【正文】 Ⅱ.低壓斷路器型號(hào)及含義如下圖 （1）所示：D低壓斷路器W—萬(wàn)能式WX—萬(wàn)能式限流型Z — 塑料外殼式ZX—塑料外殼式限流型ZL—漏電斷路器極數(shù)額定電流（A）設(shè)計(jì)代號(hào)圖 （1） 低壓斷路器型號(hào)及含義DZ15L 系列漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示：額定電壓（V） 380額定頻率（Hz） 50～60派生代號(hào)：L—漏電額定頻率（Hz） 40極數(shù) 3過(guò)電流脫扣器額定電流（mA） 40額定漏電動(dòng)作電流（mA） 50額定漏電不動(dòng)作電流（mA） 25額定漏電動(dòng)作時(shí)間（s） ＜DZ15L 系列漏電保護(hù)斷路器適于在交流 380V 及以下、頻率為 50Hz、額定電流為63A 及以下的電路中作漏電保護(hù)之用。操作機(jī)構(gòu)有直接手柄操作、杠桿操作、電磁鐵操作、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)四種。 低壓斷路器主要用于保護(hù)交、直流低壓電網(wǎng)內(nèi)用電設(shè)備和線路，使之免受過(guò)電流、短路、欠電壓等不正常情況的危害，同時(shí)也可用于不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)操作或轉(zhuǎn)換電路。對(duì)熔斷器，在發(fā)生短路時(shí)，很可能造成一相熔斷器熔斷，造成單相運(yùn)行，但對(duì)于斷路器，只要發(fā)生短路就會(huì)自動(dòng)跳閘，將三相電源同時(shí)切斷，故可減少電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行的隱患。 斷路器斷路器俗稱自動(dòng)開(kāi)關(guān)，兼有短路、過(guò)載和欠電壓保護(hù)等功能，這種開(kāi)關(guān)能在線路發(fā)生故障時(shí)快速地自動(dòng)切斷電源。的 BV 型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為 25 度時(shí)的允許流量為 85A，其正常最高允許溫度為 65 度，即 Ial=85A。② 液壓站冷卻電機(jī)、小車移動(dòng)電機(jī)、皮帶運(yùn)輸機(jī)、油加熱器由于這些設(shè)備的功率和驅(qū)動(dòng)電流很小，所計(jì)算出來(lái)的計(jì)算電流也很?。ù蠹s都是在 3A 左右） 。 所以選擇 滿足允許載流量的要求。?????導(dǎo)線額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度 65 度l導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度 25 度o導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度 15 度39。的 BV 型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為 25 度時(shí)的允許流量為65A，其正常最高允許溫度為 65 度，即 Ial=65A。： 本設(shè)計(jì)在配電部分采用 BV 型銅心塑料線穿鋼管埋地敷設(shè)，假設(shè)當(dāng)?shù)氐淖顭嵩缕骄鶜鉁貫?15 度。： 按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面：在導(dǎo)線和電纜（包括母線）通過(guò)正常最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)，其發(fā)熱溫度不應(yīng)該超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度，以防止導(dǎo)線或電纜因過(guò)熱而引起絕緣損壞或老化。常用塑料絕緣線型號(hào)有：BLV（BV） ，BLVV（BVV） ，BVR。絕緣導(dǎo)線的線芯材料有鋁芯和銅芯兩種。導(dǎo)線和電纜的選擇包括兩個(gè)方面內(nèi)容：①型號(hào)選擇；②截面選擇。選擇導(dǎo)線和電纜以前應(yīng)貫徹以鋁代銅的技術(shù)政策，盡量采用鋁心導(dǎo)線，目前提倡采用銅線，以減少損耗、節(jié)約電能，而在易爆炸、腐蝕嚴(yán)重的場(chǎng)所，以及用于移動(dòng)設(shè)備、檢測(cè)儀表、配電盤的二次接線等，必須采用銅線。 導(dǎo)線、電纜及元器件選型 導(dǎo)線和電纜 導(dǎo)線和電纜的選擇是供配電設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容之一。c) 夾具的動(dòng)作不需要調(diào)速，故不通過(guò)變頻器來(lái)控制，而由 PLC 控制。其控制方式可以有“自動(dòng)”和“手動(dòng)”兩種，在“自動(dòng)” 方式下，將在各控制過(guò)程運(yùn)行時(shí)自動(dòng)地為其提供潤(rùn)滑油；在“手動(dòng)”方式下，則主要用于檢查油泵的工作情況或潤(rùn)滑油的質(zhì)量。使用變頻器來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)，停止，加速，減速及故障停車；由于變頻器有過(guò)流保護(hù)，過(guò)載保護(hù)，欠壓保護(hù)等，因此在電路中不需要再單獨(dú)加入這些保護(hù)裝置；通過(guò)電流互感器 TA 接入電流表 A1A6 以監(jiān)視各電動(dòng)機(jī)繞組的電流。三相交流電源通過(guò)刀開(kāi)關(guān) QS 將電源引入， FR 分別為主電機(jī)油泵電機(jī) M1 的過(guò)載保護(hù)。設(shè)計(jì)主電路圖時(shí)，不但要求接線合理，而且要求對(duì)用到的每個(gè)器件進(jìn)行選型。 主電路設(shè)計(jì)主電路圖反映了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的布置情況、接線原理以及相關(guān)的保護(hù)裝置，是系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中必不可少的部分。主電路設(shè)計(jì)中，給 PLC 供電時(shí)，要注意應(yīng)該對(duì)電的質(zhì)量進(jìn)行控制。變頻器則是 380V 的三相交流電源來(lái)供給，電動(dòng)機(jī)用的電也是380V 的三相交流電。硬件設(shè)計(jì)之前，要考慮到供電系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)的功能要求和性能指標(biāo)的分析，把整個(gè)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)分為兩個(gè)模塊來(lái)完成：（1）.主電路圖設(shè)計(jì)；（2）.系統(tǒng)控制圖設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，軟件設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)功能的集中體現(xiàn)。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)軟件設(shè)計(jì)體現(xiàn)在怎樣去控制所要控制的對(duì)象，怎樣把整個(gè)控制系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)工藝的控制過(guò)程中，夾具小車的動(dòng)作很關(guān)鍵，對(duì)于這部分控制采用了液壓驅(qū)動(dòng)的控制方式，以便能更好的完成該組裝工藝中的夾具的各動(dòng)作過(guò)程。最重要的是 PLC 可根據(jù)電流保護(hù)的要求適時(shí)輸出，控制斷路器的脫扣跳閘裝置完成保護(hù)動(dòng)作。進(jìn)入 90 年代后，PLC 機(jī)的性能價(jià)格比大幅度地提高，尤其是 PLC 機(jī)較過(guò)去的繼電器回路，其硬件配置靈活，組態(tài)方便，控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單明了，接線簡(jiǎn)單、可靠，便于查找故障點(diǎn)，使得 PLC 已經(jīng)成為新一代工業(yè)控制機(jī)的首選裝置。運(yùn)行過(guò)程中可隨時(shí)修改控制邏輯，增減系統(tǒng)的功能。（3）功能完善、使用靈活方便. 隨著 PLC 技術(shù)的不斷發(fā)展，其功能更加完善，不僅具有開(kāi)關(guān)量邏輯控制功能、步進(jìn)和計(jì)數(shù)功能，還具有模擬量處理、溫度控制、網(wǎng)絡(luò)通信等功能。PLC 之所以得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，主要是由于它具有以下特點(diǎn)：（1）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、用軟件實(shí)現(xiàn)大量的開(kāi)關(guān)量邏輯運(yùn)算，克服了因繼電器觸頭不良而造成的故障；輸入采用直流低電壓，更加可靠、安全；面向工業(yè)環(huán)境設(shè)計(jì)，采用濾波、屏蔽、隔離等抗干擾措施，適應(yīng)各種惡劣的工業(yè)環(huán)境，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)和一般的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破骷捌渫鈬O(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。 （四）可編程邏輯控制器(簡(jiǎn)稱 PLC)可編程邏輯控制器(簡(jiǎn)稱 PLC)是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)而開(kāi)發(fā)的新一代工業(yè)控制器產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械的過(guò)程控制中，被認(rèn)為是構(gòu)成機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要裝置。同時(shí)，作為先進(jìn)的控制技術(shù)，工廠維護(hù)人員對(duì)之知之甚少，不利于維護(hù)。此外，PCC 還能方便的處理設(shè)計(jì)中的開(kāi)關(guān)量和模擬量、靈活的進(jìn)行回路調(diào)節(jié)、能使用高級(jí)語(yǔ)言編程。它不僅吸收了 PLC 和 IPC 的優(yōu)點(diǎn)，而且自身優(yōu)勢(shì)也很明顯。而且由于 IPC 本身可靠性及其它的限制，目前除了在工廠中作為監(jiān)控機(jī)以外，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)已很少采用。在本系統(tǒng)中，控制現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣（高溫、多煙塵等） ，控制器的高度可靠性是工程師在設(shè)計(jì)中首先要考慮的問(wèn)題?！? 工業(yè)計(jì)算機(jī) IPC 用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，具有功能強(qiáng)大、軟件豐富和界面友好等優(yōu)點(diǎn)。一旦工控機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，這樣維修周期增加，而且非專業(yè)人員不能維修，如果故障由于程序設(shè)計(jì)不合理引起，如果缺乏合適的調(diào)試工具，要找出故障原因也很困難。因此，IPC在要求快速、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜和計(jì)算工作量大的工業(yè)對(duì)象的控制方面占有優(yōu)勢(shì)。工控機(jī)由普通計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)，是為了滿足快速大量數(shù)據(jù)處理要求的設(shè)備。鑒于這個(gè)原因且按照工程上的慣例，眾多工程技術(shù)人員還是喜歡采用PLC進(jìn)行控制。單片機(jī)系統(tǒng)在80年代國(guó)內(nèi)很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面的限制，目前除了儀表上仍然采用外，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用已逐步被PLC所代替。由于單片機(jī)的線路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計(jì)的，所以要增加一個(gè)功能就要重新設(shè)計(jì)線路，而且對(duì)應(yīng)的程序都要重新設(shè)計(jì)。最簡(jiǎn)單的方法是更換整個(gè)系統(tǒng)，這樣就會(huì)增加維修成本?！? 由于單片機(jī)的所有器件均不是工業(yè)級(jí)的，抗干擾性，特別是抗電源干擾能力很弱，可能引起單片機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。單片機(jī)是由工業(yè)自動(dòng)化儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)，目前形成了以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為中心的集散系統(tǒng)。但是，由于IPC、單片機(jī)和PLC三者的技術(shù)起源不同，在技術(shù)發(fā)展的側(cè)重點(diǎn)和主要應(yīng)用背景上也有差異，它們又保持著各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，適合的應(yīng)用場(chǎng)合也不完全一樣。在軟件編程方面，也有很多相同點(diǎn)。近幾十年來(lái)，IPC、單片機(jī)和PLC三者在技術(shù)上都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，在微電子技術(shù)發(fā)展的背景下，它們之間也有許多相同之處。升上右 移位置左 移反下 降位置 右 移反上升左 移升上反下 降下降時(shí)間 控制方案的比較、論證和確定 方案的比較實(shí)現(xiàn)鋁廠陽(yáng)極組裝工藝控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案有多種。翻轉(zhuǎn)動(dòng)作是用兩個(gè)壓緊氣缸將鋁錠的兩端沿軸向夾緊，然后用氣缸將其翻轉(zhuǎn) 180度而停止，延時(shí) 12s 后，再用氣缸反轉(zhuǎn) 180 度復(fù)位。托盤下料過(guò)程軌道示意圖如上圖 所示。由于6軌道小車上只允許最多一個(gè)托盤，故當(dāng)夾具行至 6軌道上限位時(shí)，通過(guò)光電檢測(cè)器檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果送入PLC, 只有當(dāng)6軌道小車臺(tái)面上為空時(shí)，才允許下降動(dòng)作進(jìn)行。其中上升∕下降和右移∕左移分別由兩個(gè)雙線圈的兩位式電磁閥驅(qū)動(dòng)完成。進(jìn)入下一工藝下車下料過(guò)程。夾具動(dòng)作過(guò)程如下：?jiǎn)?dòng)液壓電機(jī) →光電檢測(cè)器檢測(cè) 5軌道有無(wú)托盤 →（有）夾具松開(kāi)減速下降至下限位→夾緊托盤→延時(shí) 1s→夾具加速上升至 5軌道的上限位→夾具翻轉(zhuǎn)清理殘陽(yáng)極→延時(shí) 1s→ 夾具復(fù)位延時(shí) 1s→ 夾具夾緊勻速右移至 6軌道的上限位 →夾具下降至6軌道的下限位 →夾具松開(kāi)→延時(shí) 1s→夾具上升至 6軌道上限位 →夾具左移至 5軌道上限位，夾具小車運(yùn)動(dòng)圖如下圖 所示。在兩個(gè)氣缸的作用下，有兩個(gè)夾板將其托盤兩端牢牢夾住，在上面又有氣缸壓緊的一個(gè)氣動(dòng)夾具。 夾具動(dòng)作過(guò)程上料過(guò)程完成后，進(jìn)入下一工藝，小車在此等待殘陽(yáng)極清理過(guò)程。每段軌道的旁邊都有一個(gè)光電傳感器，用來(lái)判斷前后有無(wú)托盤并檢測(cè)到位的托盤，以發(fā)布控制命令，每個(gè)傳感器都放在每段軌道的末端。根據(jù)工藝的要求：上料過(guò)程中的 4軌道和下料過(guò)程中的 7軌道設(shè)計(jì)的比其他幾段要長(zhǎng)。每個(gè)過(guò)程有一個(gè)軌道，而每個(gè)軌道又被分為五段小軌道，如軌道示意圖 所示。 各部分功能分述本設(shè)計(jì)主要完成軌道電機(jī)對(duì)托盤小車的運(yùn)送和陽(yáng)極小車夾具動(dòng)作的 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，故采用作業(yè)范圍大，效率高且便于操作的 PLC 控制來(lái)完成鋁錠生產(chǎn)過(guò)程的夾具動(dòng)作過(guò)程。自動(dòng)控制系統(tǒng)由可編程控制器（PLC）控制柜、軌道電機(jī)操作臺(tái)等組成。對(duì)于軌道電機(jī)的控制，每條軌道上都安裝由一個(gè)位置（光電）傳感器，可用來(lái)判斷前后由無(wú)托盤并檢測(cè)到位的托盤，以發(fā)布控制命令進(jìn)行控制。通過(guò)機(jī)械手夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)托盤從 5軌道向 6軌道的運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)作分為夾具夾緊、夾具放松，夾具上升、夾具下降，夾具翻轉(zhuǎn)、夾具復(fù)位和前進(jìn)、后退。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括：托盤小車的控制和軌道電機(jī)的控制兩部分，其中托盤小車的結(jié)構(gòu)分為夾具和小車電機(jī)，夾具負(fù)責(zé)夾住和釋放托盤，由液壓驅(qū)動(dòng)，而小車電機(jī)則負(fù)責(zé)將托盤運(yùn)送到對(duì)面的軌道上，然后再次返回，作往返運(yùn)動(dòng)，為使小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不致使托盤滑落，平穩(wěn)運(yùn)行，小車的控制需要調(diào)速和制動(dòng)。早期陽(yáng)極組裝工藝電氣控制系統(tǒng)多為繼電器、接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、體積大、成本高等缺陷，幾乎無(wú)數(shù)據(jù)處理和通信功能，必須有專人負(fù)責(zé)操作。在傳統(tǒng)的陽(yáng)極組裝工藝作業(yè)中，最常見(jiàn)的作業(yè)流程為：澆鑄→輸送→脫模→冷卻提升→翻轉(zhuǎn) →整齊→夾持→提升→換向。（3）系統(tǒng)具有手動(dòng)/自動(dòng)工作方式。 設(shè)計(jì)參數(shù)（1）油泵電機(jī) 15kW、油加熱器 2kW、皮帶運(yùn)輸機(jī) 、軌道電機(jī)功率 、小車移動(dòng)電機(jī) 、制動(dòng)電機(jī) 。：PLC 設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)留有一定余量的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)和擴(kuò)展槽。本設(shè)計(jì)是要實(shí)現(xiàn)對(duì)陽(yáng)極組裝工藝過(guò)程的自動(dòng)控制，是一套實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)計(jì)要依據(jù)工藝要求，按照以下原則設(shè)計(jì)：：選用目前先進(jìn)的控制設(shè)備、儀器儀表、檢測(cè)元件、低壓電器，保證系 統(tǒng)的先進(jìn)性。 設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)參數(shù) 設(shè)計(jì)要求小車運(yùn)行控制（1）包括小車的前進(jìn)和后退及制動(dòng)控制，夾具的上升和下降、夾具的翻轉(zhuǎn)和復(fù)位 控制等；（2）PLC 對(duì)變頻器的起停，調(diào)速和制動(dòng)使能控制。要求進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)備及元器件選型、各類導(dǎo)線的選擇及布線設(shè)計(jì)。s request, designed and uses STEP 7 to establish a set to be suitable for this assembly technology PLC control software. This design involves more switches quantity input output spot, the simulation quantity input output spot, therefore selects input output disposition nimble module type structure PLC to enhance the system the reliability and the processing efficiency.Key Words: PLC；Orbital electrical machinery；Automatic control Frequency changer 目 錄摘 要 .....................................................................1ABSTRACT..................................................................2第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)、設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)參數(shù) .....................................1 設(shè)計(jì)任務(wù) ...........................................................1