【正文】 清水池、中水水箱、電控箱以及水泵、羅茨風機、電動閥門和電磁閥等部分組成，在污水處理池、清水池、中水水箱中分別設置液位開關，用以檢測水池與水箱中的水位。圖111 SBR廢水處理系統(tǒng)示意圖污水處理的第一階段：當污水池中的水位處于低水位或無水狀態(tài)時，電動閥會自動開起納入污水。污水處理的第二階段：采用能降解大分子污染物的曝氣法，可使污水脫色、除臭、平衡菌群的pH值并對污染物進行高效除污，即好氧處理過程。在曝氣管路上安裝了排空電磁閥，當電動閥門自動關閉后，排空電磁閥開起，羅茨風機延時空載起動，然后排空電磁閥關閉，污水池開始曝氣。曝氣風機在無負荷條件下起動和停止，能起到保護電動機和風機的作用。當清水池中的水位升至正常高水位時，1清水泵自動停止運行。如上所示，當中水箱內水位降至低水位時，2清水泵又自動起動向中水箱泵水。如此循環(huán)往復。2．SBR廢水處理系統(tǒng)動力設備SBR廢水處理系統(tǒng)中所使用的動力設備（水泵、羅茨風機、電動閥），均采用三相交流異步電動機，電動機和電磁閥（AC220V選配）選配防水防潮型。2清水泵：，揚程30m，流量16m3/h，3kW。電動閥：閥體D97A1X510ZB125mm，電動裝置LQ201，AC380V，60W。2) 可執(zhí)行手動/自動兩種方式，應能按照工藝要求編輯程序并可實時整定參數(shù)。4) PLC的接地應按手冊中的要求設計，并在圖中表示或說明。6) 繪制電氣原理圖：包括主電路、控制電路、PLC硬件電路，編制PLC的I/O接口功能表。8) 繪制接線圖、電控柜布置圖和配線圖、控制面板布置圖和配線圖等。二、SBR廢水處理電氣控制系統(tǒng)總體設計過程1．總體方案說明1) SBR廢水處理系統(tǒng)控制對象電動機均由交流接觸器完成起、停控制，電動閥電動機要采用正、反轉控制。3) 電動閥上驅動電動機，其內部設有過載保護開關，為常閉觸點，作為電動閥過載保護信號，PLC控制電路考慮該信號邏輯關系。5) 羅茨風機的控制要求在無負載條件下起動或停機，需要在曝氣管路上設置排空電磁閥。7) 電控箱設置在控制室內。8) PLC選用繼電器輸出型。PLC接地端采用第三種接地方式，提高抗干擾能力。圖112 SBR廢水處理電氣控制系統(tǒng)主電路1) 主回路中交流接觸器KMKMKM3分別控制1清水泵M2清水泵M曝氣風機M3；交流接觸器KMKM5控制電動閥電動機M4，通過正、反轉完成開起閥門和關閉閥門的功能。電動閥電動機M4控制器內還裝有常閉熱保護開關，對閥門電動機M4實現(xiàn)雙重保護。4) 熔斷器FUFUFUFU4分別實現(xiàn)各負載回路的短路保護。(2) 交流控制電路設計 SBR廢水處理系統(tǒng)交流控制電路如圖113所示。PLC供電回路采用隔離變壓器TC，以防止電源干擾。3) 1清水泵M2清水泵M曝氣風機M3分別有運行指示燈HLHLHL3，由KMKMKM3接觸器常開輔助觸點控制。5) 上水電磁閥YA1和指示燈HL排空電磁閥YA2，分別由中間繼電器KA2和KA3觸點控制。斷路器為供電系統(tǒng)電源開關，其主回路控制對象為電感性負載交流電動機。2) 熔斷器FU熔體額定電流IFU。其余熔體額定電流的選擇，按上述方法選配。3) 熱繼電器的選擇請參考有關技術手冊，自行計算參數(shù)。1) 硬件結構設計。2) 根據(jù)上述硬件選型及工藝要求，繪制PLC控制電路原理圖，繪制PLC控制電路，編制I/O接口功能表。圖114 SBR廢水處理系統(tǒng)PLC控制電路原理圖3) KM4和KM5接觸器線圈支路，設計了互鎖電路，以防止誤操作故障。輸入口如果有有源信號裝置，需要考慮信號裝置的電源等級和容量，最好不要使用PLC自身的24V直流電源，以防止電源過載損壞或影響其他輸入口的信號質量。表111和表112分別為SBR廢水處理系統(tǒng)PLC輸入和輸出接口功能表。7) 根據(jù)設計方案選擇的電氣元件，編制原理圖的元器件目錄表，如表113所示。根據(jù)控制要求，建立SBR廢水處理系統(tǒng)控制流程圖，如圖115所示，表達出各控制對象的動作順序，相互間的制約關系。2) 系統(tǒng)靜態(tài)調試。調試過程中盡量接近實際系統(tǒng)，并考慮到各種可能發(fā)生的情況，作反復調試，出現(xiàn)問題及時分析、調整程序或參數(shù)。在動態(tài)帶負載狀態(tài)下調試，密切觀察系統(tǒng)的運行狀態(tài)，采用先手動再自動的調試方法，逐步進行。圖115 SBR廢水處理系統(tǒng)控制流程圖SBR廢水處理系統(tǒng)PLC控制程序如圖116所示。1) 先根據(jù)控制系統(tǒng)要求和電氣設備的結構，確定電器元器件的總體布局以及電控箱內裝配板與控制面板上應安裝的電器元件。電控箱內電器板上安裝的電器元件有：斷路器、熔斷器、隔離變壓器、PLC、接觸器、中間繼電器、熱繼電器和端子板等。2) 依據(jù)用戶要求滿足操作方便、美觀大方、布局均勻對稱等設計原則，繪制電控箱電器板元件布置圖、電器面板元件布置圖、電氣接線圖等，如圖117～圖118所示。3) 依據(jù)電器元件布置圖及電器元器件的外形尺寸、安裝尺寸，繪制電器板（絕緣板、鍍鋅鐵板或架）、控制面板（有機玻璃板、鋁板或鐵板等）、墊板（有機械強度的絕緣板或鍍鋅板）等零部件加工圖。本設計所涉及的鈑金加工技術圖從略。本設計從略。圖117 電控箱電器板元件布置圖 圖118 電控箱電器面板元件布置圖4．編寫設計說明書、使用說明書和項目設計小結1) 依據(jù)原理設計的過程，編寫設計說明書，說明書包括如下主要內容：① 總體設計方案的選擇說明。③ 電氣系統(tǒng)中主要參數(shù)的計算，主要元件的選擇及說明，編制元件明細表。2) 依據(jù)原理設計圖及控制要求編寫使用說明書，說明書包括如下主要內容：① 本設備的實際用途、功能特點。③ 使用與維護注意事項。電梯的上、下行由一臺電動機拖動，電動機正轉為電梯上升，反轉為下降。一至四層有到位行程開關ST1～ST4。此外還有電梯載重超限檢測壓力繼電器KP以及故障報警電鈴HA。表114 四層電梯控制信號說明輸 入輸 出文字符號說 明文字符號說 明SB1電梯內一層按鈕H1電梯內一層按鈕指示燈SB2電梯內二層按鈕H2電梯內二層按鈕指示燈SB3電梯內三層按鈕H3電梯內三層按鈕指示燈SB4電梯內四層按鈕H4電梯內四層按鈕指示燈SB11一層上升呼叫按鈕H11一層上升呼叫按鈕指示燈SB21二層上升呼叫按鈕H21二層上升呼叫按鈕指示燈SB22二層下降呼叫按鈕H22二層下降呼叫按鈕指示燈SB31三層上升呼叫按鈕H31三層上升呼叫按鈕指示燈SB32三層下降呼叫按鈕H32三層下降呼叫按鈕指示燈SB41四層下降呼叫按鈕H41四層下降呼叫按鈕指示燈SB5電梯開門按鈕KM1電動機正轉接觸器SB6電梯關門按鈕KM2電動機反轉接觸器SB7檢修開關YA1電梯開門電磁鐵ST1電梯一層到位限位開關YA2電梯關門電磁鐵ST2電梯二層到位限位開關HA電梯故障報警電鈴ST3電梯三層到位限位開關ST4電梯四層到位限位開關ST5電梯關門到位限位開關SP電梯載重超限檢測FR電動機過載保護熱繼電器2) 樓層呼叫按鈕及電梯內按鈕按下，電梯未達到相應樓層或未得到相應的響應時，相應指示燈一直接通指示。4) 電梯最大運行區(qū)間為三層距離，若一次運行時間超過30s，則電動機停轉，并由HA報警。6) 電梯拖動電動機控制電路有各種常規(guī)電氣保護，如短路保護、過載保護、正反轉互鎖等。② 指示燈H：，DC24V。④ 電磁鐵YA：100mA，AC220V。2) 分析電梯所有可能運行的方式，并依此編制電梯運行PLC控制程序，有條件可以利用電梯模型或模擬開關板調試程序，模擬運行。② 基于PLC的電梯電氣控制系統(tǒng)電路圖。④ 電器元器件的選擇和有關計算。⑥ 參考資料、參考書及參考手冊。設計任務書課題二、鍋爐車間輸煤機組控制1．輸煤機組控制系統(tǒng)輸煤機組控制系統(tǒng)示意圖如圖1110所示，輸煤機組控制信號說明見表116。SA1為手動/自動轉換開關，SB1和SB2為自動開車/停車按鈕，SB3為事故緊急停車按鈕，SB4～SB9為6個控制按鈕，手動時單機操作使用。HL1～HL6為Ml～M6電動機運行指示，HL7為手動運行指示，HL8為緊急停車指示，HL9為系統(tǒng)運行正常指示，HL10為系統(tǒng)故障指示。時，接點SA11接通，通過SB4～SB9控制按鈕，對輸煤機組單臺設備獨立調試與維護使用，任何一臺單機開車/停車時都有音響提示，保證檢修和調試時人身和設備安全。時，接點SA12接通，輸煤機組自動運行。2) 正常停車 按下自動開車按鈕SB2，音響提示5s后，給料器電動機M1和磁選料器YA停車并熄滅HL1指示燈，同時，熄滅HL9系統(tǒng)正常運行指示燈；10s后，1送煤電動機M2停車并熄滅HL2指示燈；10s后，破碎電動機M3停車并熄滅HL3指示燈；10s后，提升電動機M4停車并熄滅HL4指示燈；10s后，2送煤電動機M5電動機停車并熄滅HL5指示燈；10s后，回收電動機M6停車并熄滅HL6指示燈；輸煤機組全部正常停車。系統(tǒng)故障指示燈HL10點亮，HA電鈴斷續(xù)報警20s，HL10一直點亮直到事故處理完畢，繼續(xù)正常開車，恢復生產。緊急停車與正常停車不同，當按下紅色蘑菇形緊急停車按鈕SB3時，輸煤機組立即全線停車，HA警報聲持續(xù)10s停止，緊急停車指示燈HL8連續(xù)閃亮直到事故處理完畢，回復正常生產。如果有一臺電動機或選料器未能正常起動運行，則視為故障，系統(tǒng)故障指示燈HL10點亮，輸煤機組停車。2) 指示燈HL：，DC24V。3．設計任務1) 根據(jù)控制要求，進行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設計，包括主電路、控制電路及PLC硬件配置電路。3) 編寫設計說明書，內容包括：① 設計過程和有關說明。③ PLC控制程序（梯形圖和指令表）。⑤ 電氣設備明細表。⑦ 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調試過程、遇到的問題及解決方法、對課程設計的認識和建議等。該設備安裝在水處理車間的進水管道入口處，根據(jù)生產用水量的實際需要，既可單臺使用，也可多臺并聯(lián)運行。正常濾水過程：由于旋轉式濾水器進水與出水口的水流正常，產生的壓力差低于差壓控制器設定值，因此，差壓控制器內微動開關無動作輸出，原水正常過濾。除雜排污后旋轉式濾水器又恢復正常濾水狀態(tài)，生產供水系統(tǒng)安全運行。圖1111 旋轉式濾水器控制框圖2．控制要求(1) 手動調試和檢修 SA1手柄指向左45186。(2) 人工除雜排污 SA1手柄指向右45186。(3) 定時自動除雜排污：SA1手柄回零位時，若原水中雜物較少，固體漂浮物也較少，因此，水處理車間的旋轉式濾水器長時間正常濾水，不能進行差壓自動除雜排污。(4) 差壓自動除雜排污 SA1手柄回零位時，若濾水器進、出水口產生的壓力差高于差壓控制器設定值時，旋轉式濾水器自動進行除雜排污，直到濾水器進、出水口產生的壓力小于差壓控制器設定值時，旋轉式濾水器自動停止除雜排污，恢復正常濾水狀態(tài)。(6) 計數(shù)功能 該設備不管進行了哪種形式的除雜排污，每次進行除雜排污后都要有記錄，因此需要記錄除雜排污次數(shù)（5位）。(8) 除雜排污閥門的電動裝置 內設三相交