现代电气控制技术
课程设计报告
学校：哈尔滨理工大学荣成学院院系：电气信息系
班级：电气10-3
学号：1030070332
姓名：高丽媛
课题H 搅动泵自动控制系统
目录
课题H 搅动泵自动控制系统 (2)
一、课题背景 (3)
1、设备简介 (3)
2、设备设计要求 (3)
3、技术难点 (3)
4、设计过程中应遵循的原则 (3)
二、元器件目录清单 (4)
1、电器元件的选用 (4)
2、所需主要器件 (5)
三、电气原理图 (6)
1、主电路 (6)
2、显示部分电路图 (6)
3、控制部分电路图 (7)
四、工艺设计 (7)
五、说明书 (8)
1、操作说明 (8)
2、电路中部分接线的说明 (8)
六、课设心得 (8)
一、课题背景
1、设备简介
很多铁质零件在涂漆前其表面都涂有一层电泳漆，这样既能防止氧化生锈，又能牢固地吸附涂在其表面上的油漆。而在铁质零件涂电泳漆时，电泳槽内有一搅动泵时而运转时而停止，这样既经济又节能，还可以达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。
2、设备设计要求
○1、电动机功率为7.5kW；电机为全压起动且为正反方向旋转。
○2、每次起动时先正转2分钟然后反转2分钟，连续工作20分钟后停止工作，停止搅动15分钟后再次起动电机进行搅动工作。
○3、电机应有相应的保护措施及总停控制。
○4、系统要求有电源指示、运行指示、电流指示及电压指示。
3、技术难点
由于设计过程中遇到的各种问题，综合考虑各方面因素，技术难点大致有以下几个方面：
○1、控制电压按控制要求选择，符合标准等级。在控制线路简单，不需经常操作。安全性要求不高时，可以直接采用电网电压即交流380V或220V。当考虑安全要求时应采用控制变压器将控制电路与主电路电气上隔离开。显示电路采用24V安全电压。晶体管无触点开关一般需要直流24V电压。基于此要注重对电机、变压器的选取。
○2、选择器件时器件之间的兼容性器件的规格、成本、维修、更换等都需要认真考虑。
○3、正常情况下如何做到尽可能减少通电电气数量，以利于节约能源、延长电气元件寿命、减少故障也成为技术难点。
○4、合理使用电器触点。接触器、时间继电器往往触点不够用，可以增加中间继电器来解决。
○5、合理安排电器触点。避免因电器动作时间有差别造成“触点竞争”。避免因操作不当造成“误动作”。避免因某个元器件损坏造成“短路”。避免出现“寄生回路”。
4、设计过程中应遵循的原则
在电气控制系统的设计过程中，通常应遵循以下几个原则：
○1、最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求。生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据。这些要求常常以工作循环图、执行元件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供。对于有调速要求的场合，还应给出调速技术指标。其他如起动、转向、制动、照明、保护等要求，应根据生产需要充分考虑。
○2、在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济合理，不要盲目追求高指标，造成不必要的高投资。
○3、妥善处理机械与电气关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的，要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用和维护等方面协调处理好二者关系。
○4、正确合理地选用电器元件，以实用为原则。选用新型号电器可以提高可靠性、减小体积，尽可能不要选用旧型号电器。
○5、确保电气设备安全性、可靠性高兼顾设备使用和维护方法。
二、元器件目录清单
1、电器元件的选用
○1、电动机的选择
传输线为一般中小型设备，负载为一般任务、设备无特殊要求，选用经济、简单、可靠且具有防止灰尘、铁屑或其他杂物侵入的特点的Y160L-8全封闭自扇冷式龙兴三相异步电动机，B级绝缘、额定电压380V、额定电流17.7A、频率50HZ、额定功率7.5KW。
○2、熔断器的选择
在电气设备正常运行时，熔断器不应熔断，在出现短路时应立即熔断。在电流发生正常变动、电动机启动时，熔断器不应熔断。在用电设备持续过载时，应延时熔断。对熔断器的选用主要包括类型和熔体额定电流的确定。熔断器的额定电压要大于或等于电路的额定电压，额定电流根据负载的保护特性和短路电流的大小来选择。YL160-8电动机为感性负载，起动电流为额定电流的5.5倍，根据笼型电动机其熔断器的额定电流为，单台电动机 INF=(1.5-2.5) INM，得INF≥26.55A。选择RL6-63，额定电压为500V，熔断器额定电流为63A，熔断体额定电流为35A。对于指示灯负载，熔体的额定电流应略大于或等于负载电流选用RL6-25，熔断体额定电流为2A。
○3、接触器的选择
根据接触器所控制负载的工作任务、控制对象的工作参数和控制回路电压来选择。传输带中交流接触器控制的电动机负载为一般任务且是断续周期工作制，故只要使选用的接触器的额定电压和额定电流等于或稍大于电动机的额定电压和电流即可。选用CJ10-20。
○4、热继电器的选择
选择热继电器作为电动机的过载保护时，应使选择的热继电器的安秒特性位于电动机的过载特性之下，并尽可能地接近甚至重合，以充分发挥电动机的能力，同时使电动机在短时过载和启动瞬间【(4~7)IN电动机】时不受影响。电动机的过载保护时应选用带断相保护装置的热继电器。根据热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流来确定热继电器的型号，热继电器的热元件额定电流应略大于电动机的额定电流。选用JR20-63、热元件号为2U。
○5、中间继电器的选择
电磁式中间继电器实质上是一种电磁电压继电器，其特点是触头多、触头容量较大，额定电流5A~10A，和动作灵敏，动作时间小于0.05S。其主要用途为当其他继电器的触头对数或触头容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触头数或触头容量，起到中间转换作用。由于中间继电器只要求线圈电压为零时能可靠释放，对动作参数无要求，所以没有调节装置。
○6、时间继电器的选择
时间继电器是指从接受信号到执行元件，触头动作有一定时间间隔的继电器。其特点是接收信号后，执行元件能够按照预定时间延时工作，广泛应用于工业及家用电器等自动控制中。时间继电器概括起来可分为电气式和机械式两大类。电气式时间继电器有电磁阻尼式、电动式、电子式时间继电器，机械式时间继电器有空气阻尼式、钟表式时间继电器等。按延时方式又分为，通电延时型、断电延时型和带瞬动触电的通电延时型。
2、所需主要器件
三、电气原理图
1、主电路
设计方法：
电路通过熔断器、开关、交流接触器、热继电器等元件控制电机的正转、反转、启停等状态。同时主电路还能完成电流指示及电压指示的功能。主电路通过两个交流接触器构成，使起动电机正、反转进行搅动工作，从而达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。再通过过载保护器对电机起过载保护。当使用电器有短路和超负荷工作时，过载保护器会断开电源，保护电器故障进一步扩大。作为线路和设备的通断装置，并且起到线路的作用，当线路电流过大的时候，会自动脱扣从而避免电流过大损坏设备和线路。主电路图如图所示。
2、显示部分电路图
设计方法：
对于简单的线路控制,如搅动泵电路,一般采用分析法, 分析设计法是根据控制要求选择一些成熟的典型基本环节来实现控制要求，而后再逐步完善线路功能的一种方法，并适当配置联锁和保护等环节，使其组合成一个整体，成为满足控制要求的完整电路。控制电路可分为两部分 一部分为显示检测部分 另一部分为实质控制部分。显示部分主要由熔断器、控制开关及灯泡组成。主要用于检测电动机的工作状态。P1用来显示搅动机是否处于工作状态，而P2用来显示电动机是否在处于转动状态。显示部分电路图如下图所示。当电路通电后，小灯泡HL1立即点亮用来显示电源已连接。当电动机处在正转或反转时，KM1或KM2分别闭合导致小灯泡HL2点亮，而当电动机停止转动时，小灯泡HL2熄灭。如此便完成了控制电路的显示部分。
3、控制部分电路图
设计方法：
控制部分的电路就相对复杂一些了。主要用来完成电机每次起动时先正转2
分钟然后反转2分钟、连续工作20分钟后停止工作、停止搅动15分钟后再次起动电机进行搅动工作的要求。其原理是这样的，按下按钮SB1，KA1得电，KA1自锁，KA1触头闭合。KM1得电开关KM1闭合，电机得电正转运行。常闭开关KM1断开，两个延时开关KT1开始计时两分钟，两分钟后分别断开和闭合。之后线圈KM2 、KT2、KA2得电，KA2自锁，KA2触头闭合。常闭开关及常开开关KM2分别闭合及断开，分别实现互锁和电动机反转功能。两个延时开关KT2开始计时两分钟，两分钟后分别断开和闭合，实现有反转到正转的转换。而电机的启动和停止控制则由最右边的部分来完成。当开关KM1闭合时，线圈KT3、KA3得电，KA3自锁，KA3触头闭合。延时开关KT3开始计时二十分钟，二十分钟后闭合。之后线圈KT4、KA4得电，KA4自锁，KA4触头闭合。延时开关KT4开始计时十五分钟，十五分钟后闭合，由此便实现了电动机的启动和停止控制。
控制电路的保护环节：
○1、短路保护由FU1、FU2分别实现主电路与控制电路的短路保护。
○2、过载保护由热继电器实现电动机的长期过载保护。
○3、欠压和失压保护 当电源电压严重下降或电压消失时，接触器电磁吸力急剧下降或消失，衔铁释放，各触电复原，断开电动机电源，电动机停转。由具有自保电路的接触器控制来实现欠压失压保护。
○4、电动机的接地保护，接电线PE。
四、工艺设计
五、说明书
1、操作说明
○1、闭合低压断路器，又叫自动空气开关，主电路和控制电路供电，指示灯HL3点亮。
○2、当按下SB2后，线圈 KM1得电，进而KM1线圈自锁、KT3开始计时，电动机M1运行。与此同时，KM1辅助触点闭合KT1开始计时、灯HL1点亮。2分钟过后KT3常闭触点断开KM1断电，电机停止运转、灯HL1熄灭。与此同时KT3常开触点闭合KM2得电，电机开始反转、KT4同时也开始计时，灯HL2点亮。2分钟过后KT4常闭断开，电机停止反转，灯HL2熄灭。KT4常开闭合，电机开始正转以此循环。
○3、20分钟过后KT1常闭断开电机不能继续正转.同时KT1常开触点闭合，KT2得电开始计时。15分钟后KT2常闭触点断开，同时常开触点闭合，KM1得电同时自锁、KT1、KT3也开始计时。依次循环达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。
2、电路中部分接线的说明
○1、电动机的接地，为了保证工作人员的安全，将电动机的金属外壳用导线接地即保安接地。
○2、电路中涉及的接地装置均接在PE线上，PE线是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。
六、课设心得
通过这次课程设计，我复习了上学期学习的工厂电气控制设备这一科目，并且了解了如何运用所学知识来进行课题设计。在电工配盘这个过程中，锻炼了电工应有的整洁、谨慎、有序的品质，并且将所学理论知识投入了实践，锻炼了动手能力，很有成就感。在配盘过程中，刚开始的时候把线接错了，后来经过仔细核对电路，更正了接线。这让我意识到接电路的时候应该小心仔细，同时也应该注意安全问题。这次课程设计为我今后工作实践打下了基础。
水泵自动化控制系统使用说明书 一、························概述 乌兰木伦水泵自动化控制系统是由常州自动化研究所针对乌兰木伦矿井下排水系统的实际情况设计的自动控制系统。通过该系统可实现对水泵的开停、主排水管路的流量、水泵排水管的压力、水仓的水位等信号的实时监测，并能通过该系统实现三台主水泵的自动、手动控制并和KJ95监控系统的联网运行，实现地面监控。 基本参数： 水泵： 200D43*3 3台（无真空泵） 扬程120米流量288米3/小时 主排水管路直径 200mm 补水管路直径 100mm 水仓： 3个 水仓深度分别为： 总容量： 1800米 3 主电机： 3*160KW 电压：AC660V 启动柜控制电压： AC220V 220变压器容量： 1500VA 二、系统组成 本控制系统主要由水泵综合控制柜，电动阀门及传感器三大部分组成。参见“水泵控制柜内部元件布置图：。 1、水泵综合控制柜是本系统的控制中心，由研华一体化工控机、数据采集板、KJ95分站通讯接口、中间继电器、控制按钮及净化电源及直流稳压电源组成。 其中，净化电源主要是提供一个稳定的交流220V电压给研华一体化工控机，以保证研华一体化工控机的正常工作，直流稳压电源主要提供给外部传感器、中间继电器及数据采集板的工作电源。 控制按钮包括方式转换按钮、水泵选择按钮及手动自动控制按钮，分别完成工作方式的转换、水泵的选择及水泵的手动和自动控制。本控制柜共有40个按钮，从按钮本身的工作形式来说这些按钮有两种，一种为瞬间式，即按钮按下后再松开，按钮立刻弹起，按钮所控制的接点也不保持；另外一种为交替式，即按钮按下后再松开按钮，按钮并不立刻弹起，而是再按一次后才弹起，按钮所控制的接点保持（如方式转换按钮、水泵选择按钮等）。 中间继电器采用欧姆龙公司MY4型继电器，主要完成信号的转换和隔离。另外，还对
煤矿主排水泵自动化控制系统探索 煤矿主排水泵自动化控制系统探索 煤矿主排水泵自动化控制系统探索 2019-10-03 自动化论文 煤矿主排水泵自动化控制系统探索 摘要：煤矿井下进水严重威胁着综采工作面的安全生产。在分析传统排水系统的基础上，将其改造为基于PLC的主排水自动控制系统，详细说明了该系统中水位监测系统这一子系统的设计，完成了对该系统的硬件和软件设计，并在实际应用中取得了良好的效果。 关键词：煤矿；主排水泵；改造；PLC；效率 我国对综采工作面的排水工作研究相对滞后。据统计表明，我国仍有部分企业基于人工判断工作面水位增长的速度，不能及时根据水位变化情况实现对主排水泵的精确控制[1]。因此，传统主排水泵的控制方法严重威胁着综采工作面安全。故以某煤矿中央泵房的主排水系统为研究对象对主排水泵的控制方法进行改造，设计一套高效、自动控制的主排水系统，并对其实际应用效果进行分析。 1水位监测系统的设计 1.1主排水系统简介 该煤矿中央泵房的主排水系统包括5台主排水泵。其中，1台泵为在用泵，3台
泵为备用泵，剩余1台泵为检修泵。该主排水系统及其各泵支路的结构如图1所示。 1.2水位监测原理分析 水位监测主要是基于压力传感器所实现的，其原理图如图2所示。该传感器内部总共有4个电桥。当其所承受的压力为0时，4个电桥处于相对平衡的状态，所输出的电压信号为0。将其置于水中，由于水压的作用，电桥的平衡被打破，而且水位越高，压力越大，其输出的电压值越大，即输出电压值与水位高度是成正比的关系[2]。 1.3水位监测系统的硬件组成 水位监测系统的主要功能是实现对主水仓水位的监测，当水位超过一定限值时在发出报警的同时控制主排水泵的启动。因此，水位监测系统的硬件主要包括传感器、转换器、PLC以及接口等。系统将传感器采集到的.水压信号转换为电信号输送至PLC中，并与PLC中的预设值进行比较，一旦发现超出预设值即发出报警。 2主排水泵自动控制系统的设计 2.1功能需求 1）实现对主排水泵的自动控制。系统能够根据实时水位实现对主排水泵的启动、停止操作等控制。2）实现对主排水泵的手动控制。当系统需要检修或PLC失效时，做作业人员可以根据检修的要求，任意控制一台主排水泵的停止与运行，并要求在手动控制状态每台泵处于相互独立的状态。3）实现水泵的自动轮换和调用。当系统监测到某台水泵开启的次数已经达到其检修的要求，系统会自动将该水泵从轮换阵容中剔除；水泵在每次启动或停止工作时均必须确保出水闸处于关闭状态。4）报警功能。当PLC控制系统不能正常工作时，系统将自动发出报警，
泵站自动控制系统 【摘要】本文提出了一种以可编程控制器（PLC）为核心的泵站水泵控制方案。在该方案中，各台水泵平等地投入使用，并通过对各台水泵运行情况的记录，令运行较少的水泵优先启动，实现了对各台水泵的均衡使用。 【关键词】PLC；泵站；水位控制；均衡使用 1.引言 泵站在污水处理、城市排涝中都是必不可少的环节，而可编程控制器（PLC）以其出色的可靠性和抗干扰性常常被用作泵站的控制系统核心。目前泵站水泵的自动控制一种是在集水井安装超声波液位计，超声波液位计将集水井中的水位信号送给PLC，有PLC自动控制水泵的运行，另一种控制方式是在集水井中安装水位开关，将水位开关送给PLC，到预先设置好的水位后自动开/停污水泵[1] 。一般来说，泵站会设有备用水泵，以便在主水泵出现故障的时候维持泵站的正常运行。但若备用水泵在水中长期不运行，则电机的绝缘性能会下降，影响水泵的正常运行及使用寿命，而主水泵长期运行也会令其故障频率上升，各台水泵使用不均匀也会使总的维修成本增加。之前也有人提出了一个设计方案，使得各水泵轮流启动，互为备用，但该系统依然无法让各水泵均衡地投入使用[2]。本文设计了一个泵站水泵控制系统，在此系统中，各台水泵的地位是平等的，不存在固定的备用水泵，各台水泵均衡地投入使用。 某泵站目前有三台水泵，分别为一、二、三号泵。在正常情况下，两台水泵同时运行就能满足最大泵水量的要求，剩下一台作为备用水泵，但当水位超过警戒线时，三台水泵都要投入运行。 S1、S2、S3、S4、S5、S6为水位开关，当其浸入水中时处于接通状态（ON），在水面之上时为断开状态（OFF）。6个开关的安装位置由高到低依次是S6、S5、S4、S3、S2、S1。 2.控制要求 （1）当水位到达S2时，启动一台水泵，水位到达S4时启动两台水泵，水位到达警戒水位S6时，三台水泵都要运行；当水位依次回落到停止水位S5、S3、S1时，相应地停止一台泵，两台泵，三台泵。 （2）三台水泵的实际运行时间要尽量均衡，不能出现水泵之间累计运行时间相差悬殊的情况。 3.系统实现 3.1 详细分析
一、设计任务与要求 设计搅动泵自动控制系统要满足以下要求： 1、电动机功率为7.5kw；电机为全压起动且为正反方向旋转。 2、每次起动时先正转2分钟然后反转2分钟，连续工作20分钟后停止工作，停止搅动 15分钟后再次起动电机进行搅动工作。 3、电机应有相应的保护措施及总停控制。 4、系统要求有电源指示、运行指示、电流指示及电压指示。 达到以下的作用：铁质零件能防止氧化生锈，能牢固地吸附涂在其表面上的油漆。而在铁质零件涂电泳漆时，电泳槽内有一搅动泵时而运转时而停止，这样既经济又节能，还可以达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。 二、方案设计与论证 方案1 搅动泵自动控制系统由PLC和变频器组成的 搅动泵控制系统的主回路接线图
方案2 由交流接触器、时间继电器、空气滤清器控制的系统 两种方案主电路的接法都是一致的，只是控制系统选择不同。通过不同的控制系统达到一致的目的，两种各自有各自的利与弊。先说方案1：要求设计者要充分的了解PLC这个软件的使用和功能，还有了解变频器的使用，而且用到编程；再说方案2:该方案只要了解交流接触器、时间继电器、空气滤清器的功能与使用，综合结合这三种电器。由上可以看出采用方案2 较简单、容易实现，所以我选方案2. 二、单元电路设计 1.主电路接法与图形
主电路通过两个交流接触器构成，使起动电机正、反转进行搅动工作，从而达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。再通过过载保护器对电机起过载保护。当使用电器有短路和超负荷工作时，过载保护器会断开电源，保护电器故障进一步扩大；作为线路和设备的通断装置，并且起到线路的作用，当线路电流过大的时候，会自动脱扣，从而避免电流过大损坏设备和线路。 2.控制电路的接法与图形 通过使用时间继电器、控制开关与交流接触器达到以下目的:每次起动时先正转2分，然后反转2分钟，连续工作20分钟后停止工作，停止搅动15分钟后再次起动电机进行搅动工作。电机应有相应的保护措施及总停控制。
本水泵自动控制器是全电子智能化的水泵控制设备。它根据所检测到的水源状态，管道用水量和管道压力变化等数据去启动与停止水泵.能完全替代由压力罐、压力开关、缺水保护装置、止回阀、四通等所构成的传统系统。带电部分与管道的完全隔离和高密封性的控制箱使该控制器拥有了传统系统所无法比似的 安全性，集成化的设计使您在安装时能节省更多的时间与材料。 适用于家庭、单位供、排水系统和庭院花圃灌溉及棚栽植物浇灌的自动化。自动保持管道内压力。打开水阀时自动接通水泵电源、关闭水阀或水源缺水时自动断开水泵电源。 一．水泵自动控制器：又叫压力控制器。它能自动控制各种水泵的开关。它不仅噪音低，有利于保护环境，而且信誉良好，经久耐用…… 二．水泵自动控制器的用途：自动控制水泵的开和关，有效保持水循环系统的压力。 三.水泵自动控制器的好处： 1、代替传统的水箱系统。 2、根据开关水龙头来启动和停止水泵。 3、在供水期保持恒定的压力，即水流的速度基本恒定。 4、在缺水时候停止水泵，保证了水泵在缺水情况下不空转。 5、减少水击的影响。 四.水泵自动控制器的适用范围： 1、灌溉用水泵。
2、水井用水泵。 3、小区供水系统。 4、化工方面，强腐蚀性禁用。 5、摩托艇水循环系统。 6、汽车等的清洗用水泵。 五.与压力开关相比，水泵自动控制器的好处： 第一：寿命。机械开关可以使用1万到3万次，自动开关可以使用30万次 第二：安全。机械开关在使用中会出现冒火花等危险现象，自动开关安全可靠 第三：性能。机械开关是水泵频繁启动，影响水流稳定性，自动开关可以保持水流的稳定性 第四：环保。机械开关配套的压力罐长期使用会产生锈，对人体危害很大，自动开关则环保无危害 第五：保护。机械开关不能自动保护水泵，自动开关可以进行缺水保护，防止水泵无水空转，烧毁电机 第六：普适。机械开关只可以陆上使用，自动开关可以拓展到水下 第七：无噪音。机械开关噪音很大，自动开关噪音基本忽略不计 第八：自动开关可以代替传统水箱系统
毕业设计（论文） （成教） 题目：基于PLC的抽水泵控制系统设计 院(系)：机电工程学院 专业：机械制造与自动化 姓名： 学号：72 指导教师： 二〇一四年一月二十日
毕业设计（论文）任务书
毕业设计(论文)进度计划表 日期工作内容执行情况指导教师签字 2013.11.28-2013.12.20查找资料，选题2013.12.22-2014.1.31完成论文的初稿2014.2.1-2014.3.15完成论文二稿的写作 2014.3.16-2014.4.5完成论文的终稿及格式修 改 2014.4.6-2014.4.20定稿，打印论文，做好评阅 的准备 2014.4.21-2014.4.25论文评阅 教师对进度计划 实施情况总评 签名 年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。
毕业设计(论文)中期检查记录表 学生填写毕业设计(论文)题目:基于PLC的抽水泵控制系统设计 学生姓名:学号：08 专业：机械制造与自动化 指导教师姓名:职称: 检查教师填写毕业设计(论文)题目工作量饱满一般不够毕业设计(论文)题目难度大适中不够毕业设计(论文)题目涉及知识点丰富 比较丰 富较少毕业设计(论文)题目价值 很有价 值一般价值不大学生是否按计划进度独立完成工作 任务 学生毕业设计(论文)工作进度填写情况 指导次数 学生工作态度认真一般较差其他检查内容： 存在问题及采取措施: 检查教师签字:年月日 院（系）意见 (加盖公章):年月日
摘要 基于PLC的矿井排水监控系统现场控制部分是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测，并对有关环节加以控制，是保护、采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要设施。本文主要介绍了一种基于西门子S7-300PLC的矿井下排水泵自动控制系统的设计方法和思路。西门子S7-300型PLC 给出了矿井下排水系统的传感器及执行机构的配置方案、通信网络结构和系统功能设计，实现了对水泵进行自动控制，水位监测、自动启停水泵、故障自诊断等功能；同时也实现了水泵运行的合理调度，提高了设备利用率，达到了节能增效的效果，并能与上位机通讯，实现远程控制和在线监测，提高了煤矿自动化水平和安全性。 关键词：矿井排水监控系统远程控制PLC西门子S7-300
现代电气控制技术课程设计报告 学校：理工大学荣成学院院系：电气信息系 班级：电气10-3 学号：1030070332 姓名：高丽媛
课题H 搅动泵自动控制系统 目录 课题H 搅动泵自动控制系统 (2) 一、课题背景 (3) 1、设备简介 (3) 2、设备设计要求 (3) 3、技术难点 (3) 4、设计过程中应遵循的原则 (3) 二、元器件目录清单 (4) 1、电器元件的选用 (4) 2、所需主要器件 (5) 三、电气原理图 (6) 1、主电路 (6) 2、显示部分电路图 (6) 3、控制部分电路图 (7) 四、工艺设计 (7) 五、说明书 (8) 1、操作说明 (8) 2、电路中部分接线的说明 (8) 六、课设心得 (8)
一、课题背景 1、设备简介 很多铁质零件在涂漆前其表面都涂有一层电泳漆，这样既能防止氧化生锈，又能牢固地吸附涂在其表面上的油漆。而在铁质零件涂电泳漆时，电泳槽有一搅动泵时而运转时而停止，这样既经济又节能，还可以达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。 2、设备设计要求 ○1、电动机功率为7.5kW；电机为全压起动且为正反方向旋转。 ○2、每次起动时先正转2分钟然后反转2分钟，连续工作20分钟后停止工作，停止搅动15分钟后再次起动电机进行搅动工作。 ○3、电机应有相应的保护措施及总停控制。 ○4、系统要求有电源指示、运行指示、电流指示及电压指示。 3、技术难点 由于设计过程中遇到的各种问题，综合考虑各方面因素，技术难点大致有以下几个方面： ○1、控制电压按控制要求选择，符合标准等级。在控制线路简单，不需经常操作。安全性要求不高时，可以直接采用电网电压即交流380V或220V。当考虑安全要求时应采用控制变压器将控制电路与主电路电气上隔离开。显示电路采用24V安全电压。晶体管无触点开关一般需要直流24V电压。基于此要注重对电机、变压器的选取。 ○2、选择器件时器件之间的兼容性器件的规格、成本、维修、更换等都需要认真考虑。 ○3、正常情况下如何做到尽可能减少通电电气数量，以利于节约能源、延长电气元件寿命、减少故障也成为技术难点。 ○4、合理使用电器触点。接触器、时间继电器往往触点不够用，可以增加中间继电器来解决。 ○5、合理安排电器触点。避免因电器动作时间有差别造成“触点竞争”。避免因操作不当造成“误动作”。避免因某个元器件损坏造成“短路”。避免出现“寄生回路”。 4、设计过程中应遵循的原则 在电气控制系统的设计过程中，通常应遵循以下几个原则：
正龙煤业城郊煤矿主排水泵房智能化控制系统 技术协议 甲方：河南省正龙煤业有限公司城郊煤矿 乙方：徐州上若科技有限公司 根据矿井自动化控制系统的发展需要，对城郊煤矿副井底主排水泵房进行智能化控制系统改造，经甲、乙双方充分技术探讨、方案协商，达成如下技术协议： 一、遵守的主要现行标准及规范 《煤矿安全规程》2009版 MT/T 1004-2006 《煤矿安全生产监控系统通用技术条件》 MT/T 1006-2006 《矿用信号转换器》 MT/T 1008-2006 《煤矿安全生产监控系统软件通用技术条件》 MT/T 1002-2006 《煤矿在用主排水系统节能监测方法和判定规则》 MT 381-2007 《煤矿用温度传感器通用技术条件》 AQ 1029-2007 《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》 AQ 1043-2007 《矿用产品安全标志标示》 二、现场设备情况 （1）水泵 MD580-70×8型，10台，流量580m3/h，扬程560m。 （2）电机 Y500-4型，10台，功率1250kW，额定电压6kV，额定电流143.1A，转速1480转/分。 （3）排水阀门 Z941H-64型 DN250 Pg64，手动操作。 （4）排水管路 Φ426×14 3趟。 （5）抽真空方式
射流方式，射流泵DSP-3型，射流阀DN25-64型，吸水阀DN20-64型。 （6）开关柜型号：KYGC-Z型，10台（保护器为DL型） （7）水仓 共3个，通过配水阀与吸水井相通。 三、系统技术要求 1．系统总体要求 城郊煤矿副井底主排水泵房智能化控制系统采用工业以太网、现场总线技术和可编程控制技术，对主排水系统进行在线监测和水泵自动化操作控制，实现水泵的各项运行参数在线实时监测、统计和显示，通过智能专家系统使水泵始终处于高效率的安全运行状态，通过故障参数进行分析、预警，防止事故发生。同时，可根据操作员指令或预定控制程序，自动完成水泵的定时启动、定水位启动、自动切换启动、智能经济运行等操作，自动控制分时运行、削峰填谷，实现水泵的高效经济运行和现场无人值守运行功能。系统既可现场就地操作控制，也可远程操作控制，当控制系统出现故障（即所有水泵均不能自动运行）时，可切换至手动方式（由水泵司机人工操作）启动水泵，确保主排水系统正常启动运行。乙方提供给甲方的矿井主排水智能化控制系统，必须达到以下技术要求和功能： 1、具有优先控制功能：系统根据检测的水泵历史工况数据使流量最大，吨/百米电耗最低的水泵优先启动。 2、正常情况下，根据小井水位（或水仓水位）系统能自动控制水泵启动、停运台数。当水仓水位高于警戒值（还没有达到安全极限值）需要启动两台水泵或两台以上水泵时，系统则应根据历史检测的水泵工况数据，优先依次启动流量大、吨/百米电耗低、压力（扬程）和流量与第一台在用水泵工况相接近的水泵。当水位低于临界水位需要停运一台或二台及以上的正在运行的水泵时，则应根据历史检测数据，优先依次停运流量较小、吨/百米电耗较高、压力（扬程）和流量相对较低的水泵。当水位排至最低水位时，所有水泵应自动停止运行。 非正常排水（排水抗灾或有淹井危险）时，应具有依次启动主排水泵房所有水泵的自动监测监控功能。 3、水位监测监控传感器采用超声波传感器，安装在与水仓相连的吸水小井内，且根据水位监测的实际情况，具有自动控制水泵依次启动运行或依次停运的
抽水泵的PLC控制系统设计 方案 1.1 概述 随着计算机控制技术的迅速发展，以微处理器为核心的可编程序控制器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，普遍应用于各行各业的自动化控制领域。当然煤炭行业也不例外，但是目前许多矿井下主排水系统还采用人工控制，水泵的开停及选择切换均需人工完成，完全依赖于工人的技术、经验和责任心，也预测不了水位的增长速度，做不到根据水位和其他参数在用电的峰谷期自动开停水泵，这将严重影响煤矿自动化管理水平和经济效益，同时也容易由于人为因素造成各种安全隐患。 在煤矿矿井建设和生产过程中，随时都有各种来源的水涌入矿井，为保证煤矿的生产安全，必须及时将涌出的矿井水快速地排放到地面，矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的水，而且在遭到突然涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下，还要抢险排水，因此煤矿主排水系统能否正常运行直接关系到矿井的安全生产。因此，矿井排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的，排水泵的安全可靠运行对保证矿井安全生产起着非常重要的作用。 目前，矿井排水系统普遍采用人工操作，存在着人员劳动强度大、电机启停时间长、水泵运行效率低等诸多问题，如何实现煤矿井下排水泵的自动控制和无人值守，并满足煤矿生产调度综合自动化的要求，便成为当前急需解决的问题。针对当前煤矿排水系统的实际情况，本文提出一种实现煤矿井下主排水系统的设计方案，并对其工作原理和结构做一扼要介绍。 1.2 工作原理 煤矿井下排水泵自动控制系统通过检测水仓水位和其它参数，控制水泵轮流工作与适时启动备用泵，合理调度水泵正常运行。系统通过触摸屏以图形、图像、数据、
文字等方式，直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、电机工作电流、电机温度、轴承温度、排水管流量等参数，并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点，并可节省水泵的运行费用。 1.3 系统组成 整个自动控制系统由数据自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部分组成。 （1）数据自动采集与检测 数据自动采集与检测主要分为两类：模拟量数据和数字量数据。 模拟量检测的数据主要有：水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、3趟排水管流量；数字量检测的数据主要有：水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力。 数据自动采集主要由PLC实现，PLC模拟量输入模块通过传感器连续检测水仓水位，将水位变化信号进行转换处理，计算出单位时间不同水位段水位的上升速率，从而判断矿井的涌水量，控制排水泵的启停。电机电流、水泵轴温、电机温度、排水管流量等传感器与变送器，主要用于监测水泵、电机的运行状况，超限报警，以避免水泵和电机损坏。PLC的数字量输入模块将各种开关量信号采集到PLC中作为逻辑处理的条件和依据，控制排水泵的启停。 在数据采集过程中，模拟量信号的处理是将模拟信号变换成数字信号（A/D转换），其变换速度由采样定律确定。一般情况下，采样频率应为模拟信号中最高频率成分的2倍以上，这样经A/D变换的精度可完全恢复到原来的模拟信号精度。A/D变换的精度取决于A/D变换器的位数。如5V电压要求以5mV精度变换时，精度为5mV/5V=0.1%,即 1/1000十进制的1000用二进制表示时要求为10位,而本系统所采用的A/D模块分辨率为16bit,其精度在±0.05%以上，该精度等级足以满足控制系统要求。同时，PLC所采用的A/D模块均以积分方式变换，可使输入信号的尖峰噪音和感应噪声平均化，适用于噪音严重的工业场所。
唐山学院 电气控制课程设计 题目搅动泵自动控制系统 系 (部) 信息工程系 班级 09电本3班 姓名张敏 学号 4090208321 指导教师吴铮 2012年 7 月 2 日至 7 月 6 日共 1 周 2012 年 7 月 7日 课程设计成绩评定表
目录 引言 (1) 1设计任务与要求 (2) 1.1设计任务 (2) 1.2设计要求 (2) 2电路设计与分析 (3) 2.1控制线路的设计 (3) 2.2搅动泵自动控制系统的工艺要求 (3) 2.3电气控制总体电路图 (4)
2.4电路工作情况 (4) 2.4.1主电路的分析 (4) 2.4.2控制电路的分析 (5) 2.5电源和行程显示 (6) 2.6控制电路的保护环节 (7) 3电器元件的选用 (8) 3.1电动机的选择 (8) 3.2熔断器的选择 (8) 3.3接触器的选择 (8) 3.4热继电器的选择 (8) 3.5中间继电器的选择 (8) 3.6 所用控制原件清单 (9) 4AUTOCAD简介 (10) 4.1AutoCAD介绍 (10) 4.2AutoCAD2004的主要功能 (10) 4.3绘图流程 (11) 5 心得与体会 (13) 参考文献 (14) 附录1 (15) 附录2 (16)
引言 电气控制技术是以各类电动机为动力的传动装置与系统为对象，以实现生产过程自动化的控制技术。电气控制系统是其中的主干部分，在国民经济各行业中的许多部门得到广泛应用，是实现工业生产自动化的重要技术手段。 随着科学技术的不断发展、生产工艺的不断改进，特别是计算机技术的应用，新型控制策略的出现，不断改变着电气控制技术的面貌。在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在操作上，从笨重发展到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。现代电气控制技术综合应用了计算机技术、微电子技术、检测技术、自动控制技术、智能技术、通信技术、网络技术等先进的科学技术成果。 作为生产机械动力的电机拖动，经历了漫长的发展过程。20世纪初，电动机直接取代蒸汽机。开始是成组拖动，用一台电动机通过中间机构（天轴）实现能量分配与传递，拖动多台生产机械。这种拖动方式电气控制线路简单，但机构复杂，能量损耗大，生产灵活性也差，不适应现代化生产的需要。20世纪20年代，出现了单电机拖动，即由一台电动机拖动一台生产机械。单电机拖动相对成组拖动，机械设备结构简单，传动效率提高，灵活性增大，这种拖动方式在一些机床中至今仍在使用。随着生产发展及自动化程度的提高，又出现了多台电动机分别拖动各运动机构的多电机拖动方式，进一步简化了机械结构，提高了传动效率，而且使机械的各运动部分能够选择最合理的运动速度，缩短了工时，也便于分别控制。 在自动化领域，可编程控制器与CAD/CAM、工业机器人并称为加工业自动化的三大支柱，其应用日益广泛。可编程控制器技术是以硬接线的继电器—接触器控制为基础，逐步发展为既有逻辑控制、计时、计数，又有运算、数据处理、模拟量调节、联网通信等功能的控制装置。它可通过数字量或者模拟量的输入、输出满足各种类型机械控制的需要。可编程控制器及有关外部设备，均按既易于与工业控制系统联成一个整体，又易于扩充其功能的原则设计。可编程控制器已成为生产机械设备中开关量控制的主要电气控制装置。
煤矿自动化系统建设 第一章系统概述 煤矿全矿井自动化监控系统由地面控制中心、井下监控站、现场分站、网络信息传输系统、网络通信接口设备和矿井工业闭路电视系统等组成。煤矿全矿井自动化系统采用过程知识系统，具有高先进性、高稳定性和可靠性。自动化控制水平要求如下： 1) 总体要求：对生产监控系统范围内的各子系统设备能够在生产控制中心进行集中监视和控制，实现全矿集中控制； 2) 井下要求：除掘进头外的所有电气设备均能在地面控制中心进行控制和监视。井下各子系统的控制均实现无人值守，仅有巡检工进行巡视和维护； 3) 地面要求：自动化水平与企业的管理有密切关系，考虑到煤矿及煤矿周围的社区情况，故煤矿自动化系统除主扇风机、矸石山外，均实现无人值守，仅有巡检工进行巡视和维护。但对主扇风机等控制系统能够实现集中监视。 第二章矿井自动化系统平台 随着现代煤矿采集工业中计算机自动化技术的广泛应用，以及无人化矿井采集的概念的逐步推广，煤矿采集安全作业的需
要，拥有实时高效可靠，高度集成化、智能化的中央监控系统平台越来越成为当代煤矿采集控制管理中心，进行生产管理的重要工具。一套良好的中央监控系统平台，是集数据通信、处理、采集、控制、协调、综合智能判断、图文显示为一体的综合数据应用软件系统，能在各种情况下准确、可靠、迅捷地作出反应，及时处理，协调各系统工作，达到实时、合理监控的目的。我公司在充分利用国内、国外监控一体化指挥平台技术基础上，开发具有“集中管理，分散控制；监控全面，使用方便”特点的过程知识平台软件，由于系统是基于先进的平台软件技术开发，从技术，设计，开发，维护等各个方面保证系统的先进性，是一套符合现代煤矿生产集中控制的软件系统。中央监控系统平台，在中央监控管理上从真正意义上实现了系统的高度集成。它能实现包括CCTV视频监控系统，排水设备监控系统、安全生产设备监控系统，环境监测系统，紧急电话系统，大屏幕显示系统，电力监控系统，选煤厂系统，报表系统以及联动预案调度系统的支持。原有设计的中央控制集成系统中各个相互独立的子系统，通过工业以太网技术，被有机的整合在一起，所有的监控管理操作，都可在一台工作站上完成，这摆脱了以往其他煤炭采集管理系统中各子系统中独成一体的，需要分别操作控制的模式，管理人员不必再在各个子系统控制主机间来回奔波，这大大提高了工作效率，降低了劳动强度，提高了设备利用率，降低运营成本。
摘要 令狐文艳 很多铁质零件在涂漆前其表面都涂有一层电泳漆，这样既能防止氧化生锈，又能牢固地吸附涂在其表面上的油漆。而在铁质零件涂电泳漆时，电泳槽内有一搅动泵时而运转时而停止，这样既经济又节能，还可以达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。 关键词：搅动泵；互锁；自动控制 目录 第1章绪论 (2) 1.1 项目——搅动泵自动控制系统的设计 (3) 1.2 技术指标 (3) 1.3 论文的主要内容 (4) 第2章设计 (5)
2.1设计原则 (5) 2.2 元器件选型 (5) 第3章操作说明 (14) 3.1搅动泵控制的操作 (14) 3.2电路中部分接线的说明 (15) 结论 (17) 参考文献 (18) 致谢………………………………………………………
(19) 第1章绪论 1.1项目——搅动泵自动控制系统的设计 很多铁质零件在涂漆前其表面都涂有一层电泳漆，这样既能防止氧化生锈，又能牢固地吸附涂在其表面上的油漆。而在铁质零件涂电泳漆时，电泳槽内有一搅动泵时而运转时而停止，这样既经济又节能，还可以达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的1.2 技术指标及技术难点 1.3.1设备技术指标 1、一台水泵电机型号为Y132s2-2，额定功率为15kw； 2、电机为全压起动，单反方向交替旋转； 3、电机正转2分钟后，开始反转交替20分钟后停止15分钟又开始新一轮的循环。 4、运行的电机有运行指示灯显示，电源同样也有指示灯显示。 5、有总停控制和必要的短路、过载保护。
1.3.2 技术难点 由于设计过程中遇到的各种问题，综合考虑各方面因素，技术难点大致有以下几个方面：1．控制电压按控制要求选择，符合标准等级。在控制线路简单，不需经常操作，安全性要求不高时，可以直接采用电网电压，即交流380V或220V。当考虑安全要求时，应采用控制变压器将控制电路与主电路电气上隔离开。显示电路采用24V 安全电压。晶体管无触点开关一般需要直流24V电压。基于此，要注重对电机、变压器的选取。 2．选择器件时，期间之间的兼容性，器件的规格、成本、维修、更换等都需要认真考虑。 3．正常情况下，如何做到尽可能减少通电电气数量，以利于节约能源，延长电气元件寿命，减少故障也成为技术难点。 4．合理使用电器触点。接触器、时间继电器往往触点不够用，可以增加中间继电器来解决。 5．合理安排电器触点。避免因电器动作时间有
水泵自动化控制系统使用说明书 二零一四年七月
目录
水泵自动化控制系统使用说明书 一、概述 1、系统用途 井下水泵自动控制系统适用于有甲烷和煤尘爆炸危险的煤矿井下水泵房的主、备水泵集中监测和监控。该系统以进口PLC作为核心主控单元，采用工业以太环网+现场总线模式的远程分布式监测、控制系统，通过各种传感器、电动阀门等监测各水泵和管路的工作状态，实现井下排水系统的自动控制，从而达到有效地节约能源、降低劳动强度、降低运行成本和延长设备使用寿命等目的，使井下排水系统安全可靠、节能高效、经济合理地运行。系统可实现煤矿井下排水系统无人值守，提高煤矿智能化调度和信息化管理水平，并可方便地接入矿井综合自动化系统。 2、主要功能及特点 ·每台水泵具有远程、自动、半自动、手动控制方式； ·本系统采用进口PLC，可靠性高，使用寿命长，能连续运行工作，操作维护简便等特点。 ·本系统能根据水仓水位等工况参数实现无人值守自动工作，从而实现减人提效的目的。 ·本系统通过以太网与矿井工业环网系统相接，使调度指挥人员随时了解水泵的工作情况及水仓水位情况，便于调度指挥，提高工作效率。 ·通过PLC主机可在地面实现对水泵进行遥控，并可以对水泵自动控制系统进行编程，满足客户需求。 ·检测电机电流、电压、三相绕组温度和轴承温度； ·控制水泵电机的起动、停止，检测高爆开关分合闸状态； ·控制阀门电动执行器的开、关，检测开、关到位以及力矩开关信号，具有过力矩保护功能； ·实时检测真空泵工作状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力；
·若某台泵或所属阀门发生故障，则自动退出工作，后备水泵自动投入； ·井下触摸屏图形化动态显示水泵、真空泵、电动阀门的运行状态； ·光纤以太网接口便于接入矿井综合自动化系统。 ·现场控制中心将采集的数据和调度策略传至地面调度中心，使地面调度中心同步显示水泵运行工况，地面调度中心可以发出指令给现场，实现远程指挥； ·通过摄像机将水泵工况画面传输到地面调度中心，地面调度中心能够直观的看到水泵现场的具体情况； ·实时显示和记录所有的检测数据，绘制实时曲线和历史曲线，可以随时查询、打印实时数据及任意时间段的历史数据； ·人机界面显示的内容丰富、形象、直观，操作简单、易懂，提高了系统的自动化程度和智能程度； ·根据不同时期的具体情况，可以对软件的运行参数进行调整，以适应复杂的情况，提高了系统的适应性； ·软件对操作权限进行了划分，不同的值班人员具有不同的操作权限，从而进行不同的操作。 二、系统和硬件组成 1、硬件组成 主站电控箱 概述 KXJ5-1140(660)(A)矿用隔爆兼本安型可编程控制器适用于有甲烷和煤尘爆炸危险的煤矿井下，是主排水自动化系统的核心单元，用于对井下水泵实现集中控制和监测。控制器以PLC为控制核心，可依据各个运行方式，实现整个泵房的集中控制、数据监测以及故障检测，性能可靠、功能完善、数据稳定，可以方便地接入矿井综合自动化系统。
盐城工业职业技术学院 毕业论文（设计） 题目抽水泵的PLC控制系统设计 姓名王珍 系别机电工程系 专业机电一体化技术 年级机电一体化 指导教师胡玉才 2013年 10 月 30 日
目录 摘要 (2) 第一章煤矿井下排水泵自动控制系统的工作原理及组成 (3) 第一节概述 (4) 第二节工作原理 (4) 第三节系统组成 (5) 第二章控制系统结构设计 (7) 第一节系统总体结构 (8) 第二节控制系统网络设计 (8) 第三节控制系统功能设计 (8) 第四节控制系统可靠性设计 (10) 第五节控制系统程序设计 (10) 第三章 PLC井下排水自动控制系统 (13) 第一节 PLC井下排水自动控制系统技术 (13) 第二节 PLC井下排水自动控制系统分层 (14) 第三节影响PLC控制系统稳定的干扰因素 (16) 第四节 PLC控制系统的抗干扰措施 (16) 第四章结束语 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19)
摘要 基于PLC的矿井排水监控系统现场控制部分是为了煤矿安全和正常生产而进行的各种有关参数或状态的集中监测，并对有关环节加以控制，是保护、采掘、运输、通风、排水等主要生产环节安全运行的重要设施。本文主要介绍了一种基于西门子S7-300 PLC的煤矿井下排水泵自动控制系统的设计方法和思路。西门子S7-300 型PLC 给出了煤矿井下排水系统的传感器及执行机构的配置方案、通信网络结构和系统功能设计，实现了对水泵进行自动控制，水位监测、自动启停水泵、故障自诊断等功能；同时也实现了水泵运行的合理调度，提高了设备利用率，达到了节能增效的效果，并能与上位机通讯，实现远程控制和在线监测，提高了煤矿自动化水平和安全性。 关键词水泵 PLC 自动控制利用率远程控制
西门子S7200在多台潜水泵自动控制系统的应用 作者：发布时间：2007-09-07来源：繁体版访问数：253 >摘要：本文介绍西门子S7200在多台潜水泵自动控制系统中的应用关键词：FIFO、队列、故障自投、自动轮换、功能子程序Abstract: This paper introduces the application of PLC in multi-pump auto-control system >摘要：本文介绍西门子S7200在多台潜水泵自动控制系统中的应用 关键词：FIFO、队列、故障自投、自动轮换、功能子程序 Abstract: This paper introduces the application of PLC in multi-pump auto-control system Key words: First in & first out, queue, fault out & auto added, working by turns, function subroutine 一、引言 化工厂、电子厂的漂染冲洗液或电镀冲洗液等工业废水为合乎排放要求，必须经过分离、沉淀等多级处理，使用污水潜水泵对此工业污水进行提升、汇集、调节等处理。PLC因其经济性、灵活性可靠性而得到广泛的应用，PLC的软件可以完成以往传统的接触器继电器式控制无法实现的控制功能，而且程序的编制修改灵活方便。西门子S7200系列PLC因结构紧凑，编程简单方便、指令丰富、功能齐全而得到广大工程技术人员的喜爱，广泛应用于各种中小型自动控制系统之中。 二、系统控制要求 系统要求控制五台45KW的潜水污水泵轮换工作，并且具有故障自投、互为备用功能，以保证某台水泵出现故障时，其它水泵能及时投入使用。水泵的起停液位控制器使用浮球控制器5个，分为5级水位控制，每个浮球的高水位作为起泵信号使用，低水位作为停泵信号使用。 三、系统设计 系统的设计分为手动及自动控制系统两部分,手动控制系统作为一种应急控制而存在,自动控制系统使用PLC实现。 1 、自动控制系统设计思路 为实现多台水泵的轮换起停及故障自投功能，一个可行的设计方法是使用西门子S7200系列微型PLC （CPU224）的入表指令（ATT）及先入先出指令（FIFO），将5台水泵作为一个队列，当水泵运行或故障时出列，水泵故障排除或低水位停止时入列。例如，队列中原来水泵的启动工作顺序为12345循环启动，当3#泵故障时出列，水泵的启动次序为1245循环启动，当3#泵修复正常后，水泵的工作次序为12453循环启动，如此类推（如图1）。因此，我们将正常无故障的水泵作为一个备用泵队列，将正在运行的水泵作为运行泵队列，通过队列中水泵的出入来实现水泵电机的循环启动功能。
现代电气控制技术 课程设计报告 学校：哈尔滨理工大学荣成学院院系：电气信息系 班级：电气10-3 学号：1030070332 姓名：高丽媛
课题H 搅动泵自动控制系统 目录 课题H 搅动泵自动控制系统 (2) 一、课题背景 (3) 1、设备简介 (3) 2、设备设计要求 (3) 3、技术难点 (3) 4、设计过程中应遵循的原则 (3) 二、元器件目录清单 (4) 1、电器元件的选用 (4) 2、所需主要器件 (5) 三、电气原理图 (6) 1、主电路 (6) 2、显示部分电路图 (6) 3、控制部分电路图 (7) 四、工艺设计 (7) 五、说明书 (8) 1、操作说明 (8) 2、电路中部分接线的说明 (8) 六、课设心得 (8)
一、课题背景 1、设备简介 很多铁质零件在涂漆前其表面都涂有一层电泳漆，这样既能防止氧化生锈，又能牢固地吸附涂在其表面上的油漆。而在铁质零件涂电泳漆时，电泳槽内有一搅动泵时而运转时而停止，这样既经济又节能，还可以达到搅动电泳漆使之不沉淀的目的。 2、设备设计要求 ○1、电动机功率为7.5kW；电机为全压起动且为正反方向旋转。 ○2、每次起动时先正转2分钟然后反转2分钟，连续工作20分钟后停止工作，停止搅动15分钟后再次起动电机进行搅动工作。 ○3、电机应有相应的保护措施及总停控制。 ○4、系统要求有电源指示、运行指示、电流指示及电压指示。 3、技术难点 由于设计过程中遇到的各种问题，综合考虑各方面因素，技术难点大致有以下几个方面： ○1、控制电压按控制要求选择，符合标准等级。在控制线路简单，不需经常操作。安全性要求不高时，可以直接采用电网电压即交流380V或220V。当考虑安全要求时应采用控制变压器将控制电路与主电路电气上隔离开。显示电路采用24V安全电压。晶体管无触点开关一般需要直流24V电压。基于此要注重对电机、变压器的选取。 ○2、选择器件时器件之间的兼容性器件的规格、成本、维修、更换等都需要认真考虑。 ○3、正常情况下如何做到尽可能减少通电电气数量，以利于节约能源、延长电气元件寿命、减少故障也成为技术难点。 ○4、合理使用电器触点。接触器、时间继电器往往触点不够用，可以增加中间继电器来解决。 ○5、合理安排电器触点。避免因电器动作时间有差别造成“触点竞争”。避免因操作不当造成“误动作”。避免因某个元器件损坏造成“短路”。避免出现“寄生回路”。 4、设计过程中应遵循的原则 在电气控制系统的设计过程中，通常应遵循以下几个原则：
煤矿水泵自动控制系统解决方案一、概述 煤矿水泵自动控制系统是根据煤矿矿井的实际情况，在原来的设施基础上进行自动化改造，以使设备在无人干涉的情况下自动运行和自我诊断的一套系统。通过工业计算机的决策控制，对设备的运行状态、运行过程进行自动检测、自动控制，使设备达到最佳工作状态，从而达到有效地节约能源、降低劳动强度、降低运行成本和延长设备使用寿命等目的。系统综合了工业控制技术和现代软件技术，保证了系统的稳定性和可靠性，并可与全煤矿自动化系统进行联网，作为全煤矿自动化系统的一个子系统。 二、系统功能和特点 1、无需人为干预，由工业计算机控制，根据水位自动启、停水泵，自动实 现水泵的轮换工作，做出合理调度； 2、系统具有过载、欠压、泄漏、超温、轴温等保护功能，当出现以上状况 或电机出现故障，系统自动停止该水泵的工作，同时启用备用水泵； 3、现场控制中心将采集的数据和调度策略传至地面指挥中心，使地面指挥 中心同步显示水泵运行工况，地面指挥中心可以发出指令给现场控制中 心，实现远端指挥； 4、通过摄像机将水泵工况画面传输到现场控制中心和地面指挥中心，使现 场控制中心和地面指挥中心能够直观的看到水泵现场的具体情况； 5、本系统保留了设备原先手动控制方式，手动控制具有优先控制权，保证 了即使系统出现故障，也可以在手动控制下实现水泵的正常工作； 6、系统的实时性好，对各设备的运行工况能够实时监测、实时控制； 7、可以随时查询、打印实时趋势及任意时间段的历史趋势； 8、人机界面显示的内容丰富、形象、直观，操作简单、易懂；
9、软件中嵌入了大量的控制策略，可以根据实际情况做出不同的决策，大 大提高了系统的自动化程度和智能程度； 10、根据不同时期的具体情况，可以对软件的运行参数进行调整，以适应复 杂的情况，提高了系统的适应性； 11、系统能够进行远距离监控，并可无限扩展； 12、软件对操作权限进行了划分，不同的值班人员具有不同的操作权限，并 能够对值班人员进行考勤。 三、系统组成 整个系统由数据采集与检测、现场监测与控制、远端监控指挥三部分组成。 1、数据采集与检测。数据采集由DCS模块完成，模块检测传感器状态，并 将数据通过通讯模块传送至控制计算机。主要采集的模拟量数据有：水 位、主电机电流、水泵轴温、电机绕组温度、电机轴温、排水管流量、 真空度等；数字量数据有：启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器状 态、真空泵工作状态、电动阀门状态、水泵出水口压力等。 2、现场监测与控制。现场监测与控制部分由控制计算机、管理控制软件、 手动集中操作面板组成。控制计算机和管理控制软件组成自动监控系统， 负责将模块传输来的数据整理分析，根据控制策略做出决策，并将数据 记录存储。手动集中操作面板与自动监控系统平行实现控制功能，直接 操作启动柜。 3、远端监控指挥。远端监控指挥部分由计算机、管理软件、网络传输部分 组成，通过计算机网络，同步显示现场工况。远端监控具有开放的接口， 可以扩展功能或接入其他系统。 系统组成示意图： 四、工作原理