工厂电气课程设计说明书

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1 SHANDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 课程设计任务书 课 程 名 称 工厂电气与PLC控制技术 项 目 名 称 花式喷水池装置PLC控制 学 院 农业工程与食品科学学院

专 业 班 级 农机0901 小 组 人 员 梁志杰 张彦杰 孙海舰 李兴双 日 期 2012.06 指 导 教 师 程 卫 东 2

目录 一、 课程设计题目 ................................................................................... 3 二、装置示意图 ......................................................................................... 3 三、控制要求 ............................................................................................. 3 四、 课程设计步骤 ................................................................................... 4 1.PLC选型 .................................................................................... 4 2.电气原理图 ........................................................................................ 6 3.安装接线图 ........................................................................................ 8 4.I/O 清册 .......................................................................................... 9 5 .I/O接线图 ..................................................................................... 11 6.工作流程图 ...................................................................................... 12 7.梯形图 .............................................................................................. 13 8.语句表程序 ...................................................................................... 17 五、设计中遇到的问题与解决方法 ....................................................... 22 六、设计总结及心得体会 ....................................................................... 23 七、参考书目 ........................................................................................... 24 3

一、课程设计题目 花式喷水池装置PLC控制 二、装置示意图 花式喷水池示意图:

在图a中,4为中间喷水管,3为内环状喷水管,2为一次外环形状喷水管,1为外 环形状喷水管。图b中的选择开关可有4种选择,单周/连续开关置“1”为单周,置“0”为连续,其他为单一功能开关 三、控制要求 (1)控制器电源开关接通后,按下启动按钮,喷水装置即开始工作。按下停止按钮,则停止喷水。工作方式由“选择开关”和“单步/连续”开关来决定。 (2)“单步/连续”开关在单步位置时,喷水池只运行一个循环;在连续位置时 喷水池反复循环运行。 (3) 方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样,1~4号喷水管的工作方式选择 如下: a) 选择开关在位置“1”——按下启动按钮后,4号喷水,延时2s,3号喷水,再延时2s,2号喷水,再延时2s,1号喷水,接着一起喷水15s为一个循环。 b) 选择开关在位置“2”——按下启动按钮后,1号喷水,延时2s,2号喷水,再延时2s,3号喷水,再延时2s,4号喷水,接着一起喷水30s为一个循环。 c) 选择开关在位置“3”——按下启动按钮后,1、3号同时喷水,延时3s后, 2、4号同时喷水,1、3号停止喷;交替运行5次后,再1~4号全部喷水30s为一个循环。 d)选择开关在位置“4”——按下启动按钮后,喷水池1~4号水管的工作顺序为:1→2→3→4按顺序延时2s喷水,然后一起喷水30s后,1、2、3和4号水

1234☆a)花式喷水池喷嘴布局示意图1234选择开关启动停止单步/连续电源

b)花式喷水池控制开关面板图 4

管分别延时2s停水,再等待1s,由4→3→2→1反序分别延时2s喷水,然后再一起喷水30s为一个循环。 四、课程设计步骤

1.PLC选型 (1):CPU和I/O模块的选型 为了保证系统的实用性,可靠性,故本次设计选用西门子S7—200CPU266,主机增加到40个数字量I/O点,最大扩至24个数字量I/O点或35路模拟I/O点, I/O模块的型号和数量每一块的点数可分为4、8、16、32和64点,依照设计要求需要选用6ES72162AD230XB8CPU226,DCPS,24DE DC/16DA DC-CN2331.84型,满足本设计要求。 (2):外围硬件的选择 a)喷水泵的选择 假设4号喷管速度最慢,设为V=1m/s 喷水泵外径为D,那么流量Q=v*A。经过计算与假设法,我们初步选定4号喷水泵型号,同理选出3、2、1号型号。然后检验,符合设计要求。 喷嘴号 喷水泵型号 流量 m³/h 扬程m 功率kw 电压v 频率Hz 最大外径mm 水泵高度 4 QSP40-28-5.5 40 28 5.5 380 50 225 620 3 QSP40-21-4 40 21 4 380 50 168 600 2 QSP65-18-5.5 65 18 5.5 380 50 164 600 1 QSP80-20-7.5 80 20 7.5 380 50 184 740 b)电机的选择 选出喷水泵型号之后,电机功率要大于喷水泵的功率,则电机型号如下: 喷嘴号 电机型号 电流A 功 率HP KW 电压V 转速 效率 功率因数 额定转矩 最大转矩

4 Y-132S-2 15 10 7.5 380 2900 86.2 0.88 2.0 2.3 3 Y-132S-2 1.1 7.5 5.5 380 2900 85.5 0.88 2.0 2.3 2 Y160M1-2 21.8 15 11 380 2930 87.2 0.88 2.0 2.2 1 Y160M-4 22.6 15 11 380 1460 88 0.84 2.2 2.2 5

c)按钮、开关、断路器的选择 按钮:AN20-2T/K:(Z)/MA 20136-2006 开关:TLM1-125/4 125A 300ma 断路器:DZ108 M 脱扣电流范围10—16 DZ108 O 脱扣电流范围16--25 d) 熔断器的选择 熔断器选择遵循In=(1.5-2.5)Inmax+Σin 系数这里取2 则In=2*22.6+15+11.1+21.8=93.1 因此我们取NT型熔断器 额定电流为160A,熔体额定电流为100A

e)接触器的选择 1.主触头额定电流In的选择:In=Pn*1000/(k *Un) 这里系数K=1-1.4,我们取1 将电机数值带入,得出数值。选择接触器型号: 喷嘴号 接触器型号 额定电压V 额定电流A 可控制电动机最大功率/KW 4、3 CJ20-10 380 25 11 2、1 CJ20-25 380 40 22

f)继电器的选择: 时间继电器型号 触点 额定通电电流 安装底座 LY2J 4付 10A PTF08A-E

热继电器型号 电压相数 额定电流 挡数 最大规格/A 复位方式 电气寿命/次 T25 三相660V 25A 18 24-32 手动和自动 5000 6

2.电气原理图 7 8

3.安装接线图 9

4.I/O 清册 I/O 设备 功能 备注 X0 SB6 停车 X1 SB1 开关一 X2 SB2 开关二 X3 SB3 开关三 X4 SB4 开关四 X5 SB5 启动 X6 FR 过载保护 Y0 KM1 Y1 KM2 Y2 KM3 Y3 KM4 T0 KT1 通电延时 T1 KT2 通电延时 T2 KT3 通电延时 T3 KT4 通电延时 T4 KT5 通电延时 T5 KT6 通电延时 T6 KT7 通电延时