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电气控制系统设计课后答案

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第1章绪论

习题与思考题

1-1什么是低压电器?低压电器按用途分哪几类?低压电器的主要技术参数有哪些?选用低压电器时应注意什么问题?

【参考答案】

1、什么是低压电器?

低压电器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的电器。

2、低压电器按用途分哪几类?

按用途分为低压配电电器和低压控制电器。低压配电电器主要用于低压配电系统中,实现电能的输送和分配,以及系统保护。低压控制电器主要用于电气控制系统。

3、低压电器的主要技术参数有哪些?

(1)额定电压。

一般指额定工作电压。指在规定条件下,保证电器正常工作的工作电压值。

(2)额定电流

一般指额定工作电流。指在规定条件下,保证开关电器正常工作的电流值。

(3)操作频率与通电持续率

开关电器每小时内可能实现的最高操作循环次数称为操作频率。通电持续率是电器工作于断续周期工作制时有载时间与工作周期之比,通常以百分数表示。

(4)机械寿命和电寿命

机械开关电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的无载操作次数,称为机械寿命。在正常工作条件下,机械开关电器无需修理或更换零件的负载操作次数称为电寿命。

4、选用低压电器时应注意什么问题?

(1)安全原则。安全可靠是对任何电器的基本要求,保证电路和用电设备的可靠运行是正常生活与生产的前提。

(2)经济原则。经济性包括电器本身的经济价值和使用该种电器产生的价值。前者要求合理适用,后者必须保证运行可靠,不能因故障而引起各类经济损失。

(3)选用低压电器的注意事项。

在选用低压电器时,必须明确被控制对象的类型和使用环境;明确有关的技术数据,如被控制对象的额定电压、额定功率、操作要求和工作制等;电器的工作环境,如周围温度、湿度、海拔高度、震动和有害气体等方面的情况;电器的技术性能,如用途、种类、控制能力、通断能力和使用寿命等。

1-2 电磁机构有哪些组成部分?铁心和衔铁的结构形式分哪几种?

【参考答案】

1、电磁机构有哪些组成部分?

电磁系统是各种自动化电磁式电器的感测部分,其作用是产生电磁吸力(动力) ,将电磁能转换成机械能,带动触点实现闭合或断开。一般由电磁线圈(吸力线圈)、动铁芯(衔铁)和静铁芯等组成。

2、铁心和衔铁的结构形式分哪几种?

铁心和衔铁的结构形式分拍合式电磁铁和直动式电磁铁。

1-3触头的形式有哪几种?常见灭弧方法有哪些?

【参考答案】

1、触头的形式有哪几种?

触头(触点)是用来接通或断开电路的,其结构形式很多。按其接触形式分为点接触、线接触和面接触3种。

2、常见灭弧方法有哪些?

(1)电动力吹弧。

(2)窄缝灭弧。

(3)栅片灭弧。

(4)磁吹灭弧。

1-4 电气控制系统的电路图中的SB、KM、KT、QS、SQ、FU、BTE分别是什么电器的文字符号?

【参考答案】

SB:按钮开关

KM:接触器

KT:时间继电器

QS:手动三极开关

SQ:行程开关

FU:保险丝

BTE:热继电器

1-5 请画出3种电气元件的图形符号。

【参考答案】

接触器动合触点笼型三相异步电动机按钮动合触点

1-6 请写出阅读电气控制系统电路图的一般步骤。

【参考答案】

阅读和分析电气控制电路图的方法主要有两种,即查线看图法(直接看图法)和逻辑代数法(间接读图法)。以查线看图法为例说明阅读电气控制系统电路图的一般步骤。

1、看主电路的步骤

(1)看清主电路中的用电设备。

(2)要弄清楚用电设备是用什么电气元件控制的。

(3)了解主电路中所用的控制电器及保护电器。

(4)看电源。要了解电源电压等级,是380V还是220V,是配电屏供电还是从发电机组接出来的。

2、看辅助电路的步骤

(1)看电源。首先看清电源的种类,是交流的还是直流的。其次,要看清辅助电路的电源是从什么地方接来的,及其电压等级。

(2)了解控制电路中所采用的各种继电器、接触器的用途。

(3)根据控制电路来研究主电路的动作情况。

(4)研究电气元件之间的相互关系。

(5)研究其他电气设备和电气元件。

第2章常用低压电器

习题与思考题

2-1交流接触器在衔铁吸合前的瞬间,为什么在线圈中产生很大的电流冲击?直流接触器会不会出现这种现象?为什么?

【参考答案】

1、交流接触器在衔铁吸合前的瞬间,为什么在线圈中产生很大的电流冲击?

交流接触器的线圈是一个电感,是用交流电工作的,吸合前线圈内部没有铁心,电感很小,阻抗也就很小,所以电流大;吸合后铁心进入线圈内部,电感量增大,阻抗增大,所以电流就降下来了。

2、直流接触器会不会出现这种现象?为什么?

直流接触器线圈通的是直流电,受频率变化的影响小,直流接触器工作电流主要取决于其内部电阻,所以不会产生冲击电流。

2-2交流接触器和直流接触器能否互换使用?为什么?

【参考答案】

按照接触器的主触点控制的主回路电流是交流还是直流分为交流或直流接触器,与接触器线圈中电流的形式无关。交流接触器与直流接触器结构大体相同,都由电磁动作机构、触点系统和灭弧装置三大部分构成,其工作原理完全相同,控制方式完全相同,但具体结构和用途存在差异。

(1)电磁机构不同。交流接触器的电磁铁由E型铁芯和线圈构成,铁芯中通过交变磁通;直流接触器电磁部分的采用转动式动铁芯,铁芯中磁通恒定。

(2)灭弧措施不同。

(3)自身耗能不同。

(4)选用方法不同。

交流接触器和直流接触器一般情况下是不能混用的,在特殊场合,交流接触器与直流接触器可以相互代用,但代用时需增设辅助电路。

2-3闸刀开关在安装时,为什么不得倒装?如果将电源线接在闸刀下端,有什么问题?

【参考答案】

1、闸刀开关在安装时,为什么不得倒装?

使用刀开关时的应注意,刀开关在安装时,手柄要向上,不得倒装或平装,以避免由于重力自动下落而引起误动合闸;接线时,应将电源线接在上端,负载线接在下端,这样拉闸后刀开关的刀片与电源隔离,既便于更换熔丝,又可防止可能发生的意外事故。

2、如果将电源线接在闸刀下端,有什么问题?

如果将电源线接在闸刀下端,可能会由于重力自动下落而引起误动合闸。

2-4哪些低压电器可以保护线路的短路?

【参考答案】

(1)熔断器

熔断器是根据电流超过规定值一定时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中,作为短路和过电流保护。

(2)低压断路器

低压断路器俗称自动开关或空气开关,用于低压配电电路中不频繁通断的控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路,是一种控制兼保护电器。

(3)隔离开关熔断器组和熔断器式隔离开关

隔离开关在电路中主要起到接通和分断电源的作用,广泛应用于开关柜或与终端电器配套的配电装置中。其中隔离开关熔断器组和熔断器式隔离开关不但具有隔离电源的作用,还具有短路保护的功能,所以在低压配电系统中较为常用。

2-5两个线圈为AC110V的交流接触器同时动作时,能否将两个接触器的线圈串联到AC220V的控制回路中?

【参考答案】

不能将两个线圈为AC110V接触器的线圈串联到AC220V的控制回路中。

如果两个接触器的线圈串联,通电后,两个线圈可视作同时得电。但由于静铁心磁化后产生的吸力不可能完全相等,所以两个动铁心吸合必定有快有慢。铁心先吸合的接触器在铁心吸合后线圈电感增大,其端电压也大,这就可能导致另一个接触器线圈压降过低,铁心一直吸合不上。这就相当于单独的一个110V接触器接在220V电路中了,当然导致控制电路回路中电流过大,时间一长可能会烧毁线圈。

2-6时间继电器和中间继电器在电路中各起什么作用?

【参考答案】

(1)中间继电器本质上是电压继电器,在控制电路中起逻辑变换和状态记忆的功能,当其它继电器的触点数或触点容量不够时,可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量,从而起到中间转换的作用。

(2)时间继电器是一种利用电磁原理、机械原理或电子原理实现延时控制的控制电器。时间继电器的特点是:当得到控制信号后(如继电器线圈接通或断开电源),其触点状态并不立即改变,而是经过一段时间的延迟之后,触点才闭合或断开,因此这种继电器又称为延时继电器。时间继电器的种类很多,按延时方式分为通电延时型和断电延时型两种。

2-7热继电器在电路中起什么作用?其工作原理是什么?热继电器触点动作后,能否自动复位?

【参考答案】

1、热继电器在电路中起什么作用?其工作原理是什么?

热继电器是一种电气保护元件,是利用电流的热效应来推动动作机构使触点闭合或断开的保护电器,主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡保护以及其他电气设备发热状态时的控制。

2、热继电器触点动作后,能否自动复位?

热继电器动作后一般不能自动复位,要等双金属片冷却后才能复位。分为手动和自动两种形式,通过调整复位螺钉可自行选择。手动复位时间一般不大于5min,自动复位时间不大于2min。

2-9带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合?

【参考答案】

热继电器有两相结构和三相结构之分,其中三相热继电器又有带断相保护装置和不带断相保护装置之分。

若用热继电器作电动机缺相保护,应考虑电动机的接线方式。

(1)对于Y形接法的电动机,当某一相断线时,其余未断相绕组的电流与流过热继电器电流的增加比例相同。一般的三相式热继电器,只要整定电流调节合理,均可实现对Y 形接法的电动机的断相保护。

(2)对于Δ形接法的电动机,其某一相断线时,流过未断相绕组的电流与流过热继电器的电流增加比例不同。也就是说,流过热继电器的电流不能反映断相后绕组的过载电流,因此,一般的热继电器,即使是三相结构的热继电器,也不能为Δ形接法的三相异步电动机的提供断相保护。此时应选用JR20型或T系列这类带有差动断相保护机构的热继电器。

2-10熔断器在电路中的作用是什么?

【参考答案】

熔断器是根据电流超过规定值一定时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中,作为短路和过电流保护,是应用最普遍的保护器件之一。

2-11比较熔断器与热继电器作用的不同?两者可以相互替代吗?

【参考答案】

熔断器和热继电器的作用各不相同,两者不可以替换。

(1)熔断器用于过载、短路保护。

在电动机为负载的电路中,熔断器是一种广泛应用的最简单有效的短路保护电器,它串联在电路中,当通过的电流大于规定值时,使熔体熔化而自动分断电路,要求它作用的时间短,以保护负载。

(2)热继电器主要用于过载保护。

热继电器是一种利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的过载保护电器,在电动机为负载的电路中,热继电器用来对连续运行的电动机进行过载保护,以防止电动机过热而造成绝缘破坏或烧毁电动机。

据此,使熔断器作用的电流很大,过载电流不足以使其作用,所以它不能代替热继电器实施过载保护。而由于热惯性,热继电器内金属片加热需要几秒钟,虽然短路电流很大,但也不能使热继电器瞬间动作,因此它不能代替熔断器用作短路保护。在电动机主电路中既要装熔断器,实现短路保护,也要装热继电器,实现过载保护。

2-12低压断路器在电路中可以起到哪些保护作用?

【参考答案】

低压断路器俗称自动开关或空气开关,用于低压配电电路中不频繁通断的控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路,是一种控制兼保护电器。

2-13画出下列电器元件的图形符号,并标出其文字符号。

(1) 熔断器,(2)热继电器,(3)按钮,(4) 时间继电器,(5) 中间继电器,(6) 过电流继电器,(7) 限位开关,(8) 速度继电器,(9)断路器,(10)接触器。

【参考答案】

名称图形符号文字符号熔断器FU

热继电器热元件

BTE 动断触点

按钮动合触点

SB 动断触点

时间继电器断电延时线圈

KT 通电延时线圈

延时断开的动合触点

延时闭合的动断触点

延时闭合的动合触点

延时断开的动断触点

接触器接触器线圈

KM 接触器主触点

接触器动断辅助触点

接触器动合辅助触点

中间继电器继电器线圈

KA 继电器动断触点

继电器动合触点

过电流继电器

BC

限位开关动断触点

SQ 动合触点

速度继电器转子

常开触点常闭触点

断路器QF

2-14一台长期工作的三相交流异步电动机的额定功率13KW,额定电压380V,额定电流25.5A,试按电动机需要选择接触器和热继电器的型号、规格。

【参考答案】

交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类,控制鼠笼型异步电动机的运转可选用三类交流接触器。

根据被控对象和工作参数如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参数。

(1)接触器的线圈电压:AC220V

(2)主触点的额定电压:AC380V

(3)主触点的额定电流:25.5A

(4)对于长时工作制和重任务型电机,接触器额定电流大于电动机的额定电流。

接触器可选择CJ20-40,可控制的三相鼠笼型电动机的最大功率33KW,额定发热电流55A。主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要。

热继电器的保护对象是电动机,故选用时应了解电动机的技术性能、启动情况、负载性质以及电动机允许过载能力等。

长期稳定工作的电动机,可按电动机的额定电流选用热继电器。取热继电器整定电流的0.95~1.05倍或中间值等于电动机额定电流。使用时要将热继电器的整定电流调至电动机的额定电流值。

热继电器可选择JR16-60,额定电压AC 380V,额定电流20A,热元件最小规格14~22A,最大规格10~63,档数4档。

2-16试说出交流接触器与中间继电器的相同及不同之处。

【参考答案】

接触器是一种根据外来输入信号利用电磁铁操作,频繁地接通或断开交、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器,主要用于控制电动机、电焊机、电热设备、电容器组等。接触器主接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。

中间继电器:用于继电保护与自动控制系统中,以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。

(1)相同点

中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同,都是通过控制线圈来控制触点的断开和闭合,它们都有常开、常闭点。

(2)不同点

接触器的主触头可以通过大电流,交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。

中间继电器没有主触点,触头只能通过小电流。所以,辅助触头数量比较多,中间继电器它只能用于控制电路中。另外,中间继电器一般是直流电源供电,少数使用交流供电。

第3章基本控制电路

习题与思考题

3-1 三相笼型异步电动机启动方式有哪两种?各有什么特点?分别适用于什么场合?

【参考答案】

电动机启动是指电动机的转子由静止状态变为正常运转状态的过程。笼型异步电动机有两种启动方式:

(1)直接启动(或全压启动)

(2)降压启动。

直接启动是一种简单、可靠、经济的启动方法,在小型(容量一般在10kW以下)电动机中广泛使用。电动机直接起动时,起动电流为额定电流的4~7倍,过大的启动电流一方面将会造成电网电压显著下降,影响在同一电路上的其他用电设备的正常运行,另一方面电动机频繁启动会严重发热,加速线圈老化,缩短电动机的寿命。

因而对容量较大的电动机,采用降压启动,以减小启动电流。

3-2 试叙述“自锁”、“互锁”的含义,并举例说明各自的作用。

【参考答案】

1、自锁

在通常的电路中,按下开关,电路通电;松开开关,电路又断开了。一旦按下开关,就能够自动保持持续通电,直到按下其它开关使之断路为止;这样的电路,称为自锁电路。

图3-1 接触器互锁正反转控制电路

2、互锁

互锁实际上是一种连锁关系,两个不同的节点各自串联在对应在电路中互相制约。

例如,常常有这种要求,两台接触器KM1和KM2只能有一台工作,不允许同时工作。当KM1线圈通电时,KM2线圈不能通电。

如图3-1电机正反转电路。

合上电源开关QF。当需要电动机正转时,按下正转启动按钮SB2,接触器KM1线圈得电吸合,其主触点闭合接通电动机M的正转电源,电动机M启动正转。同时,接触器KM1的辅助常开触点闭合自锁,使得松开按钮SB2时,接触器KM1线圈仍然能够保持通电吸合。而串接在接触器KM2线圈回路的接触器KM1辅助常闭触点断开,切断接触器KM2线圈回路的电源,使得在接触器KM1得电吸合,电动机M正转时,接触器KM2不能得电,电动机M不能接通反转电源。这种利用接触器常闭触点互相控制的方法叫接触器互锁,实现互锁作用的辅助常闭触点叫做互锁触点。当电动机M需要停车时,按下停车按钮SB1,接触器KM1线圈失电释放,所有常开、常闭触点复位,电动机M停车。

3-3 试画出某机床主电动机控制电路图。要求:

①可正反转;

②可点动、两处起停;

③可反接制动;

④有短路和过载保护;

⑤有安全工作照明及电源信号灯。

【参考答案】

1、主回路及控制电路原理图

图3-2所示为交流异步电动机可逆运行反接制动主回路,图3-3为其控制回路。

图中:

QF1为低压断路器,起开关,以及短路、过载或欠电压保护功能。

KM1、KM2为正、反转接触器,KM3为短接电阻接触器,R为启动与制动电阻。

FR为热继电器,起过载保护。

FU1、FU2、FU3为保险丝,起短路保护作用。

KA1~KA3为中间继电器

KS为速度继电器,其中,KS1为正转闭合触点,KS2为反转闭合触点

SB1为就地停止,SB11为远程停止。

SB2为就地正转,SB13为远程正转,SB12为点动正转。

SB3为就地反转,SB15为远程反转,SB14为点动反转。

TC为控制变压器,HL为电源指示灯,EL为照明指示灯。

图3-2 电机主回路

图3-3 电机控制回路

2、控制线路工作原理分析 (1)正向就地启动

合上断路器QF1

SB2

KM1线圈得电

自锁互锁

辅助常开触点闭合为KM3线圈得电做准备

主触点闭合

电动机M 串电阻R 降压启动转速上升至120r/min

②速度继电器KS

正转触点KS1闭合

KM3线圈得电KM3主触点闭合

短接启动电阻

R

电动机全压继续启动并正常运行

(2)正向远程启动

正向远程启动与正向就地启动过程一样,只需要相应的按下远程启动按钮SB13. (3

)正向就地点动

合上断路器

按下正向启动按钮SB12

线圈得电

SB12常开触点闭合SB12互锁

电动机M

串电阻R 降压启动

(4)就地反接制动

当准备停机时

SB1

SB1SB1KA3

KM1

KA3断开启动回路KA3KM3KA3常开触点闭合

KA1

KM3主触点断开

常闭触点闭合

KM2主触点断开

KA3线圈得电

电动机M 断电惯性运转

辅助常闭触点断开主触点闭合

电动机M 得电串反接制动电阻R 进行反接制动④

转速下升至④KS1线圈失电

常开触点断开

常开触点断开

线圈失电线圈失电⑤

反接制动结束

电机自由停车至零

(4)远程反接制动

远程反接制动过程与该过程一样,只需要相应的按下远程反接制动按钮SB11。 (5)电动机反向启动和停车反接制动过程

电动机反向启动和停车反接制动过程与正向启动和停车反接制动过程相同,请读者自己分析。

3-4 试设计两台笼型电动机M1和M2的顺序启动、停止的控制电路。具体要求如下:

(1)M1、M2能顺序启动,并能同时或分别停止。

(2)M1启动后M2启动,M1可点动,M2可单独停止。

(3)M1先启动,经10s后M2自行启动。

(4)M1启动后M2才能启动,停止时,M2停止后M1才能停止。

【参考答案】

1、主回路及控制电路原理图

图3-4 三相异步电动机的顺序控制原理图

图中:

QF为低压断路器,起开关,以及短路、过载或欠电压保护功能。

KM1为M1电机接触器

KM2为M2电机接触器。

FR1、FR2为热继电器,起电机过载保护。

FU1、FU2为保险丝,起短路保护作用。

SB1为总停止按钮,按下后M1、M2同时停止。

SB2:M1启动按钮

SB3:M1停止按钮

SB4:M1点动按钮

SB5:M2启动按钮

SB6:M2停止按钮

KT1:通电延时继电器

2、工作原理分析

(1)启动

合上QF断路器,按下SB2电机M1启动,此时,若再按下SB5,电机M2启动。

要想启动M2电机,必须先启动M1电机。

M1电机启动后,KT1通电延时继电器线圈得电,经10s延时,KT1延时闭合常开触点闭合,M2电机自动启动。

(2)停止

若停止M2电机,可按下SB6按钮,KM2线圈失电,M2接触器主触点断开,常开触点断开,为停止M1电机做准备。

若停止M1电机,必须先按下SB6停止M2电机,KM2常开触点断开,此时按下SB3,可停止M1电动机。

3-6设计工作台前进-退回控制路。工作台由电动机M驱动,行程开关SQ1、 SQ2分别装在工作台的原位和终点。要求:

(1)实现工作台的往复运动

(2)有终端保护

【参考答案】

1、电路图原理图

工作台电路原理图如图3-5所示。

图3-5工作台电路原理图

图中:

QF:低压断路器

FU1、FU2保险丝

KM1:电机正转接触器(前进)

KM2:电机正转接触器(后退)

SQ1、SQ2、SQ3、SQ4:行程开关,其中SQ1、SQ2起点和终点。SQ3、SQ4起终端保护作用。

将这两个位置开关SQ1、SQ3的常闭触头分别串接在正转控制电路中,将另两个位置开关SQ2、SQ4的常闭触头分别串接在反转控制电路中,将SQ2常开与按钮SB2的常开触头及

接触器KM1的常开自锁触头并联接在正转电路中,将SQ1常开与按钮SB3的常开触头及接触器KM2的常开自锁触头并联接在反转电路中。当位置开关动作后,常闭触头先分断,工作台停止运动;常开触头后闭合,工作台反向运动。

2、工作原理

该线路的工作原理简述如下:

第4章典型电气控制系统分析

习题与思考题

4-1说明机床电气原理图分析的基本方法与步骤。

【参考答案】

1、电气控制系统分析的方法

对生产设备电气控制系统进行分析时,首先需要对设备整体有所了解,在此基础上,才能有效地针对设备的控制要求,分析电气控制系统的组成与功能。

设备整体分析包括如下三个方面:

(1)机械设备概况调查。通过阅读生产机械设备的有关技术资料,了解设备的基本结构及工作原理、设备的传动系统类型及驱动方式、主要技术性能和规格、运动要求等。

(2)电气控制系统及电气元件的状况分析。明确电动机的用途、型号规格以及控制要求,了解各种电器的工作原理、控制作用及功能。

(3)机械系统与电气控制系统的关系分析。明确机械系统与电气系统之间的联接关系,即信息采集传递和运动输出的形式和方法。

2、分析电气控制系统的步骤

(1)设备运动分析。

分析生产工艺要求的各种运动及其实现方法,对有液压驱动的设备要进行液压系统工作状态分析。

(2)主电路分析。

确定动力电路中用电设备的数目、接线状况及控制要求,控制执行件的设置及动作要求,包括交流接触器主触点的位置,各组主触点分、合的动作要求,限流电阻的接入和短接等。

(3)辅助电路分析。

分析各种控制功能实现的方法及其电路工作原理和特点。经过“化整为零”,分析每一个局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后,还必须“集零为整”,统观整个电路的保护环节以及电气原理图中其他辅助电路(如检测、信号指示、照明等电路)。检查整个控制线路,看是否有遗漏,特别要从整体角度,进一步检查和理解各控制环节之间的联系,理解电路中每个元件所起的作用。

4-2试述车床主轴正反转控制与铣床主轴正反转控制有何不同。

【参考答案】

(1)车床主轴正反转控制

车床主轴的正反转是通过主电动机的正反转来实现的,即通过控制正转接触器KM1、反转接触器KM2实现。主电动机M1的额定功率为30kW,但只是车削加工时消耗功率较大,而启动时负载很小,因此启动电流并不很大,在非频繁点动的情况下,仍可采用全压直接起动。

(2)铣床主轴正反转控制

由于大多数情况下一批或多批工件只用一种铣削方式,并不需要经常改变电动机转向,即铣床是以顺铣方式加工还是逆铣方式加工,开始工作前已选定,在加工过程中是不改变的,

因此可用电源相序转换开关实现主轴电动机的正反转控制,简化了电路。对于卧式万能升降台铣床,其主电动机M1的正反转通过组合开关手动切换,交流接触器KM1的主触点只控制电源的接入与切除。

4-3 试述C650车床主电动机的制动过程。

【参考答案】

图4-1为主电动机反接制动的局部控制电路。

(a)主电路(b)控制电路

图4-1 C650车床主电动机M1的控制电路

C650车床停车时采用反接制动方式,用速度继电器BS进行检测和控制,下面以正转状态下的反接制动为例说明电路的工作过程。

当主电动机M1正转运行时,由速度继电器工作原理可知,此时BS的动合触点BS-2闭合。当按下总停止按钮SB1后,原来通电的KM1、KM3、KT和KA线圈全部断电,它们的所有触点均被释放而复位。当松开SB1后,由于主电动机的惯性转速仍很大,BS-2的动合触点继续保持闭合状态,使反转接触器KM2线圈立即通电,其电流通路是:SB1→BTE1→KA动断触点→BS-2→KM1动断触点→KM2线圈。这样主电动机M1开始反接制动,反向电磁转矩将平衡正向惯性转动转矩,电动机正向转速很快降下来。当转速接近于零时,BS-2动合触点复位断开,从而切断了KM2线圈通路,至此正向反接制动结束。反转时的反接制动过程与上述过程类似,只是在此过程中起作用的为速度继电器的BS-1动合触点。

反接制动过程中由于KM3线圈未得电,因此限流电阻R被接入主电动机主电路,以限制反接制动电流。

通过对主电动机控制电路的分析,我们看到中间继电器KA在电路中起着扩展接触器KM3触点的作用。

4-4在C650车床电气控制线路中,可以用KM3的辅助触点替代KA的触点吗?为什么?

【参考答案】

在C650车床电气控制线路中,可以用KM3的辅助触点替代KA的触点。

通过对主电动机控制电路的分析,我们看到中间继电器KA在电路中起着扩展接触器KM3触点的作用。只要KM3的辅助触点数量满足要求,可以代替KA的触点。

4-5 X62W万能铣床电气控制线路中设置主轴及进给瞬时点动控制环节的作用是什么?请简述主轴变速时瞬时点动控制的工作原理。

【参考答案】

1、轴及进给瞬时点动控制环节的作用

铣床主轴的变速由机械系统完成,在变速过程中,当选定啮合的齿轮没能进入正常啮合时,要求电动机能点动至合适的位置,保证齿轮正常啮合。

与主轴变速类似,水平工作台变速同样由机械系统完成。为了使变速时齿轮易于啮合,进给电动机M3控制电路中也设置了点动控制环节。

2、主轴变速时瞬时点动控制的工作原理

图4-2 X62W万能铣床电气控制线路

主轴变速时瞬时点动控制过程如下:

实现瞬时点动是由复位手柄与行程开关SQ7共同控制的。当变速手柄复位时,在推进的过程中会压动瞬时点动行程开关SQ7,使其动断触点先断开,切断KM1线圈电路的自锁;SQ7的动合触点闭合,使接触器KM1线圈得电,主轴电动机M1转动。变速手柄复位后,行程开关SQ7被释放,因此电动机M1断电。此时并未采取制动措施,电动机M1产生一个冲动齿轮系统的力,使齿轮系统微动,保证了齿轮的顺利啮合。

在变速操作时要注意,手柄复位要求迅速、连续,一次不到位应立即拉出,以免行程开关SQ7没能及时松开,使电动机转速上升,在齿轮未啮合好的情况下打坏齿轮。一次瞬时点动不能实现齿轮良好的啮合时,应立即拉出复位手柄,重新进行复位瞬时点动的操作,直至完全复位,齿轮正常啮合工作。

4-6 X62W万能铣床是如何实现水平工作台各方向进给联锁控制的?

【参考答案】

X62W万能铣床是如何实现水平工作台的操作手柄如图4-3所示。

工作台控制电路图如图4-4所示。

水平工作台横向和垂直进给运动的选择和联锁通过十字复合手柄和行程开关SQ3、SQ4联合控制,该十字复合手柄有上、下、前、后四个工作位置和一个中间不工作位置。当操作手柄向下或向前扳动时,通过联动机构将控制垂直或横向运动方向的机械离合器合上,即可接通该运动方向的机械传动链。同时压动行程开关SQ3,使SQ3动合触点SQ3-1闭合,动断触点SQ3-2断开,于是接通进给电动机M3正转接触器KM2线圈电路,其主触点闭合,M3正转,驱动工作台向下或向前移动进给。KM2线圈通电的电流通路仍从KM1辅助动合触点开始,电流经SA1-3→SQ2-2→SQ1-2→SA1-1→SQ3-1→KM3辅助动断触点到KM2线圈。上述电流通路中的动断触点SQ2-2和SQ1-2用于工作台前后及上下移动同左右移动之间的联锁控制。

当十字复合操作手柄向上或向后扳动时,将压动行程开关SQ4,使得控制进给电动机

图4-3 水平工作台的操作手柄

图4-4 工作台控制电路图

2015高职 电气控制系统 任务书7-西门子(赛项赛卷)

2015年全国职业院校技能大赛现代电气控制系统安装与调试 (总时间:240分钟) 工 作 任 务 书 场次号工位号

注意事项 一、本任务书共17页,如出现缺页、字迹不清等问题,请及时向裁判示意,进行任务书的更换。 二、在完成工作任务的全过程中,严格遵守电气安装和电气维修的安全操作规程。电气安装中,低压电器安装按《电气装置安装工程低压电器施工及验收规范(GB50254-96)》验收。 三、不得擅自更改设备已有器件位置和线路,若现场设备安装调试有疑问,须经设计人员(赛场评委)同意后方可修改。 四、竞赛过程中,参赛选手认定竞赛设备的器件有故障,可提出更换,器件经现场裁判测定完好属参赛选手误判时,每次扣参赛队3分;若因人为操作损坏器件,酌情扣5-10分;后果严重者(如导致PLC、变频器、伺服等烧坏),本次竞赛成绩计0分。 五、所编PLC、触摸屏等程序必须保存到计算机的“D: \工位号”文件夹下,工位号以现场抽签为准。 六、参赛选手在完成工作任务的过程中,不得在任何地方标注学校名称、选手姓名等信息。

请按要求在4个小时内完成以下工作任务: 一、按“动车空调系统控制说明书”,设计电气控制原理图,并按图完成器件选型计算、器件安装、电路连接(含主电路)和相关元件参数设置。 二、按“动车空调系统控制说明书”,编写PLC程序及触摸屏程序,完成后下载至设备PLC及触摸屏,并调试该电气控制系统达到控制要求。 三、参考X62W铣床电气原理图,排除X62W铣床电气控制电路板上所设置的故障,使该电路能正常工作,同时完成维修工作票。

动车空调系统控制说明书 一、动车空调系统运行说明 在CRH 动车组的车厢均配置有独立的空调系统,空调装置(压缩机、冷凝机)安装在地板下,空气处理单元(通风排风装置)车厢随着气压变化、温度进行通风换气,如图1所示。 图1 动车空调系统结构示意图 动车空调系统主要由以下电气控制回路组成,压缩机M1控制回路【M1为单速电机,由变频器进行多段速控制,变频器参数设置为第一段速为15Hz ,第二段速为30Hz ,第三段速为40Hz ,第四段速为50Hz ,加速时间0.3秒,减速时间1秒】。冷凝风机M2、M3控制回路【M2为三相异步电机(不带速度继电器),M3为三相异步电机(带速度继电器),需要考虑过载、联锁保护,只进行单向正转运行】。通风机M4控制回路【M4为双速电机】。车辆运行电机M5控制回路【M5为伺服电机;伺服电机参数设置如下:伺服电机旋转一周需要1000个脉冲,正转转速为1圈/秒,反转转速2圈/秒;】,通过编码器检测动车行驶路程。竞赛以电机旋转“动车右移动为正向,动车左移动为反向”为准。 二、动车空调系统安装方案要求 1、本系统使用三台PLC ,网络指定Q0CPU/S7-300/S7-1500为主带变频压缩机 通风单元 冷凝机

T6113电气控制系统的设计

第1章绪论 1.1选题的目的和意义 由于现代加工技术的日益提高,对加工机床特别是工作母机的要求也越来越高,由此人们也将注意力集中到机床上来,数控技术是计算机技术、信息技术、现代控制技术等发展的产物,他的出现极大的推动了制造业的进步。机床的控制系统的优劣与机床的加工精度息息相关,特别是PLC广泛应用于控制领域后,已经显现出它的优越性。可编程控制器PLC已广泛应用于各行各业的自动控制。在机械加工领域,机床的控制上更显示出其优点。由于镗床的运动很多、控制逻辑复杂、相互连锁繁多,采用传统的继电器控制时,需要的继电器多、接线复杂,因此故障多维修困难,费工费时,不仅加大了维修成本,而且影响设备的功效。采用PLC控制可使接线大为简化,不但安装十分方便而且工作可靠、降低了故障率、减小了维修量、提高了功效。 1.2 关于课题的一些介绍和讨论 1.2.1 设计目标、研究内容和拟定解决的关键问题 完成对T6113机床的整个控制系统的设计改造,控制核心是PLC,并使其加工精度进一步提高,加工范围扩大,控制更可靠。 研究内容: (1) T6113的电气系统(PLC)硬件电路设计和在机床上的布局。 (2) PLC程序的编制。 解决的关键问题:PLC对机床各个工作部分的可靠控制电气电路的安全问题的解决 1.2.2题目的可行性分析 虽然目前数控机床以其良好的加工性能得到了人们的肯定,但是其昂贵的价格是一般用户望尘莫及的,所以改造现有的机床以达

到使用要求是比较现实的,也是必须的。经过实践证明这样的改造是可以满足大多数情况下的精度和其他加工要求,并且在实践中已取得的相当好的效益。 1.2.3本项目的创新之处 利用PLC作为控制核心,替代传统机床的继电器控制,使得机床的控制更加灵活可靠,减少了很多中间的机械故障的可能。利用PLC的可编程功能使得变换和改进控制系统成为可能。 1.2.4设计产品的用途和应用领域 镗床是一种主要用镗床刀在工件上加工孔的机床。通常用于加工尺寸较大、精度要求较高的孔。特别是分布在不同表面上、孔距和位置精度要求较高的孔,如各种箱体,汽车发电机缸体等零件的孔。一般镗刀的旋转为主运动,镗刀或工件的移动为进给运动。在镗床上除镗孔外,还可以进行铣削、钻孔、扩孔、铰孔、锪平面等工件。因此镗床的工作范围较广。它可以应用于机械加工的各个领域,但因其价格比一般机床贵好多,所以在比较大的加工车间才可见到。 1.3 电气控制技术的发展 电气控制技术是随着科学技术的不断发展、生产工艺不断提出新的要求而迅速发展的,从最早的手动控制到自动控制,从简单的控制设备到复杂的控制系统,从有触点的硬接线控制系统到以计算机为中心的存储系统。现代电气控制技术综合应用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量等许多先进的科学技术成果。作为生产机械的电机拖动,已由最早的采用成组拖动方式,发展到今天无论是自动化功能还是生产安全性方面都相当完善的电气自动化系统。 继电接触式控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成,其控制方式是断续的,所以又称为断续控制系统。由于这种系统具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点,至今仍是机床和其他许多机械设备广泛采用的基本电气控制形式,也是学习先进电气控制的基础。这种控制系统的缺点是采用固定的

自动控制原理课程设计速度伺服控制系统设计样本

自动控制原理课程设计题目速度伺服控制系统设计 专业电气工程及其自动化 姓名 班级 学号 指引教师 机电工程学院 12月

目录一课程设计设计目 二设计任务 三设计思想 四设计过程 五应用simulink进行动态仿真六设计总结 七参照文献

一、课程设计目: 通过课程设计,在掌握自动控制理论基本原理、普通电学系统自动控制办法基本上,用MATLAB实现系统仿真与调试。 二、设计任务: 速度伺服控制系统设计。 控制系统如图所示,规定运用根轨迹法拟定测速反馈系数' k,以 t 使系统阻尼比等于0.5,并估算校正后系统性能指标。 三、设计思想: 反馈校正: 在控制工程实践中,为改进控制系统性能,除可选用串联校正方式外,经常采用反馈校正方式。常用有被控量速度,加速度反馈,执行机构输出及其速度反馈,以及复杂系统中间变量反馈等。反馈校正采用局部反馈包围系统前向通道中一某些环节以实现校正,。从控制观点来看,采用反馈校正不但可以得到与串联校正同样校正效果,并且尚有许多串联校正不具备突出长处:第一,反馈校正能有效地变化

被包围环节动态构造和参数;第二,在一定条件下,反馈校正装置特性可以完全取代被包围环节特性,反馈校正系数方框图从而可大大削弱这某些环节由于特性参数变化及各种干扰带给系统不利影响。 该设计应用是微分负反馈校正: 如下图所示,微分负反馈校正包围振荡环节。其闭环传递函数为 B G s ()=00t G s 1G (s)K s +()=22t 1T s T K s ζ+(2+)+1 =22'1T s 21Ts ζ++ 试中,'ζ=ζ+t K 2T ,表白微分负反馈不变化被包围环节性质,但由于阻尼比增大,使得系统动态响应超调量减小,振荡次数减小,改进了系统平稳性。 微分负反馈校正系统方框图

电梯的电气控制系统设计与实现

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 电梯的电气控制系统设计 与实现 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-7382-100 电梯的电气控制系统设计与实现 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 电梯是当前高层建筑不可缺少的垂直方向的交通运输工具,随着计算机及微电子技术的快速发展,电梯控制技术发生了巨大变化,其中PLC控制系统代替传统的继电器控制以及电梯采用了对电动机实现线性调速的调压调频技术,能达到电梯安全平稳运行。 随着人们生活水平的提高及高层建筑的普及,电梯是当前高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具,电梯是集机电一体的复杂系统,涉及机械传动、电气控制和土建等工程领域多种领域专业与一体的综合技术。随着社会的发展及对安全的重视,在设计电梯的时候,应具有高度的安全性。这样就对建筑内的电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。当前由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统具有可靠性高、维护方便、开发

如何写电气设计说明系列8--某图书馆建筑电气方案设计实

如何写电气设计说明系列8--某图书馆建筑电气方案设计实例 论文上传:ttt001 论文作者:不祥您是本文第193位读者 摘要:某图书馆框架结构,地上共六层,地下三层,建筑面积为81000m2。地下层为书库和设备用房,一层至八层为阅览室和办公室。 关键词:设计说明图书馆 -------------------------------------------------------------------------------- 如何写电气设计说明系列8--某图书馆建筑电气方案设计实例 【建筑概况】某图书馆框架结构,地上共六层,地下三层,建筑面积为81000m2。地下层为书库和设备用房,一层至八层为阅览室和办公室。 【电气设计说明】 1.设计范围 (1)变、配电系统; (2)应急电源系统; (3)照明配电系统; (4)防雷接地及电磁脉冲防护系统; (5)楼宇自控系统; (6)综合布线系统; (7)火灾自动报警和联动控制系统; (8)闭路电视保安监视系统; (9)停车场管理系统; (10)有线电视系统; (11)同声传译系统。 2.变、配电系统 (1)一级负荷包括:火灾报警及联动控制设备、消防泵、消防电梯、排烟风机、加压风机、保安监控系统、应急照明、疏散照明及重要的计算机系统(如检索用电子计算机系统)等。其中保安监控系统、检索用电子计算机系统和所有的消防用电设备为一级负荷中的特别重要负荷。 客梯、排水泵、生活水泵等其他用电设备属二级负荷。 (2)负荷估算:本工程用电总设备容量约为:Pe=9720kW~总计算负荷约为Pjs=5832kW。设计变压器总装机容量为8000kV A。 (3)电源:本工程由市政电网引来两路独立10kV电源供电,两路电源同时工作,互为备用,每路10kV电源均能承担全部负荷。另外,设置一台1000kW柴油发电机组,作为第三电源。高压系统电压等级为10kV,低压系统电压等级为~220V/380V。 低压配电采用放射式与树干式相结合的方式,对于单台容量较大的负荷或重要负荷,如:冷冻机房、水泵房、电梯机房、电话站、消防中心等设备采用放射式供电;对于一般负荷采用树干式与放射式相结合的供电方式。 本工程的消防动力设备、计算中心、应急照明、重要书库的空调设备、计算机设备、电话机房、变配电所所用电等采用双电源供电,并在末端互投。 (4)在本楼地下一层设置一处变、配电所,内设四台2000kV A变压器。 3.应急电源系统 本工程设置一台1000kW柴油发电机组,给一级负荷中的特别重要负荷供电。 4.照明配电系统 (1)照度标准参照国标《民用建筑照明设计标准》(GBJ 133—90),主要场所的照度如下: 阅览室500lx

电气控制柜设计步骤

电气控制柜设计步骤内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

电控箱设计步骤 一、设计工艺 1、根据图纸(系统图、原理图)选主要部件; 2、按照功能、使用方法和制造标准排布主要器件; 3、根据排布结果选定箱(柜)尺寸(尽量选通用尺寸),校验器件排布结果; 4、根据图纸选其它辅助材料、元件; 5、绘制装配图、接线图,编制加工工艺卡; 6、采购所有器件、材料; 7、加工、或委托加工箱(柜)壳体; 8、按工艺卡装配主要器件,加工连接件、连接线; 9、按工艺卡装配附件、配件、接线; 10、整体装配完成,检验,试验(按产品生产标准要求项目进行); 11、按标准及合同要求进行产品包装,附检验合格证、试验记录。 12、送货出厂。 二、设计规程规范要求。 1、熟读设计方案任务书。掌握任务书中几点重要信息及参数,如果是在大型项目中,设计任务书会以合同的技术附件形式出现。这样就关系到控制箱的先进程度和设计制造的成本控制。只要掌握控制的自动化程度就行了,这关系到你下面的选型等工作。 2、根据控制要求进行方案性设计。如果是较大的项目这可以升级为可行性研究。即使是小的电控系统,起码也要列出不少2种的方案设计,在方案设计过程中,

要有详细的计算说明书,这样为你的设备设计提供依据,也是设计是否合理,是否科学的关键。直接关系到你的制造成本。 3、进行设备控制设计,选择最佳的方案后,再进行设备设计,这个设计阶段,主要是设备的选型,选择各种合理元器件要注意以下几点: 1)要能实现设计任务中要求的控制功能。 2)要保证设备一定的先进性(在一些技术附件中为有具体说明), 3)要控制好成本,不要盲目最求先进而造成不必要的成本浪费。 在确定所需要的各种元件设备后,就要进行原理图的设计,设计原理图时要根据自己的方案设计再结合所选电气元件的电气接线原理进行。 4、施工图设计。这里就不扯大工程设计步骤和要求了,单仅电控箱而言,根据所选元件的尺寸,综合考虑和选择电控箱的规格(国家有统一标准规格的电控箱柜台,也有非标的,非标的可根据你选择的电气元件进行规格设计)。 选择好或设计好电控箱的规格后,就可以进行箱内布置图的设计了,这个可以参照相关的电工工艺要求进行。 以下注意要点: 1)设备元件摆放布局合理、保证设备安全; 2)便于施工、检修等。 三、采购和安装调试规范要求。 1、根据上面的设备设计,设计出详细的材料清单,根据材料清单进行电气设备元件采购,这样就不会造成设备过剩浪费,或是设备出现短缺不足的现象。 2、根据上面的施工图设计,可以将采购回来的设备交予生产制造部门进行安装和接线了,并进行出场前的检验和测试。

电气设计说明精选文档

电气设计说明精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-

电气设计 一、设计依据: (一)上级主管部门批准的文件和兴建方提出的有关要求。 (二)国家现行的有关规范、规程: 《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版) 《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008 《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94 《火灾自动报警系统设计规范》GB50016-2013 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 《建筑照明设计标准》GB50034-2013 《低压配电设计规范》GB50054-2011 《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011 《供配电系统设计规范》GB50052-2009 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-97 《住宅建筑规范》GB50386-2005 《住宅设计规范》GB50096-2011 《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242—2011 《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-94 (三)各专业提供的有关资料及图纸。 (四)由甲方处了解的市政相关条件及方案构想。 二、设计范围: (一)本工程拟设置的强电系统 1.高、低压变配电系统。 2.动力配电系统、照明配电系统(不包括住宅电表箱以前公变部分); 3.柴油发电机系统 4.漏电火灾报警系统

5.防雷、保护接地系统。 (二)本工程拟设置的主要弱电系统 1.通讯系统。 2.安全防范系统。主要由以下子系统组成: ①视频安防监控子系统; ②出入口控制子系统; ③入侵报警子系统; ④保安报警子系统; ⑤电子巡查子系统; ⑥停车库管理子系统; ⑦周界及公共区域防范系统。 3.有线电视及卫星电视系统。 4.火灾自动报警及消防联动控制系统。 5.背景音乐及紧急广播系统。 6.楼宇控制系统 7.公共信息显示系统 三、供电系统 (一)负荷等级 本建筑群属于一类、二类高层及多层建筑,其中一类高层建筑消防控制室、防 排烟设施、消防电梯、消防水泵、火灾自动报警系统、自动灭火系统、应急照明、疏散标志灯和电动卷帘.生活水泵、客梯、楼梯间照明等用电等为一级负荷; 二类建筑中以上部分为二级负荷;其余的用电设备属三级负荷。 (二)供电电源及电压:由市政为本建筑引入两组(共4路)(按一路高压10000KV A)10KV独立电源,每组10KV电源需引自上级不同开闭站。(需与 供电部门落实)。 东南区装设220/380V应急式柴油发电机组作为酒店、商业等一级负荷的备用电源。 (三)供电系统:10kV系统采用单母线分段加联络型式接线,放射式馈至各台 变压器;低压系统采用单母线分段接线,正常时各变压器独立运行,变压器之

电气控制系统设计方案的要求和步骤.doc

电气控制系统设计方案的要求和步骤

电气控制系统设计的要求和步骤 要完成好电气控制系统的设计任务,除掌握必要的电气设计基础知识外,还必须经过反复实践,深入生产现场,将不断积累的经验应用到设计中来。课程设计正是为这一目的而安排的实践性教案环节,它是一项初步的工程训练。通过课程设计的工作,了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。 本章主要讨论课程设计应达到的目的、要求、内容、深度及工作量。并通过实例介绍,进一步说明课程设计的设计步骤。 电气设计包含原理设计和工艺设计两个方面,不能忽视任何一面,对于应用型人才更应重视工艺设计。电气控制系统课程设计属于练习性质,不强调设计结果直接用于生产。 设计的目的、要求、任务及方法 一、设计目的

电气设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践,了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识,达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求,因此,设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程,在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 电气设计应强调能力培养为主,在独立完成设计任务的同时,还要注意其他几方面能力的培养与提高,如独立工作能力与创造力;综合运用专业及基础知识的能力,解决实际工程技术问题的能力;查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力;工程绘图的能力;书写技术报告和编制技术资料的能力。 二、设计要求

为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点: (1>在接受设计任务后,应根据设计要求和应完成的设计内容,拟定设计任务书和工作进度计划,确定各阶段应完成的工作量,妥善安排时间。 (2>在方案确定过程中应主动提出问题,以取得指导教师的帮助,同时要广泛讨论意见,依据充分。在具体设计过程中要多思考,尤其是主要参数,要经过计算论证。 (3>所有电气图纸的绘制必须符合国家有关规定的标准,包括线条、图型符号、工程代号、回路标号、技术要求、标题栏、元件明细表以及图纸的折叠和装订。 (4>说明书要求文字通顺、简练,字迹端正、整洁。 (5>应在规定的时间内完成所有的设计任务。 (6>如果条件允许,应对自已的设计线路进行

浅谈电气自动化控制系统及设计

浅谈电气自动化控制系统及设计 发表时间:2018-08-13T17:23:35.390Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:张健 [导读] 摘要:随着社会的进步和电力技术的发展,电气自动化技术在今后的使用会越来越广泛,为了更好了将控制模块应用于各行各业,在自动化模块设计上要充分实现规范化设计,总结典型的设计思路,从而使典型设计起到部分标准和规范性的作用。 (13063819880924xxxx) 摘要:随着社会的进步和电力技术的发展,电气自动化技术在今后的使用会越来越广泛,为了更好了将控制模块应用于各行各业,在自动化模块设计上要充分实现规范化设计,总结典型的设计思路,从而使典型设计起到部分标准和规范性的作用。 关键词:电气自动化水电站设计应用 工程建设的关键环节是工程设计工作,它是工程建设的灵魂,在工程建设中起主导作用。设计工作对项目的工期、工程质量、施工安全、竣工后的安全运行起着决定性作用。嵌入式控制系统的发展和现场总线技术的应用,对从事电气、自动化工程技术工作者提出了更高的要求。不但要对传统专业电气知识掌握纯熟,还要掌握学习不断发展的自动化网络知识,对计算机软件运用娴熟。随着互联网信息时代的到来,供应商、项目工程设计工作者或企业管理的所有电气设备可通过互联网实现远程技术支持和调试。 1 电气控制对象的特点和要求 电气控制量与热工控制量相比在控制要求及运行过程中有着很多不同点,电气的主要特点表现为: (1)电气控制系统相对热机设备而言对信息的掌握不大,目标少,操控次数少,不过,速度更快,准确度也更高。 (2)电气设备保护自动装置对稳定性要求更高,更快速,并且,有一定抗干扰的能力。 (3)热力系统需要大容量来满足处理信息的需要,并且内部情况复杂,过程掌握十分严格,对于电控系统(ECS),强调数据提取和顺序的掌握作为主要方面,有助于实现连锁保护。 因此,机组的电气系统纳入DCS控制,要求控制系统具有很高的可靠性。除了能够进行一般的启动和停止,对于异常问题的显现和控制的数据也要精确显示。并给出可行的操作意见,以及意外控制办法,使电气系统控制处于科学、有效、合理的情况之中。 2电气自动化控制系统的设计 2.1集中监控方式 这种监控方式优点是运行维护方便,控制站的防护要求不高,系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理,处理器的任务相当繁重,处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控,伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加,投资加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时,隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线,由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位,造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂,查线不方便,大大增加了维护量,还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。 2.2远程监控方式 远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用、,节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线(如 Lonworks 总线, CAN总线等)的通讯速度不是很高,而电厂电气部分通讯量相对又比较大,所有这种方式适合于小系统监控,而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。 2.3现场总线监控方式 目前,对于以太网(Ethernet)、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中,且已经积累了丰富的运行经验,智能化电气设备也有了较快的发展,这些都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性,对于不同的间隔可以有不同的功能,这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外,还可以减少大量的隔离设备、端子柜、I/0 卡件、模拟量变送器等,而且智能设备就地安装,与监控系统通过通信线连接,可以节省大量控制电缆,节约很多投资和安装维护工作量,从而降低成本。另外,各装置的功能相对独立,装置之间仅通过网络连接,网络组态灵活,使整个系统的可靠性大大提高,任一装置故障仅影响相应的元件,不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。 3 探讨电气自动化控制系统的发展趋势 OPC(OIJEforProcess Control)技术的出现,IEC61131 的颁布,以及 Microsoft 的 Windows平台的广泛应用,使得未来的电气技术的结合,计算机日益发挥着不可替代的作用。IEC61131 已成为了一个国际化的标准,正被各大控制系统厂商广泛采纳。Pc 客户机/服务器体系结构、以太网和Internet 技术引发了电气自动化的一次又一次革命。正是市场的需求驱动着自动化和 IT 平台的融和,电子商务的普及将加速着这一过程。Internet/Intranet 技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景。企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务、人事等管理数据,也可以对当前生产过程的动态画面进行监控,在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用,将对未来的自动化产品,如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响。相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了。软件的重要性在不断提高。这种趋势正从单一的设备转向集成的系统。 4 提高控制设备可靠性的方法 4.1保护电子设备的环境 潮湿、霉菌、灰尘、气压、盐雾和污染气体等恶劣环境都对正在使用的电子设备有很大的影响,较轻的表现为电子设备的灵敏度降低,严重的会使电子设备报废。在这些因素中,潮湿的影响最严重,特别是在湿度高、温度低的情况下,达到湿度饱和的情况下导致设备内部的元器件和印制电路板上出现凝露和产色现象,降低设备性能,致使设备不能使用;除此之外,当店子设备遭到潮湿空气后,材料会有一层水膜凝聚在表面,并且渐渐渗透到材料的内部,增加了绝缘材料的导电能力,降低体积电阻率,增加介质消耗导致电气漏电、短路甚至击穿,引发设备故障。 4.2切合实际开发控制 设备控制设备设计的开发阶段的关键是设备的可靠性,在设计的科学和切合实际才能产出实用的产品。所以在这个阶段,要认真研究设备、零部件、元器件的技术环境、技术条件,在这个基础上分析出设备的设计参数,从而制定使用的设计方案;然后在掌握了

自动控制系统概要设计

目录 1引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2背景 (3) 1.3技术简介 (4) https://www.doczj.com/doc/c64918080.html,简介 (4) 1.3.2SQL Server2008简介 (5) 1.3.3Visual Studio2010简介 (5) 1.4参考资料 (6) 2总体设计 (8) 2.1需求规定 (8) 2.2运行环境 (8) 2.3数据库设计 (8) 2.3.1数据库的需求分析 (9) 2.3.2数据流图的设计 (9) 2.3.3数据库连接机制 (10) 2.4结构 (11) 2.5功能需求与程序的关系 (11) 3接口设计 (12) 3.1用户接口 (12) 3.2外部接口............................................................................................错误!未定义书签。 3.3内部接口............................................................................................错误!未定义书签。4运行设计.....................................错误!未定义书签。 4.1运行模块组合....................................................................................错误!未定义书签。 4.2运行控制............................................................................................错误!未定义书签。 4.3运行时间............................................................................................错误!未定义书签。5测试 (13)

学校电气方案设计说明

港中旅学校电气方案设计说明设计依据相关专业提供的设计资料; 建设方提供的设计任务书; 主要设计规范和标准: 《建筑设计防火规范》GB50016-2014 《民用建筑电气设计规范》JG J16-2008 《供配电系统设计规范》GB50052-2009 《低压配电设计规范》GB50054-2011 《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013 《建筑照明设计标准》G B50034-2013 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 《综合布线系统工程设计规范》GB 50311-2007 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》G B50198-2011 《有线电视系统工程技术规范》G B50200-94 《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007 《消防安全标志设置标准》DBJ01-611 -2002 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311 -2006 《智能建筑设计规范》GB/T50314-2006 《建筑智能化系统设计技术规程》DBJ-1-615-2003

《教育建筑电气设计规范》JGJ310-2013 二、设计范围 1. 强电设计包括如下系统: 10kV变配电系统 380V低压配电系统 动力配电系统 照明配电系统 防雷接地系统 2. 弱电设计包括如下系统: 综合布线系统 有线电视系统 可视对讲系统 CCTV监控系统 火灾自动报警系统及广播系统 汽车库管理系统 信息化应用系统 建筑设备管理系统 安全防范系统 弱电系统可根据甲方要求增加或减少,本次设计只负责预埋管, 具体设计由甲方指定的弱电深化设计公司完成。

液位自动控制系统设计与调试

液位自动控制系统设计 与调试 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程设计 2016年6月17日

电气信息学院 课程设计任务书 课题名称液位自动控制系统设计与调试 姓名专业班级学号 指导老师沈细群 课程设计时间2016年6月6日~2016年6月17日(第15~16周) 教研室意见同意开题。审核人:汪超林国汉 一.课程设计的性质与目的 本课程设计是自动化专业教学计划中不可缺少的一个综合性教学环节,是实现理论与实践相结合的重要手段。它的主要目的是培养学生综合运用本课程所学知识和技能去分析和解决本课程范围内的一般工程技术问题,建立正确的设计思想,掌握工程设计的一般程序和方法。通过课程设计使学生得到工程知识和工程技能的综合训练,获得应用本课程的知识和技术去解决工程实际问题的能力。 二. 课程设计的内容 1.根据控制对象的用途、基本结构、运动形式、工艺过程、工作环境和控制要求,确定控制方案。 2.绘制水箱液位系统的PLC I/O接线图和梯形图,写出指令程序清单。 3.选择电器元件,列出电器元件明细表。 4.上机调试程序。 5.编写设计说明书。 三. 课程设计的要求 1.所选控制方案应合理,所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求,并且技术先进,安全可靠,操作方便。

2.所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728-84《电气图用图形符号》、GB6988-87《电气制图》和GB7159-87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。 3.所编写的设计说明书应语句通顺,用词准确,层次清楚,条理分明,重点突出,篇幅不少于7000字。

学校电气方案设计说明

港中旅学校电气方案设计说明 一、设计依据 相关专业提供的设计资料; 建设方提供的设计任务书; 主要设计规范和标准: 《建筑设计防火规范》GB50016-2014 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 《供配电系统设计规范》GB50052-2009 《低压配电设计规范》GB50054-2011 《20kV及以下变电所设计规范》GB50053-2013 《建筑照明设计标准》GB50034-2013 《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-2011 《有线电视系统工程技术规范》GB50200-94 《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007 《消防安全标志设置标准》DBJ01-611-2002 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2013 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2006《智能建筑设计规范》GB/T50314-2006 《建筑智能化系统设计技术规程》DBJ-1-615-2003 《教育建筑电气设计规范》JGJ310-2013 二、设计范围 1.强电设计包括如下系统: 10kV变配电系统 380V低压配电系统 动力配电系统 照明配电系统 防雷接地系统 2.弱电设计包括如下系统: 综合布线系统 有线电视系统 可视对讲系统 CCTV监控系统 火灾自动报警系统及广播系统 汽车库管理系统 信息化应用系统 建筑设备管理系统 安全防范系统 弱电系统可根据甲方要求增加或减少,本次设计只负责预埋管,具体设计由甲方指定的弱电深化设计公司完成。 三、10/0.4KV配变电所及配电系统设计和配电能源监测管理系统 1.负荷等级 本工程校园建筑,总建筑面积约3.32万平方米,单体建筑高度不超24米。根据本工程的功能及规模,消防负荷等级按二级考虑,其他负荷等级按三级考虑。 消防用电设备,如消防泵、喷淋泵、排烟风机、消防电梯、消防控制室、保安监控室电源等;应急照明(疏散照明、安全照明、备用照明),电信机房电源,主要通道照明,排污泵、客梯、生 活水泵为二级负荷,其余为三级负荷。 2.供电电源 采用单位指标法每平米按60va估算,在地下设1个变电所,内设2台1000KVA变压器,由 10kV市政电网为本工程提供两路独立10kV电源,10kV电缆埋地进入本工程红线之后由设计院统一规划路由。电源分界点为本工程10kV配变电所10kV电源进线柜的进线开关。正常工作时,两路电源同时供电,互为备用,各负担50%负荷,一路电源故障时,另一路电源供全部二级负荷。 3、功率因数补偿

智能小区电气设计方案

智能小区电气设计方案 智能小区电气设计方案 前言: 作为人类生存基本需求之一的住宅,已逐步向小康型发展。随着生活水平提高和科学技术发展,越来越多新型智能住宅小区已成为住宅建设的热点。 目前兴建的智能化住宅小区多为数幢多层或高层住宅楼组成,家用电器,通信设备与安保防灾等设备在家庭中功能综合一体化,各电子设备的广泛采用,对电气的安全设计也提出一些新的要求。下面将主要部分介绍如下: 1、楼宇自动化控制系统 1.1基本功能 1.1.1对建筑设备进行控制、监视和测量,以实现设备最优控制为中心的过程控制自动化;以完成预防和控制为中心的防灾自动化; 1.1.2对控制器、远程终端单元的监控; 1.1.3操作者人机界面; 1.1.4被监视建筑设备在CRT上的视频显示集成; 1.1.5数据采集和历史化; 1.1.6警告管理 1.1.7趋势分析 1.1.8报告生成 1.2开放功能 楼宇自控系统应具备基本的开放功能,包括对ActiveX、DDE、ODBC、API、Access 等标准技术均可实现无缝连接。系统可实现与这些系统的通讯,从而实现有关的联动控制以及方便物业管理和系统集成。 1.2.1系统控制器配置原则: 控制器配置应遵循以下原则,否则将被认为是重大技术偏离,可能作为废标处理:系统应采用中央站为核心,DDC与中央站实现数据通信。DDC应设在受控对象附近,按功能和管理类别实现区域划分,每栋楼的送排风、给排水、照明和电量计量分别采用各自独立的DDC进行控制,即每栋楼至少配置4个可独立运行的DDC控制器。其中计量用DDC应提供24小时不间断电源。系统共设置29个区域(室外照明为独立的区域),每个区域可独立管理。每个可独立运行控制器的控制点数应小于120点,使系统的故障产生的影响可控制在一定范围内。控制器I/O点应具有一定的冗余,各类型I/O点的预留量不小于15%。控制应采用标准的模块化设计,控制器应具备标准的开放协议如LON通信协议。为保证单个设备的维护不影响其它设备的运行,所有模块应支持热插拔功能,更换或维护单个模块不影响同区域其它设备运行。 1.2.2系统控制及监控内容: VRV空调机组;变配电系统;照明系统;电梯系统;给排水系统。 (1)VRV空调机组系统。 通过VRV机组通讯接口实现以下基本监控内容:启/停状态;故障报警;电量计量。通过设置环境温度传感器接入DDC,检测环境温度。 (2)通风系统 风机基本监控内容:送排风机启/停状态;送排风机故障报警;送排风机开关控制;地下车库CO监测。 (3)变配电系统

温度自动控制系统的设计毕业设计论文

北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

电气方案设计说明

中国·安仁新公馆聚落 规划建筑设计方案电气说明 八、电气设计 一、设计依据: 建设单位提出的相关设计要求; 建筑、给排水、暖通专业提供的设计资料及用电要求。 本专业所采用的设计规范: 《民用建筑电气设计规范》(JGJ T 16-2008) 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006) 《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)《10KV及以下变电所设计规范》(GB50053-94) 二、《低压配电设计规范》(GB50054-95) 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)2000年版 《建筑物电子信息系统防雷设计规范》(GB50343-2004) 《供配电系统设计规范》(GB50052-95) 《建筑照明设计标准》(GBJ133-2004) 《工业企业通信设计规范》(GBJ42-81) 《工业企业共用天线电视系统设计规范》(GBJ120-88) 《有线电视系统工程技术规范》(GB50200-94) 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》(GB/T50311-2007 《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007 二、设计范围: 高低压变配电、照明、防雷及接地、有线电视、电话、综合布线(仅含宽带网线路部分)、 三.方案一 1. 1区用电总的估算设备容量为759KW, 2区用电总的估算设备容量为6736KW, 2.根据估算容量考虑该项目分别在1区室外设一台箱变、2区室外设三~五台箱变,高压进线就近从区域内10KV室外高压分支箱分别埋地引入,每台箱变设高压计量,低压分别在区域内室外及室内设集中计量装置。 2.。分别在1区、2区室外各设一台电话分线箱、有线电视前端箱、数据交换箱,然后再分别引入各单体的弱电箱。 3.该项目所有的单体均按三类防雷建筑设计。 四.方案二 1. 1区用电总的估算设备容量为759KW, 2区用电总的估算设备容量为6852KW, 2.根据估算容量考虑该项目分别在1区室外设一台箱变、2区室外设三~五

电气系统设计方案

目录 电气系统设计方案 (2) 2.1配电系统 (2) 2.2管线回路系统 (5) 2.3照明系统 (6) 供配电施工部分 (7) 2.1配电盘安装 (7) 2.2金属线槽敷设 (8) 2.3电缆、电线放线施工及工艺 (9) 2.4线缆接线施工工艺 (10) 2.5电气钢管施工工艺 (10) 2.6插座、开关安装施工 (11) 2.7照明灯具安装施工 (15)

电气系统方案 计算机机房提供电能质量的好坏,将直接影响计算机系统正常、可靠的运行,也影响机房内其它附属设施的正常工作,同时机房对接地、雷电防护、机房屏蔽等均有特定要求。为了保证计算机的可靠运行,必须建立一个优质、稳定、安全、可靠的供配电系统。 2.1配电系统 机房进线电源采用TN-S三相五线制,建议从大楼总配电室引双回路电源到机房空调配电间。 配电柜内设电压电流指示、防雷、防过压、短路、过载、过流等保护器,保护设备运行安全和人身安全。 2.1.1辅助设备动力配电系统 机房辅助动力设备包括机房专用空调系统、新风系统、照明系统、维修插座、UPS主机供电等。由于机房辅助动力设备直接关系到计算机设备、网络设备,通讯设备以及其他用电设备和工作人员正常工作和人身安全,要求配电系统应安全可靠,因此该配电系统按照一级负荷考虑进行设计。 电源进线采用TN-S三相五线制。在设计电源分配时,充分考虑负荷情况,计算功率平衡,将负荷均匀分配在电源的三相上,并要留出一定的冗余以满足将来增加设备的需求。 2.1.2计算机设备UPS配电系统 机房计算机设备包括计算机主机、小型机、服务器、网络设备、通讯设备等,由于这些设备进行数据的实时处理与实时传递,关系重大,所以对电源的质量与可靠性的要求最高。设计中采用UPS不间断电源,以保障电源可靠性的要求。 电源经UPS稳频稳压、调整电压波形后为计算机设备供电,与此同时也为UPS的后备电池充电;一旦市电回路停电后,UPS的后备电池立即放电,

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