成都理工大学电气工程基础课程设计实验报告.doc

电气工程基础 课程设计（论文)
设计(论文)题目 设计三级传输带顺序控制系统
学院名称 核技术与自动化工程学院
专业名称 电气工程及其自动化
学生姓名王辉
学生学号201306050313
任课教师刘伟 李琳琳
设计（论文）成绩
教务处制
2016年 12 月 27 日
摘要
针对三级传输带顺序控制系统，任务要求如下,按下启动按钮，实现三台电机顺序启动，启动顺序为M1→M2→M3。时间间隔5S，按下停止按钮，实现三台电机的逆序停车,停车顺序为M3→M2→M1.时间间隔8S，M1、M2、M3具备短路和过载保护装置.任何一台电机出现短路或过载，系统会停止工作.过载时报警指示灯会以0.5HZ频率闪烁。按下停止按钮，报警指示灯停止闪烁。利用PLC实现三级传送带控制，设计了合理的硬件电路和程序，实现了三台电机按要求运作，在低压控制柜中通过接线达到了电机正常运作的要求，该安装工艺符合国际标准.
关键字:PLC；低压控制柜;三级传输带；电机。
目录
第一章 前言
第二章 任务要求
第三章 硬件电路的设计
3.1 硬件电路及其工作原理
3。2 电器的型号及规格选择
3。3 系统的布局图和接线图
3.4 安装工艺要求
第4章 软件设计
4。1 程序流程图
4。2 程序清单
4。3 仿真调试
第5章 设备验收
5。1 验收项目及标准
5.2 验收过程记录
结语
参考文献
第一章 前言
Plc可编程控制系统，相比于继电器系统，它性能可靠性高,接线很简单,系统不复杂,易于维护,性能先进，易于改造。和单片机系统相比，它编程简单，易于掌握，连线简单.工业控制计算机控制系统性能先进，但是价格昂贵，系统复杂，对于本系统而言实在是大材小用。
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来.
PLC在三级皮带机上面的应用,使得皮带机的控制机构变得简单，运行更加可靠，同时维修起来也是十分的简单方便
综上所述,本次设计应选择PLC控制更为合理
本设计广泛应用在港口、电厂、煤矿、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线.即可以运送散状物料，也可以运送成件物品.工作过程中噪音较小,结构简单。本设计也可与皮带配合使用构成皮带输送机，可用于水平或倾斜运输。 还应用与装船机、卸船机、堆取料机等连续运输移动机械上。
第二章 任务要求及系统选型
任务要求
1。 三级传输带分别由三台三相异步电机驱动,三台电机单向运行。
2。 按下启动按钮,实现三台电机顺序启动，启动顺序为M1→M2→M3。时间间隔5S.
3。 按下停止按钮,实现三台电机的逆序停车,停车顺序为M3→M2→M1。时间间隔8S。
4。 M1、M2、M3具备短路和过载保护装置.任何一台电机出现短路或过载，系统会停止工作。过载时报警指示灯会以0.5HZ频率闪烁。按下停止按钮，报警指示灯停止闪烁。
第三章 硬件电路的设计
3.1 硬件电路及其工作原理
图3。1电路原理图
3。2 电器的型号及规格选择
附表1 三级传输带顺序控制系统的器材清单
序号
名称
数量
单位
型号及规格
1
三相空气开关
1

DZ47—60 3P/D16
2
两相空气开关
1

DZ47—60 2P/C16
3
三菱PLC
1

FX1S—30MR
4
熔断器
5

RT28N-32X
5
接触器
3

CJX2—12;F4—11
6
热继电器
3

NR-25
7
电机
3

Y71M1—4Y E2
8
接线端子
3

TB1504
附表1.1 工具
序号
名称
数量
单位
规格
1
板手
1
把
200mm活动
2
钢丝钳
1
把
180mm
3
尖嘴钳
1
把
160mm
4
斜口钳
1
把
160mm
5
剥线钳
1
把

6
压线钳
1
把

7
电工刀
1
把

8
剪刀
1
把

9
卷尺
1
个
2m
10
绝缘胶带
1
卷
PVC
11
记号笔
2
只

12
十字改刀
1
把
150×6
13
十字改刀
1
把
100×5
14
十字改刀
1
把
75×3
15
十字改刀
1
把
75×2
16
一字改刀
1
把
100×5
17
一字改刀
1
把
75×3
18
一字改刀
1
把
75×2
19
电笔
1
只

20
线手套
5
双

21
万用表
1
个
DT890
22
打火机
2
个

3.3 系统的布局图和接线图
图3。3。1 系统布局图
图3。3。2 系统接线图
3。4 安装工艺要求
一、 电器的安装固定要求
1、 拆下中段前柜门上的指示灯和按钮，然后把孔径22mm的标牌框和指示灯、按钮一起安装在柜门上。注意：拆卸指示灯和按钮时，不必拆卸连接导线.
2、 断路器、漏电保护器、变压器、按钮、指示灯、三相异步电机、仪表及其相关的接线端子和连接导线保持不变，不用拆卸。PEN线不用拆卸。
3、 开关电源、小型继电器（含插座）、熔断器、交流接触器、行程开关、热继电器（含支架）、TB1504接线排及其连接导线等需要拆卸。
4、 控制系统所需的继电器、交流接触器、熔断器座、PLC、KJ2型接线端子装在35mm宽的DIN卡轨上,用锯弓把DIN卡轨按相应尺寸切割,用M4螺栓和螺母固定在网板上。固定时要加装平垫圈和弹簧垫圈。卡轨的安装螺栓数量不得少于2～3个
5、 控制系统所需的行程开关、开关电源、热继电器支架、TB1504型和TC604型接线端子,用4个M4螺栓和螺母固定在网板相应位置上。固定时要加装平垫圈和弹簧垫圈。
6、 交流接触器的辅助触头卡在交流接触器上。
7、 安装完毕后，需在指示灯、按钮的标牌框内，电器的上方或下方对应的线槽盖板，电机及其接线端子的外壳上粘贴标签,并在标签上写明对应的电器代码编号.
8、 电器安装必须牢固，不得有松动迹象。否则会导致验收不合格，不合格的要返工或扣分.
二、 导线的型号及规格选择要求
1、 电流较大的主电路的连接导线选用1。5mm2的BVR或RV绝缘导线，电流较小的辅助电路的连接导线选用1。0mm2的BVR或RV绝缘导线.
2、 与交流电源、断路器、交流接触器主触头、热继电器热元件、三相异步电机绕组连接的导线。选用黄、绿、红、蓝四种胶皮颜色的1。5mm2的BVR或RV绝缘导线，颜色的对应关系为:L1用黄色，L2用绿色，L3用红色，工作零线（N线)用蓝色。
3、 保护线或保护接零线(PE或PEN线)用绿黄双色胶皮的1。5mm2的BVR或RV绝缘导线.
4、 直流正极用红色胶皮的1。5mm2或1。0mm2的BVR或RV绝缘导线,直流负极用蓝色胶皮的1。5mm2或1.0mm2的BVR或RV绝缘导线.
5、 行程开关、按钮的一对常开、常闭触头的连接导线分别用两种不同胶皮颜色的1。0mm2的BVR或BV绝缘导线。
6、 TC604型接线端子与三相电源插头的连接导线用三相四芯电缆。黑色胶皮芯线接插头的N端，其余颜色胶皮芯线分别接插头的L1、L2、L3等相线端。三相四芯电缆长度1。5m。
7、 导线的选用必须符合要求，否则会导致验收不合格，不合格的要返工或扣分.
三、 导线的安装固定要求
1、 所有导线的两端线头要套上白色异形管，并书写接线图上注明的导线编号。
2、 断路器、PLC、熔断器座、继电器、变压器、开关电源、交流接触器、热继电器、TB1504接线端子等电器的连接导线，线头两端要装1。5—3或4或1。0—3或4的U形接头和热缩管.1。5是对应1。5mm2的导线，1。0是对应1。0mm2的导线，3或4对应不同电器的接线端子螺栓直径。
3、 与KJ2型接线排、指示灯、按钮连接的导线，线头要装1508或1008管型接头.1508对应1。5mm2的导线，1008对应1。0mm2的导线.
4、 断路器、交流接触器、熔断器座、热继电器、接线端子之间的相同编号导线连接采用桥接方式.桥接方式见图3。4。1所示。线束缠绕套管并用绑扎带扎牢。
图3。4.1 导线的桥接
5、 三相四孔插头的导线连接按图3。4.2所示.
图3.4。2 三相电源插头的导线连接
6、 导线与电器的连接要牢固，不得有松动迹象.
7、 走向相同的明敷导线用塑料套管和绑扎带缠绕捆扎成束。暗敷导线采用PVC线槽敷设.
8、 把线槽盖板按相应尺寸用剪刀剪切.直角倒角处切成45O的斜口，见图3。4。3所示。两根长线槽垂直安装于网板的两侧。线槽盖板的对接处要求无缝隙，看上去美观、整齐。
图3。4。3 线槽盖板的处理
9、 导线的连接和线槽的敷设必须符合要求，否则会导致验收不合格,不合格的要返工或扣分。
四、其它要求
1、 每次收工时，要收拾并仔细检查工具和万用表是否齐全。如果出现工具或万用表丢失,要照原样补齐。
2、 每次收工时，要分类归纳收拾零件.然后打扫场地的桌面和地面卫生.由负责人检查。零件没分类收拾干净，卫生没打扫或没打扫干净的,扣10～20分.
3、 通电测试时，损坏电器要赔偿。
第四章 软件设计
4.1程序流程图
4。2 程序清单
1、程序
2、实物图
4。3 仿真调试
第五章 设备验收
5。1 验收项目及标准
附表5—1 电气控制控柜验收记录表
序号
检查项目
检验方法及要求
检查结果
安装人
验收确认
1
电器的安装位置
及方式
对照电器布局图，检查电器的安装位置是否和图纸保持一致，电器有无歪斜和损坏现象，是否加装平垫和弹簧垫。是否有无松动现象。
合格
刘泽峰
合格
2
卡轨的长度及安装
长度是否合适，是否加装平垫和弹簧垫，是否有无松动现象。
合格
邓勇康
合格
3
线槽盖板
检查线槽盖板是否安装牢固，平直、美观，盖板接头的缝隙是否符合要求.
合格
马佧新铁
合格
4
导线的规格
导线的横截面积是否符合要求。
合格
唐远志
合格
5
导线的颜色
导线的颜色是否按照要求选用。
合格
刘泽峰
合格
6
导线的线头
导线两端线头是否装有异形套管，并按要求书写编号。编号是否字迹清晰。导线两端线头是否按要求安装热缩管、U形接头或管型接头.
合格
曾智
合格
7
导线的连接
连接是否牢固可靠.是否按照接线图正确连接.
合格
唐武生
合格
8
导线的敷设
明敷导线是否按要求缠绕套管,是否用绑扎带扎牢.暗敷导线是否按照要求敷设。
合格
曾智
合格
9
电器的标签
标签的文字内容是否正确,字迹是否清晰，粘贴位置是否准确、牢固整齐.
合格
唐远志
合格
附表5—1 电气控制控柜验收记录表（续)
序号
检查项目
检验方法及要求
检查结果
安装人
验收确认
10
通电测试
通电运行时柜内有无发生异常现象（如冒烟、闪火花、短路、异常响声等）。系统工作是否满足任务要求。
合格
唐武生
合格
11
保护接零装置
是否安装牢固,对应电路图检查是否存在漏接或接错的现象.
合格
李秀锐
合格
12
柜体内外清洁
柜体内外是否清洁,内部是否留杂物.
合格
唐远志
合格
13
柜体及门锁
柜体内外是否平整，有无锤印，门锁是否完好.
合格
刘泽峰
合格
14
装配工具
装配工具是否数量齐全、完好.
合格
曾智
合格
15
装配零件
未用的螺栓、螺母、垫圈、U形接头、管型接头是否归类收拾干净。
合格
李秀锐
合格
严格按照验收项目及要求进行验收，验收不合格的,要返工或扣分.
第________三____组 班级______2013060503______________
成员人数_______31________ 负责人__________刘泽峰___________
结语
这次试验设计了三级传输带顺序控制系统，是利用PLC来实现的。拿到题目之后，进行了实验的分工，一部分人设计硬件电路和程序,另一部分人负责在低压控制柜中接线将设计的软件程序用实体表现出来。出现问题时，反复推敲,经过每个组员的共同努力,最终实现了三台电机按要求正常运作.
参考文献
[1］张振国.工厂电气与PLC控制技术［M］。4版.北京：机械工业出版社,2011。10
[2］廖常初。S7-300/400 PLC应用技术［M］.3版.北京:机械工业出版社，2014
［3]张浩风.PLC梯形图设计方法与应用实例［M].北京:机械工业出版社，2008