【正文】 熔斷器 FU1 接于 直流穩(wěn)壓電源 GD 的輸入電路中，它 所保護的對象為 直流穩(wěn)壓電源 GD， 該直流穩(wěn)壓電源 GD 向 PLC 的負 荷 供電，其負 荷 中 沒有沖擊性負荷，因此，該直流穩(wěn)壓電源 GD 的輸入電路中沒有沖擊性電流。 (21)制動電磁鐵型號的選擇 電動機的機械抱閘制動器的有關技術參數(shù)由機械方面的工程技術人員提供，這里只需向機械方面的工程技術人員提供選擇制動電磁鐵的要求即可，即要求對大車和小車拖動電機采用通電抱閘制動方式；為了防止突然停電時吊鉤上的重物自由落下，應對吊鉤拖動電機采用斷電抱 閘制動方式。故在電路中設置了中間繼電器，在起動時 由中間繼電器的常開觸頭來切斷接觸器 KM11～KM13 的線圈回路，這樣就可保證起動時轉子回路接入全部電阻。 (19)電流繼電器選擇 本電鍍行車吊鉤電機采用轉子串電阻 起動，起動電阻的接入和切除用電流繼電器KI1～ KI3 分別控制接觸器 KM11～ KM13 來實現(xiàn)，查《中低壓電控使用技術》，可選型號為 LL63 的電流繼電器 3 只，其觸點數(shù)為一動合、一斷開，最大整定電流值為 20A，西南科技大學 應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 17 電流整定范圍 5～ 20A，動作時間 1 .1 倍整定值時小于 20ms，觸頭斷開容量 AC250V，電壽命 10 萬次。 (18)吊鉤拖動電機的熱繼電器 FR5 的選擇 根據吊鉤電機額定電流為 ，查《電器控制》，選擇熱繼電器型號為 JR060/3D，數(shù)量為 1 只，極數(shù)為 3，有斷相保護和溫度補償功能，觸頭數(shù)量： 1 個常閉， 1 個常開?？紤]到大車拖動電機額定電流為 ，故熱繼電器的動作電流整定為 ，這樣能保證熱繼電器在電動機過載時可靠動作。 (16)大車拖動 電機的熱繼電器 FR3 的選擇 根據大車電機額定電流為 ，查《電器控制》，可選用規(guī)格最小的熱繼電器作為大車拖動電機的熱繼電器 FR3，其型號為 JR020/3D，數(shù)量為 1 只，極數(shù)為 3，有斷相保護和溫度補償功能，觸頭數(shù)量： 1 個常閉， 1 個常開。其額定電壓為交流 500V，額定電流為 20A，熱元件額定電流為 ，額定電流調節(jié)范圍為 ～ 。 (14)吊鉤電機串電阻起動接觸器 KM11～ KM13 選擇 因為吊鉤電機串電阻起動接觸器的主觸頭接于電機轉子電路中，故這些接觸器的型號選擇與前述控制吊鉤電機的接觸器 KM9 和 KM10 的選擇一樣，也為 CJ24100 型，數(shù)量為 3 臺。其中兩對主觸頭用來控制 PLC 的 AV220V 負載電路的通 /斷，另一對主觸頭用來控制 PLC 的 DC24V 負載電路的通 /斷，一對輔助常開觸頭作為接觸器 KM 線圈控制回路的自保觸頭。 (13)PLC 電源及 PLC 負載電源接觸器 KM 選擇 接觸器 KM 的線圈及其兩對主觸頭均接于 220V 交流線路中，這對觸頭用來控制PLC 電源的通／斷，接觸器 KM 的另外一對主觸頭分別接于直流穩(wěn)壓電源 GD 的 24V 直流輸出端，用來控制 PLC 負載電源的通／斷，因此接觸器 KM 的額定電壓 (即觸頭的額定電壓 )及其線圈的額定電壓均應按交流 220V 來選，而其額定電流 (即觸頭的額定電流 )應按直流電流 來選。數(shù)量為 2 臺，具體參數(shù)參考傳送帶電機接觸器。 試驗電流 5～ 6I 動作時間 1h 20min ～ 40s 西南科技大學 應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 15 (10)大車電機接觸器 KM5 和 KM6 的選擇 根據大車電機額定功率為 6KW、額定電流為 ，查《低壓電器維修手冊》，選擇接觸器 KM5 和 KM6 型號為 CJ1030，數(shù)量為 2 臺，其額定電壓為交流 380V，額定電流為 30A，可控制電動機最大功率為 ，吸引線圈視在功率起動時 210VA、吸持時 32VA。線圈參數(shù)：線圈電壓 220V，線圈匝數(shù) 3260177。其額定電壓為交流 500V，額定電流為 100A，極限短路通斷電流（峰值）為 9000A，機械壽命為 10000 次，電壽命為 5000 次；過電流電磁脫扣器額定電流為 50A，瞬時整定電流為 10In=500A。 (7)自動開關選擇 西南科技大學 應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 14 表 31 DZ510 型 自動開關 的脫扣器延時特性 用于電鍍行車主電路電源端的自動開關 QF1 的選擇 由于此自動開關是用作電鍍行車主電路電源端配電開關，作為該電路的短路保護電器，該電路負荷不大 ,所以可采用結構較為緊湊的塑料外殼式自動開關，并需在其內配備過電流電磁 脫扣器。 (6)刀開關選擇 根據前面所選定的電鍍行車各電機額定電流 ,可知配電支路的總工作電流為 45A，查《工廠常用電氣設備手冊》，選用規(guī)格最小的 HD11100/18 型單投刀開關作為自動線控制系統(tǒng)配電支路的電源開關 ,數(shù)量為 1 只。 (4)吊鉤電機 選擇 根據電鍍行車吊鉤實際情況：電鍍行車吊鉤最大載重為 Mmax=500Kg，吊鉤的速度要求為 v=15m/min，由電機功率計算公式 ()～ ()可得出 P=3750W，由此查《電動機選型與應用》可選定吊鉤拖動電機型號為 YZR160M26，數(shù)量為 1 臺，其額定功率為 ，額定電壓為交流 380V，額定電流為 ，額定轉速為 1470r/min。 (2)大車電機選擇 根據電鍍行車大車實際情況：電鍍行車大車最大載重為 Mmax=5000Kg，其大車與導軌間的摩擦系數(shù) u=，大車的速度要求為 v=30m/min，由電機功率計算公式 ()～()可得出 P=3750W，由此查《電動機選型與應用》可選型號為 Y112M6 的電動機 1臺作為大車的拖動電機，其額定功率為 6KW，額定電壓為交流 380V，額定電流為 ，額定轉速為 1500r/min。 PLC 為此系統(tǒng)的控制核 心， 經過 PLC 的輸入接口輸入到內部數(shù)據寄存 器 ， 然后在 PLC 內部進行邏輯運算或數(shù)據處理后， 以輸出變量的形式送到輸出接口，從而驅動電機來控制行車 和機械手的運行 。 此類型 PLC 無論獨立運行，還是聯(lián)接網絡都能完成各 種控制任務。 PLC 結構框圖如圖 31 所示。用 PLC 實施控制，其實質是按一定算法進行輸入 、 輸出變換，并將這個變換給以物理實現(xiàn)，應用于工業(yè)現(xiàn)場。由 于它具有結構小巧，運行速度高，價格低廉及多功能多用途等特點， 在工業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應用。 合理選擇 PLC，對于提高 PLC 控制系統(tǒng)技術經濟指標有著重 要意義。近年來，從德國、日本、美國等引進的 PLC 產品和國內廠家組裝自行開發(fā)的產品，已有幾十個、上百種型號。 PLC 是微型技術與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術相結合的產物，它克服了繼電接觸控制系統(tǒng)中的機械觸點的接線復雜、可靠性低、功耗性高、通用性和靈活性差的缺點，充分利用了微處理器的優(yōu)點，又照顧到現(xiàn)場電氣操作維 修人員的技能與習慣，特別是 PLC 的程序編制，不需要專門的計算機編程語言知識，而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式，使用用戶程序編制形象、直觀、方便易學，調試與查錯也很方便。但由于 PC 容易和個人計算機（ Personal Computer）混淆，故人們仍習慣地用 PLC 作為可編程序控制器的縮寫。從某種意義上講，電力線上網技術的推廣應用，也推動著家庭電器數(shù)字化的普及。 (7)家庭數(shù)字化 PLC技術能夠 通過電力線將整個家庭的電器與網絡聯(lián)為一體，在室內的設備之間構筑起可自由交換信息的局域網，使人們能夠通過網絡來控制自己家里的電器設備。在用戶較少的情況下，可以把幾個變壓器線路區(qū)域內的用戶聯(lián)在一起，提高服務器的利用率；如果用戶增多，不同變壓器區(qū)域內的用戶又可分開，使用本區(qū)域的主服務器。目前還未有效解決電力線信號通過變壓器的技術，因此，電力線通信設備都是集西南科技大學 應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 11 中在 220V線路變壓器的用戶端。更高速率的 PLC產品正在研制之中。 (3)高速 利用電力線上網能夠提供高速傳輸。電力線是最基礎的網絡，它的規(guī)模之大，是其他任何網絡無法比擬的。用戶能自由選擇在家中任何有電插座的角落上網，無需通過電話線，不用擔心相對昂貴的電話費了，也不用花錢鋪設更多電話線，從而能夠享受到價格低廉的互聯(lián)網接入服務。 (1) 低成本 利用電力線上網，最大的優(yōu)點就是成本低。 主電路圖見附錄 C。 （ 8） 主電路及控制電路采用熔斷器實現(xiàn)短路保護。 （ 6） 采用熱繼電器實現(xiàn)過載保護，短時工作無過載保護。 （ 4） 制動時間與各槽停留時間可根據工藝要求設定，并由定時器自動控制。 （ 2） 進退與 升降運動停止時，采用能耗制動，以保證準確定位?；?PLC 的電鍍 行車控制系統(tǒng)的 程序中各回路間的關系不相同，且沒有規(guī)律可循，因此，對 程序只能采用經驗法設計。為此在 PLC 控制的電鍍行車的設計中，采用模塊化設計方案，即將不同功能的程序放在不同的模塊中設計。 本設計對電鍍行車控制系統(tǒng)的電動機系統(tǒng)采用 PLC 控制方案控制。 雖然單片機控制方案的成本比 PLC 控制方案較低，但將它應用于電鍍行車 控制系統(tǒng)時， 需要 為 它設計和制作大量的輸入和輸出接口電路、放大電路和印刷電路板。 而采用單片機控制方案或 PLC 控制方案來控制的話，則不需采用一個硬件繼電器， 可以克服由采用繼電器控制方案帶來的上述所有缺點。 電動機仍采用繼電器控 制方案來控制的話，則需采用大量的繼電器，這勢必會大大增加控制系統(tǒng)的安裝、接線工作量，降低控制系統(tǒng)的工作可靠性，增大故障率和查找故障的難度。 設計 方案的論證 硬件 設計方案 電鍍行車控制系統(tǒng)的 主控電路是用電機的正反轉來實現(xiàn)機械手、行車的上下左右移動。 （ 5） 繪制主電路 圖。 （ 3） 采用遠距離兩地控制 。 電鍍行車系統(tǒng) 的設計要求 （ 1） 控制裝置有程序功能， 整個工作自動進行。 （ 19）復位 吊鉤下降碰撞到下限位開關 SQ6，吊鉤停止下降，輔助器 M19 接通，行車復位，按下 SB2，行車停止，工作人員此時可以取下工件，整個電鍍過程結束。 （ 17）行車后退 定時器 T3 定時時間到，輔助繼電器 M17 接通，行車后退。 （ 15）吊鉤上升 T2 定時時間到，輔助繼電器 M15 接通，吊鉤電機正轉，吊鉤上升。 （ 13）吊鉤下降 行車后退碰撞到第二個左限位開關 SQ3，行車停止后退，輔助繼電器 M13 接通，吊鉤電機反轉，吊鉤下降。 （ 11）工件滴液 吊鉤上升碰撞到上限位開關 SQ5 時，吊鉤停止上升，輔助繼電器M11 接通，定時器 T3 定時 15S 開始，工件滴液。 （ 9）浸收回液 吊鉤下降碰撞到下限位開關 SQ6 時吊鉤停止下降，同時輔助繼電器 M9 接通，使定時器 T2 定時 30S 開始，工件浸收回液。 （ 7）行車后退 T1 定時時間到 ，輔助繼電器 M7 接通，行車電機反轉，行車后退，轉入下道鍍液回收工序。 （ 5）吊鉤上升 定時器 T0 定時時間一到，輔助繼電器 M5 接通，吊鉤電機正轉，吊鉤上升。 （ 3）吊鉤下降 行車前進碰撞到右限開關 SQ1，行車停止前進，同時輔助繼電器M3 接通，吊鉤電機反轉，吊鉤下降。以下為整個電鍍過程的工作流程： （ 1）吊鉤上升 按下啟動按鈕 SB1，使輔助繼電器 M1 接通，吊鉤提升電機正轉，吊鉤上升，當碰撞到上限位開關 SQ5 時，吊鉤上升停止。 （ 2） 在自動 操作 下，第一次按啟動按鈕后，行車從裝料位置開始按圖 23 電鍍行車模擬實物圖 所 示 的 流程繼續(xù)運行，直到返回裝料位置后停止，等待下一輪啟動。由于電鍍自動線占地面積小，生產效率高，電鍍質量好，工人勞動強度小等優(yōu)點，在電鍍生產上得到廣泛的應用。采用直線式自動線， 是一列成直線排列的電鍍槽，槽的 上方安裝有 PLC 控制的 行車，行車根據工藝流程設計，自動運載零件通過各個工藝槽 ，完成電鍍過程。 圖 21 電鍍行車 控制 系統(tǒng)的系統(tǒng)框 圖 本 設計的電鍍行車 自動控制 系統(tǒng) 的 物品由機械手 完成，行車上的待鍍物品分別要到鍍前處理 槽（ 1 號槽） 、電鍍 槽（ 2 號槽） 、鍍后處理 槽（ 3 號槽） 三個 槽 進行電鍍工作 ，并 且在每個 槽 里都要停留一定的時間， 電鍍行車自動控制系統(tǒng)的 實景 圖如圖 22所示。電鍍行車 的主要動作采用三相交流異步電動機 進行動作， 電鍍行車的運行主要由 PLC 來控制。而 PLC西南科技大學 應用型自學考試畢業(yè)設計（論文） 5 大量的開關動作由無觸點的半導體電路來完成，其壽命長、可靠性高 ,PLC 還具有自診斷功能，能查出自身故障，隨時顯示給操作人員，并能動態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場調試和維護提供方便。而 PLC采用半導體集成電路作定時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器產生，精度高，定時范圍寬，用戶可以根據需要在程序中設定定時值，修改方便，不受環(huán)境的影響，且 PLC 具有計數(shù)功能，而電氣控制系統(tǒng)一般不具備 計數(shù)功能。而 PLC 通過程序指令控制半導體電路來實現(xiàn)控制的，速度快，程序指令執(zhí)行時間在微妙級，且不會出現(xiàn)觸點抖動問題。而 PLC 的用戶程序是按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個繼電器的動作次序決定于程序掃描順序，這種工作方式稱為串行工作方式。系統(tǒng)連線少、體積小、功能小，而且 PLC 所謂“軟繼電器”實質上是存儲器單元的狀態(tài)，所