軋鋼機(jī)架高壓水清洗電氣控制設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）</p><p>　　題 目軋鋼機(jī)架高壓水清洗電氣控制設(shè)計(jì)</p><p>　　作 者 </p><p>　　層 次 專升本 </p><p>　　專 業(yè) 電氣

2、工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　二零一四年二月二十日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p><b&g

3、t;　　摘 要</b></p><p>　　本文利用電氣系統(tǒng)控制中的繼電接觸控和PLC可編程序控制器控制等兩套方案，達(dá)到對(duì)軋鋼機(jī)機(jī)架的清洗，設(shè)計(jì)軋鋼機(jī)機(jī)架高壓水清洗裝置電氣控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)軋鋼機(jī)機(jī)架清洗的自動(dòng)化。具體步驟：采用四種電氣控制和四個(gè)電機(jī)，通過(guò)這四種電氣控制帶動(dòng)小車將軋鋼機(jī)機(jī)架，實(shí)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)處于啟動(dòng)狀態(tài)下，能夠?qū)C(jī)架通過(guò)四種電氣控制成功的利用高壓水清洗，將其清洗干凈，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化清洗，

4、免去了人工清洗所帶來(lái)的不必要麻煩，為鋼鐵廠事業(yè)帶來(lái)方便。上述試驗(yàn)已通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的模擬實(shí)驗(yàn)，希望此系統(tǒng)能夠運(yùn)動(dòng)到相應(yīng)的鋼鐵廠事業(yè)的清洗裝置中。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC 軋鋼機(jī)架 自動(dòng)清洗系統(tǒng)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　In this paper, control of electrical

5、 system relay contacts in the PLC control and PLC control of two options, to clean the rack on the rolling mill, rolling mill stand design high-pressure water cleaning device electrical control system, on the rolling mil

6、l rack cleaning automation. Specific steps: control and four of four electrical motor driven by electrical control of these four car will rack rolling mill to achieve when the system is active, the ability to successfull

7、y frame the electrical c</p><p>　　Key words: PLC Rolling Rack Automatic cleaning device</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 前 言1</p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)背景1<

8、/p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的意義1</p><p>　　第二章 軋鋼機(jī)機(jī)架清洗裝置的方案設(shè)計(jì)2</p><p><b>　　2.1概述2</b></p><p>　　2.2系統(tǒng)控制流程圖及組成3</p><p>　　2.3軋鋼機(jī)高壓水清洗系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)4</p><

9、p>　　第三章 電氣控制模塊的硬件設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.1 軋鋼機(jī)架移動(dòng)小車部分5</p><p>　　3.1.1電機(jī)選擇6</p><p>　　3.1.2交流接觸器的選用8</p><p>　　3.1.3控制系統(tǒng)的導(dǎo)線選用8</p><p>　　3.1.4熱繼電器的選用9</p>

10、;<p>　　3.2小車上旋轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)部分10</p><p>　　3.2.1旋轉(zhuǎn)電機(jī)的選擇11</p><p>　　3.3高壓水泵電機(jī)部分13</p><p>　　3.3.1電氣元件的選用14</p><p>　　3.4液壓噴頭擺動(dòng)系統(tǒng)部分15</p><p>　　3.4.1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成

11、16</p><p>　　3.4.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理16</p><p>　　3.4.3 電器元件的選用18</p><p>　　3.5 軋鋼機(jī)機(jī)架高壓水清洗裝置的總原理圖21</p><p>　　3.5.1 主電路原理圖21</p><p>　　3.5.2 控制電路原理圖22</p>&l

12、t;p>　　第四章 PLC控制模塊的硬件設(shè)計(jì)23</p><p>　　4.1 PLC的選型23</p><p>　　4.1.1 歐姆龍系列23</p><p>　　4.1.2 三菱FX系列23</p><p>　　4.1.3 德國(guó)西門子系列23</p><p>　　4.1.4 PLC的選擇24<

13、/p><p>　　4.2軋鋼機(jī)機(jī)架控制面板26</p><p>　　4.3 PLC控制接線圖27</p><p>　　4.4 I/0口分配27</p><p>　　4.5 PLC梯形圖29</p><p>　　第五章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)35</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37&

14、lt;/b></p><p>　　第一章 前 言</p><p><b>　　1.1課程設(shè)計(jì)背景</b></p><p>　　自從19世紀(jì)末清朝湖廣總督張之洞興建的第一個(gè)近代鋼鐵廠——漢陽(yáng)鋼鐵廠，經(jīng)過(guò)那么多年的發(fā)展，中國(guó)的鋼鐵冶煉產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了許多，人們從事生產(chǎn)活動(dòng)及生活中都離不開(kāi)金屬材料，人們對(duì)鋼鐵廠生產(chǎn)的金屬材料的需求量也逐漸加大

15、，而軋鋼機(jī)機(jī)架是軋鋼生產(chǎn)設(shè)備中的主體裝置，在工作中受油，水，粉塵及軋制產(chǎn)生的氧化鐵皮的粘著，需常進(jìn)行清洗，以保軋制的正常工作。目前，鋼鐵廠軋鋼機(jī)機(jī)架的清洗都是由人工來(lái)進(jìn)行清洗的。對(duì)于當(dāng)今社會(huì)，高科技的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了各行各業(yè)的自動(dòng)化控制，但是在鋼鐵廠中的對(duì)于主體裝置的清洗，大部分仍是靠人工來(lái)完成的。雖然可以達(dá)到清洗的目的，但過(guò)分依賴于勞動(dòng)力，操作時(shí)間長(zhǎng)，清洗過(guò)程慢，并且浪費(fèi)了大量的水資源，經(jīng)濟(jì)性差，不適合和鋼鐵廠生產(chǎn)的發(fā)展需求。但通過(guò)翻閱圖書

16、與網(wǎng)上資料的查詢發(fā)現(xiàn)，目前對(duì)軋鋼機(jī)的清洗這一特殊設(shè)備進(jìn)行其專用清洗機(jī)的研制和開(kāi)發(fā)少之又少。部分企業(yè)在手工清洗軋鋼機(jī)架的同時(shí)，利用高壓水繼電器控制系統(tǒng)進(jìn)行清洗嘗試取得了一定的效果，但仍然存在清洗操作不便，耗費(fèi)人力巨大等問(wèn)題。因此研究和開(kāi)發(fā)一種適用于軋鋼機(jī)架的專用清洗控制系統(tǒng)具有廣泛的市場(chǎng)需求和良好的市場(chǎng)前景。因此研究和開(kāi)發(fā)一種適用于軋鋼機(jī)架的專用清洗控制</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)的意義</p>

17、<p>　　因此對(duì)于上述情況，本次設(shè)計(jì)就是采用PLC電氣控制系統(tǒng)，利用繼電接觸控制系統(tǒng)和可編程控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)小車的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)軋鋼機(jī)機(jī)架的清洗流程。它可以最大限度的節(jié)省清洗的人力、物力資源，并且消除了不必要的麻煩，同時(shí)它可以高效、準(zhǔn)確的完成清洗任務(wù)，為鋼鐵廠提供便利，而且極大限度的節(jié)約水資源，符合當(dāng)代建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的時(shí)代需要。并且本次軋鋼機(jī)機(jī)架高壓水清洗裝置電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)適合于中、大型鋼鐵廠。本論文由軋鋼機(jī)機(jī)架高壓水清

18、洗裝置設(shè)計(jì)方案、PLC間的比較以及運(yùn)行程序等部分組成。</p><p>　　第二章 軋鋼機(jī)機(jī)架清洗裝置的方案設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　本次軋鋼機(jī)機(jī)架高壓水清洗裝置的設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是PLC電氣控制技術(shù)的的繼電器觸控和可編程序控制等兩套方案，來(lái)設(shè)計(jì)清洗裝置，并通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，可進(jìn)一步掌握工程設(shè)計(jì)與

19、技術(shù)應(yīng)用的方法，培養(yǎng)樹立正確的設(shè)計(jì)觀點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)際和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)，熟練并正確查閱和使用技術(shù)文獻(xiàn)資料，精確表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想，以及全面提高學(xué)生的工程計(jì)算、制圖、編寫技術(shù)文件和撰寫論文等方面的能力。能夠較全面的鞏固和應(yīng)用“PLC應(yīng)用技術(shù)”課程所學(xué)的基本理論和基本方法，并初步掌握小型PLC電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。</p><p>　　應(yīng)用場(chǎng)合：應(yīng)用于大型鋼鐵廠，當(dāng)軋鋼機(jī)機(jī)架通過(guò)小車進(jìn)入高壓水清洗裝置，通過(guò)手

20、動(dòng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)不同要求的清洗工作。控制器由12V的蓄電池供電。</p><p>　　軋鋼機(jī)機(jī)架高壓水清洗裝置的主要功能是：當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)（COS）置于手動(dòng)方式，當(dāng)按下START啟動(dòng)按鈕后，移動(dòng)小車將軋鋼機(jī)架拖入指定清洗車間，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定清洗位置是小車停止移動(dòng)；按噴水按鈕，水泵電機(jī)開(kāi)始抽水，且液壓電機(jī)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)液壓擺動(dòng)噴頭擺動(dòng)；按下工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)按鈕，工作臺(tái)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并可高低速，正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。當(dāng)清洗完畢時(shí)停止工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，再按下退

21、出鍵，小車退出清洗車間。任何時(shí)候按下STOP，則所有輸出復(fù)位，停止清洗等動(dòng)作。本系統(tǒng)由控制面板，PLC系統(tǒng)，四個(gè)電機(jī)組成，結(jié)構(gòu)如圖2.1所示</p><p>　　圖2.1 軋鋼機(jī)機(jī)架高壓水清洗結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　2.2系統(tǒng)控制流程圖及組成</p><p>　　2.3軋鋼機(jī)高壓水清洗系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)</p><p>　　軋鋼機(jī)高壓水清洗系

22、統(tǒng)的控制對(duì)象包括：</p><p>　　1.機(jī)架移動(dòng)小車電機(jī)和小車上機(jī)架旋轉(zhuǎn)電機(jī); (小車移動(dòng)電機(jī)可正/反轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)電機(jī)可高.低速正/反轉(zhuǎn)控制)</p><p>　　2.噴嘴擺動(dòng)液壓糸統(tǒng)電動(dòng)機(jī);(該電機(jī)只作液壓系統(tǒng)起動(dòng),噴嘴擺動(dòng)由液壓換向閥控制液壓缸進(jìn)出油并由安裝在柱塞上的觸板觸動(dòng)上下兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)限位來(lái)實(shí)現(xiàn)噴嘴擺動(dòng))      &#

23、160;             </p><p>　　3.高壓水泵電動(dòng)機(jī);( 水泵電機(jī)是大功率電機(jī),起動(dòng)電流大,所以應(yīng)進(jìn)行低速啟動(dòng),高速運(yùn)行.可采用雙速交流電動(dòng)機(jī)單向轉(zhuǎn)動(dòng)控制.)</p><p>　　對(duì)于以上的控制對(duì)象，先從他的硬件設(shè)計(jì)開(kāi)始講起。</p><p

24、>　　第三章 電氣控制模塊的硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 軋鋼機(jī)架移動(dòng)小車部分</p><p>　　軋鋼機(jī)架移動(dòng)小車主要是用來(lái)放置軋鋼機(jī)架與拖動(dòng)軋鋼機(jī)架進(jìn)出清洗車間的裝置，其原理是靠電機(jī)的正反轉(zhuǎn)拖動(dòng)來(lái)控制小車的進(jìn)出清洗車間。</p><p><b>　　控制原理</b></p><p>　　當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按

25、鈕SB2后，電源相通過(guò)熱繼電器FR的動(dòng)斷接點(diǎn)、停止按鈕SB1的動(dòng)斷接點(diǎn)、正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2的動(dòng)合接點(diǎn)、反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2的常閉輔助觸頭、正轉(zhuǎn)交流接觸器線圈KM1，使正轉(zhuǎn)接觸器KM1帶電而動(dòng)作，其主觸頭閉合使電動(dòng)機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行，并通過(guò)接觸器KM1的常開(kāi)輔助觸頭自保持運(yùn)行。反轉(zhuǎn)啟動(dòng)過(guò)程與上面相似，只是接觸器KM2動(dòng)作后，調(diào)換了兩根電源線U、W相（即改變電源相序），從而達(dá)到反轉(zhuǎn)目的。</p><p><b>

26、;　　互鎖原理 </b></p><p>　　接觸器KM1和KM2的主觸頭決不允許同時(shí)閉合，否則造成兩相電源短路事故。為了保證一個(gè)接觸器得電動(dòng)作時(shí)，另一個(gè)接觸器不能得電動(dòng)作，以避免電源的相間短路，就在正轉(zhuǎn)控制電路中串接了反轉(zhuǎn)接觸器KM2的常閉輔助觸頭，而在反轉(zhuǎn)控制電路中串接了正轉(zhuǎn)接觸器KM1的常閉輔助觸頭。當(dāng)接觸器KM1得電動(dòng)作時(shí)，串在反轉(zhuǎn)控制電路中的KM1的常閉觸頭分?jǐn)?，切斷了反轉(zhuǎn)控制電路，保證了

27、KM1主觸頭閉合時(shí)，KM2的主觸頭不能閉合。同樣，當(dāng)接觸器KM2得電動(dòng)作時(shí)， KM2的常閉觸頭分?jǐn)?，切斷了正轉(zhuǎn)控制電路，可靠地避免了兩相電源短路事故的發(fā)生。這種在一個(gè)接觸器得電動(dòng)作時(shí)，通過(guò)其常閉輔助觸頭使另一個(gè)接觸器不能得電動(dòng)作的作用叫聯(lián)鎖（或互鎖）。實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖作用的常閉觸頭稱為聯(lián)鎖觸頭（或互鎖觸頭）。</p><p>　　移動(dòng)小車模塊電氣控制接線圖</p><p><b>　　3

28、.1.1電機(jī)選擇</b></p><p><b>　　直流電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　直流電動(dòng)機(jī)就是將直流電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的電機(jī)。電動(dòng)機(jī)定子提供磁場(chǎng)，直流電源向轉(zhuǎn)子的繞組提供電流，換向器使轉(zhuǎn)子電流與磁場(chǎng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩保持方向不變。其特點(diǎn)是：調(diào)速性能好。所謂“調(diào)速性能”，是指電動(dòng)機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動(dòng)機(jī)可以在重負(fù)

29、載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬；起動(dòng)力矩大?？梢跃鶆蚨?jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此，凡是在重負(fù)載下起動(dòng)或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、電力機(jī)車、電車等，都用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。所以目前直流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用仍然很廣泛，尤其在可控硅直流電源出現(xiàn)以后。</p><p><b>　　異步電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　異步電動(dòng)機(jī) 又稱感應(yīng)電

30、動(dòng)機(jī),是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量的一種交流電機(jī)。 異步電動(dòng)機(jī)按照轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)分為兩種形式:有鼠籠式、繞線式異步電動(dòng)機(jī)。 作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的異步電機(jī)。因其轉(zhuǎn)子繞組電流是感應(yīng)產(chǎn)生的，又稱感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。異步電動(dòng)機(jī)是各類電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用最廣、需要量最大的一種。異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。異步電動(dòng)機(jī)主要廣泛應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)機(jī)床、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、起

31、重卷?yè)P(yáng)設(shè)備、礦山機(jī)械、輕工機(jī)械、農(nóng)副產(chǎn)品加工機(jī)械等大多數(shù)工農(nóng)生產(chǎn)機(jī)械以及家用電器和醫(yī)療器械等。</p><p><b>　　同步電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　同步電動(dòng)機(jī)是屬于交流電機(jī)，定子繞組與異步電動(dòng)機(jī)相同。它的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度與定子繞組所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度是一樣的，所以稱為同步電動(dòng)機(jī)。正由于這樣，同步電動(dòng)機(jī)的電流在相位上是超前于電壓的，即同步電動(dòng)機(jī)是一個(gè)容性負(fù)

32、載。為此，在很多時(shí)候，同步電動(dòng)機(jī)是用以改進(jìn)供電系統(tǒng)的功率因數(shù)的。同步電動(dòng)機(jī)主要用于大型機(jī)械，如鼓風(fēng)機(jī)、水泵、球磨機(jī)、壓縮機(jī)、軋鋼機(jī)以及小型、微型儀器設(shè)設(shè)備或者充當(dāng)控制元件。其中三相同步電動(dòng)機(jī)是其主體。此外，還可以當(dāng)調(diào)相機(jī)使用，向電網(wǎng)輸送電感性或者電容性無(wú)功功率。</p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)幾種電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用、價(jià)格、可靠性、轉(zhuǎn)速和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況考慮等各個(gè)方面因素的考慮，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)總共需要四臺(tái)電機(jī)分別對(duì)不同操作進(jìn)行拖

33、動(dòng)，各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)電機(jī)的要求都有不同。</p><p><b>　　機(jī)架移動(dòng)小車電機(jī)：</b></p><p>　　考慮到機(jī)架移動(dòng)小車需要運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)且對(duì)運(yùn)行的控制要求不復(fù)雜，這里采用的是普通的三相異步電機(jī)Y90L-2。</p><p>　　三相異步電機(jī)Y90L-2的參數(shù)</p><p>　　3.1.2交流接觸器的選用</

34、p><p>　　交流接觸器主要有四部分組成:(1) 電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動(dòng)鐵芯和靜鐵芯；(2)觸頭系統(tǒng),包括三組主觸頭和一至兩組常開(kāi)、常閉輔助觸頭,它和動(dòng)鐵芯是連在一起互相聯(lián)動(dòng)的；(3)滅弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置,以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭；(4)絕緣外殼及附件,各種彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。</p><p>　　交流接觸器可分為電磁式，永磁式和真空式三

35、種。常用的交流接觸器CJ10，CJ40，CJ12，CJ20和引進(jìn)的CJX，3TB，B等系列。</p><p>　　交流接觸器的選用參考因素：</p><p>　　(1)按接觸器的控制對(duì)象、操作次數(shù)及使用類別選擇相應(yīng)類別的接觸器。</p><p>　　(2)按使用位置處線路的額定電壓選擇。 </p><p>　　(3)按負(fù)載容量選擇接觸

36、器主觸頭的額定電流。</p><p>　　(4)對(duì)于吸引線圈的電壓等級(jí)和電流種類，應(yīng)考慮控制電源的要求。 </p><p>　　(5)對(duì)于輔助接點(diǎn)的容量選擇，要按聯(lián)鎖回路的需求數(shù)量及所連接觸頭的遮斷電流大小考慮。 </p><p>　　(6)對(duì)于接觸器的接通與斷開(kāi)能力問(wèn)題，選用時(shí)應(yīng)注意一些使用類別中的負(fù)載，選用時(shí)應(yīng)留有余量。 </p><p

37、>　　(7)對(duì)于接觸器的電壽命及機(jī)械壽命問(wèn)題。 </p><p>　　(8)選用時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境溫度、濕度，使用場(chǎng)所的振動(dòng)、塵埃、化學(xué)腐蝕等，應(yīng)按相應(yīng)環(huán)境選用不同類型接觸器。 </p><p>　　(9)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮一、二次設(shè)備動(dòng)作的一致性。</p><p>　　3.1.3控制系統(tǒng)的導(dǎo)線選用</p><p>　　在電氣控制中使用的導(dǎo)線

38、主要有2種：銅線和鋁線。而在本設(shè)計(jì)中使用銅線作為導(dǎo)線，因?yàn)樵谙嗤臋M截面積和長(zhǎng)度的情況下，銅線相比與鋁線具有載流能力強(qiáng)，硬度高和使用壽命長(zhǎng)，線路損耗小，發(fā)熱量不高的特點(diǎn)。</p><p>　　在使用銅線作為導(dǎo)線是要注意對(duì)其載流量進(jìn)行計(jì)算，選擇橫截面積適當(dāng)?shù)膶?dǎo)線。下面是常用銅線的載流量參數(shù)表：</p><p>　　導(dǎo)線線徑一般按如下公式計(jì)算：</p><p>　　銅線

39、： S= I*L / 54.4*U`</p><p>　　I——導(dǎo)線中通過(guò)的最大電流（A） L——導(dǎo)線的長(zhǎng)度（M）</p><p>　　U`——充許的電源降（V） S——導(dǎo)線的截面積（MM2）</p><p>　　3.1.4熱繼電器的選用</p><p>　　熱繼電器是由流入熱元件的電流產(chǎn)生流量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生

40、形變，當(dāng)形變達(dá)到一定距離時(shí)，就推動(dòng)連桿動(dòng)作，使控制電路斷開(kāi)，從而使交流接觸器失電，主電路斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。在這個(gè)過(guò)程中，熱繼電器的動(dòng)作時(shí)間與通過(guò)熱元件的電流值存在反時(shí)限關(guān)系，即通過(guò)電流越大，其動(dòng)作的時(shí)間越短。熱繼電器作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)元件，以其體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　選用熱繼電器時(shí)，為保證電動(dòng)機(jī)能得到充分的保護(hù)，不能只單純考慮電動(dòng)機(jī)的額定電流，還要

41、考慮以下幾個(gè)問(wèn)題：</p><p>　　熱繼電器所要保護(hù)的電動(dòng)機(jī)型號(hào)、規(guī)格與特性；</p><p>　　根據(jù)被保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇熱繼電器的額定電流，然后再選擇熱元件的額定電流；</p><p>　　正常啟動(dòng)時(shí)的電流和時(shí)間；</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的接線方式，對(duì)于星型連接的電動(dòng)機(jī)選用3極熱繼電器；對(duì)于三角形連接的電動(dòng)機(jī)，選用帶斷相保護(hù)

42、裝置的熱繼電器。</p><p>　　當(dāng)然在使用方面也應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　仔細(xì)核對(duì)熱繼電器的銘牌數(shù)據(jù)是否符合要求；</p><p>　　檢查繼電器活動(dòng)部分是否動(dòng)作靈活、可靠；</p><p><b>　　清除部件表面污垢；</b></p><p>　　檢查安裝是否到位、牢固；&

43、lt;/p><p>　　檢查接線是否正確、使用導(dǎo)線是否合乎規(guī)格；</p><p>　　使用過(guò)程中應(yīng)定期檢查，發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象，立即處理。</p><p><b>　　選擇方法</b></p><p>　　熱繼電器主要用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載，因此選用時(shí)必須了解電動(dòng)機(jī)的情況，如工作環(huán)境、啟動(dòng)電流、負(fù)載性質(zhì)、工作制、允許過(guò)載能力等。

44、</p><p>　　1、原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性，或者在電動(dòng)機(jī)的過(guò)載特性之下，同時(shí)在電動(dòng)機(jī)短時(shí)過(guò)載和啟動(dòng)的瞬間，熱繼電器應(yīng)不受影響(不動(dòng)作)。 </p><p>　　2、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)長(zhǎng)期工作制或間斷長(zhǎng)期工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，一般按電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)選用。例如，熱繼電器的整定值可等于0.95~1.05倍的電動(dòng)機(jī)的額定電流，或者取熱繼電器整定電流的中值

45、等于電動(dòng)機(jī)的額定電流，然后進(jìn)行調(diào)整。 </p><p>　　3、當(dāng)熱繼電器用于保護(hù)反復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，熱繼電器僅有一定范圍的適應(yīng)性。如果短時(shí)間內(nèi)操作次數(shù)很多，就要選用帶速飽和電流互感器的熱繼電器。 </p><p>　　4、對(duì)于正反轉(zhuǎn)和通斷頻繁的特殊工作制電動(dòng)機(jī)，不宜采用熱繼電器作為過(guò)載保護(hù)裝置，而應(yīng)使用埋人電動(dòng)機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來(lái)保護(hù)。</p><p&

46、gt;　　3.2小車上旋轉(zhuǎn)臺(tái)電機(jī)部分</p><p>　　旋轉(zhuǎn)臺(tái)主要是帶動(dòng)上面固定的軋鋼機(jī)架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的裝置，其運(yùn)行是可以分別進(jìn)行高速與低速的切換和正反轉(zhuǎn)控制，其正反轉(zhuǎn)的原理與移動(dòng)小車的原理相同，高速與低速的切換是靠雙速電機(jī)的變極調(diào)速方式來(lái)達(dá)到控制要求的。其控制原理圖如下：</p><p>　　3.2.1旋轉(zhuǎn)電機(jī)的選擇</p><p>　　小車工作旋轉(zhuǎn)臺(tái)要求能夠分

47、別實(shí)現(xiàn)高速與低速的切換與正向和反向的旋轉(zhuǎn)，為達(dá)到控制要求需要使用到雙速異步電機(jī)。</p><p>　?。?）電機(jī)型號(hào)的選用：</p><p>　　旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)電機(jī)在工作時(shí)需要能夠?qū)崿F(xiàn)高低速的切換，又必須能夠正反向旋轉(zhuǎn)，普通的交流異步電機(jī)并不能實(shí)現(xiàn)高低速的自由切換。這里設(shè)計(jì)使用到了雙速異步電動(dòng)機(jī)。參數(shù)如下表；</p><p>　?。?）其他電器元件的選擇：</p&

48、gt;<p>　　由于旋轉(zhuǎn)臺(tái)部分與移動(dòng)小車部分的電路電源電壓和電流參數(shù)基本相同，所以繼電器，導(dǎo)線，熱繼電器的選用與移動(dòng)小車也相同。而雙速電機(jī)控制電路是利用變極調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的。有如下兩種方法：</p><p>　?。?）在定子上裝兩套各具有不同極數(shù)的獨(dú)立繞組；</p><p>　?。?）在一個(gè)繞組上用改變繞組的方式來(lái)改變磁極對(duì)數(shù)。</p><p>　　我們

49、這里的電機(jī)主要采用的是△/YY接法。如下圖：</p><p>　　a)低速-△接法：3個(gè)電源連接在接線端U、V、W每根繞組的中點(diǎn)接出的接線端空著不接，此時(shí)磁極為4，電機(jī)同步轉(zhuǎn)速為1500r/min</p><p>　　b)高速-YY接法：接線端U、V、W短接，U``、Y``、W``三個(gè)接線端接上電源，此時(shí)磁極為2，同步轉(zhuǎn)速為3000r/min。</p><p>&l

50、t;b>　　控制原理 </b></p><p>　　(1)合上閘刀開(kāi)關(guān)SQ引入三相電源 </p><p>　　(2)按下起動(dòng)按鈕SB4或SB5，交流接觸器KM3（KM4）線圈回路通電并自鎖，KM3(KM4)主觸頭閉合，為電動(dòng)機(jī)引進(jìn)三相電源，電機(jī)設(shè)置為正(反)轉(zhuǎn)，再按下SB6,交流接觸線圈KM5通電并自鎖，L1接U1、L2接V1、L3接W1;U2、V2、W2懸空。電動(dòng)機(jī)在△

51、接法下運(yùn)行，此時(shí)電動(dòng)機(jī)p=2、n1＝1000轉(zhuǎn)／分。 </p><p>　　(3)若想轉(zhuǎn)為高速運(yùn)轉(zhuǎn)，則按SB7按鈕，SB7的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)使接觸器KM5線圈斷電，通過(guò)時(shí)間繼電器KA，計(jì)時(shí)到調(diào)整好的時(shí)間后，KA開(kāi)關(guān)閉合，KM6通電，KM6主觸頭斷開(kāi)使U1、V1、W1與三相電源L1、L2、L3脫離。其輔助常閉觸頭恢復(fù)為閉合，為KM6線圈回路通電準(zhǔn)備。同時(shí)接觸器KM6線圈回路通電并自鎖，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，將定子繞組三個(gè)首端

52、U1、V1、W1連在一起，并把三相電源L1、L2、L3引入接U2、V2、W2，此時(shí)電動(dòng)機(jī)在YY接法下運(yùn)行，這時(shí)電動(dòng)機(jī)p=1，n1＝1500轉(zhuǎn)／分。KM6的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，防KM5誤動(dòng)。這里KA的作用是作為整個(gè)電路的故障保護(hù)。 </p><p>　　(4)FR1、FR2分別為電動(dòng)機(jī)△運(yùn)行和Y運(yùn)行的過(guò)載保護(hù)元件。</p><p>　　(5)此控制回路中SB6的常開(kāi)觸點(diǎn)與KM5線圈串聯(lián)，SB6

53、的常閉觸點(diǎn)與KM6線圈串聯(lián)，同樣SB7按鈕的常閉觸點(diǎn)與KM5線圈串聯(lián)，SB7的常開(kāi)于KM6線圈串聯(lián)，這種控制就是按鈕的互鎖控制，保證△與YY兩種接法不可能同時(shí)出現(xiàn)，同時(shí)KM6輔助常閉觸點(diǎn)接入KM5線圈回路，KM5輔助常閉觸點(diǎn)接入KM5線圈回路，也形成互鎖控制。</p><p>　　3.3高壓水泵電機(jī)部分</p><p>　　高壓水泵電機(jī)做為提供高壓水的動(dòng)力源，其功率遠(yuǎn)大于其他3個(gè)工作電機(jī)。

54、在大功率電機(jī)啟動(dòng)時(shí)由于啟動(dòng)電流過(guò)大有可能直接將電機(jī)繞組燒壞或者使得保險(xiǎn)跳閘，所以在啟動(dòng)時(shí)不能直接通電啟動(dòng)，必須使用方法降低其啟動(dòng)時(shí)的電壓或者電流啟動(dòng)，而在啟動(dòng)一定時(shí)間后又要將供給電機(jī)的電壓達(dá)到額定值。在啟動(dòng)大功率電器時(shí)，常用的啟動(dòng)方式有：星三角降壓?jiǎn)?dòng)、串電阻啟動(dòng)和自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制電路。</p><p>　　1.Y-Δ降壓?jiǎn)?dòng)控制電路</p><p>　　正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形

55、的籠型異步電動(dòng)機(jī)?？刹捎肶-Δ降壓?jiǎn)?dòng)方式達(dá)到限制啟動(dòng)電流的目的。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，定子繞組接成星型至啟動(dòng)即將完成時(shí)再接成三角形運(yùn)行。如下圖是Y-Δ降壓?jiǎn)?dòng)控制電路，其主電路由三組接點(diǎn)器主觸點(diǎn)分別將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形和三角形。這里采用此連接方式。</p><p>　　電路工作原理圖如下。合上電源開(kāi)關(guān)QS，按下啟動(dòng)按鈕SB9，使KM7得電并自鎖，隨即KM9得電，電動(dòng)機(jī)接成星形，接入三相電源進(jìn)行降壓?jiǎn)?dòng)；在KM9得

56、電的同時(shí)，時(shí)間繼電器KT得電，經(jīng)一段時(shí)間延時(shí)后，KT的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，KM9失電，同時(shí)KT的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM8得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)為三角形聯(lián)接全壓運(yùn)行。當(dāng)KM8得電后，KM8常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使KT斷電，避免時(shí)間繼電器長(zhǎng)期工作。KM8，KM9常閉觸點(diǎn)也為互鎖觸點(diǎn)，以防止同時(shí)聯(lián)接成星形和三角形造成電源短路。</p><p>　　2．定子串電阻降壓?jiǎn)?dòng)控制電路</p><p>　　電機(jī)串電阻啟動(dòng),

57、也就是降壓?jiǎn)?dòng)的一種方法。在啟動(dòng)過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)在三相定子繞組中串接電阻，使定子繞組上電壓降低，啟動(dòng)結(jié)束后再將電阻短接，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。這種啟動(dòng)方式不受電動(dòng)機(jī)接線方式的限制，設(shè)備簡(jiǎn)單，因此在中小型生產(chǎn)機(jī)械中應(yīng)用。但由于需要啟動(dòng)電阻，使控制柜體積增大，電能損耗大，對(duì)于大容量電動(dòng)機(jī)往往采用串電抗器實(shí)現(xiàn)降壓。</p><p>　　3．自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)控制電路</p><p>　　自耦變

58、壓器降壓?jiǎn)?dòng)的控制電路中，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的限制是靠自耦變壓器的降壓作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子繞組接在自耦變壓器的低壓側(cè)（即次級(jí)）。啟動(dòng)完畢后，將自耦變壓器切除，電動(dòng)機(jī)定子繞組直接接于電源，全壓運(yùn)行。降壓?jiǎn)?dòng)用的自耦變壓器稱為啟動(dòng)補(bǔ)償器。自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種。</p><p>　　3.3.1電氣元件的選用</p><p>　?。?）電機(jī)型號(hào)的選用：</p&

59、gt;<p>　　水泵電機(jī)是為清洗提供高壓水的動(dòng)力源，較其他三電機(jī)的功率都大的多，為了使得提供的動(dòng)力足夠大，選擇使用型號(hào)為Y225M-4的大功率三相異步電動(dòng)機(jī)，其參數(shù)如下表：</p><p>　　（2）時(shí)間繼電器的選用</p><p>　　時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的控制電器。它的種類很多，有空氣阻尼型、電動(dòng)型和電子型和其他型等。在交流電路中常采用空氣

60、阻尼型時(shí)間繼電器,本設(shè)計(jì)中也是采用空氣阻尼型時(shí)間繼電器，它是利用空氣通過(guò)小孔節(jié)流的原理來(lái)獲得延時(shí)動(dòng)作的。它由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)三部分組成。這里選用JS7-1A 0.4-120S 380V.。</p><p>　　（3）導(dǎo)線型號(hào)的選用：</p><p>　　水泵電機(jī)是一種大功率電機(jī)，其功率為45KW，當(dāng)他在380V的額定電壓輸入情況下，流過(guò)電機(jī)的電流I=45000/380=119(A)

61、。在使用主電路導(dǎo)線時(shí)為了使導(dǎo)線的載流量滿足電機(jī)的要求，系統(tǒng)能夠正常的工作主電路選用橫截面積為60mm²的銅導(dǎo)線。控制電路由于不與主電路相連選用與小車控制電路相同的導(dǎo)線。</p><p>　?。?）熱繼電器的選用：</p><p>　　水泵電機(jī)的功率遠(yuǎn)大于其三個(gè)電機(jī)，這里選用型號(hào)為JR20-160 95-105(A)的熱繼電器既能保護(hù)電路的需要又能使的控制更加靈敏。</p&g

62、t;<p>　?。?）交流接觸器的選用：</p><p>　　當(dāng)水泵電機(jī)開(kāi)始工作時(shí)，流過(guò)交流接觸器主觸點(diǎn)的電流與電機(jī)主電路的電流相同，這時(shí)應(yīng)該選用略大于主電路電流的交流接觸器才能使得系統(tǒng)能正常運(yùn)行，這里選用交流接觸器的型號(hào)為CJ20J-160A。</p><p>　　3.4液壓噴頭擺動(dòng)系統(tǒng)部分</p><p>　　液壓擺動(dòng)噴頭主要是盡可能的將高壓水泵送

63、來(lái)的水全方位的噴灑向旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的軋鋼機(jī)架上，他的動(dòng)作是在一個(gè)平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng)。其擺動(dòng)原理主要是靠安裝在液壓缸活塞桿上的2個(gè)極限位行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制液壓系統(tǒng)中電磁換向閥的繼電器換向，進(jìn)而控制活塞桿的移動(dòng)方向。其中液壓缸的活塞桿與液壓碰頭相連。</p><p>　　3.4.1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成</p><p>　?。?）動(dòng)力元件 將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為油液的壓力能，其作用是為液壓系統(tǒng)提供壓力

64、油，也稱為能源裝置，一般最常見(jiàn)的形式是液壓泵</p><p>　?。?）執(zhí)行元件 將油液的壓力能轉(zhuǎn)換成直線式或回轉(zhuǎn)式機(jī)械能輸出的能量轉(zhuǎn)換裝置，用以驅(qū)動(dòng)工作部件。執(zhí)行元件是做直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸，在別的情況下，也可是做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)。</p><p>　?。?）控制元件 控制液壓系統(tǒng)中油液的流量、壓力和流動(dòng)方向的裝置。是保證系統(tǒng)正常工作不可缺少的組成部分。</p><p&

65、gt;　　（4）輔助元件 保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置。包括油箱、管道、過(guò)濾器以及各種指示儀表等。</p><p>　　3.4.2液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理</p><p>　　（1）噴頭順時(shí)針擺動(dòng)：?jiǎn)?dòng)液壓泵，液壓油順著油路進(jìn)入單向閥，再經(jīng)過(guò)單向閥進(jìn)入一個(gè)3位4通電磁換向閥，此時(shí)電磁換向閥左端通電吸合，油液通過(guò)電磁</p><p>　　換向閥的左端進(jìn)入液壓缸。由于液

66、壓缸左側(cè)為進(jìn)油腔，其壓力大與活塞右端側(cè)，液壓油推動(dòng)活塞向右移動(dòng)，而活塞桿與噴頭桿相連帶動(dòng)噴頭一起動(dòng)作。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖如下：</p><p>　?。?）噴頭逆時(shí)鐘擺動(dòng)：其工作原理與順時(shí)針相似，不同點(diǎn)是液壓油從電磁換向閥右端進(jìn)入，在進(jìn)入活塞缸又側(cè)是的活塞向左移動(dòng)。</p><p>　　（3）電動(dòng)換向閥的動(dòng)作：電磁換向閥是借助電磁鐵的吸力來(lái)推動(dòng)閥芯移動(dòng)的。閥的兩端各有一個(gè)電磁鐵和一個(gè)對(duì)中彈簧

67、，閥芯通常處在一個(gè)固定位置。當(dāng)右端電磁鐵通電吸合時(shí)，銜鐵通過(guò)推桿將閥芯推至左端，換向閥就在右位工作；反之左端電磁鐵通電吸合時(shí)，換向閥就在左端工作。電磁閥的電磁鐵吸合電氣控制原理圖如下：</p><p>　　3.4.3 電器元件的選用</p><p>　　（1）電機(jī)型號(hào)的選用：</p><p>　　液壓電機(jī)做為液壓電路的動(dòng)力元件，在這里使用同步電機(jī)和異步電機(jī)均可，為了

68、是裝置更加簡(jiǎn)易，可靠且經(jīng)濟(jì)。選擇型號(hào)為Y80M2-4的異步電機(jī)，其參數(shù)如下表：</p><p>　　（2）液壓閥的選用;</p><p>　　電磁換向閥是用電磁鐵的吸力來(lái)推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)以變換流體流動(dòng)方向的控制閥，簡(jiǎn)稱電磁閥。電磁換向閥的品種繁多，按其工作位置數(shù)和通路數(shù)的多少可分為二位三通、二位四通、三位四通等；按其復(fù)位和定位形式可分為彈簧復(fù)位式、鋼球定位式、無(wú)復(fù)位彈簧式；按其閥體與電磁鐵的連

69、接形式可分為法蘭連接和螺紋連接；按其所配電磁鐵的結(jié)構(gòu)形式可分為干式和濕式，每一類又有交流、直流、本整等形式，而且所需電源電壓又有好多種，因而在其結(jié)構(gòu)上存在很多差別。 </p><p><b>　　歸類一下： </b></p><p>　　按照結(jié)構(gòu)形式分：座閥式換向閥、滑閥式換向閥、轉(zhuǎn)閥式換向閥。</p><p><b>　　電磁換向閥

70、的種類：</b></p><p>　　在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中廣泛采用的是滑閥式換向閥，在這里主要介紹這種換向閥的幾種結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　1.手動(dòng)換向閥：手動(dòng)換向閥是利用手動(dòng)杠桿來(lái)改變閥芯位置實(shí)現(xiàn)換向的 </p><p>　　2.機(jī)動(dòng)換向閥：又稱行程閥,它主要用來(lái)控制液壓機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的行程，它是借助于安裝在工作臺(tái)上的擋鐵或凸輪來(lái)迫使閥芯移動(dòng)，從而控制油

71、液的流動(dòng)方向。機(jī)動(dòng)換向閥通常是二位的,有二通、三通、四通和五通幾種,其中二位二三通機(jī)動(dòng)閥又分常閉和常開(kāi)兩種。其中位和通路符號(hào)如下圖：</p><p>　　3.電磁換向閥：利用電磁鐵的通、斷電而直接推動(dòng)閥芯來(lái)控制油口的連通狀態(tài)。 </p><p><b>　　4.液動(dòng)換向閥 </b></p><p>　　5.電液換向閥：由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥組

72、合而成。 </p><p>　　電磁換向閥起先導(dǎo)作用，它可以改變控制液流的方向，從而改變液動(dòng)換向閥的位置。由于操縱液動(dòng)換向閥的液壓推力可以很大，所以主閥可以做得很大，允許有較大的流量通過(guò)。這樣用較小的電磁鐵就能控制較大的液流。 </p><p>　　6.比例式電磁換向閥 </p><p>　　比例方向閥是以在閥芯外裝置的電磁線圈所產(chǎn)生的電磁力，來(lái)控制閥芯的移動(dòng)，依靠

73、控制線圈電流來(lái)控制方向閥內(nèi)閥芯的位移量，故可同時(shí)控制油流動(dòng)的方向和流量。 </p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)可靠性、應(yīng)用和設(shè)計(jì)中的實(shí)際控制要求等各方面情況的考慮，依據(jù)換向閥需要使用機(jī)動(dòng)換向的要求，這里選用的是3位4通的機(jī)動(dòng)電磁換向閥進(jìn)行換向。</p><p>　?。?）液壓執(zhí)行元件的選用：</p><p>　　液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的、做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)（或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)）的

74、液壓執(zhí)行元件。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠。用它來(lái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可免去減速裝置，并且沒(méi)有傳動(dòng)間隙，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，因此在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應(yīng)用場(chǎng)合而定，其他裝置則必不可少。</p><p><b>　　活塞式</b></p>&l

75、t;p>　　單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。如圖所示是一種單活塞液壓缸。其兩端進(jìn)出口油口A和B都可通壓力油或回油，以實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)，故稱為雙作用缸。 </p><p><b>　　柱塞式 </b></p><p>　?、僦揭簤焊资且环N單作用式液壓缸，靠液壓力只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，柱 塞回程要靠其它外力或柱塞的自重； </p><p>

76、　?、谥豢扛滋字С卸慌c缸套 接觸，這樣缸套極易加工，故適于做 長(zhǎng)行程液壓缸； </p><p>　?、酃ぷ鲿r(shí)柱塞總受壓，因而它必須 有足夠的剛度； </p><p>　?、苤亓客^大，水平放置時(shí) 容易因自重而下垂，造成密封件和導(dǎo)向 單邊磨損，故其垂直使用更有利。 </p><p><b>　　伸縮式</b></p>&

77、lt;p>　　伸縮式液壓缸具有有二級(jí)或多級(jí)活塞，伸縮式液壓缸中活塞伸出的順序式從大到小，而空載縮回的順序則一般是從小到大。伸縮缸可實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的行程，而縮回時(shí)長(zhǎng)度較短，結(jié)構(gòu)較為緊湊。此種液壓缸常用于工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械上。 </p><p><b>　　擺動(dòng)式</b></p><p>　　擺動(dòng)式液壓缸是輸出扭矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，也稱擺動(dòng)式液壓馬達(dá)。有單葉片和雙

78、葉片兩種形式。定子塊固定在缸體上，而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起。根據(jù)進(jìn)油方向， 葉片將帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作往復(fù)擺動(dòng)。</p><p>　　根據(jù)控制的要求，為了使控制系統(tǒng)更加簡(jiǎn)易，便于控制，可靠性強(qiáng)且經(jīng)濟(jì)，這里選用單杠活塞缸做為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。</p><p>　　（4）其它電器元件的選用</p><p>　　液壓部分的主電路和控制電路的電源電壓和電流參數(shù)與移動(dòng)小車基本相同，接觸

79、器，導(dǎo)線的型號(hào)參數(shù)與移動(dòng)小車，而由于液壓電機(jī)的功率較小，在選用熱繼電器的時(shí)候應(yīng)選擇電流參數(shù)為JR20-10型號(hào)的熱繼電器</p><p>　　3.5 軋鋼機(jī)機(jī)架高壓水清洗裝置的總原理圖</p><p>　　3.5.1 主電路原理圖</p><p>　　3.5.2 控制電路原理圖</p><p>　　第四章 PLC控制模塊的硬件設(shè)計(jì)</p

80、><p>　　4.1 PLC的選型</p><p>　　4.1.1 歐姆龍系列</p><p>　　OMRON C系列PLC產(chǎn)品門類齊、型號(hào)多、功能強(qiáng)、適應(yīng)面廣。CPM型機(jī)是OMRON產(chǎn)品用戶目前選用最多的小型機(jī)系列產(chǎn)品。OMRON 中型機(jī)以C200H系列最為典型，主要有C200H、C200HS、C200HX、C200HG和C200HE等型號(hào)產(chǎn)品。中型機(jī)在程序容量，掃描

81、速度和指令功能等方面都優(yōu)于小型機(jī)，除具備小型機(jī)的基本功能外，它同時(shí)可配置更完善的接口單元模塊，如模擬量I/O模塊、溫度傳感器模塊、高速記數(shù)模塊、位置控制模塊、通訊聯(lián)接模塊等。可以與上位計(jì)算機(jī)、下位PLC機(jī)及各種外部設(shè)備組成具有各種用途的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　在一般的工業(yè)控制系統(tǒng)中，小型PLC機(jī)要比大、中型機(jī)的應(yīng)用更廣泛。在電氣設(shè)備的控制應(yīng)用方面，一般采用小型PLC都能夠滿足需求。&

82、lt;/p><p>　　4.1.2 三菱FX系列</p><p>　　三菱FX系列PLC是由三菱公司近年來(lái)推出的高性能小型可編程控制器，以逐步替代三菱公司原F、F1、F2系列PLC產(chǎn)品。其中FX2是1991年推出的產(chǎn)品，F(xiàn)X0是在FX2之后推出的超小型PLC，近幾年來(lái)又連續(xù)推出了將眾多功能凝集在超小型機(jī)殼內(nèi)的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC系列，具有較高

83、的性能價(jià)格比，應(yīng)用廣泛。它們采用整體式和模塊式相結(jié)合的疊裝式結(jié)構(gòu)。德國(guó)西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。</p><p>　　4.1.3 德國(guó)西門子系列</p><p>　　西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。</p><p>　?。?）SI

84、MATIC S7-200 PLC </p><p>　　S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)與8種CPU可供選擇使用。 </p><p>　　（2）SIMATIC S7-300 PLC </p>

85、<p>　　S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。SI

86、MATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件；多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開(kāi)關(guān)，操作方式選擇開(kāi)關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序

87、。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過(guò)編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。S7-300 PLC具</p><p>　?。?） SIMATIC S7-400 PLC </p><p>　　S7-400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。S7-400 PLC采用模塊化無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)別（功能逐步升級(jí)）的CPU

88、，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。</p><p>　?。?） 人機(jī)界面（HMI）硬件 </p><p>　　HMI硬件配合PLC使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17等；圖形/文本操作面板OP27，OP37

89、等，觸摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經(jīng)過(guò)軟件組態(tài)才能配合PLC使用。</p><p>　　4.1.4 PLC的選擇</p><p>　　經(jīng)過(guò)對(duì)幾家公司生產(chǎn)的PLC要從應(yīng)用、價(jià)格、可靠性和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況考慮等各個(gè)方面因素的考慮，依據(jù)本設(shè)計(jì)需要6輸入口，3輸出口，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)選

90、用西門子S7—200系列，CPU選擇CPU221。</p><p>　　CPU224:集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O 點(diǎn)。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制。1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排

91、可很容易地整體拆卸。是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。非常適合于多點(diǎn)數(shù)的或特定的控制系統(tǒng)。適合本設(shè)計(jì)的時(shí)間計(jì)數(shù)，并且輸入輸出口的數(shù)量與本設(shè)計(jì)需要相當(dāng)，符合經(jīng)濟(jì)性的要求。</p><p>　　4.2軋鋼機(jī)機(jī)架控制面板</p><p>　　4.3 PLC控制接線圖</p><p>　　4.4 I/0口分配</p><p>　　根據(jù)課程任務(wù)要求，當(dāng)電路置

92、于啟動(dòng)狀態(tài)下時(shí)，當(dāng)按下START啟動(dòng)按鈕后，移動(dòng)小車進(jìn)入清洗車間，當(dāng)?shù)竭_(dá)指定位置時(shí)按下停止按鈕，小車停止移動(dòng)；按下清洗水泵電機(jī)按鈕開(kāi)始啟動(dòng)開(kāi)始噴水，按下液壓傳動(dòng)系統(tǒng)按鈕的油泵也同時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)液壓噴頭擺動(dòng)；按下旋轉(zhuǎn)按鈕選擇工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)方式，運(yùn)行旋轉(zhuǎn)。清洗完成時(shí)，按下各種部分的停止鍵，旋轉(zhuǎn)臺(tái)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，水泵和液壓泵同時(shí)停止。按下小車退出按鈕，小車退出清洗車間。在任何時(shí)候按下停止按鈕，則所有輸出復(fù)位，停止清洗軋鋼機(jī)架</p>&l

93、t;p><b>　　I/O分配如下表：</b></p><p>　　4.5 PLC梯形圖</p><p>　　第五章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，通過(guò)這次比較完整的設(shè)計(jì)出軋鋼機(jī)架清洗裝置PLC控制，我擺脫了單純的理論知識(shí)學(xué)習(xí)狀態(tài)。通過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)相結(jié)合，鍛煉了我綜合運(yùn)用所學(xué)的專

94、業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平。通過(guò)PLC控制4種電機(jī)，達(dá)到一套完美的自動(dòng)化裝置，這就要求我們的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)密、可靠。課題實(shí)例來(lái)自生產(chǎn)、生活、要處理及注意的有關(guān)問(wèn)題我們都向?qū)W生交待清楚，引導(dǎo)學(xué)生具體的處理辦法、解決方法步驟、方向。通過(guò)多個(gè)實(shí)例的學(xué)習(xí)、實(shí)踐與積累，學(xué)生能逐漸地提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力。指導(dǎo)老師把PLC技術(shù)應(yīng)用控制電路分為四個(gè)單元，每個(gè)單元中的幾個(gè)實(shí)例都是以某個(gè)重點(diǎn)指令的應(yīng)

95、用為主線。應(yīng)用程序由簡(jiǎn)單到復(fù)雜。這樣，通過(guò)一個(gè)單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生已將該單元的重點(diǎn)指令很深刻地留在腦海中。他們靈活應(yīng)用指令的能力會(huì)逐步增強(qiáng)。課題式教學(xué)中通過(guò)恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，就能逐步提高學(xué)生的編程能力，應(yīng)用PLC的能力。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高了我的意志力和品質(zhì)力，提升了自己的忍耐力，懂得了怎樣緩解壓力，學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考、邏輯思維、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法。這是我們希望看到</p><p>　　雖然畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，

96、過(guò)程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富。通過(guò)與于老師的溝通和交流，我了解到此系統(tǒng)的適用條件，此設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，以及各種器件適用性。我的能力也得到了提高，提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了很多經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來(lái)，也必然會(huì)讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。最終按質(zhì)按量完成本次設(shè)計(jì)。我的收獲是很難用語(yǔ)言來(lái)描述的。</p><p>　　非常感謝老師的指導(dǎo)與幫

97、助。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。無(wú)論P(yáng)LC控制電梯系統(tǒng)怎么復(fù)雜，我都采用了一些新的技術(shù)和設(shè)備。它們有著很多的優(yōu)越性，但也存在一定的不足，這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。比如我的設(shè)計(jì)在怎么能夠更大限度的滿足乘客乘坐時(shí)的舒適感方面處理得不是很理想，這讓我感到很遺憾。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，面對(duì)問(wèn)題，才有可能解決問(wèn)題。不足和遺憾不會(huì)給我打擊只會(huì)更好的鞭策我前行，今后我更會(huì)關(guān)注新技術(shù)

98、新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭(zhēng)取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識(shí)，更好的為社會(huì)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。</p><p>　　最后我們知道，適度的壓力是動(dòng)力的泉源。為使學(xué)生能積極參與，我們?nèi)握n老師應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中實(shí)行單元過(guò)關(guān)制度來(lái)增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的適度緊迫感。每個(gè)課題教學(xué)的最后環(huán)節(jié)是課題小測(cè)驗(yàn)，測(cè)試內(nèi)容與課題大至雷同。一單元結(jié)束時(shí)進(jìn)行一次單元綜合測(cè)驗(yàn)。實(shí)施單元過(guò)關(guān)制度后，學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭更足了。曾有這樣一個(gè)事例：一名學(xué)生在單元過(guò)關(guān)小測(cè)后，突然停

99、下正在參與的足球比賽，跑到筆者身邊來(lái)，求證他剛想到的解題思路是否正確。當(dāng)他得到肯定的答復(fù)時(shí)，高興得手舞足蹈。由此可見(jiàn)，任課老師應(yīng)通過(guò)單元測(cè)驗(yàn)，給予學(xué)生適度的學(xué)習(xí)壓力，使學(xué)生有較大的動(dòng)力，學(xué)習(xí)效果好。通過(guò)測(cè)試來(lái)檢查學(xué)生對(duì)課題的掌握情況，以及時(shí)地查漏補(bǔ)缺，也是教學(xué)工作必不可少的環(huán)節(jié)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王永華《現(xiàn)代電

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