【正文】 綠色指示燈HL13Y01010電動閥門關閉黃色指示燈HL14Y01111開電動閥門接觸器KM4Y01212關電動閥門接觸器KM5Y01313電動機熱保護器報警紅色指示燈HL6Y01414羅茨風機（曝氣風機）接觸器KM3Y01515排空電磁閥繼電器KA3Y01616上水電磁閥繼電器KA2Y01717輸出口備用Y020～Y0276) 根據(jù)上述設計，對照主回路檢查交流控制回路、PLC控制回路、各種保護聯(lián)鎖電路、PLC控制程序等，全部符合設計要求后，繪制出最終的電氣原理圖。5) PLC采用繼電器輸出，每個輸出點額定控制容量為AC250V，2A。4) PLC輸入回路中，信號電源由PLC本身的24V直流電源提供，所有輸入COM端短接后接入PLC電源DC24V的（＋）端。圖114為SBR廢水處理系統(tǒng)PLC控制電路原理圖，L6作為PLC輸出回路的電源，分別向輸出回路的負載供電，輸出回路所有COM端短接后接入電源N端。了解各個控制對象的驅(qū)動要求，如：驅(qū)動電壓的等級、負載的性質(zhì)等；分析對象的控制要求，確定輸入/輸出接口（I/O）數(shù)量；確定所控制參數(shù)的精度及類型，如：對開關量、模擬量的控制、用戶程序存儲器的存儲容量等，選擇適合的PLC機型及外設，完成PLC硬件結構配置。(4) PLC控制電路設計 包括PLC硬件結構配置及PLC控制原理電路設計?？刂苹芈啡垠w額定電流選用2A。以曝氣風機為例，IFU≥2IN＝2＝5A，選用5A的熔體。SBR廢水處理系統(tǒng)有3kW負載電動機一臺，起動電流較大，起動電流較小，而且工藝要求4臺電動機單獨起動運行，因此可根據(jù)3kW電動機選擇自動開關QF脫扣電流IQF：IQF＝=6A＝≈10A，選用IQF＝10A的斷路器。(3) 主要參數(shù)計算1) 斷路器QF脫扣電流。4) 4臺電動機MMMM4的過載保護，分別由4個熱繼電器FRFRFRFR4實現(xiàn)，將其常閉觸點并聯(lián)后與中間繼電器KA1連接構成過載保護信號，KA1還起到電壓轉(zhuǎn)換的作用，將220V交流信號轉(zhuǎn)換成直流24V信號送入PLC完成過載保護控制功能。2) 隔離變壓器TC的選用根據(jù)PLC耗電量配置，可以配置標準型、變比1：容量100VA隔離變壓器。圖113 SBR廢水處理系統(tǒng)交流控制電路1) 控制電路有電源指示HL。FUFU6分別完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保護。3) QF為電源總開關，既可完成主電路的短路保護，又起到分斷三相交流電源的作用，使用和維修方便。2) 電動機MMMM4由熱繼電器FRFRFRFR4實現(xiàn)過載保護。2．SBR廢水處理電氣控制原理圖設計(1) 主電路設計 SBR廢水處理電氣控制系統(tǒng)主電路如圖112所示。9) PLC自身配有24V直流電源，外接負載時考慮其供電容量?？刂泼姘迮c電控箱內(nèi)的電器板用BVR型銅導線連接，電控箱與執(zhí)行裝置之間采用端子板連接。6) 主電路用斷路器，各負載回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔斷器，實現(xiàn)短路保護。4) 1清水泵、2清水泵、羅茨風機電動機、電動閥電動機分別采用熱繼電器實現(xiàn)過載保護，其熱繼電器的常開觸點通過中間繼電器轉(zhuǎn)換后，作為PLC的輸入信號，用以完成各個電動機系統(tǒng)的過載保護。2) 污水池、清水池、中水水箱水位檢測開關，在選型時考慮抗干擾性能，選用電極考慮耐腐蝕性。9) 采用梯形圖或指令表編制PLC控制程序。7) 選擇電器元件、編制元器件目錄表。5) 為了設備安全運行，考慮必要的保護措施，入如電動機過熱保護、控制系統(tǒng)短路保護等。3) 電動閥上驅(qū)動電動機為正、反轉(zhuǎn)雙向運行，因此要在PLC控制回路加互鎖功能。3．SBR廢水處理電氣控制系統(tǒng)設計要求1) 控制裝置選用PLC作為系統(tǒng)的控制核心，根據(jù)工藝要求合理選配PLC機型和I/O接口。曝氣羅茨風機：TSA40。1清水泵：立式離心泵LS5010A，揚程10m，流量29m3/h，1kW。SBR廢水處理技術針對污水水質(zhì)不同選用生物菌群不同，工藝要求要求有所不同，電氣控制系統(tǒng)應有參數(shù)可修正功能，以滿足廢水處理的要求。當污水池中的水位降至低水位時，電動閥門會自動打開繼續(xù)向污水池納入污水。這時2清水泵自動起動向中水箱泵水，當水箱內(nèi)達到正常高水位時，2清水泵自動停止運行，這時中水箱內(nèi)的水全部完成處理過程。PLC下達起動1清水泵指令，將沉淀后的水泵入到清水池。當曝氣處理結束后，排空電磁閥再次開起，羅茨風機空載停機，然后排空電磁閥延時關閉。整個好氧（曝氣）時間一般需要6～8h。當污水池納入的污水至正常高水位時，電動閥自動關閉，污水池中污水呈微氧和厭氧狀態(tài)。SBR廢水處理系統(tǒng)示意圖如圖111所示。同時，SBR廢水處理技術工藝參數(shù)變化大，硬件設計選型與設備調(diào)試比較復雜，采用先進的PLC控制技術可以提高SBR廢水處理的效率，方便操作和使用。SBR廢水處理系統(tǒng)方案要充分考慮現(xiàn)實生活中校園生活區(qū)較為狹小的特點，力求達到設備體積小，性能穩(wěn)定，工程投資少的目的。最后按設計過程和設計結果編寫設計說明書及使用說明書。3) 根據(jù)元器件布置圖及電氣原理編號繪制組件接線圖，統(tǒng)計組件進出線的數(shù)量、編號以及各組件之間的連接方式。2．工藝設計步驟1) 根據(jù)電氣設備的總體配置及電器元件的分布狀況和操作要求劃分電器組件，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖和接線圖。7) 正確、合理地選擇各電器元器件，按規(guī)定格式編制元件目錄表。⑤ 檢查發(fā)生誤操作所引起的后果與防范措施。③ 檢查聯(lián)鎖要求能否實現(xiàn)。主要內(nèi)容包括：① 校核各種動作控制是否滿足要求，是否有矛盾或遺漏。4) 根據(jù)照明、指示、報警等要求沒計輔助電路。⑤ 根據(jù)拖動要求，設計特殊要求控制環(huán)節(jié)，如自動抬刀、變速與自動循環(huán)、工藝參數(shù)測量等控制。③ 設置必要的聯(lián)鎖（包括同一臺電動機各動作之間以及各臺電動機之間的動作聯(lián)鎖）。3) 根據(jù)主電路的控制要求設計控制回路，其設計方法是：① 正確選擇控制電路電壓種類及大小。⑤ 設置短路保護及其他必要的電氣保護。③ 根據(jù)每臺電動機的工作制，決定是否需要設置過載保護或過電流控制措施。對于容量?。ǎ⑵饎迂撦d不大的電動機，可采用直接起動；對于大容量電動機應采用降壓起動。2) 根據(jù)拖動要求設計主電路。四、設計方法 在接到設計任務書后，按原理設計和工藝設計兩方面進行。原理圖及工藝圖樣均應按要求繪制，元器件布置圖應標注總體尺寸、安裝尺寸和相對位置尺寸。圖樣的類型、數(shù)量較多，設計中主要以電氣設備總體配置圖、電器板元器件布置圖、控制面板布置圖、接線圖、電氣箱以及主要加工零件（電器安裝底板、控制面板等）為練習對象。 原理設計的中心任務是繪制電氣原理圖和選用電器元件。5) 應繪制的圖樣。3) 聯(lián)鎖、保護要求。三、設計任務課程設計要求是以設計任務書的形式表達，設計任務書應包括以下內(nèi)容：1) 設備的名稱、用途、基本結構、動作原理以及工藝過程的簡要介紹。5) 應在規(guī)定的時間內(nèi)完成所有的設計任務。3) 所有電氣圖樣的繪制必須符合國家有關規(guī)定的標準，包括線條、圖型符號、項目代號、回路標號、技術要求、標題欄、元器件明細表以及圖樣的折疊和裝訂。2) 在方案確定過程中應主動提出問題，以取得指導數(shù)師的幫助，同時要廣泛討論，依據(jù)充分。教師的主導作用是引導其掌握完成設計內(nèi)容的方法。課程設計應強調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨立完成設計任務的同時，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運用專業(yè)及基礎知識的能力，解決實際工程技術問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術報告和編制技術資料的能力。通過設計也有助于復習、鞏固以往所學的知識，達到靈活應用的目的。課程設計屬于練習性質(zhì)，不強調(diào)設計結果直接用于生產(chǎn)。通過課程設計，了解一般機電控制系統(tǒng)的設計要求、設計內(nèi)容和設計方法。機電專業(yè)課程設計指導書課程設計的目的、要求、任務及方法要完成好機電控制系統(tǒng)的設計任務，除掌握必要的機電設計基礎知識外，還必須經(jīng)過反復實踐，深入生產(chǎn)現(xiàn)場，將不斷積累的經(jīng)驗應用到設計中來。課程設計正是為這一目的而安排的實踐性教學環(huán)節(jié)，它是一項初步的工程訓練。機電設計包含原理設計和工藝設計兩個方面，不能忽視任何一面，對于應用型人才更應重視工藝設計。一、設計目的課程設計的主要目的是通過某一生產(chǎn)設備的機電控制裝置的設計實踐，了解一般機電控制系統(tǒng)設計過程、設計要求、應完成的工作內(nèi)容和具體設計方法。機電設計必須滿足生產(chǎn)設備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設計之前必須了解設備的用途、結構、操作要求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設計工作的整體觀念。二、設計要求在課程設計中，學生是主體，應充分發(fā)揮他們的主動性和創(chuàng)造性。為保證順利完成設計任務還應做到以下幾點：1) 在接受設計任務后，應根據(jù)設計要求和應完成的設計內(nèi)容進度計劃，確定各階段應完成的工作量，妥善安排時間。在具體設計過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計算論證。4) 說明書要求文字通順、簡練，字跡端正、整潔。6) 如果條件允許，應對自己的設計線路進行試驗論證，考慮進一步改進的可能性。2) 拖動方式、運動部件的動作順序、各動作要求和控制要求。4) 照明、指示、報警等輔助要求。6) 說明書要求。工藝設計的目的是為了得到電氣設備制造過程中需要的施工圖樣。對于每位設計者只需完成其中一部分。接線圖的編號應與原理圖一致，要標注組件所有進出線編號、配線規(guī)格、進出線的連接方式（采用端子板或接插板）。1．原理圖設計的步驟1) 根據(jù)要求擬定設計任務。在繪制主電路時，可考慮以下幾個方面：① 每臺電動機的控制方式，應根據(jù)其容量及拖動負載性質(zhì)考慮其起動要求，選擇適當?shù)钠饎泳€路。② 根據(jù)運動要求決定轉(zhuǎn)向控制。④ 根據(jù)拖動負載及工藝要求決定停車時是否需要制動控制，并決定采用何種控制方式。⑥ 考慮其他特殊要求：調(diào)速要求、主電路參數(shù)測量、信號檢測等。② 根據(jù)每臺電動機的起動、運行、調(diào)速、制動及保護要求依次繪制各控制環(huán)節(jié)（基本單元控制線路）。④ 設置短路保護以及設計任務書中要求的位置保護（如極限位、越位、相對位置保護）、電壓保護、電流保護和各種物理量保護（溫度、壓力、流量等）。⑥ 按需要設置應急操作。5) 總體檢查、修改、補充及完善。② 檢查接觸器、繼電器、主令電器的觸點使用是否合理，是否超過電器元器件允許的數(shù)量。④ 檢查各種保護能否實現(xiàn)。6) 進行必要的參數(shù)計算。8) 根據(jù)完善后的設計草圖，按電氣制圖標準繪制電氣原理線路圖，按《電氣技術中的項目代號》要求標注器件的項目代號，按《絕緣導線的標記》的要求對線路進行統(tǒng)一編號。2) 根據(jù)電器元器件的型號、外形尺寸、安裝尺寸繪制每一組件的元件布置圖（如電器安裝板、控制面板、電源、放大器等）。4) 繪制并修改工藝設計草圖后，使可按機械、電氣制圖要求繪制工程圖。范例：小型SBR廢水處理PLC電氣控制系統(tǒng)課程設計一、小型SBR廢水處理電氣控制系統(tǒng)設計任務書1．SBR廢水處理工藝的技術要求SBR廢水處理技術是一種高效廢水回用的處理技術，采用優(yōu)勢菌技術對校園生活污水進行處理，經(jīng)過處理后的中水可以用來澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達到節(jié)約水資源的目的。廢水處理過程中環(huán)境溫度對菌群代謝產(chǎn)生的作用直接影響廢水處理效果，因此采用地埋式磚混結構處理池以降低溫度對處理效果的影響。SBR廢水處理系統(tǒng)分別由污水處理池、