基于PLC原料自動分選系統(tǒng)控制部分的設(shè)計(偏電

1、目 錄摘要1關(guān)鍵詞11 前言12 設(shè)計內(nèi)容23 整體方案的確定23.1 初步方案23.2 方案的確定33.3 電動機的選擇44 繼電接觸器控制部分44.1 繼電器控制的特點44.2 主回路64.3 控制回路65 PLC控制部分6 5.1 PLC的選型65.2 PLC I/O接口機電路設(shè)計85.3 PLC程序設(shè)計105.3.1 PLC程序設(shè)計說明10 5.3.2 PLC程序的編寫11 6 元器件的選擇116.1 接觸器的選擇116.2 熱繼電器的選擇126.3 時間繼電器的選擇136.4 熔斷器的選擇136.5 斷路器的選擇146.6 控制按鈕的選擇15 6.7 行程開關(guān)的選擇157 結(jié)論15參

2、考文獻16致謝17附錄18附錄1元器件明細(xì)表基于PLC原料自動分選系統(tǒng)控制部分的設(shè)計學(xué) 生:張炎軍指導(dǎo)老師:蔡培中(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方學(xué)院,長沙 )摘 要:本文介紹了PLC在原料分選系統(tǒng)方面的發(fā)展及應(yīng)用。基于PLC的原料自動分選系統(tǒng)的控制部分的設(shè)計，主要是在8至10min內(nèi)將蘋果、土豆等原材料自動輸送并按大小分為三級（按同時處理250kg設(shè)計）。并且采用手動和自動控制方式。關(guān)鍵詞:PLC；手動；自動分選Design of Automatic Control Part Of PLC-based Raw Materials Sorting SystemStudent：Zhang YanjunTuto

3、r：Cai Peizhong(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha )Abstract:ThisarticleintroducesthedevelopmentandapplicationofthePLCmaterialsortingsystems.ThedesignofcontrollingsystemsofPLC-basedautomaticsortingofrawmaterials,mainlymakingapples,potatoesandotherrawmateria

4、lsautomatictransferred,anddividingthemintothreelevelsaccordingtotheirsizeswithin8to10minutes(atthesametimedealingwith250kgdesign).Andwithmanualandautomaticcontrollingways. Key words：PLC; Manual;Automatic Sorting 1 前言原料自動分選系統(tǒng)的作用正日益為人們所認(rèn)識并應(yīng)用到各行各業(yè)中,而基于PLC的原料自動分選系統(tǒng),不僅可以降低人工揀取搬運的勞動強度,提高勞動生產(chǎn)率,還能達到生產(chǎn)工藝的要求，

5、遵循一定的程序、時間和位置來完成工件的傳送。加快了實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)機械化和自動化的步伐。受到各先進單位的重視并投入了大量的人力物力加以研究和應(yīng)用。尤其在高溫、高壓、粉塵、噪聲的場合，應(yīng)用得更為廣泛。在我國，近代幾年來也有較快的發(fā)展，并取得一定的成果。世界上公認(rèn)的第一臺PLC是1969年美國數(shù)字設(shè)備(DEC)研制的。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進的工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。我國可編程控制器的引進、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)ahi伴隨著改革開放開始的。20世紀(jì)90年代以前，國內(nèi)外對原料自動分選系統(tǒng)的研究也主要集中于工業(yè)，尤其是礦業(yè)。各種選礦機、選煤機以及在煤冶煉過程中用到的選碳機等等技術(shù)都在此時達到了幾

6、經(jīng)成熟的階段。60年代初，為解決難選和極難選煤的分選，我國陳清如院士研究開發(fā)了用于末煤分選的重介質(zhì)旋流器并主持建立了中國首座末煤重介質(zhì)旋流器選煤廠，指導(dǎo)設(shè)計了中國首臺篩下空氣式跳汰機。這兩項科技成果至今是我國選煤的主要工藝和設(shè)備，為我國選煤工業(yè)做出了重大貢獻。目前的分選技術(shù)，除了可以從外型大小上去分選原料之外，還可以分別對原料進行品質(zhì)、顏色、優(yōu)劣等多方面進行分選。分選技術(shù)用于農(nóng)業(yè)產(chǎn)品方面主要是在20世紀(jì)90年代。我國哈爾濱長日圓蔥研究所于2004年4月開發(fā)洋蔥于柑橘類分級兼用的FK-56大型洋蔥分選機。它可以達到5噸/小時的分選速度。我國龍口市機械廠也自主研發(fā)了大型蘋果自動風(fēng)選機。從此可以看出

7、，以后基于PLC的原料自動分選系統(tǒng)將得到更廣泛的應(yīng)用。2 設(shè)計內(nèi)容將蘋果、土豆等圓形原材料自動輸送并按大小分為三級（按同時處理250kg設(shè)計）。電氣控制采用自動控制（采用PLC控制）和手動控制（采用繼電接觸器控制，作為備用）。電動機選擇；繼電接觸器控制系統(tǒng)設(shè)計及元器件選擇；PLC選型及硬件系統(tǒng)設(shè)計、PLC軟件設(shè)計?；赑LC的原料自動分選系統(tǒng)控制部分的設(shè)計，主要是在8至10min蘋果、土豆等原材料自動輸送并按大小分為三級（按同時處理250kg設(shè)計）。并且采用手動和自動兩種相互獨立的控制方式?，F(xiàn)在能同時實現(xiàn)手動和自動獨立控制的分選還比較少。一般的分選都是通過機械手、電磁分離器等來實現(xiàn)的，而空過篩

8、孔直徑的大小而使對農(nóng)產(chǎn)品達到大、中、小三級分選的系統(tǒng)也不多見。這就是本次設(shè)計所涉及的兩個問題。3 整體方案的確定3.1 初步方案方案1通過機械手揀取整體思路:讓原料通過小型自動重量測量儀。當(dāng)蘋果或土豆由輸送帶上經(jīng)過重量測量儀時，儀器自動稱其重量，將所測重量與系統(tǒng)設(shè)定的三級重量范圍比較，將比較結(jié)果信息進行處理，使機械手揀取原料放入三個不同的倉中。方案2通過篩子篩選整體思路：當(dāng)原料由進料倉進來時，通過皮帶輪的傳輸送到1號篩子，通過篩選后篩上的經(jīng)皮帶輪送到1號貨倉，篩下的經(jīng)皮帶輪送到2號篩子再次經(jīng)過篩選，此時篩上的由皮帶輪送到2號貨倉，篩下的由皮帶輪送到3號貨倉，從而達到將蘋果進行大、中、小三級分選

9、的目的。其中整個過程的控制由PLC自動控制和繼電接觸器手動控制兩種方式。3.2 方案的確定通過比較，方案1的重量測量儀與輸送帶布置不便，占地面積較方案2大，同時由于原料的處理是一個一個進行的，這樣效率就比較低，且方案1中采用機械手揀取，對機械手的控制系統(tǒng)精度要求較高，同時對像蘋果，土豆這樣的材料表面還可能產(chǎn)生破壞，綜合考慮采用方案2。本次設(shè)計主要是針對原料分選系統(tǒng)的PLC控制部分，因此機械部分就只畫了一個簡單的示意圖。在此僅簡單介紹其工作原理，如圖1。根據(jù)設(shè)計要求，系統(tǒng)采用繼電器手動控制和PLC自動控制兩個控制回路，兩個控制回路相互獨立，共用一個主回路。主回路分別有驅(qū)動設(shè)備的10臺電動機組成，

10、采用熔斷器短路保護、熱繼電器過電流保護和具有斷相功能的斷路器保護三種方式。繼電接觸器控制回路由時間繼電器和行程開關(guān)來實現(xiàn)控制要求，并同時進行熔斷器保護和熱繼電器雙重保護。PLC自動控制回路主要是利用PLC的自動掃描功能實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化控制要求。根據(jù)工藝及系統(tǒng)設(shè)計要求：系統(tǒng)啟動時按逆料流方向延時10s的方式，停止時由順料流方向也按延時10s的方式。具體數(shù)據(jù)如下：1號篩：按250kg/8-10min設(shè)計，下設(shè)一凸輪機構(gòu)，篩完時將篩上的原料由一側(cè)倒出。2號篩：按200kg/8-10min設(shè)計，下設(shè)一凸輪機構(gòu)，篩完時將篩上的原料由一側(cè)倒出。凸輪機構(gòu)：由行程開關(guān)控制，弧形運動軌跡，翻轉(zhuǎn)角度設(shè)定為45度儲

11、料倉：設(shè)一活動底板，并在壁上加裝一個感應(yīng)片，進行重量監(jiān)測，當(dāng)倉內(nèi)原料達到最大值時就自動報警同時停止前面皮帶輪送料。圖1機械系統(tǒng)示意圖Fig1 Mechanical System Map3.3 電動機的選擇3.3.1皮帶輪電機長時間工作，選用Y系列三相異步電機假設(shè)300kg（任務(wù)書要求為250kg）蘋果同時通過皮帶（L=10m，r=0.1m），皮帶運行線速度假定要求為V=1m/s，皮帶電機其所需功率為：P= w/t=mgl/t=mgv=300*10*1=3000w W=v/r=10rad/s=95.5r/min選擇Y132S-6型電機，額定功率3kw， 滿載轉(zhuǎn)速960r/min3.3.2儲料斗電

12、機及篩子電機由于是短時工作制，所以選擇冶金及起重用三相異步電動機是用來驅(qū)動各種型式的起重設(shè)備和其它設(shè)備中的輔助機械的專用系列產(chǎn)品.它具有較大的過載能力和較高的機械強度,特別適用于短時或斷續(xù)周期運行、頻繁啟動和制動、有時過負(fù)載及有顯著的震動與沖擊的設(shè)備。假設(shè)所轉(zhuǎn)速為10r/min，儲料斗（篩子）長為5m所需轉(zhuǎn)矩T=GL=mgL=300*10*2.5=7500P=T*N/9550=7500*10/9550=7.9kw選擇YZR160M2-6，斷續(xù)周期工作制S3(6次/小時)，其額定功率為11KW，轉(zhuǎn)速908r/min。4 繼電接觸器控制部分4.1 繼電器控制的特點繼電器我們生活中常用的一種控制設(shè)備

13、，通俗的意義上來說就是開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或者開啟。繼電器的開關(guān)特性在很多的控制系統(tǒng)尤其是離散的控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。從另一個角度來說，由于為某一個用途設(shè)計使用的電子電路，最終或多或少都需要和某一些機械設(shè)備相交互，所以繼電器也起到電子設(shè)備和機械設(shè)備的接口作用。 最常見的繼電器要數(shù)熱繼電器，通常使用的熱繼電器適用于交流50Hz、60Hz、額定電壓至660V、額定電流至80A的電路中，供交流電動機的過載保護用。它具有差動機構(gòu)和溫度補償環(huán)節(jié)，可與特定的交流接觸器插接安裝。 時間繼電器也是很常用的一種繼電器，它的作用是作延時元件，通常它可在交流50Hz、60Hz、電壓至380V、直流至22

14、0V的控制電路中作延時元件，按預(yù)定的時間接通或分?jǐn)嚯娐??？蓮V泛應(yīng)用于電力拖動系統(tǒng)，自動程序控制系統(tǒng)及在各種生產(chǎn)工藝過程的自動控制系統(tǒng)中起時間控制作用。 除了傳統(tǒng)的繼電器之外，繼電器的技術(shù)還應(yīng)用在其他的方面，比如說電機智能保護器是根據(jù)三相交流電動機的工作原理，分析導(dǎo)致電動機損壞的主要原因研制的，它是一種設(shè)計獨特，工作可靠的多功能保護器，在故障出現(xiàn)時，能及時切斷電源，便于實現(xiàn)電機的檢修與維護，該產(chǎn)品具有缺相保護，短路、過載保護功能，適用于各類交流電動機，開關(guān)柜，配電箱等電器設(shè)備的安全保護和限電控制。該技術(shù)安裝尺寸、接線方式、電流調(diào)整與同型號的雙金屬片式熱繼電器相同。是直接代替雙金屬片式熱繼電器的更

15、新?lián)Q代的先進電子產(chǎn)品。而其真正的原理還是繼電器技術(shù)。 繼電器技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)和計算機技術(shù)結(jié)合起來，產(chǎn)生了可編程控制器的技術(shù)?？删幊炭刂破骱喎Q作PLC。它是將微電腦技術(shù)直接用于自動控制的先進裝置。它具有可靠性高，抗干擾性強，功能齊全，體積小，靈活可擴，軟件直接、簡單，維護方便，外形美觀等優(yōu)點；以往繼電器控制的電梯有幾百個觸點控制電梯的運行。有一個觸點接觸不良，就會引起故障，維修也相當(dāng)麻煩，而PLC控制器內(nèi)部有幾百個固態(tài)繼電器，幾十個定時器/計數(shù)器，具備停電記憶功能，輸入輸出采用光電隔離，控制系統(tǒng)故障僅為繼電器控制方式的10%。正因為如此，家有關(guān)部門已明文規(guī)定從97年起新產(chǎn)電梯不得使用繼電器控

16、制電梯，改用PLC微電腦控制電梯。4.2 主回路繼電接觸器控制主回路由10臺電動機及其控制與保護電器組成.分別進行熔斷器保護和具有斷相功能的斷路器保護.4.3 控制回路繼電接觸器手動控制回路控制原理為:系統(tǒng)在開啟時,由操作工人人為的實現(xiàn)啟動時逆料流方向，停止時順料流方向，具體為：啟動時先啟動5號和4號皮帶輪，10s后再啟動3號和2號皮帶輪,10s后再啟動1號皮帶輪；停止時，先停止1號皮帶輪，10s后再停止2號和3號皮帶輪，10s后再停止4號和5號皮帶輪。儲料倉活動底板的開與關(guān)也由操作工人來控制。1號篩和2號篩的8min篩選時間由時間繼電器控制。當(dāng)一次篩選完成時，有操作工人按下凸輪機構(gòu)的動作按鈕

17、，凸輪機構(gòu)的2min動作時間主要是由機械部分設(shè)計是設(shè)定的，這取決于它的動作速度。兩個凸輪機構(gòu)的往復(fù)運動由行程開關(guān)控制。由于繼電器控制電路的條件有限，因此，系統(tǒng)的手動控制部分要求操作工人熟練掌握系統(tǒng)的啟動和停止順序，并同時非常熟悉篩選過程中設(shè)備動作的協(xié)調(diào)性和動作的先后性。5 PLC控制部分5.1 PLC的選型在滿足控制要求的前提下，選型時應(yīng)選擇最佳的性能價格比，具體考慮以下幾點。性能與任務(wù)相適應(yīng)對于開關(guān)量控制系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)，當(dāng)對控制要求不高時，可選用小型PLC（如西門子公司S7-200系列PLC或OMON公司系列CPM1A/CPM2A型PLC）就能滿足要求，如對小型泵的順序控制、單臺機械的自動控

18、制等。對于以開關(guān)量控制為主，帶有部分模擬量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，如對工業(yè)生產(chǎn)中常遇到的溫度、壓力、流量、液位等連續(xù)量的控制，應(yīng)選用帶有A/D轉(zhuǎn)換的模擬量輸入模塊和帶有D/A轉(zhuǎn)換的模擬量輸出模塊，配接相應(yīng)的傳感器、變送器和驅(qū)動裝置，并且選擇運算功能較強的中小型PLC，如西門子公司的S7-300系列PLC或OMRON公司的COM/CQM1H型PLC。對于比較復(fù)雜的中大型控制系統(tǒng)，可選用中大型PLC（如西門子公司的S7-400系列PLC或OMRON公司的C200HE/C200HG/C200HX、CV/CVM1等PLC）。當(dāng)系統(tǒng)的各個控制對象分布在不同的地域時，應(yīng)根據(jù)各部分的具體要求來選擇PLC，一組成一個

19、分布式的控制系統(tǒng)。PLC的處理速度應(yīng)滿足時實控制的要求PLC工作時，從輸入信號控制存在著滯后現(xiàn)象，即輸入量的變化，一般要在12個掃描周期之后才能反映到輸出端，這對于一般工業(yè)控制是允許的。但有些設(shè)備的實時性要求教高，不允許有教大的滯后時間。例如，PLC的I/O點數(shù)在幾十到幾千點范圍內(nèi)，這時用戶應(yīng)用程序的長短對系統(tǒng)的響應(yīng)速度會有較大的差別。滯后時間應(yīng)控制在幾十毫秒之內(nèi)，應(yīng)小于普通繼電器的動作時間。PLC應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、機型系列應(yīng)統(tǒng)一PLC的結(jié)構(gòu)分為整體式和模塊式兩種。整體式結(jié)構(gòu)把PLC的I/O和CPU放在一塊電路板上，省去插接環(huán)節(jié)，體積小，每一I/O點的平均價格比模塊式的便宜，適用于工藝過程比較

20、穩(wěn)定、控制要求比較簡單的系統(tǒng)。模塊式PLC的功能擴展，I/O點數(shù)的增減，輸入與輸出點數(shù)的比例，都比整體式靈活。維修更換模塊、判斷與處理故障快方便，適用于工藝過程變化教多、控制要求復(fù)雜的系統(tǒng)。在使用時，應(yīng)按實際具體情況進行選擇。結(jié)合以上幾點，在設(shè)計基于PLC的原料自動分選系統(tǒng)控制部分的設(shè)計中用的PLC的型號選為FX2N系列的可編程控制器，F(xiàn)X2N系列的PLC采用一體化箱體結(jié)構(gòu)，其基本單元將所有的電路，含CPU、儲存器、輸入輸出接口及電源等都裝在一個模塊內(nèi)，是一個完整的控制裝置。這樣結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，成本低，安裝方便。FX2N系列PLCFX2N系列基本單元的輸入輸出比為1：1。為了實現(xiàn)輸入輸出點

21、數(shù)的靈活配置及功能的靈活擴展，F(xiàn)X2N系列PLC還配有擴展單元、擴展模塊及特殊功能單元。FX2N系列PLC都是同寬同高不同長度的模塊，這樣幾個模塊拼裝起來后就成了一個整齊的長方形結(jié)構(gòu)。根據(jù)輸入和輸出點的需要，即選擇FX2N48MR-001的PLC。FX2N48MR-001擁有24點輸入、24點輸出，在本系統(tǒng)中采用了20點輸入、16點輸出。FX2N是FX系列中功能最強、速度最高的微型PLC。下面來具體比較一下FX1S、FX1N、FX2N和FX2NC的性能，如下表所示表1 FX1S、FX1N、FX2N和FX2NC的性能比較Table1 The Performance Comparison of F

22、X1S，F(xiàn)X1N，F(xiàn)X2N and FX2NC型號 I/O總點數(shù) 用戶程序步數(shù) 應(yīng)用指令 通信功能 基本指令執(zhí)行時間FX1S 10-30 2K步 85條 較強 0.55-0.7微秒 EEPROMFX1N 14-128 8K步 89條 強 0.55-0.7微秒 EEPROMFX2N 16-256 內(nèi)置8K步和 RAM，最大 128條 最強 0.08微秒FX2N 16K步表2 FX2N輸入技術(shù)指標(biāo)Table 2 The importation Specifications of FX2N輸入 輸入電流 輸入ON電流 輸入OFF電流 輸入阻抗 輸入 輸入電壓 X000 X010 X000 X010

23、X000 X010 X000 X010 隔離 響應(yīng) -X007 以內(nèi) -X007 以內(nèi) -X007 以內(nèi) -X007 以內(nèi) 時間DC24V 7mA 5mA 4.5mA 3.5mA 3.3 4.3 光電 1.5mA 1.5mA 千歐千歐 絕緣 0-60ms 表 3 FX2N 輸出技術(shù)指標(biāo)Table 3 The Output Specifications of FX2N項目 繼電器輸出 晶閘管輸出 晶體管輸出外部電源 AC250V，DC30V以下 AC85-240V DC5-30V最 電阻負(fù)載 2A/1點；8A/4點共享； 0.3 A/1點 0.5 A/1點大 8A/8點共享 0.8 A/4點 0

24、.8 A/4點負(fù) 感性負(fù)載 80 VA 15VA/AC 100V 12W/DC24V載 30VA/AC 200V 等負(fù)載 100W 30W 1.5W/DC24V開路漏電流 1mA/AC 100V 0.1mA以下/DC30V 2mA/AC 100V 響應(yīng)OFF到ON 約10ms 1ms以下 0.2ms以下時間ON到OFF 約10ms 最大10ms 0.2ms以下電路隔離 機械隔離 光電晶閘管隔離 光電耦合器隔離動作顯示 繼電器通電時 光電晶閘管驅(qū)動時 光電耦合器驅(qū)動時 LED等亮 LED等亮 LED等亮 5.2 PLC I/O接口機電路設(shè)計根據(jù)輸入電器和輸出電器的數(shù)量，再考慮其報警控制，最終確定

25、PLC的輸入、輸出點數(shù)：20點輸入，16點輸出。如下圖2 PLC控制原理圖所示，PLC電路設(shè)計思路如下：PLC輸入端電源采用DC+24V，輸出端電源接用AC220V。X000設(shè)為系統(tǒng)的總啟動按鈕，X001設(shè)為系統(tǒng)的總停止按鈕，X002設(shè)為系統(tǒng)的急停按鈕，X003設(shè)為系統(tǒng)控制方式的自動和手動的轉(zhuǎn)換輸入，X010設(shè)為進料倉低料位報警，X011設(shè)為儲料倉高料位報警，X012設(shè)為系統(tǒng)的運行指示燈，X013設(shè)為1號皮帶輪的輸入，X014設(shè)為2號皮帶輪的輸入，X015設(shè)為3號皮帶輪的輸入，X016設(shè)為4號皮帶輪的輸入，X017設(shè)為5號皮帶輪的輸入，X020設(shè)為1號篩子的輸入，X021設(shè)為2號篩子的輸入，X

26、022設(shè)為儲料倉正向輸入，X023設(shè)為儲料倉反向輸入，X024設(shè)為凸輪機構(gòu)1正向輸入，X025設(shè)為凸輪機構(gòu)1反向輸入，X026設(shè)為凸輪機構(gòu)2正向輸入，X027設(shè)為凸輪機構(gòu)2反向輸入，PLC輸出端電路設(shè)計:Y000設(shè)為故障報警燈輸出Y001設(shè)為料位報警輸出Y002設(shè)為系統(tǒng)運行指示燈Y003設(shè)為1號皮帶輪輸出Y004設(shè)為1號篩子輸出Y005設(shè)為2號皮帶輪輸出Y006設(shè)為2號篩子輸出Y007設(shè)為出料斗正向輸出Y010設(shè)為出料斗反向輸出Y011設(shè)為凸輪機構(gòu)1的正向輸出Y012設(shè)為凸輪機構(gòu)1的反向輸出Y013設(shè)為凸輪機構(gòu)2的正向輸出Y014設(shè)為凸輪機構(gòu)2的反向輸出圖2 PLC控制原理圖Fig 2 PLC

27、 control diagram5.3 PLC程序設(shè)計5.3.1 PLC程序設(shè)計說明在本系統(tǒng)中，PLC程序所要實現(xiàn)的動作：15個皮帶輪在系統(tǒng)啟動和停止時的逆料流方向延時10s啟動和順料流方向延時10s停止；2.兩個篩子的篩選過程，以及與此配合一體的兩個凸輪機構(gòu)的運動；3.儲料倉活動底板的周期性來回往復(fù)運動，以及這三者之間的配合協(xié)調(diào)。5.3.2 PLC程序的編寫PLC的程序設(shè)計思路：首先對系統(tǒng)進行啟動保護停止電路的設(shè)計，之后再考慮儲料倉、1號篩，2號篩的控制電路。針對供料系統(tǒng)的啟?？刂埔螅謩e進行控制的實現(xiàn)邏輯控制。按照工藝要求，各單體設(shè)備是按照逆料流順序啟動的，其啟動的間隔時間設(shè)定為固定的1

28、0s；而在停止時，則是按照順料流順序依次停止各單體設(shè)備，其停止時間間隔設(shè)為固定的10s。因此采用10s為間隔的脈沖發(fā)生器單元來實現(xiàn)啟動停止時間的計數(shù)單元功能功能控制。首先分析啟動過程的控制:按照以固定時間間隔啟動的要求，設(shè)計在得到啟動信號后，啟動脈沖發(fā)生器，并同時對脈沖進行計數(shù)。啟動信號來時，先同時啟動5號和4號皮帶輪，計數(shù)器值為1時， 啟動3號和2號皮帶輪，計數(shù)器值為2時,啟動一號皮帶輪,與此同時復(fù)位計數(shù)器并停止脈沖發(fā)生器，完成系統(tǒng)啟動過程控制。對于停止過程，基本的實現(xiàn)思路相同。得到停車信號后，啟動脈沖發(fā)生器和計數(shù)器。停止信號來時，先停止1號皮帶輪，計數(shù)器值為1時停止2號和3號皮帶輪，計數(shù)器

29、為2時停止4號和5號輪,這樣就實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的順料流停止。對于儲料倉、1號篩和2號篩的控制也主要是通過脈沖計數(shù)器來實現(xiàn)周期性運動的。儲料倉活動底板的關(guān)閉時間設(shè)定為10min，其中包括活動底板從開始運動，到地板最終關(guān)閉過程。1號篩和2號篩的篩選時間均設(shè)為8min，停止時間為2min，以10min為一個周期。具體見軟件流程圖。6 元器件的選擇6.1 接觸器的選擇接觸器是一種用于遠(yuǎn)距離頻繁的接通和分?jǐn)嘟?直流主電路和大容量控制電路的電器.還具有低電壓釋放保護功能、使用安全方便等優(yōu)點，主要用于控制交流、直流電動機，也可用于控制小型發(fā)電機、電熱裝置、電焊機和電容器等設(shè)備。它的主要技術(shù)參數(shù)有接觸器額定電

30、壓、額定電流、主觸頭接通與分?jǐn)嗄芰Α㈦姎鈮勖蜋C械壽命、線圈啟動功率和吸持功率等。常用交流接觸器有CJ20、CJX1、CJX2、CJ12、B、3TB等系列。其中CJ20系列交流接觸器是全國統(tǒng)一設(shè)計的新型接觸器。CJ20系列為開啟式，結(jié)構(gòu)形式為直動式、立體布置、雙斷點結(jié)構(gòu)。而CJ220-10為帶滅弧裝置的三層二段式結(jié)構(gòu)，上段為熱固性塑料軀殼固定著輔助觸頭、主觸頭及滅弧系統(tǒng)，下段為熱塑性塑料，底座安裝電磁系統(tǒng)及緩沖裝置，底座上除有螺釘固定的安裝孔外還有裝有卡軌安裝用的鎖，可安裝于IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的35mm寬帽形安裝軌上，拆裝方便。接觸器的選型原則：（1）根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇接觸器類別，一般交流負(fù)載選擇交

31、流接觸器，直流負(fù)載選擇直流接觸器。（2）根據(jù)被控電路電流大小和使用類別選擇接觸器的額定電流。（3）根據(jù)被控電路電壓等級來選擇接觸器的額定電壓。（4）根據(jù)控制電路的電壓等級選擇接觸器線圈的額定電壓。因此，根據(jù)接觸器的額定電壓、線圈的啟動功率、主觸頭接通與分?jǐn)嗄芰?，綜合考慮其他技術(shù)參數(shù)，選用型號為CJ20-10的交流接觸器。其具體技術(shù)參數(shù)如下表 4 CJ20-10的主要參數(shù)Table 4 The main technical parameters of CJ20-10額定絕 額定工 約定 額定工 額定控 額定操 與 動作 線圈控緣電壓 作電壓 發(fā)熱 作電流 制功率 作功率 SCPD 特性 制功率U

32、（V） U（V） 電流 （AC3）（KW） （AC-3）協(xié)調(diào)配合 （VA/W） 1th（A） （A） 啟動 吸持 220 10 2.2 1200 吸合電 65/47.5 8.3/2.5 壓范圍 660 380 10 10 4 1200 NT-20 0.85-1.1US /660 62/47.8 8.5/2.6 660 5.2 4 1200 釋放電 壓范圍 0.2-0.75US 6.2 熱繼電器的選擇熱繼電器是熱過載繼電器的簡稱 ，是一種利用電流的熱效應(yīng)來切斷電路的保護電器，常與接觸器配合使用。在選擇是它的主要技術(shù)要求是：具有可靠而合理的保護特性，具有一定的溫度補償，具有手動復(fù)位與自動復(fù)位功能，

33、動作電流可以調(diào)。同時它還要具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低和保護功能號等優(yōu)點。常用的熱繼電器有JRS1、JR20、JR9、JR15、JR14等系列。引進產(chǎn)品有T系列、3UA系列。JR20系列繼電器具有斷相保護、溫度補償、整定電流值可調(diào)、手動脫扣、手動復(fù)位、動作后的信號指示。它與交流接觸器的安裝方式，除了有分立式結(jié)構(gòu)外，還增設(shè)計組合式結(jié)構(gòu)，可通過導(dǎo)電桿與掛鉤直接插接，并電氣連接在CJ20接觸器上。根據(jù)所選用的交流接觸器的額定電壓與額定電流，在此選用的熱繼電器的型號為CJ20-10。表5 JR20-10的主要技術(shù)參數(shù)Table5 The main technical parameters of JR2

34、0-10型號 額定電壓 額定電流 熱元件 整定電流 安裝特性 配用的CJ20 （V） (A) 代號 范圍（A） 交流接觸器 基本型JR20-10 660 10 15R 8.6-10-11.6 L型 CJ20-10 G型 6.3 時間繼電器的選擇從得到輸入信號（線圈的得電或失電）開始，經(jīng)過一定的延時后才輸出信號（觸頭的閉合或斷開）的繼電器，稱為事件繼電器。時間繼電器唄廣泛的用于電動機的啟動控制和各種自動控制系統(tǒng)。時間繼電器的選擇主要是依據(jù)其額定電壓、動作形式和延時范圍。時間繼電器在控制電路中用于時間的控制，有JS23，JS27A，JSK，7PR，SS18等系列的時間繼電器。在本次設(shè)計中，我們要求

35、的最大延時是20min。所選用的時間繼電器型號為巨人H3CT-8表6 H3CT-8的主要技術(shù)參數(shù)Table 6 The main technical parameters of H3CT-8 型號 工作電壓 觸電形式 動作形式 延時范圍 110-240V AC H3CT-8 50Hz 延時2轉(zhuǎn)換 斷電延時 0.05h-300h 12-110V DC 6.4 熔斷器的選擇熔斷器在電路中主要起短路保護作用，用于保護線路，熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，使用維護方便，價格低廉，分?jǐn)嗄芰^高，限流能力良好等優(yōu)點。熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓、額定電流、熔體額定電流、極限分?jǐn)嗄芰Φ?。熔斷器分?jǐn)嗄芰?/p>

36、是指熔斷器在額定電壓下能分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦担Q于熔斷器的滅弧能力，與熔體額定電流無關(guān)。根據(jù)所設(shè)計電路的額定電壓與定電流，最后選擇的熔斷器型號為RC1A系列插入式熔斷器，型號為RC1A-100.表7 RC1A-100的主要技術(shù)參數(shù)Table 7 The main technical parameters of RC1A-100額定電流 熔體額定 熔體材料 熔體直徑 極限分?jǐn)?交流電路功率 （A） 電流（A） （mm） 能力（A） 因數(shù) cos 10 10 軟鉛絲 1.25 500 0.86.5 斷路器的選擇斷路器的種類很多，按其結(jié)構(gòu)形分，有萬能型和塑料外殼式等。塑料外殼式斷路器用做配電支路負(fù)載

37、端或電動機的保護開關(guān)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，沒有裸露的帶電部分，使用安全，適合于獨立安裝等優(yōu)點。其操作多為扳動式或按鈕式。根據(jù)主回路電流的大小，在此選擇T系列的斷路器，型號為T0-400B。表8 T0-400B的主要技術(shù)參數(shù)Table 8 The main technical parameters of T0-400B 型號 T0-400B額定電壓/V 110，220，380，440，AC660，C250頻率/Hz 50、60殼架等級額定電流/A 400脫殼器額定電流/A 350、400斷 斷開電流/kA 25/42開 實驗電壓/V 1.05X380能 功率因數(shù)cos 0.15-0.2

38、0力 飛弧距離/mm 100/120壽命/次 有載 1000（400V 無載 4000cos =0.8）總計 5000 操作頻率/（次/h） 60過 電壓/V 1.05X440載 電流/A 6X400性 人力斷開 9能 自動斷開 3 cos 0.50.66.6 控制按鈕的選擇選擇原則：(1)根據(jù)使用場合，選擇控制按鈕的種類，如開啟式，防水式，緊急式等。(2)根據(jù)用途，選用合適的型式，如鑰匙式，緊急試，帶燈式等。(3)按控制回路的要求，確定不同的按鈕數(shù)，如單鈕，雙鈕，三鈕，多鈕等。(4)按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求選擇按鈕及指示燈的顏色。根據(jù)常用電壓電器應(yīng)用手冊中提供的技術(shù)參數(shù)，最終選擇LA1

39、9系列按鈕，型號為：LA19-11D，帶指示燈。表9 LA19-11D的主要技術(shù)參數(shù)Table 9 The main technical parameters of LA19-11D 電壓 電流 結(jié)構(gòu)形式 觸頭數(shù)量 按鈕顏色 （V） （A） 常開 常閉 500 5 元件（帶指示燈） 1 1 紅、黃、藍、白、綠6.7 行程開關(guān)的選擇行程開關(guān)的分類：直動式，滾動式和微動式三種。直動式行程開關(guān)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但容易燒蝕觸頭。滾動式行程開關(guān)克服了直動式行程開關(guān)的缺點，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格也較高，所以選擇微動式行程開關(guān)體積小，動作靈敏，適用于小型機構(gòu)中使用。選擇型號為LX19-131。表10 LX19-131的主要技術(shù)參數(shù)Table 10 The main technical parameters of LX19-131額定電壓 額定電流 結(jié)構(gòu)形式 觸電對數(shù) 動作行程 超行程 (V) (A) 常開 常閉 距離及角度 AC38