1、 电气控制设计说明书通风机监控系统学 院：机电工程学院 专 业：电气工程及其自动化姓 名：指导教师： 设计完成日期：二 一三年六月二十四日1目 录一、设计任务的要求2二、设计方案的确定3三、主电路设计51.主电路的设计及控制52.主电路器件选择及明细表6四、辅助电路设计101.辅助电路指示灯的设计及控制102.辅助电气控制原理图133.辅助电路器件的选择及明细表13五、控制板安装及调试151.安装工艺需求及流程152.元器件选型163.制作电气控制板实物图17六、PLC 控制系统的设计181.I/O 分析182 . PLC 选择183.I/O 分配184.程序编制与调试1925.调试22七、设
2、计总结23参考文献241、 设计任务与要求1、设计任务1、绘制电气控制原理图（图 1） ，PLC 外围接线图（图 5） ，编写PLC 控制程序。2、制作电气控制板：按照设计指导书要求的控制功能，制作安装三台电动机主回路，控制回路及指示回路。3、完成设计说明书。2、设计要求：某一生产设备（如油漆涂装生产线） ，在进行运行时要求有送风系统，通过风力把沫喷到零件表面上的漆雾从空中带走或压入循环流动的水中而带走。此送风系统有三台电动机控制，每台电动机可单独工作也可同时工作。1、每台电机均为 10KW，要求全压启动，单方向旋转;2、每台电机都有各自相应的保护措施及总停控制；3、电动机工作时要求有运行指示
3、灯，若只有一台电机在运行，则绿灯亮；若有两台电机在运行，则黄灯亮；若三台同时运行，则白灯亮；若三台电机均不工作，则红灯以亮一秒停一秒的方式不停的闪3烁；4、系统要求有电源指示，电流指示及电压指示。二、设计方案的确定1、设计思路根据设计任务及要求，设计分为绘制电气控制原理图和制作电气控制板。电气控制原理图又分为主电路，控制电路和指示电路(根据真值表设计)。主回路设计需要一个空气开关,三台电动机，三个接触器，三个热继电器（过载保护） ，一个电压表，一个电流表，一个指示灯。控制回路需要七个按钮（四个常闭，三个常开） ，一个个熔断器。指示回路需要三个指示灯（红.绿.黄） ，两个时间继电器（220V）
4、。因触电过多，还需要三个中间继电器（220V） 。2、设计方案的确定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。42、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
5、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便。3、 主电路设计1、主电路的设计及控制每台电动机可单独工作也可同时工作，要求全压启动，单方向旋转，每台电机应有相应的保护措施和总停控制。主电路采用电压 380V，控制电路电压 220V.使用空气开关或刀开关加熔断器做电源开关，用接触器来控制电机接通电源，热继电器做过载保护，按钮 SB1 为总停，SB3、SB5、SB7 分别作三台电动机的停止按钮，SB2、SB4、SB6
6、分别作三台电动机的启动按钮，且用接触器的辅助常开触点并联启动按钮起自锁作用。5总电路图如下：图 1 总电路图3.2、主电路器件选择及明细1、电动机选择电动机应两个方面的问题：一是电动机的性能，例如机械特性，起动性能和调速性能等；二是要知道生产工艺的特点，要使所选电动机的性能满足生产机械的工艺要求。2、电源开关6低压断路器：又称自动空气开关，除了断开电路的作用外，还具有电流过载、欠压、短路保护的作用。选择依据是：极数、额定电流、电压类型、电压等级、分断能力、动作频繁程度等。DZ47-60 塑料外壳式断路器，其额定绝缘电压为交流 400V，频率为 50Hz，额定工作电压为交流 220V，其额定电流
7、至 60A。其相关参数如下表所示：表 3-1 断路器相关参数型号 DZ47-60额定功率 50Hz额定绝缘电压 400V动作保护电流 60A灭弧介质 空气式操作方式 手动3、熔断器熔断器（Fuse）主要用于短路保护。熔断器结构上主要由熔断器座、熔断体（熔体）组成熔断器分 插入式、螺旋式、填料封闭管式等等。选择依据是：形式、熔体额定电流（I FU） 。对电流较为平稳的负载（如照明、信号、热电电路等） ，熔体额定电流就取线路的额定电流。对具有冲击电流的负载（如电动机） ，熔体额定电流计取：7单台电机： I FU = 1.5 2.5 I e多台电机： I FU = 1.5 2.5 I Nmax +
8、I e 式中 I Nmax 功率最大电机的额定电流I e 除去功率最大电机之外，其余电机额定电流之和。本次实验实用的熔断器型号 D247-60.4、热继电器热继电器（Thermal over-load Relay）主要用于电机过载保护。热继电器分两相式、三相式、三相带缺相保护式 三种形式选择依据是：形式、额定电流（I FR） 。热继电器热元件的整定电流可调， 范围约为 0.8 1.2 I FR（热继电器的额定电流）热继电器热元件的整定电流一般按 0.95 1.05 I e（电动机的额定电流）选用，对过载能力较差的电机可选得更小些。本次选取热继电器型号为 JRS1-0925 。85、接触器接触器
9、（Contactor）分直流接触器、交流接触器两大类选择依据是： 主触头数、额定电流（I KM） 、线圈控制电压的类型、等级等。对于电动机负载，可按下面的经验公式计算接触器的额定电流：I KM = Pe / （K Ue） 式中：Pe 电机的额定功率Ue 电机的额定线电压K 经验系数 ，取 1 1.4对于动作频繁的工作情况，为了防止主触点的烧坏/过早损坏，应将 I KM降低 12 等级使用。考虑到接触器与热继电器的配套使用，上述热继电器可插接的接触器为 CJX2-12，选择型号为 CJX2-12 的9接触器 KM1、KM2，其额定电压为 220V，相关参数如下所示：表 3-2 接触器相关参数额定电压 UN（V）额定绝缘电压（V）接通最大额定电流（A）断开最大额定电流（A）220 660 10 倍 8 倍额定电流四、辅助电路设计 1、辅助电路指示灯的设计逻辑设计法：设：三台通风机为 A.B.C,绿灯为 F1，黄灯为 F2，红灯为 F3，令运行为“1” ，停止为“0” 。 灯亮为“1” ，不亮为“0”。(1)绿灯常亮的程序设计1 真值表：A B C F10 0 1 10 1 0 11 0 0 12 逻辑式：F1=3 控制线路：
