覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制

1、成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)作者姓名：專業(yè)名稱：電氣工程及其自動化指導(dǎo)教師:覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要覆膜砂是鑄造生產(chǎn)中制造砂芯（型）的原料，由于其性能良好， 已被廣泛的應(yīng)用。隨著覆膜砂產(chǎn)品多樣化以及技術(shù)要求不斷提高，自 動化，系列化，規(guī)?；a(chǎn)發(fā)展迅速。本設(shè)計(jì)介紹了覆膜砂的定義和作用，以及我國覆膜砂的生產(chǎn)現(xiàn) 狀，基本生產(chǎn)工藝流程，典型生產(chǎn)設(shè)備，并對覆膜砂生產(chǎn)線主要設(shè)備 混砂機(jī)的自動控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，選擇了 PLC空制系統(tǒng)來控制各個(gè)電機(jī) 的運(yùn)行，文中詳細(xì)的介紹了 PLC勺選ifPLC勺硬件設(shè)計(jì)方法以及軟件 程序，在介紹PLC控制系統(tǒng)同時(shí)，還對生產(chǎn)線中各種信

2、號采集處理方 法進(jìn)行了選擇，特別對紅外測溫傳感器和重量傳感器的工作原理和選 擇進(jìn)行了詳細(xì)說明。關(guān)鍵詞：覆膜砂生產(chǎn)線PLC控制紅外線傳感器重量傳感器覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)AbstractResin Coated Sand is in the manufacture of foundry sand core production (type) of raw materials, because of its good performance has been widely used. Resin Coated Sand as product diversification, as well

3、as continuously improve the technical requirements,automation,serialization, the rapid development of large-scale production.The design introduced the film and the role of the definition of sand, as well as the production of Resin Coated Sand in our country the status quo, the basic production proce

4、ss, the typical production equipment, and Resin Coated Sand Production Line Mixer main equipment of the automatic control system design, select the PLC control system to control the operation of various motors, the text describes in detail the PLC option, PLC hardware and software design process, in

5、troducing at the same time PLC control system, but also on the production line in a variety of signal acquisition and processing method of choice, especially of infrared temperature sensors and the weight of the sensor working principle and selection of detail.Keywords: Coated sand production Line,

6、PLC control, Infrared sensors, Weight sensor-II -覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark3 o Current Document 摘要I.AbstractII HYPERLINK l bookmark5 o Current Document 目錄I.I.L HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 前言1. HYPERLINK l bookmark9 o Current Document .緒論2. HYPERLINK l bookmark11

7、 o Current Document 覆膜砂介紹2覆膜砂的特點(diǎn)2 HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 我國覆膜砂生產(chǎn)能力同國外的差距 2 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 覆膜砂生產(chǎn)工藝介紹3 HYPERLINK l bookmark17 o Current Document 覆膜砂的配方3 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 覆膜砂（RCS）的生產(chǎn)方法4 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document XS21

8、25熱法樹脂覆膜砂生產(chǎn)線介紹 6 HYPERLINK l bookmark23 o Current Document 生產(chǎn)線工作原理6 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 控制方式的選擇8 HYPERLINK l bookmark27 o Current Document .覆膜砂生產(chǎn)線主電路設(shè)計(jì)9 HYPERLINK l bookmark29 o Current Document 主電路圖9 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 電動機(jī)的選擇 10 HYPERLINK l bookmark33 o

9、Current Document 主混砂電動機(jī) 10 HYPERLINK l bookmark35 o Current Document 螺旋給料器11 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 離心機(jī)11 HYPERLINK l bookmark39 o Current Document .控制電路設(shè)計(jì)1.2 HYPERLINK l bookmark41 o Current Document 檢測顯示元件選擇 12 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 紅外線傳感器12 HYPERLINK l bookm

10、ark45 o Current Document 電阻應(yīng)變式稱重傳感器 15 HYPERLINK l bookmark47 o Current Document WP 顯示器17 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document PLC硬件設(shè)計(jì) 17 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document PLC工作原理介紹 18-III -覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark53 o Current Document PLC型號選擇 19 HYPERLINK l boo

11、kmark55 o Current Document PLC電源選擇 20 HYPERLINK l bookmark57 o Current Document 可靠性設(shè)計(jì)21 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 控制電路圖設(shè)計(jì)21 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 主電機(jī)控制及電源 21 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document PLC接線設(shè)計(jì) 22 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 指示電路設(shè)計(jì) 24 H

12、YPERLINK l bookmark67 o Current Document 電路元件選擇25 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document .PLC 編程29 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 控制過程分析29 HYPERLINK l bookmark73 o Current Document I/O分酉己30 HYPERLINK l bookmark75 o Current Document 狀態(tài)流程圖31 HYPERLINK l bookmark77 o Current Document 梯形圖3

13、3 HYPERLINK l bookmark79 o Current Document 總結(jié).36 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 致謝37考文獻(xiàn)38-IV -覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)前言很多產(chǎn)品都需要將若干種物料按一定比例和順序，在一定的生產(chǎn) 條件下混合后加工而成。覆膜砂就是將硅砂、結(jié)砂、銘鐵礦砂等原砂 通過冷法或熱法在其表面覆上一層酚醛樹脂膜的樹脂粘結(jié)劑砂。熱法 覆膜砂造型技術(shù)是從國外引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)。覆膜砂的質(zhì)量是決定覆膜 砂殼型殼芯的關(guān)鍵，亦即影響鑄件合格率的重要一環(huán)。在對國內(nèi)生產(chǎn) 廠家調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)廠家在砂子加熱溫度的測量、

14、樹脂加入量 的嚴(yán)格定量等方面不能很好控制，造成設(shè)備能耗高以及樹脂浪費(fèi)大， 并且混出的型砂容易結(jié)團(tuán)，以至成品砂各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)不到合格要求 等問題。為此，采用在PLC（可編程控制器）的控制下各物料準(zhǔn)確定量， 嚴(yán)格控制加料時(shí)間，并且這種控制系統(tǒng)能根據(jù)工藝要求靈活調(diào)整參 數(shù)。本設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹了生產(chǎn)線的怎個(gè)設(shè)計(jì)過程，先是對覆膜砂的生產(chǎn) 工藝，生產(chǎn)線的主要設(shè)備進(jìn)行了闡述，然后對生產(chǎn)線的主電路和電動 機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和選擇，接著就開始比較詳細(xì)的介紹控制電路的設(shè)計(jì)， 包括控制電機(jī)的控制要求和原理，生產(chǎn)線控制面板及指示燈的選擇和 設(shè)計(jì)，PLC控制系統(tǒng)的控制原理及型號選擇原則，并對在控制系統(tǒng)中 用到了兩種傳感器，紅外線

15、溫度傳感器和應(yīng)變式稱重傳感器做了原理 介紹，在完成硬件設(shè)計(jì)后，又進(jìn)行了 PLC軟件的設(shè)計(jì)，并最終完成了 整個(gè)生產(chǎn)線的電氣控制。-1-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).緒論本章先介紹了覆膜砂的特點(diǎn)，生產(chǎn)工藝和現(xiàn)狀，然后結(jié)合工藝要 求說明了本覆膜砂生產(chǎn)線的工作原理以及控制方式是如何選擇的。覆膜砂介紹覆膜砂是將硅砂、結(jié)砂、銘鐵礦砂等原砂通過冷法或熱法在其表 面覆上一層酚醛樹脂膜的樹脂粘結(jié)劑砂，英文名稱為Resin CoatingSand,簡稱RCS。在鑄造生產(chǎn)中，最初將這種覆膜砂用來制造中空的 具有數(shù)毫米或十幾毫米的殼型或殼芯，因此也稱這種造型制芯方法為 殼法。至今，使用覆膜砂不僅可以制造殼型、殼芯，也

16、可以制造實(shí)體 砂芯。覆膜砂的特點(diǎn)覆膜砂流動性超群，卓越的高溫強(qiáng)度，以及高的殼型密度，可制 造出極高強(qiáng)度的殼型，同時(shí)其適用的鑄造方法廣，合金種類多（不僅 可以用于重力鑄造，也適于特種鑄造，如低壓鑄造、金屬型覆砂鑄 造、熱法離心鑄造等；不僅可生產(chǎn)鋼鐵鑄件，還可以用于生產(chǎn)非金屬 鑄件），顯示出強(qiáng)勁的生命力。我國覆膜砂生產(chǎn)能力同國外的差距我國在覆膜砂的應(yīng)用方面起步較國外晚，在原材料及應(yīng)用工藝方 面的研究也較少殼型工藝的發(fā)展一直滯后，生產(chǎn)出的鑄件的尺寸精度 和鑄件質(zhì)量還未能達(dá)到殼型（芯）的工藝應(yīng)達(dá)到的技術(shù)水平，與國外 發(fā)達(dá)國家有較大的差距。主要表現(xiàn)在1）酚醛樹脂性能相對較差，如酚醛樹脂的流變特性差，覆膜

17、性能 低，主要是樹脂在熱熔（覆膜）狀態(tài)下的屈服值高，受剪切稀釋能力 低，存在軟化點(diǎn)與強(qiáng)度之間的矛盾。2）樹脂在常溫放置下發(fā)粘過去認(rèn)為只有低軟化點(diǎn)才發(fā)粘，事實(shí)上 不論是低軟化點(diǎn)還是高軟化點(diǎn)均存在存放過程中的粘連的現(xiàn)象，特別2-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)是低軟化點(diǎn)其粘連更為嚴(yán)重。3）酚醛樹脂的工藝性能差，如在適宜的軟化點(diǎn)及強(qiáng)度下，樹脂的聚合速度偏慢。如國內(nèi)樹脂聚合速度大多在 50s90sW發(fā)達(dá)國家樹脂 的聚合速度分別在30s40耕口40s60朝個(gè)檔次之間，比國內(nèi)樹脂的硬 化速度快，存在聚合速度與軟化點(diǎn)、聚合速度與強(qiáng)度的矛盾。4）酚醛樹脂的耐熱性能差，這一點(diǎn)未引起國內(nèi)同行的足夠的重 視。5）覆膜砂

18、總體技術(shù)水平較差，生產(chǎn)規(guī)模較小，品種少。6）檢測及質(zhì)量控制水平低，檢測儀器及其簡單甚至沒有檢測設(shè)備，產(chǎn)品的技術(shù)性能差，質(zhì)量波動大沒有研究開發(fā)能力。覆膜砂生產(chǎn)工藝介紹覆膜砂的配方覆膜砂主要包含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 95%99%的砂子和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%5%的樹脂，覆膜砂的配比因技術(shù)水平及不同的性能要求而異。一般配 比范圍見下表。表1.1覆膜砂的配方原砂樹脂粘結(jié)劑同化劑潤滑劑添加劑1001.05.01015 （相對樹脂質(zhì)量）57 （相對樹脂質(zhì)量）0.1 5.0說明硅砂及 其他原 砂目前多為固 體熱塑性酚 醛樹脂和一 部分液延熱 固性酚醛樹 脂多為烏洛托品水 溶 液（40%50%）多為硬脂酸 鈣，還后其他 蠟狀材

19、料各種功能 性助劑-3-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)覆膜砂（RCS）的生產(chǎn)方法1）冷覆膜法最初的冷覆膜法的工藝過程是：加砂或其他附加物一加粉狀樹脂與烏洛托品（混制20min混合均勻）一便混邊加乙醇（混至呈粘塊狀） 一出砂（晾干讓乙醇揮發(fā)）一破碎（可在碾輪式混砂機(jī)內(nèi)進(jìn)行）一過篩（40目或20目）。其覆膜工藝流程如圖所示。硅砂100份樹脂 4.5 X 0.7烏洛托品 4.5 X0.7X 0.15硬脂酸鈣0.1圖1.1冷覆膜法流程圖2）冷干混覆膜法冷干混法是將含有烏洛托品的粉狀酚醛樹脂與硅砂進(jìn)行攪拌而混 合的工藝。具覆膜工藝流程如圖所示。硅砂覆膜砂硅砂100份樹脂3.54.5煤油0.1圖1.2冷干混

20、覆膜法流程圖3）半干熱覆膜法半干熱覆膜法是為改善冷覆膜法所導(dǎo)致的覆膜砂結(jié)塊而開發(fā)的一-4-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)種混制方法。半干熱覆法法又稱溫法。為使混制更加合理，須預(yù)先將 液體樹脂、烏洛托品及硬脂酸鈣進(jìn)行混合，然后將加熱的硅砂加入。其樹脂在液態(tài)中可調(diào)整到約 60% （質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）的含量。半干熱覆膜 法工藝流程如圖所示。與冷法類似硅砂樹脂 烏洛托品 硬脂酸鈣圖1.3半干熱覆膜法流程圖4）干熱覆膜法將固態(tài)樹脂加入到加熱的硅砂中，由熱來使樹脂融化，從而覆膜 砂粒的一種方法。為克服熱法的過高流動性的缺點(diǎn)及改善其內(nèi)部硬化 性，提出了雙重覆膜法，其方法的實(shí)質(zhì)是在添加烏洛托品的前后添加 液態(tài)樹脂的方

21、法。固態(tài)樹脂烏洛托品加硬脂酸鈣硅砂液態(tài)樹脂開始冷吹風(fēng)冷吹風(fēng)停止出料1f1F1F1F1F1f3s30 45s15s5s30 60s3s30s圖1.4用高速混砂機(jī)進(jìn)行干熱覆膜法的混制時(shí)間-5-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)XS2125熱法樹脂覆膜砂生產(chǎn)線介紹該生產(chǎn)線由翻斗加料器、加熱器、混砂機(jī)、篩砂機(jī)等單機(jī)連線而 成。關(guān)鍵設(shè)備是加熱器和行星轉(zhuǎn)子混砂機(jī)。其中加熱器的特點(diǎn)是原砂 不受污染，降低了原砂粘土及粉塵的含量，對砂粒有整形作用。該加 熱器可適用各種熱源和燃料，原砂加熱均勻，加熱速度快。其行星轉(zhuǎn) 子混砂機(jī)具有混合質(zhì)量好、速度快、使用可靠、生產(chǎn)率高及能耗低等 特點(diǎn)?？稍?50c溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)。表1.2 X

22、S2125熱法樹脂覆膜砂生產(chǎn)線主要技術(shù)參數(shù)生產(chǎn)率/(t/h)總功率/kw混砂量/kg循環(huán)周期/min耗焦量平均值/(kg/h)22.534100120210生產(chǎn)線工作原理本次設(shè)計(jì)以XS2125熱法樹脂覆膜砂生產(chǎn)線為參考進(jìn)行設(shè)計(jì)，并主 要對其主電動機(jī)的控制及硬件選擇進(jìn)行介紹。很多產(chǎn)品都需要將若干種物料按一定比例和順序，在一定的生產(chǎn) 條件下混合后加工而成。隨著產(chǎn)品的推廣應(yīng)用，為適應(yīng)不同用戶的需 要，往往要調(diào)整配方，改變某些工藝參數(shù)，逐步形成了系列化產(chǎn)品， 下面以該自動生產(chǎn)線作為配料系統(tǒng)的電控線路設(shè)計(jì)實(shí)例。生產(chǎn)覆膜砂的主體材料是符合規(guī)定的細(xì)沙，輔助材料包括兩種粒 狀樹脂A和B,兩種固體粉末材料C和D

23、以及一種液體材料E。此生產(chǎn)線 的主體設(shè)備是自動混砂機(jī)，輔助設(shè)備包括：前處理 一一砂加熱及輸送 設(shè)備；后處理一一圓盤振動篩，皮帶運(yùn)輸機(jī)、冷卻滾筒、斗式提升 機(jī)、儲砂倉、稱量及包裝設(shè)備等等。下面介紹自動混砂機(jī)的電氣控制 系統(tǒng)。自動混砂機(jī)由主電動機(jī)驅(qū)動混砂平臺旋轉(zhuǎn)，重量符合工藝規(guī)定， 溫度為200c左右的熱砂經(jīng)氣動進(jìn)砂門進(jìn)入混砂機(jī)平臺，用紅外線檢測 砂溫，當(dāng)下降至120c時(shí)，加入用電子秤預(yù)先秤好的樹脂 A和B,在經(jīng) 過工藝規(guī)定的時(shí)間和次序加入規(guī)定數(shù)量的粉料 C、D、液體配料E,然-6-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)后打開氣動排砂門將混好的覆膜砂排出，在經(jīng)篩分、輸送并冷卻至 40c以下，提升到儲存?zhèn)}中，

24、最后稱量、包裝入庫?，F(xiàn)將覆膜砂生產(chǎn) 的工藝流程表述如下：圖1.5覆膜砂生產(chǎn)工藝流程-7-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制方式的選擇由于生產(chǎn)流程圖可知本生產(chǎn)線需加入原配料種類比較多，在采用 傳統(tǒng)控制方式下需要較多的控制回路和控制按鈕。這不但增加加了工 作人員的工作量，而且在定量定時(shí)加料上難以準(zhǔn)確控制，嚴(yán)重影響了 覆膜砂的生產(chǎn)質(zhì)量隨著現(xiàn)代鑄造生產(chǎn)對覆膜砂要求的提高必須要求高 精度快速的進(jìn)行控制，而PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較有以下優(yōu)點(diǎn):1）控制方式繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的 串聯(lián)或并聯(lián)極延時(shí)繼電器的滯后動作等組合形成控制邏輯，只能完成 既定的邏輯控制。PLC采用存儲邏

25、輯，其控制邏輯是以程序方式存儲在內(nèi)存中，要 改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。2）控制速度繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低， 毫秒級，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動現(xiàn)象.PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒 級，嚴(yán)格同步，無抖動。3）延時(shí)控制繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí) 間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時(shí)間困難。PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生， 精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。所以本設(shè)計(jì)采用PLC控制。-8-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).覆膜砂生產(chǎn)線主電路設(shè)計(jì)本章主要進(jìn)行了生產(chǎn)線的主電路設(shè)計(jì)，主

26、要是對電動機(jī)進(jìn)行型號 的選擇和其安裝接線電路圖的設(shè)計(jì)。主電路圖生產(chǎn)工藝中加入原料分為固體樹脂 A和B ,固體粉料C和D ,還有 液體配料E。確定要選用六臺電機(jī)，主電機(jī) M1為30KW,由于功率較大 采用降壓啟動，本設(shè)計(jì)用比較簡單的 Y-降壓啟動，M2、M3、M4、 M5為螺旋給料器，M6為小型離心泵。主電路如圖2.1。圖2.1覆膜砂生產(chǎn)線主電路當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行后M1電機(jī)控制接觸器KM1-3閉合電機(jī)是Y型接法，電 機(jī)啟動電壓、電流都是線電壓的1 / % 3 ,對供電變壓器造成沖擊起動-9-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流則降低到直接起動時(shí)的1/3,然后KM1-1和KM1-2閉合，電機(jī)進(jìn)入 全壓運(yùn)行，Y

27、-啟動的特點(diǎn)是啟動方法簡單，只需要一個(gè)Y-轉(zhuǎn)換開關(guān)，本設(shè)計(jì)用KM1-2和KM1-3兩個(gè)接觸器在PLC控制下實(shí)現(xiàn)，具有價(jià) 格便宜，工作穩(wěn)定，在輕載啟動條件下應(yīng)優(yōu)先采用。其余電機(jī)則分別 在接觸器KM2、KM3、KM4、KM5、KM6的控制下工作。另外由變壓 器T將交流380V變?yōu)榻涣?20V為控制電路提供電源。同時(shí)采用 FR1熱 繼電器進(jìn)行過載保護(hù)。圖2.2主電機(jī)Y-降壓啟動電路電動機(jī)的選擇主混砂電動機(jī)主電動機(jī)是Y-降壓啟動的籠型電機(jī)，功率為30KW,選擇型號為-10-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)J2-72-4,額定電流為45A,轉(zhuǎn)速為1480r/min。螺旋給料器生產(chǎn)線中用到4個(gè)螺旋給料器分別進(jìn)

28、行樹脂A、B和粉料C、DoM2、M3為添加樹脂A和B電機(jī)由生產(chǎn)中添加樹脂大約占原砂的 1%5%本生產(chǎn)線即為25kg且兩種樹脂用量基本相同，即樹脂A和B分別為12.5kg要求樹脂在510s內(nèi)加入則螺旋給料器的加入量為 TOC o 1-5 h z Q1=2.5kg/5s=1800kg/3600s=1.8t/h(2-1)由止匕M2、M3選定型號為GLQJ150。M4為添加粉料C電機(jī)此粉料加入量大約為樹脂添加量的5%7%即 M=5kgX 7%=0.35kg(2-2)同樣要求在510s內(nèi)加入，螺旋給料器的加入量為Q2=0.35kg/5s=252kg/3600s=252kg/h(2-3)由止匕M4選定型號

29、為GLQJ80OM5為添加粉料D電機(jī)，此粉料加入量約為原砂的0.1%-5%即 m=100kg 5%=5kg(2-4)要求510s內(nèi)加入，則M5加入量為Q3=5kg/5s=3600kg/3600s=3.6t/h(2-5)由此選定M5型號為GLQJ200O離心機(jī)在生產(chǎn)中可能用到不同配方，但每次加液態(tài)配料體積都在1.53L之間，要求加入時(shí)間為510s,由此選擇小型離心泵輸送，泵的流量應(yīng) 為5s內(nèi)加入3L即 Q1=3L/5s=2160L/3600s=2.16m3/h(2-6)同時(shí)在現(xiàn)場液料進(jìn)入混砂機(jī)的入口高度約為 3m泵的揚(yáng)程應(yīng)大于5m 由此選定離心機(jī)型號為GB-S 2400/0.31過控制泵的運(yùn)行時(shí)

30、間就可 以控制加入液體配料量。-11-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).控制電路設(shè)計(jì)本章首先進(jìn)行PLC控制方式的原理介紹，然后對生產(chǎn)線中用到的 傳感器進(jìn)行了原理說明并選擇，還進(jìn)行了PLC的控制接線圖設(shè)計(jì)，包括PLC的I/O 口接線圖和控制顯示面板接線圖，最后對元器件進(jìn)行了 選擇。檢測顯示元件選擇在控制回路設(shè)計(jì)前先對紅外線傳感器和應(yīng)變式稱重傳感器這兩個(gè) 重要的信號采集元件進(jìn)行了原理介紹和選擇。紅外線傳感器1)紅外線測溫的原理自然界一切溫度高于絕對零度 (-273.15C )的物體，由于分子的熱 運(yùn)動，都在不停地向周圍空間輻射包括紅外波段在內(nèi)的電磁波，其輻 射能量密度與物體本身的溫度關(guān)系符合輻射定律。

31、組外輻射原理一一輻射定律：C 稈4f=C &稈4 由止匕，有 E= & 6 (T4- T4f)(3-1)式中：E為輻射出射度，W/m3;工為斯蒂芬一波爾茲曼常數(shù)，5.67 10-8W/(m2 K4);仃為物體的輻射率；T為物體的溫度，Tf為環(huán)境溫度，單位K；To為物體周圍的環(huán)境溫度，單位Ko測量出所發(fā)射的E,就可得出溫度。利用這個(gè)原理制成的溫度測量儀表叫紅外溫度儀表。這種測量不 需要與被測對象接觸，因此屬于非接觸式測量。紅外溫度儀表測溫范 圍很寬，從-50C直至高于3000C。在不同的溫度范圍，對象發(fā)出的電 磁波能量的波長分布不同，在常溫(0100C)范圍，能量主要集中在中-12-覆膜砂生產(chǎn)線

32、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)紅外和遠(yuǎn)紅外波長。用于不同溫度范圍和用于不同測量對象的儀表, 其具體的設(shè)計(jì)也不同。根據(jù)式（1）的原理，儀表所測得的紅外輻射為：E=A（ 1以4- T24）（3-2）式中：A為光學(xué)常數(shù)，與儀表的具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有關(guān)；e為被測對象的輻射率；e為紅外溫度計(jì)的輻射率；T1為被測對象的溫度（K）;T2為紅外溫度計(jì)的溫度（K）;他由一個(gè)內(nèi)置的溫度檢測元件測出。輻射率 貴一個(gè)用以表達(dá)物體發(fā)射電磁波能力的系數(shù)，數(shù)值由0至1.0。最理想的輻射物體是輻射率1.0的物體，物理上叫做黑體。這是一 個(gè)理論上的概念，實(shí)際上并沒有一種物體的輻射率能達(dá)到1.0。但可以制造出極為接近于e =1.0實(shí)際黑體，用于溫度

33、計(jì)的校準(zhǔn)。所有真實(shí)的 物體，包括人體各部位的表面，其獨(dú)都是某個(gè)低于1.0的數(shù)值。由于e值極難測量而又不確定，所以在儀表測出E后，按式（2）計(jì)算出的T1就會有誤差。在實(shí)際工作中，儀表是在e=1.的黑體上校準(zhǔn)好出廠的，只有測量&=的對象，其示值才代表對象的實(shí)際溫度，如果對象 小等于 1,則儀表讀數(shù)不代表對象的實(shí)際溫度，要進(jìn)行修正。2）紅外傳感器的選擇MX4紅外線測溫儀是由美國Raytek（雷泰）公司生產(chǎn)的產(chǎn)品是一個(gè)從 -30 C到900C（-251600 F）的寬溫度范圍，高光學(xué)分辨率 60:1 ,光譜 響應(yīng)8m至14m,能從更遠(yuǎn)的距離測量，或者測量更小的物體，三點(diǎn)環(huán) 形激光瞄準(zhǔn)（符合IEC 2級

34、和FDA II級要求），顯示分辨率:0.1C,精 度：W.75%或土 C,這些優(yōu)點(diǎn)使MX系列成為工業(yè)界最高級的便攜式 測溫儀。MX4+紅外測溫儀環(huán)形激光瞄準(zhǔn)提供了最完美最精確的紅外光 束跟蹤，使關(guān)鍵數(shù)據(jù)測量更精確。表3-1 MX4紅外測溫儀參數(shù)產(chǎn)品介紹MX4紅外測溫儀溫度范圍：-30 C 900 C （ MXSZ 低溫型：-50 500 C; MXCF 近焦型）光學(xué)分辨率：60: 1 （近焦型為50: 1）-13-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)精度：讀數(shù)的十或+ C ,取最大值重復(fù)精度：同賣數(shù)的M.5%或土 C ,取最大值反應(yīng)時(shí)間：250毫秒（95%響應(yīng)）光譜靈敏度：814微米熱電偶探測器顯示分

35、辨率：0.1 C 900 c發(fā)射率：發(fā)射率可調(diào)（從0.1-1.0步長0.01）工作溫度：0 50 c相對濕度：非冷凝狀其F環(huán)溫達(dá)到30 C時(shí)，為1095%存放溫度：-2050 c （無電池）重量/尺寸：480 克 200X170X50毫 米（7.9 E.7 浸英寸）電源：兩節(jié)AA電池MX4可配直流外接電源三腳架安裝：1/4 20UNC性能最大值和最小值：有差值和平均值：有視/聽低溫報(bào)警：有視/聽高溫報(bào)警：有圖形曲線顯示：有測量數(shù)據(jù)重調(diào)：有時(shí)間和日期可調(diào)：有三點(diǎn)環(huán)行激光瞄準(zhǔn)：有內(nèi)置發(fā)射率表：有數(shù)據(jù)出RS232:有存儲100點(diǎn)數(shù)據(jù)：有附件：K型熱電偶探針，外接電源（110V或220V） , RS2

36、32計(jì)算機(jī)電纜。-14-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電阻應(yīng)變式稱重傳感器1)電阻應(yīng)變測量原理金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變 而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應(yīng)變效應(yīng)。金屬導(dǎo)體的電阻值可 用下式表?。篟 = p L/S (Q)(33)式中：p金屬導(dǎo)體的電阻率(Q? cm2/m)S導(dǎo)體白截面積(cm2)L導(dǎo)體的長度(m)以金屬絲應(yīng)變電阻為例，當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí)，其長度和截面 積都會發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變， 假如金屬絲受外力作用而伸長時(shí)，其長度增加，而截面積減少，電阻 值便會增大。當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí)，長度減小而截面增加， 電阻值則

37、會減小。只要測出加在電阻的變化(通常是測量電阻兩端的 電壓)，即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情況，從而計(jì)算出應(yīng)力值，經(jīng)轉(zhuǎn) 換得到相應(yīng)的重量值。2)稱重傳感器的選擇根據(jù)需要選用WT2188系列壓力變送器特點(diǎn)： 高精度0.2級，測量范圍0-35kPa,高穩(wěn)定性0.2%/年, 二線制4-20mA輸出信號，卓越的抗腐蝕性能，高性能價(jià)格比，耐振、 抗射頻電磁干擾，抗過載、抗沖擊、抗雷擊。概述：WT2188系列壓力變送器是壓阻式壓力傳感器為敏感元件 組裝的一種高性能價(jià)格比的工業(yè)通用壓力變送器，它具有性能穩(wěn)定可 靠、高耐腐蝕性、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固緊湊等特點(diǎn)，在對壓力測量要求較高的石 化、電站、氣體，水處理、食品加工及其它所

38、有工業(yè)場合有著廣泛的 應(yīng)用，并在行業(yè)內(nèi)享有很高的聲譽(yù)。原理：WT2188系列變送器的核心部件式隔離式壓阻傳感器組 件，該組件的敏感元件是利用單晶硅的壓阻效應(yīng)，在硅片上擴(kuò)散一個(gè) 有源四臂電阻應(yīng)變橋路，被測壓力通過由電子束封焊的隔離膜片和灌 充的硅油傳遞到敏感元件上，由于壓阻效應(yīng)，應(yīng)變橋路失橫，敏感元 件輸出一個(gè)與被測壓力線形變化的電信號，經(jīng)溫度補(bǔ)償后，輸出給電-15-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)子放大器，由電子放大器放大，調(diào)零調(diào)滿后輸出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的420mA二線制信號。電子放大器設(shè)計(jì)有反向二極管，穿心式電容及瞬變電壓抑制二極管從而獲得高性能的反向保護(hù)功能，抗射頻抗電磁干擾、過 壓保護(hù)性能。變送器外

39、殼采用低銅鋁合金，接觸工藝介質(zhì)部分為316材料。主要技術(shù)指標(biāo)：測量范圍：035MPa表壓或絕壓；輸出信號：二線制 420mA;過壓壓力：額定壓力過載值在下述數(shù)值范圍內(nèi)時(shí)工作性能不受影響035kPaS020MPa為3倍額定壓力（Max） 035kPa為2倍額定 壓力（Max）；供電電源：標(biāo)準(zhǔn)24VDC負(fù)載電阻滿足負(fù)壓曲線時(shí)可工作在 20 36V;精度特級：0.2級；非線形：磅.2%FS; 5%FS;穩(wěn)定性： 長期穩(wěn)定性0.2 %FS;溫度影響：滿量程溫度系數(shù) 0.3% （量程代號00加倍）；滿量程遲滯：0.3% （量程代號00加倍）； 負(fù)載影響：m10-4/1001;安裝位置影響：小于200kP

40、a6勺變送器在安裝時(shí)零位可能產(chǎn)生微小 變化，這可通過調(diào)節(jié)零位電位器消除；抗射頻干擾：在1MHZ1GHZ時(shí)3v/m射頻干擾對量程變化量不 大于0.1%;外磁場強(qiáng)度：能在400A/m場合中使用；振動影響：能在振動頻率 1060HZ位移幅值0.07mm及振動頻率60150HZ,加速度幅值9.8m/s2的環(huán)境中使用；壓力接口連接：外螺紋有 M201.5、1/2-14NPT、G1/2 （可按用戶要 求訂制） 內(nèi)螺紋有1/4NPT、G1/4 ;重量：0.8kg型號選擇：根據(jù)實(shí)際需要選擇 WT2188安裝與接線:-16-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)WT2188系列壓力變送器可直接安裝在適當(dāng)?shù)慕涌诼菁y上，安裝

41、位 置對測量基本沒有影響。安裝力矩 ：50Nm o 一般系統(tǒng)連接如下圖所 示：WP顯示器選擇上潤雙回路數(shù)字/光柱顯示控制儀（香港上潤）WP-D421-222-0808-HL雙屏橫式顯示，尺寸 9648mm,控制作用 為測量顯示，通訊方式 RS-232C通訊接口，PV輸出方式（420） mA 輸出，SV輸出方式（420） mA輸出。此型號采用先進(jìn)的微處理器進(jìn)行智能控制，適用于溫度、濕度、 壓力、液位、瞬時(shí)流量、速度等多種物理量檢測信號的顯示及控制， 并能對各種非線性輸入信號進(jìn)行高精度的線性校正?？赏瑫r(shí)對兩路信 號分別進(jìn)行顯示及控制，兩路輸入信號亦可為不同類型的信號。輸入 端口均具備萬能信號輸入，

42、即可實(shí)現(xiàn)不同類型輸入信號。PLC硬件設(shè)計(jì)PLC硬件設(shè)計(jì)既是對PLC的型號，I/O 口的分配以及電源，I/O擴(kuò)展 模塊進(jìn)行分析、選擇以實(shí)現(xiàn) PLC的靈活多樣控制，并達(dá)到簡單、可靠-17-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)性高、經(jīng)濟(jì)性的目的。PLC工作原理介紹PLC有兩種工作狀態(tài)，即運(yùn)行（ RUN）狀態(tài)和停止（STOP）狀在運(yùn)行狀態(tài)，PLC通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實(shí)現(xiàn)控制 功能。為了使PLC的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號，用戶 程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直到PLC停機(jī)或切換到STOP工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序外，每次循環(huán)過程中，PLC不還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，

43、一次循環(huán)可分為 5個(gè)階段，如3.5所示。STOP圖3.5 PLC工作循環(huán)示意圖PLC的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。.輸入采樣階段PLC首先掃描所有輸入端子，并將各輸入狀態(tài)存入內(nèi)存中各對應(yīng)-18-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的輸入映像寄存器中。此時(shí)，輸入映像寄存器被刷新。接著進(jìn)入程序 執(zhí)行階段，此時(shí)輸入影響寄存器與外界隔離，無論輸入信號如何變 化，其內(nèi)容保持不變，直到下一個(gè)掃描周期的輸入采樣階段，才重新 寫入輸入端的新內(nèi)容。.程序執(zhí)行階段根據(jù)PLC梯形圖程序”先左后右，先上后下”掃描原則進(jìn)行逐句 掃描。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來決定程序的 跳轉(zhuǎn)地址。當(dāng)指令中涉及

44、輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，PLC就從輸入映像寄存器“讀入”上一階段采入的對應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從元件映像寄存器“讀入”對應(yīng)元件（“軟繼電器”）的當(dāng)前狀態(tài)。然后，進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn) 算，運(yùn)算結(jié)果再存入元件映像寄存器中。對元件映像寄存器來說，每 一個(gè)元件（“軟繼電器”）的狀態(tài)會隨著程序執(zhí)行過程而變化。.輸出刷新階段在所有指令執(zhí)行完畢后，元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀 態(tài)（接通/斷開）在輸出刷新階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定方式 輸出，驅(qū)動外部負(fù)載。3.2.2 PLC型號選擇PLC的型號多種多樣，但實(shí)現(xiàn)的主要功能都基本相似，不同型號 的PLC在功能和應(yīng)用場合方面還是有區(qū)別，有些PLC功能強(qiáng)大，有些PLC無法實(shí)現(xiàn)

45、一些功能或者需要擴(kuò)展單元所以在選擇時(shí)應(yīng)選用性價(jià)比 高的PLC。PLC選擇要點(diǎn)：PLC的掃描速率及CPU性能PLC的掃描速率快慢及CPU的性能好壞直接關(guān)系到 PLC的控制速 度，對控制速度要求不高的開關(guān)量系統(tǒng)，一般PLC掃描速率足以滿足要求，但如果有模擬量或要求快速響應(yīng)的設(shè)備則必須選擇高掃描速率 的PLC,這取決于CPU的性能。I/O容量及I/O模塊選擇一般I/O的容量是以被控制系統(tǒng)中開關(guān)量和模擬量的輸入輸出總和 為基數(shù)，在加上10%15%的備用量作為I/O容量的選擇。輸入模塊 由于被控制系統(tǒng)輸入的信號多樣，有交流有直流，而且-19-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)電壓電流大小也不一樣，距離遠(yuǎn)近也不

46、同，因此選擇輸入模塊時(shí)要考慮現(xiàn)場設(shè)備同模塊之間的距離選擇電壓大小，對于24V以下低壓信號不宜傳輸太遠(yuǎn)，如5V信號的傳輸最遠(yuǎn)不能超過10m,距離較遠(yuǎn)的設(shè)備 選用電壓較高的模塊比較可靠；高密度的模塊如32點(diǎn)或64點(diǎn)，同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)取決于輸入電壓和環(huán)境溫度，一般來講，同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)不得超 過60%;為了提高控制系統(tǒng)的可靠性，必須提高電壓等級。輸出模塊 選擇輸出模塊主要考慮驅(qū)動能力和負(fù)載特性。輸出模塊 的電流額定值必須大于負(fù)載電路的累積電流值，對于開閉頻發(fā)、電感 性、低功率因數(shù)的負(fù)載，因?yàn)槔^電器輸出模塊使用壽命短，驅(qū)動感性 負(fù)載時(shí)，最大開閉頻率不得超過1Hz,可采用可控硅元件輸出模塊。 3.內(nèi)存容量內(nèi)存容

47、量是否滿足用戶程序容量的要求，要根據(jù)控制流程的復(fù)雜 程度和系統(tǒng)I/O總數(shù)進(jìn)行估計(jì)。大體上可以按下面公式估計(jì)：內(nèi)存容量（字節(jié)）=開關(guān)量I/O點(diǎn)數(shù)X10+模擬量I/O通道數(shù)X100（3-4）元選擇綜合上述條件本生產(chǎn)線由于有開關(guān)量和模擬量同時(shí)控制，精度要 求也較高，應(yīng)選用掃描速度較高的 PLC, I/O容量應(yīng)約為40點(diǎn)，其中輸 入24點(diǎn)，卒&出16點(diǎn)，由于控制柜距離不會太遠(yuǎn)選擇 24V直流電源作為 輸入開關(guān)量電源，而擴(kuò)展模塊也選擇24V電壓提供模擬信號，并且選用標(biāo)準(zhǔn)為420mA輸出PLC內(nèi)存容量應(yīng)為24M0+6X100=840 （字節(jié)）。歐姆龍的cpm2A系列內(nèi)置RS-232C接口和實(shí)時(shí)時(shí)鐘，并具有

48、軟 PID功能，具有體積小，指令豐富，性能優(yōu)越，通過 I/O擴(kuò)展可實(shí)現(xiàn) 10140點(diǎn)輸入輸出點(diǎn)的靈活配置并可連接可編程終端直接從屏幕上 進(jìn)行編程，根據(jù)本項(xiàng)目要求選用選定為 CPM2A-40CDR-A型，擴(kuò)展模 塊為MAD01。PLC電源選擇此生產(chǎn)線用到的PLC電源分為輸入信號電源為24V直流由Dm150系 列變壓器提供而輸出信號電源要帶動線圈交流負(fù)載為 220V由變壓器T 將380V工業(yè)電壓轉(zhuǎn)換提供。Dm150開關(guān)電源參數(shù)為：輸入交流電壓 100V220V/50Hz,60Hz-20-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸出直流電壓24V/6.5A最大功率156W工作環(huán)境-10 C40 c可靠性設(shè)計(jì)PL

49、C作為控制系統(tǒng)的核心其是否能安全可靠運(yùn)行直接影響生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，所以對設(shè)備要進(jìn)行正確的安裝。在PLC系統(tǒng)安裝時(shí)要將一般電纜選用為屏蔽電纜，并將輸入輸出走線分開，電源線、動力線 與信號線應(yīng)分開走線且避免平行，同時(shí) PLC要有良好的接地系統(tǒng)，在 本生產(chǎn)線中PLC同控制線圈等元件一起裝入控制柜所以與現(xiàn)場設(shè)備距 離不應(yīng)太遠(yuǎn)此外本系統(tǒng)中選用了繼電器輸出單元，應(yīng)注意工作環(huán)境的 溫度濕度等條件，以及感性負(fù)載的處理?？刂齐娐穲D設(shè)計(jì)主電機(jī)控制及電源主電機(jī)要實(shí)現(xiàn)降壓延時(shí)起動，需采用延時(shí)器件，由于延時(shí)精度要求不高，采用空氣延時(shí)開關(guān)進(jìn)行通電延時(shí)，由 KA1控制其工作。同時(shí)考慮到安全可靠和PLC正常工作及顯示燈要求采

50、用控制變壓器T, Dm150系列開關(guān)電源，前者主要是將一次側(cè)380V交流電轉(zhuǎn)化為二次側(cè)220V交流電源，共給接觸器線圈PLC輸出端以及開關(guān)電源WY,后者則是將220V交流電轉(zhuǎn)化為24V直流電源共給顯示面板作為顯 示燈電源和PLC的輸入信號電源，以及作為溫度傳感器和重量傳感器 的變送電源。如圖3.1所示主電機(jī)及電源控制電路圖-21-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)S圖3.1控制回路電氣接線圖PLC接線設(shè)計(jì)根據(jù)要求本設(shè)計(jì)通過開關(guān)SA1控制主電機(jī)，SB1、SB2控制樹脂添 加電機(jī)M2、M3, SB3、SB4控制添加粉料C、D電機(jī)M4、M5 , SB5控 制電機(jī)M6, SB6控制進(jìn)砂門，SB7控制排砂門，

51、各開關(guān)信號都將在 24V 直流電源供電下傳入PLC,另外用紅外線溫度傳感器 ST來檢測砂溫控 制加料時(shí)間并將信號傳回給PLC,用電阻應(yīng)變式稱重傳感器WT稱量加 入原砂與樹脂的重量，PLC將分別對中間繼電器線圈KA1KA7和接觸 器線圈KM2KM6進(jìn)行通電控制，實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的控制。-22-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)a 一 Tr -1 .7 h，In iI.;.1i圖3.2 PLC控制接線圖-23-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指示電路設(shè)計(jì)生產(chǎn)線中為時(shí)時(shí)顯示各個(gè)環(huán)節(jié)的工作狀態(tài)需要進(jìn)行指示電路的設(shè) 計(jì)。本設(shè)計(jì)中采用LED來對主電機(jī)運(yùn)行，加樹脂A,加樹脂B,加粉料 C,加粉料D,加液料E,進(jìn)砂門狀態(tài)，

52、排砂門狀態(tài)，重量狀態(tài) 1,重量 狀態(tài)2,砂溫狀態(tài)等進(jìn)行顯示，指示電路如圖3.2所示LrVi2t必動禮運(yùn)箝|加4a喬1I K J1i +- kK.W；nl機(jī)二I- ,pMMII| ri! A .rViM 這=Itk h K 0LHi 0溫BN/(KUn)(3-5)其中K為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)一般為11.4, Pn為控制電機(jī)額定功率，Un為 線電壓，可知In 56A同時(shí)接觸器交流線圈的額定電壓為220V,觸點(diǎn)數(shù)目也不是很多，工作頻率也無特殊要求，所以選擇型號為1SC1-63,額定工作電流為63A。.熱繼電器FR的選擇熱繼電器主要用于電動機(jī)的過載保護(hù)，本設(shè)計(jì)主電動機(jī)為Y-A接法所以用帶斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼

53、電器，由于主電機(jī)M1為長時(shí)正常運(yùn)行熱繼電器熱元件額定電流的確定為電動機(jī)額定電流的 0.951.05倍，即In45A選取FR1型號為JR20-63,熱元件額定電流 為63A,額定電流整定范圍為1671A工作時(shí)調(diào)整為45A。對于M2M6為重復(fù)短時(shí)工作制電機(jī)要根據(jù)起動時(shí)間、起動電流 和通電持續(xù)率選擇，起動電流為額定電流的Kt倍(Kt約為47)可知分別選定為FR2和FR3型號為JR20-10,熱元件額定電流為5A; FR4型號為JR20-10,熱元件額定電流為 4A; FR4型號為JR20-16, 熱元件額定電流為 10A, FR4型號為JR20-16,熱元件額定電流為 12A。.時(shí)間繼電器DT的選擇

54、覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在主電動機(jī)進(jìn)行 Y-A降壓起動時(shí)控制回路需要時(shí)間繼電器，具電 壓等級為220V電流種類為交流，由于控制精度不必太高采用空氣延 時(shí)觸頭進(jìn)行通電延時(shí)控制，同時(shí)觸點(diǎn)數(shù)也較少因此選擇型號為JS7-1A。.中間繼電器KA的選擇本設(shè)計(jì)中間繼電器同PLC相連，由PLC控制，其電壓等級為220V電流類型為交流，額定容量小，動合觸頭為 2個(gè)，因此選擇型號 為 JZC4-20/220O 6.熔斷器FU的選擇電路中只需對變壓器 T支路即控制回路進(jìn)行熔斷器保護(hù)，本設(shè)計(jì) 控制回路總額定電流大約為2.3A ,此外多個(gè)控制部件共用一個(gè)熔斷器，而各部件中變壓器 WY額定電流最大約為0.8A,因此熔

55、斷器額定 電流為：Ifu(1.52.5)Imax +EN(3-6)即Ifu3.5A選用型號為RT14,熔體額定電流為4A。.變壓器的選擇控制變壓器T為控制回路提供電源將380V交流轉(zhuǎn)化為220V交流 選用容量為500VA的BK-500VA,在控制回路中PLC及指示燈燈電源 用的是Dm150系列。.指示燈的選擇由于控制回路中對每種狀態(tài)都要顯示，所以選擇單獨(dú)的指示燈， 控制回路中提供的是 24V直流電源，所以選擇型號為 LX171-60A的 LED指示燈，功率為2.5W。.控制按鈕的選擇選擇LA-18型按鈕開關(guān)，其中 SB1、SB2、SB3、SB4、SB5選擇 為黑色，SB6、SB7、SB8選擇紅

56、色，SB9選擇綠色。.主令電器的選擇在住電動機(jī)和工作方式的控制中選擇兩個(gè)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1、SA2都是兩個(gè)檔位，選擇型號為 LW6B-4Z。表3.3覆膜砂生產(chǎn)線電器元件明細(xì)表符號名稱型號規(guī)格數(shù)量-26-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)M1三相異步電 動機(jī)J2-72-430KW,380V ,45A,1480r/min1M2、M3螺旋給料器 電動機(jī)GLQJ1501.1KW,380V,1.6A,120r/min2M4螺旋給料器 電動機(jī)GLQJ800.75KW,380V,1.1A,200r/min1M5螺旋給料器 電動機(jī)GLQJ2001.5KW,380V,2.2A,100r/min1M6小型離心泵GB-S

57、2400/0.31.5KW,380V,2.4A,2900r/min1QF斷路器TM30-63W額定電流 63A ,三級，380V1KM交流接觸器1SC1-63額定電流63A,線圈220V8FR1熱繼電器JR20-63熱元件71A整定電流為45A1FR2 FR3熱繼電器JR20-10熱元件5A整定電流為4A2FR4熱繼電器JR20-10熱元件4A整定電流為3A1FR5熱繼電器JR20-10熱元件10A整定 電流為8A1FR6熱繼電器JR20-10熱元件12A整定電流為10A1FU1熔斷器RT14380V,熔體為4A2DT時(shí)間繼電器JS7-1A動合動斷觸點(diǎn)各1個(gè)，380V, 5A1KA1KA2KA

58、3KA4KA5KA6KA7中間繼電器J2C4-20/220線圈電壓 220V, 動觸點(diǎn)2個(gè)7T變壓器BK-500VA500VA,380V/220V1-27-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)WY開關(guān)電源Dm150220AC/24/DC,最大額定功率156W1LED指示燈LX171-60A24V, 2.5W13SB1 SB2 SB3SB4 SB5控制按鈕LA-185A,黑色5SB6 SB7 SB8控制按鈕LA-185A ,紅色3SB9控制按鈕LA-185A ,綠色1SA1 SA2萬能轉(zhuǎn)換開 關(guān)LW6B-4Z兩個(gè)檔位2-28-覆膜砂生產(chǎn)線電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.PLC編程在PLC硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后就可以進(jìn)行

59、 PLC軟件設(shè)計(jì)，本控制 系統(tǒng)可以進(jìn)行手動和自動控制，在手動狀態(tài)下可以通過人工按動開關(guān) 按鈕輸入開關(guān)信號后分部進(jìn)行控制，在自動狀態(tài)下則可以通過PLC存入的程序命令自動按要求進(jìn)行控制。控制過程分析.手動狀態(tài)SA2置于“手動”檔時(shí)，系統(tǒng)處于手動狀態(tài)由輸入開關(guān)量進(jìn)行控 制，當(dāng)按下按鈕SB6后KA2通電進(jìn)砂門打開，開始加入規(guī)定重量的 熱砂，將SA1置于 開”狀態(tài)KA1通電KM1-1通電，KM1-2通電延時(shí) 一定時(shí)間后斷電KM1-3通電完成主電機(jī)的降壓起動，電機(jī)開始攪拌原 砂，同時(shí)紅外線溫度傳感器檢測砂的溫度是否達(dá)到混制要求并顯示在 控制面板上，加入熱砂同時(shí)電子秤進(jìn)行樹脂 A和B的重量秤定，并顯 示在控

60、制面板上，當(dāng)砂子溫度達(dá)到要求后按下按鈕SB1, SB2后KM2, KM3通電，分別加入樹脂 A和B繼續(xù)混制，當(dāng)?shù)揭欢l件后 按下SB3, KM4通電加入固體粉料 C隨后按下SB5, KM6通電加入 液體配料E,繼續(xù)混制，按下SB4, KM5通電加入固體配料D進(jìn)行混 制，按下SB7, KA3通電排砂門打開進(jìn)行排砂，最后按下 SB9停止運(yùn) 行。.自動狀態(tài)當(dāng)SA2置于 自動”檔時(shí)，系統(tǒng)處于手動狀態(tài)，按下 SB8按鈕后系 統(tǒng)自動開始。控制順序大致和手動狀態(tài)相似，先控制KA2通電定時(shí)時(shí)間為t1s進(jìn)砂門打開，同時(shí)KA1通電主電動機(jī)降壓起動開始運(yùn)行攪拌 熱砂，此時(shí)紅外線溫度傳感器檢測砂子溫度并傳入PLC,當(dāng)