了假設輪胎通過的時候的計數(shù)功能。在程序編寫的時候，所有的行程開關我都采用了PLC計數(shù)器和內(nèi)部繼電器共同工作實現(xiàn)功能能，除了必須用手動的形式實現(xiàn)機械手的上升，機械手的下降以及硫化機的延時硫化之外，其余的流程均可以自動進行，而在自檢的時候也可以通過外部開關操作進行。 6 系統(tǒng)的安裝與調(diào)試根據(jù)實際操作的電氣柜控制系統(tǒng)，我的系統(tǒng)安裝路線圖如下所示： 接觸器 空氣開關接觸器接觸 器輸入端PLC可編程控制器輸出端 M A/D 模塊三相380V交流電源指示燈模塊數(shù)顯模塊外部開關控制量 電氣控制柜的安裝主線路圖按照電器柜的布局，我采用了接觸器安裝在同一模塊上的安裝方法，空氣開關接至柜中380V閘刀開關上，用以控制整個線路的過流過壓保護。圖中的三個接觸器線圈用PLC的輸出端控制，當PLC的輸入端得到開關量的指示的時候輸出端輸出一個電平信號控制線圈的通斷。線圈的兩個輸出端的另一端接至380V的電源中，我接至空氣開關的第一、第二輸出端，再接至PLC的輸出端的COM口。根據(jù)線路設計的需要，實驗室中的電機型號是Y112M2，額定功率為4KW，額定轉(zhuǎn)速2850r/、接觸器的選擇要求，結合實驗室中提供的設備，我采用了NM10100/30型號的空氣開關，電機正反轉(zhuǎn)接觸器采用了CJ2025型號，主電路的開合關斷控制采用了CJ2040型號的接觸器。由于市面上的電壓變送器、電流變送器的價格比較昂貴，我的經(jīng)費不足，所以在模擬量的輸入的上我采用了5V可變電源的輸入辦法，根據(jù)要求的規(guī)定正常電流電壓的模擬量，按照比例輸入電壓，手動控制實現(xiàn)過壓、欠壓以及過流的模擬等。鑒于電氣柜上自帶有指示燈、常開常閉觸點開關，指示面板上的部分重要指示顯示我接到電器柜的面板上，使得工作的顯示更加直觀明了，其供電電源為380V，從空氣開關的兩個引腳引入。相對的，我的指示面板上的發(fā)光二極管的接入采用了5V的電壓輸入，從5V的電源引入。兩個不同電源的引入分別使用了不同的COM輸出口，避免了小功率元件的燒毀同時也保證了顯示的正常實現(xiàn)。在安裝完各個元件，布局完成之后我開始布線。從三相電源的引入我采用了綠、紅、黃三種顏色的鋁線，控制的線路選擇上，輸入PLC的線路我采用紅色銅線統(tǒng)一接入，輸出端我采用黃色的銅線接出，并且分別都標明了數(shù)字記號，這樣使得在接PLC的時候不至于分不清楚線路。在所有線路都連接完成之后我將相同顏色的線路捆扎固定在電器柜的邊緣，使得整個布局看起來美觀、簡潔。整個電氣控制柜的安裝總共耗費時間4天，外加程序的調(diào)試、寫入，總共用了一周的時間將整個系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢。7 結論本設計通過翻閱資料了解了國內(nèi)輪胎硫化設備的發(fā)展狀況，根據(jù)傳統(tǒng)的電機控制系統(tǒng)都采用繼電器—接觸器等元件組成的硬件邏輯控制電路，不但接線復雜，而且經(jīng)常出現(xiàn)故障，可靠性較差等缺點，設計了一種基于PLC控制器的全自動輪胎硫化設備，大大減少繼電器等硬件邏輯單元的數(shù)量；在設計的時候由于元器件按的限制，把較為昂貴的設備換為LED發(fā)光二極管，節(jié)約了成本，也能大致顯示了工作的流程。通過此次設計，使我學會設計控制系統(tǒng)的一般方法，特別是應用了可騙程序控制器進行控制，由自己選擇硬件，設計電路圖并編寫程序，使我們初步掌握了硬件的連接方法和軟件的設計的方法；也增強了對可編程序控制系統(tǒng)的全面了解，同時鞏固了這四年來所學的知識，增強了機械設計的計算、各種繪圖方法及檢索參考文獻等方面的能力。在這次設計里，重點對硫化機的主傳動和主傳的控制系統(tǒng)進行了設計，其中控制系統(tǒng)是采用PLC來做的，因為考慮的狀態(tài)和因素較少，所以做出來的控制系統(tǒng)電路和程序都較簡單，沒有把PLC的功能和優(yōu)點充分發(fā)揮出來，但在控制各種指示燈和報警信號以及主傳動的動作時可以明顯減少繼電器數(shù)量，提高了自動程度，而且能自動判斷硫化的開合模是否到位，并根據(jù)狀態(tài)提示操作人員，從而可以很好的控制時間，提高硫化質(zhì)量，從這些角度，ＰＬＣ控制相對于傳統(tǒng)繼電器控制，具有明顯的優(yōu)勢。因為硫化質(zhì)量很大程序上取決于硫化時間的控制和各種硫化條件，如果我們能算得最佳硫化效果的時間和條件，并用ＰＬＣ來控制好這個時間，處理好硫化條件的控制，就能大大提高輪胎的質(zhì)量。因此可以在此基礎上加以研究，到達提高輪胎質(zhì)量的目的。這是我第一次進行系統(tǒng)設計，涉及的電器控制方面的知識較多，我以前對機電控制方面的知識了解得較少，加之時間比較蒼促，經(jīng)驗方面不足，水平有限，難免存在不對或不足地方，勞煩各位指導老師不吝批評指正。 謝 辭在本次畢業(yè)設計過程中，由于設計經(jīng)驗的欠缺，我遇到不少的問題，設計過程并不是很順利。但是在諸葛智致老師的認真指導下，我還是如期完成了設計工作。他治學嚴謹，為了能讓我們更好的掌握專業(yè)知識而兢兢業(yè)業(yè)地工作，他不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學態(tài)度，深深地感染著我，使我受益匪淺。本次設計中我還得到了同學們的熱心幫助，在我遇到困難的時候總能從他們那里得到幫助，他們勤奮認真，專業(yè)知識功底深厚，熱愛探索求知，他們堅持不懈的努力和求索深深地影響了我，使我能夠保持專研的態(tài)度。此外，還要感謝幫助我的所有老師和同學以及幫助過我的所有人。最后，感謝在百忙之中給我審稿的諸位老師。再次感謝所有支持我關心我?guī)椭业睦蠋熗瑢W們。參考文獻[1] 史國生．電氣控制與可編程控制器技術[M]．北京：化學工業(yè)出版社，2004：15～66．[2] 任振輝等．電氣控制技術[M]．北京：中國水利水電出版社，2003：23～35．[3] 譚維瑜．電機與電氣控制[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2003：102～188．[4] 黃曉紅．工廠電氣控制與可編程控制器[M]．北京：中國科學技術出版社，2004：1～134．[5] 陳伯時．電力拖動自動控制系統(tǒng)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2000：48～89．[6] 郭世明．電力電子技術[M]．成都：西南交通大學出版社，2002：54～211．[7] 楊興瑤．電氣傳動及應用[M]．北京：化學工業(yè)出版社，1994：15～44．[8] 袁任光．可編程控制器(PC)應用技術[M]．廣州：華南理工大學出版社，2000：58～103．[9] 李仁．電器控制[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1988：15～62．[10] [M].～80[11] [M].～150[12] [M].～90[13] [M].～40[14] [M].～86[15] [M].～40[16] [M].，1. 80～90[17] 陸坤，奚大順，[M].電子科學出版社. ～34[21] Paul R. 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