【正文】 包括 PLC 硬件結(jié)構(gòu)配置及 PLC 控制原理電路設(shè)計。了解各個控制對象的驅(qū)動要求，如：驅(qū)動電壓的等級、負(fù)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(guān)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(jī)型及外設(shè)，完成 PLC 硬件結(jié)構(gòu)配置。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(fù)載供電，輸出回路所有 COM 端短接后接入電源 N 端。 9 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。 5) PLC 采用繼電器輸出，每個輸出點(diǎn)額定控制容量為 AC250V， 2A。 表 111 SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 輸入接口功能表 序號 工位名稱 文字符號 輸入口 1 污水池高水位開關(guān)信號 H1 X000 2 污水池低水位開關(guān)信號 L1 X001 3 清水池高水位開關(guān)信號 H2 X002 4 清水池低水位開關(guān)信號 L2 X003 5 中水箱高水位開關(guān)信號 H3 X004 6 中水箱低水位開關(guān)信號 L3 X005 7 起動按鈕（綠色） SB1 X006 8 停止按鈕（紅色） SB2 X007 9 旋鈕開關(guān)（自動） SB31 X010 10 旋鈕開關(guān)（手動） SB32 X011 11 手動開電動閥旋鈕開關(guān) SB4 X012 12 手動關(guān)電動閥旋鈕開關(guān) SB5 X013 13 1清水泵手動旋鈕開關(guān) SB6 X014 14 2清水泵手動旋鈕開關(guān) SB7 X015 15 電動閥門開起限位開關(guān) SQ1 X016 16 電動閥門關(guān)閉限位開關(guān) SQ2 X017 17 電動閥電動機(jī)故障報警 FR0 X020 18 電動機(jī)熱保護(hù)器報警 KA1 X021 19 曝氣風(fēng)機(jī)手動旋鈕開關(guān) SB8 X022 20 輸入點(diǎn)備用 X023～ X027 表 112 SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 輸出接口功能表 序號 工位名稱 文字符號 輸入口 1 1清水泵接觸器 KM1 Y000 2 2清水泵接觸器 KM2 Y001 3 污水池高水位紅色指示燈 HL7 Y002 4 污水池低水位綠色指示燈 HL8 Y003 5 清水池高水位紅色指示燈 HL9 Y004 6 清水池低水位綠色指示燈 HL10 Y005 7 中水箱高水位紅色指示燈 HL11 Y006 8 中水箱低水位綠色指示燈 HL12 Y007 10 （續(xù)） 序號 工位名稱 文字符號 輸入口 9 電動閥門開起綠色指示燈 HL13 Y010 10 電動閥門關(guān)閉黃色指示燈 HL14 Y011 11 開電動閥門接觸器 KM4 Y012 12 關(guān)電動閥門接觸器 KM5 Y013 13 電動機(jī)熱保護(hù)器報警紅色指示燈 HL6 Y014 14 羅茨風(fēng)機(jī)（曝氣風(fēng)機(jī)）接觸器 KM3 Y015 15 排空電磁閥繼電器 KA3 Y016 16 上水電磁閥繼電器 KA2 Y017 17 輸出口備用 Y020～ Y027 6) 根據(jù)上述設(shè)計，對照主回路檢查交流控制回路、 PLC 控制回路、各種保護(hù)聯(lián)鎖電路、 PLC 控制程序等，全部符合設(shè)計要求后，繪制出最終的電氣原理圖。 表 113 SBR 廢水處理系統(tǒng)元器件目錄表 序號 文字符號 名 稱 數(shù)量 規(guī)格型號 備 注 1 M1～ M4 電動機(jī) 4 Y 系列 三相交流異步電動機(jī) 2 FR1～ FR4 熱繼電器 4 JR16B20/3 參照電動機(jī)整定電流 3 FU1～ FU4 熔斷器 12 RL115 熔體 2～ 10A 4 FU FU6 熔斷器 2 RT1632X 熔體 2A 5 QF 斷路器 1 C45AD 脫扣電流 10A 6 TC 隔離變壓器 1 BK100 變比 1： 1， AC220V 7 SB1 起動按鈕 1 LAY37 綠色 8 SB2 停止按鈕 1 LAY37 紅色 9 SB3 轉(zhuǎn)換開關(guān) 1 LAY37D2 手動 /自動轉(zhuǎn)換 10 SB4～ SB8 手動開關(guān) 5 LAY37D2 黑色 11 KM1～ KM4 交流接觸器 4 DJX9 線圈電壓： AC220V 12 KA1～ KA3 中間繼電器 3 HH52P 線圈電壓： AC220V 13 HL1～ HL15 指示燈 15 AD1622 LED 顯示， AC220V 14 YA1 電磁閥 1 ZCT50A 線圈電壓： AC220V 15 YA2 電磁閥 1 ZCT15A 線圈電壓： AC220V 16 YA3 電動閥門裝置 1 LQA201 AC380， 60W 17 PLC 可編程序控制器 1 FX2N48MR 繼電器輸出 (5) PLC 控制程序設(shè)計 1) 程序設(shè)計。在明確 PLC 寄存器空間分配，確定專用寄存器的基礎(chǔ)上，進(jìn)行控制系統(tǒng)的程序設(shè)計，包括主程序編制、各功能子程序編制、其他輔助程序的編制等。空載靜態(tài)調(diào)試時，針對運(yùn)行的程序檢查硬件接口電路中各種邏輯關(guān)系是否正確，然后先調(diào)試子程序或功能模塊程序，然后調(diào)試初始化程序，最后調(diào)試主程序。 3) 系統(tǒng)動態(tài)調(diào)試及運(yùn)行。遇到問題及時停機(jī)，分析產(chǎn)生問題的原因，提出解決問題的方法，同時做好詳盡記錄，以備分析和改進(jìn)。 12 圖 116 SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 控制梯形圖程序 13 圖 116 SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 控制梯形 圖程序（續(xù) 1） 14 圖 116 SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 控制梯形圖程序（續(xù) 2） 15 圖 116 SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 控制梯形圖程序（續(xù) 3） 16 圖 116 SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 控制梯形圖程序（續(xù) 4） 17 圖 116 SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 控制梯形圖程序（續(xù) 5） 3． SBR 廢水處理系統(tǒng)電氣工藝設(shè)計 按設(shè)計要求設(shè)計繪制電氣裝置總體配置圖、電器板電器元器件平面圖、控制面板電器平面圖及相關(guān)電氣接線圖。本系統(tǒng)除電控箱外，在污水處理設(shè)備現(xiàn)場設(shè)計安裝的電器元件和動力設(shè)備有：電磁閥、水位開關(guān)、電動機(jī)、電動閥（含閥位控制器）等。在控制面板上設(shè)計安裝的電器元件有：控制按鈕、旋鈕開關(guān)、各色指示燈等。進(jìn)出引線采用接線端子板連接，接線圖略 。圖中應(yīng)注明外形尺寸、安裝孔徑、定位尺寸與公差、板材厚度以及加工要求等。 4) 依據(jù)電器安裝板、控制面板尺寸設(shè)計電控箱，繪制電控箱安裝圖。 至此，基本完成了 SBR 廢水處理系統(tǒng)要求的電氣控制原理設(shè)計和工藝設(shè)計任務(wù)。 ② 原理電路的設(shè)計說明，各控制要求如何實(shí)現(xiàn)。 ④ 附上原理圖及規(guī)定完成的工藝圖。 ② 系統(tǒng)工作原理簡介。 5．設(shè)計用參考資料 ① 工廠電氣控制設(shè)備 ② 電氣控制與可編程序控制器 ③ 電氣工程手冊 ④ 三菱微型可編程序控制器手冊 ⑤ 工廠常用電氣設(shè)備手冊 ⑥ 其他有關(guān)產(chǎn)品使用手冊 19 設(shè)計任務(wù)書 課題 一、四層電梯自動控制 1．控制要求 1) 采用 PLC 構(gòu)成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。一層有上升呼叫按鈕 SB11 和指示燈 H11，二層有上升呼叫按鈕 SB21 和指示燈 H21 以及下降呼叫按鈕 SB22 和指示燈 H22，三層 有上升呼叫按鈕 SB31 和指示燈 H31 以及下降呼叫按鈕 SB32 和指示燈 H32，四層有下降呼叫按鈕 SB41 和指示燈 H41。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕 SB1～ SB4 和指示燈 H1～ H4；電梯開門和關(guān)門按鈕 SB5和 SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵 YA1 和 YA2 控制，關(guān)門到位由行程開關(guān) ST5 檢測?？刂菩盘栒f明如表 114 所示。 3) 電梯運(yùn)行時，電梯開門與關(guān)門按鈕不起作用，電梯到達(dá)停在各樓層時，電梯開門與關(guān)門動作 20 可由電梯開門與關(guān)門按鈕控制，也可延時控制，但檢測到電梯超重時，電梯門不能關(guān)閉，并由報警電鈴發(fā)出報警信號。 5) 檢修開關(guān) SB7 接通時，電梯下行停在一層位置，進(jìn)行檢修，其他所有動作均不相應(yīng)。 7) 相關(guān)參數(shù)： ① 拖動電動機(jī) M： ， AC380V， ， 1440r/min。 ③ 電鈴 HA： 8W， AC220V。 2．設(shè)計任務(wù) 1) 根據(jù)控制要求進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，包括主電路、控制電路及 PLC 硬件配置電路。 3) 編寫設(shè)計說明書，內(nèi) 容包括： ① 設(shè)計過程和有關(guān)說明。 ③ PLC 控制程序（梯形圖和指令表）。 ⑤ 電氣設(shè)備明細(xì)表。 ⑦ 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設(shè)計的認(rèn)識和建議等。 輸煤方向給料器磁選料器送煤機(jī) P1 破碎機(jī) 提升機(jī)煤回收方向送煤機(jī) P2輸煤方向煤送至卸煤倉回收機(jī) P2YA(1 5k VA )M1 (3 kW ) M2 (3 kW ) M3(1 3 k W )M4 (5 kW )M5(7 5 k W )M6 (3 kW ) 圖 1110 輸煤機(jī)組控制系統(tǒng)示意圖 表 116 輸煤機(jī)組控制信號說明 輸 入 輸 出 文字符號 說 明 文字符號 說 明 SA11 輸煤機(jī)組手動控制開關(guān) KM1 給料器和磁選料器接觸器 SA12 輸煤機(jī)組自動控制開關(guān) KM2 1送煤機(jī)接觸器 SB1 輸煤機(jī)組自動開車按鈕 KM3 破碎機(jī)接觸器 SB2 輸煤機(jī)組自動停車按鈕 KM4 提升機(jī)接觸器 SB3 輸煤機(jī)組緊急停車按鈕 KM5 2送煤機(jī)接觸器 SB4 給料器和磁選料器手動按鈕 KM6 回收機(jī)接觸器 SB5 1送煤機(jī)手動按鈕 HL7 手動運(yùn)行指示燈 SB6 破碎機(jī)手動按鈕 HL8 緊急停車指示燈 SB7 提升機(jī)手動按鈕 HL9 系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈 SB8 2送煤機(jī)手動按鈕 HL10 系統(tǒng)故障指示燈 SB9 回收機(jī)手動按鈕 HA 報警電鈴 KM M1～ M6， YA 運(yùn)行正常信號 HL1～ 6 輸煤機(jī)組單機(jī)運(yùn)行指示 FR M1～ M6， YA 過載保護(hù)信號 輸煤機(jī)組的拖動系統(tǒng)由 6 臺三相異步電動機(jī) M1～ M6 和一臺磁選料器 YA 組成。 HA 為開車 /停車時訊響器，提示在輸煤機(jī)組附近的工作人員物煤機(jī)準(zhǔn)備起動請注意安全。 2．輸煤機(jī)組控制要求 (1) 手動開車 /停車功能 SA1 手柄指向左 45186。 (2) 自動開車 /停車功能 SA1 手柄指向右 45186。 1) 正常開車 按下自動開車按鈕 SB1，音響提示 5s 后，回收電動機(jī) M6 起動運(yùn)行并點(diǎn)亮 HL6指示燈； 10s 后， 2送煤電動機(jī) M5 電動機(jī)起動運(yùn)行并點(diǎn)亮 HL5 指示燈； 10s 后，提升電動機(jī) M4 起動運(yùn)行并點(diǎn)亮 HL4 指示燈； 10s 后，破碎電動機(jī) M3 起動運(yùn)行并點(diǎn)亮 HL3 指示燈； 10s 后， 1送煤電動機(jī) M2 起動運(yùn)行并點(diǎn)亮 HL2 指示燈； 10s 后，給料器電動機(jī) M1 和磁選料器 YA 起動運(yùn)行并點(diǎn)亮HL1 指示燈； 10s 后，點(diǎn)亮 HL9 系統(tǒng)正常運(yùn)行指示燈，輸煤機(jī)組正常運(yùn)行。 3) 過載保 護(hù) 輸煤機(jī)組有三相異步電動機(jī) M1～ M6 和磁選料器 YA 的過載保護(hù)裝置熱繼電器，如果電動機(jī)、磁選料器在輸煤生產(chǎn)中，發(fā)生過載故障需立即全線停車并發(fā)出報警指示。 4) 緊急停車 輸煤機(jī)組正常生產(chǎn)過程中，可能會突發(fā)各種事件，因此需要設(shè)置緊急停車按鈕，實(shí)現(xiàn)緊急停車防止事故擴(kuò)大。 5) 系統(tǒng)正常運(yùn)行指示 輸煤機(jī)組中，拖動電動機(jī) M1～ M6 和磁選料器 YA 按照程序全部正常起動運(yùn)行后， HL9 指示燈點(diǎn)亮。 (3) 相關(guān)參數(shù) 1) M1～ M6 及磁選料器 YA 功率如圖 1111 中所示。 3) 電鈴 HA： 8W， AC220V。 23 2) 根據(jù)控制要求，編制輸煤機(jī)組 PLC 控制程序，有條件可以利用模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。 ② 基于 PLC 的輸煤機(jī)組電氣控制系統(tǒng)電路圖。 ④ 電器元器件的選擇和有關(guān)計算。 ⑥ 參考資料、參考書及參考手冊。 24 設(shè)計任務(wù)書 課題 三 、旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng) 1．設(shè)備概況 旋 轉(zhuǎn)式濾水器主要用于水力發(fā)電廠的生產(chǎn)用水過程中，對進(jìn)入水廠原水中 2cm3以上的漂浮雜物進(jìn)行過濾除雜。旋轉(zhuǎn)式濾水器的基本工作原理是根據(jù)旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)水口、出水口之間的水位壓力差來控制旋轉(zhuǎn)式濾水器的除雜排污。 除雜排污過程：由于旋轉(zhuǎn)式過濾器長時間過濾原水