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1、 毕 业 设 计 说 明书 贮丝生产线 PLC 控制系统的 设计 专 业 电气工程及其 自动化 学生姓名 李莉 班 级 学 号 1110601110 指导教师 朱学来 完成日期 201 5 年 6 月 5 日 毕业设计说明书 独创性声明 本人声明所呈交的 毕业设计说明书（毕业论文）是本人在导师指导下 进行的研究、设计工作后独立完成的 。除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，说明书中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果 。对本文 的研究所做贡献集体和个人，均己在
2、说明书中作 了明确的说明并表示谢 意。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担 。 毕业设计说明书作者签名（手写）： 日期： 年 月 日 指导教师签名（手写）： 日期： 年 月 日 贮丝生产线 PLC 控制系统设计 摘 要：随着社会的发展和技术的进步，PLC 的应用越来越广泛，也越来越方便， 而且它的操作界面也较其它简单。现代电气控制技术正是综合了计算机、自动控制、 电子技术和精密测量等许多先进的科学技术成果 。随着科技的发展和现实暴露的一 些问题，为了能更快捷更方便的完成一些任务，在工业生产过程中 ，经常需要对生 产线的生
3、产进行监控和控制 。自动控制生产在工厂生产过程中应用非常广泛，比如 贮丝生产线 、饮料生产线等情况下的 自动生产。 此次设计的主要目的就是解决目前生产线控制中存在的一些问题，合理地利用 PLC 的硬件资源和软件资源 ，充分利用各种指令的简化控制程序，做到控制程序应 尽量简单，便于理解 ，并有一定的规律性以便能适合于不同生产线过程的要求。通 过贮丝生产线 PLC 控制系统的设计，选用现在流行的三菱 Fχ2NPLC 在设计中加入了 互锁和监测传感器应答信号，采用了步进指令，基本上满足了贮丝生产线工作的要求， 并在类似的生产线自动控制 中有广泛的应用前景。 关键词 ： PL
4、C ：贮丝生产线 ；控制系统 The Design of PLC control system of wire production line Abstract: With 出e development of society and the progress of technology, the application of PLC becomes more and more extensive 、convenient and also its interface is simple. Modern electrical control technology is th
5、e combination of computer, automatic control, electronic technology and precision measurement and many other advanced scientific and technological achievements.With the development of science and technology and the reality of some of the problems exposed, in order to be more efficient and more conve
6、nient to complete some tasks, in the process of industrial production , often need to monitor and control production line . Automatic control of the produ ction is widely u sed in factory production process, such as automatic production of wire production line, beverage production line and so on.
7、The design of the main purpose is to solve the present production line control in some of the problems, reasonable u se of PLC hardware and software resources, make full use of various instruction s simpli马r control procedures, to control the procedure should be simple, easy to understand , and
8、 have a certain regularity 由at can be suitable for diff erent production process r叫uirements. Through the wire produ ction line PLC control system design, selection of the now popular Mitsubishi Fχ2NPLC join m 也e design 由e interlocking and monitoring sensor response signal, adopted step i
9、nstruction , basically meet the wire production line work req山remen邸，and in the similar production line automatic control has a wide application prospect in the electrical control technology. Key Words: PLC; wire production line; control system 目 录 1概述 ..... .... ........... .... ..
10、 · 1 1. 1 课题的背景与意义 1 1. 2 课题的基本内容与要求 1 1. 3 贮丝生产线控制系统 PLC 功能及系统构成 3 2 整体方案选择与论证 4 2. 1 系统方案的选择 5 2. 2选定 PLC 简介 6 3 贮丝生产线 PLC 控制系统硬件设计 ....................................? 3. 1 PLC 控制系统设计步骤 ..... .... .... .... ...................? 3. 2 控制系统 1/0 分配 ................ .... .... · 7 3. 3 电
11、机正反转控制电路设计 10 3. 3. 1控制电路元器件介绍................ .... . .. ... · 10 3. 3. 2 电机正反转电路图 11 3. 3. 3 主电路图 12 4 贮丝生产线控制系统软件设计 12 4. 1 贮丝生产线控制系统的工作过程 12 4. 2 基本指令介绍 14 4. 3 梯形图设计 16 4. 3. 1 1#柜到 6＃柜光电检测框图 16 4. 3.2 1#料进料梯形图 16 4. 3. 3 1#柜梯形图设计与说明 20 5 结束语 21 参考文献 22 致 谢 ...... .... · 23 附 录 24
12、 附录 1：主电路图 25 附录L 梯形图 26 附录 L 指令表 31 附录4：νo 接线图 33 贮丝生产线 PLC 控制系统设计 1概述 1.1 课题的背景与意义 在科学技术和生产力大幅提升 的前提下 ，随着 自动化技术在现代工业上日益普 及，微电子技术的的快速发展，基于继电器控制系统又产生了 可编程控制器 （一种 新型的工业控制装置），在这些前提下仍然会暴露许多现实问题，为了便一些任务更 快捷更方便的完成，就必须经常在工业生产过程中对生产线的生产进行监控和相应 的控制。在工厂生产过程中 自动控制得到了非常广泛的普及和使用 ，包括贮丝生
13、产 线、喷漆生产线等情况下的 自动生产。 电气控制技术是为了满足生产工艺不断提出的新要求而促使科学技术的不断发 展最终实现了自身的飞速发展。现代先进的控制技术囊括了传感器检测技术 、电力 电子、模数电转换技术及精确测量等 。PLC 之所以在当今社会得到如此广泛应用不 仅因为它可以用于开关量控制 ，及模拟量和数字量的控制 ，还因为它可采集与存储 数据，监控正在进行的控制系统。贮丝生产线的用途是将从前一道工序中已经生产 出来的烟丝 ，根据优良品种和型 号规格的种类的不同分别送往指定的贮丝柜混合均 匀后贮藏起来。然后，卷烟生产线需要哪种规格的烟丝就从相应的贮丝 柜中取来进 一步加工。 本次设计
14、的主要目的是解决当今贮丝生产线控制 中的一些程序控制的问题，使 得 PLC 的软件和硬件资源得到合理利用，以及贮丝生产线的灵便性和安全可靠性能 够得到提高。研究一套以 PLC 为核心，适用于工厂生产线的 自动化控制系统，使其 能长时间连续、可靠的工作。由于当代工业化生产上和工艺上要求控制的精确度较 高而且还要求控制系统要达到可以长时间连续连续、安全工作的要求，而 PLC 无论 是在控制的灵活性上还是在性能上都可以 达到上述要求 ，所以可编程序控制器的重 要性不言而喻。PLC 系统的设计能够有效的提高贮丝生产的效率，此外 PLC 高可靠 和强抗干扰能力、多样的1/0 接口模块 、优良的灵活性和系
15、统安装简单以及维修方便 等特点能很好的解决传统贮丝生产线中的 问题，因此对生产线来说该 PLC 系统的设 计有着很重要的意义。 1.2 课题的基本内容与要求 贮丝生产线的用途是将从前一道工序中己经生产出来的烟丝，根据优良 品种和 型号规格的种类的不同分别送往指定的贮丝柜混合均匀后贮藏起来。然后，卷烟生 产线需要哪种规格的烟丝就从相应的贮丝柜中取来进一 步加工。 整个生产线构成包括进料带 、储丝柜、以及往贮丝柜中通过铺料带铺丝的铺料 行车、需要通过分配带运行完成将烟丝送往指定柜的分配行车等，图中 1 6 序号分 别表示贮藏某某个品种烟丝的贮丝柜。 贮丝生产线 PLC 控制系统毕业设
16、计 贮丝生产线现场布置如 图 1-1 所示。 铺料行车及辅料带 分配行车及分配带 2 3 4 5 6 9 风送口 进料带 出料振 槽 图 1-1 贮丝生产线现场布置图 整个生产线可由 6个贮丝柜构成 ，一个贮丝柜可贮存一个品种的烟丝 〈图中 1-6 序号分别表示其中一 个柜〉。烟丝通过进料输送 带被送到架在贮丝拒之上的分配行 车 （按水平方向往返运动〉。分配行车可根据指令 自动定位于贮丝柜的上方 。烟丝
17、由分配行车上的分配带传入贮丝柜中辅料行车 （按竖直方向往返运动） 的辅料带上。 辅料行车在贮丝柜中往复运动的同时辅料带正反转 。将带上烟丝落人框中并在柜中 铺成一条线 。一条线铺完后，铺料行车停止．分配行车启动并步进一段距离停止。铺 料行车又开始铺第二条线。如此往复，直至在柜中铺一层烟丝 。第一层铺满结束后 ， 分配行车向相反的方向移动 ，铺料行车接着铺第二层 。直到贮丝柜满，进料系统停 止。接到另一条指令后，分配行车会重新寻找并到达指定贮丝柜进行进料 。生产线 出料时，被指定的贮丝柜的底带启动 。底带可根据指令无级调整 出料速度。烟丝通 过底带进入出料振槽 ，分别送往下道工序如图1-2
18、整条生产线可以设置多个出料口 同时出料也可以在同一柜中一起进行进料和出料，生产线工艺流程见图1-3所示。 盐城工学院本科生毕业设计说明 书（ 2013) 铺和↓行车及铺料带 分配行车及分配带 铺料限位检测 图1-2 进料系统示意图 分配行车 定位落料 底带 出料 辅料行车往 复运动辅料 振牺及风送 口出料 国 1-3 生产线工艺流程框图 1.3 贮丝生产线控制系统 PLC 功能及系统构成 根据任务，
19、通过PLC 应使贮丝生产线达到 以下要求： a.进料时 ，传感器检测信号发送到JPLC来准确定位分配行车： b.铺料时，生产线的各个组成部分顺序启动运行，还要设置联动互锁； c.随时使整个系统的动作处于监测之下 ，保证出现问题或故障后可及时对相关故 障部分进行保护： d.生产流程及故障发生地点能够随时显示在工艺流程显示屏上 ，并自动控制系统 故障的声光报警． PLC 控制系统组成以及控制系统总框图如图 1-4。 贮丝生产线 PLC 控制系统毕业设计 控制指令 进料系统 传感器发出命令 PLC 显示系统 上下
20、道工序指令 出料系统 图1-4 系统总框图 该系统除设计 了PLC 自控系统外，还设计有手控系统。设置手控系统的目的是 为了便于出现故障时进行调试和维修 。同时，它不需要 PLC 控制，在生产线 自动系 统出现故障时，可以作为系统的备用。 2 整体方案选择与论证 本次设计的目的在 于市场生产线的实际运用，为了使他能够大规模 自动控制， 选择一台 PLC 作为主要核心控件是可行性比较高的选择。如果选择单片机或者其他 控制器不仅程序繁琐而且一旦发生故障，查找原因及后的维修处理都将是非常困难 和费事的 。PLC 作为现代技术发展 的产物，在现代生产线上的应用是
21、及其广泛的 ， 不仅是因为其操作简便 ，编程简单 ，控制灵活，且对于生产线更总要的一点是 其性 价比高，容易维修，并且抗干扰和对抗恶劣环境的优势使其成为工业生产线的上 佳 选择 。为了满足分配行车和铺料行车的往返运动及分配行车的进料定位 ，系统选用 了24 只感应接近开关。通过装在贮丝柜内上部和下部的光电开关来发出进料满和出 料满的信号。整条生产线装有 6 对光电开关。 PLC 实质是一种工业生产的控制计算机，其硬件结构本质上与微型计算机相同 ， 包括输入输出电路 ，编辑器，系统程序存储器及中央处理单元（CPU）。其硬件结构图 如图 2-1 所示。 盐城工学院本科生毕业设
22、计说明 书（ 2013) 二字 二字 输 D 输 入 中央处理单元 出 电 (CPU ) 电 路 路 系统程序存贮器 系统程序存贮器 国2-1 硬件结构图 2.1 系统方案的选择 如今市场上有好几种型号的 PLC 可供选择，比如三菱，松下，西门子等，功能 差不多但是每种都有各自的优势，以下介绍两种常用系列的 PLC。 采用三菱 PX 系列 PLC ：系统配置相当灵活 ，除了不同的子系列可供选择外，还 可以选用多种扩展单元 、基础单元和扩展模块 ，组成不同输入输出点和不同功能 的 控制系统，各种组合和运用都可以
23、获得很高的性价比。而其中 PX 家族中最先进的系 列当属 FX2N 系列。具有处理速度非常快以及可外加多个特殊模块满足系统 自动化 生产的要求。 构造灵活 ，不受环境变化的影响 ，只要有点即可构建网络 ，同时 可以很便捷扩展接入端口的数量 ，保持资源的高利用率防止浪废 ，在移动性上 与 WLAN 比也不相上下。成本也较低 ，使用面广 。 采用德国西门子系列 PLC: a.西门子 PLC 稳定性好，抗干扰能力强 ，西门子 PLC 由于内部集成了现代大规模电路和制造过程经过严格的生产工艺流程，内部电路的 抗干扰技术也是创新型首次加入其中 ，可靠性非常高。b西门子 PLC 装备齐全和功 能
24、完善，适用性强，从产生发展到今天的西 门子 PLC，已经产生了从最初的大到中 最后到小的各种规模的产品。各种规模的工业控制场合都可 以使用到这种 PLC。现 代西门子PLC 不仅拥有逻辅处理功能还具有完整的数据运算能力 ，可用于大部分数 字控制场所 。c.使用西门子 PLC 设计系统，一方面其运用了存储逻辑，这种逻辑结 构明显改善了以前的接线逻棒，使得控制设备外部 的接线很大程度的减少，进而缩 短建造工作周期，另一方面它不仅维修方便，改造也变得简便 。 综上所述 ，三菱的编程更符合东方 人的思维方式，应该从三菱入门 。本项目在 规模上属于中小集团规模，所以在难度与价格上
25、选择 三菱 FXPLC 更适合。 2.2 选定 PLC 简介 贮丝生产线 PLC 控制系统毕业设计 本设计选用一台三菱 Fχ2N-128MR--001 的 PLC 作为控制主机，并配 2 台扩 展单元此三菱 PLC 用于其内部存放程序，执行顺序操作命令，逻辑运算，定时，计 数与算术操作等可供用户选择的指令，其控制各种类型的机械或生产过程的输入输 出采用了模拟、数字量，主要用于自动化生产、喷漆、喂饲料、起重机等行业，用 途广泛。照2N 系列的功能强、速度快，它的每条基本指令的完成时间仅需 0.0桐， 内置的用户存贮容量为 8K 步，外部更可以扩展到 16K 步，1/0 点数为
26、 256 个，有时 更具需要甚至可以扩展到 256 个输入输出点。 Fχ 系列 PLC 为日本三菱公司的产品 ，近年来推出的 PLC 有 睬。s、FXoN、Fχω FχJN、Fχ挝、FX2NC、FX3u 等系列型号。其中睬。s、FχJS 型 PLC 只有基本单元，不 能扩展，输入输出点数在 10-30 之间，用于要求不高 、点数较少的场合。睬。N、服JN 型 PLC 的基本单元输入输出点数在 24-60 之间，可以扩展到 128 点。FX2N 、FX2Nc 型 PLC 的功能很强，基本单元输入输出点数在 16 128 之间，最多可以扩展到 256 点，编程指令也很强，运行速度很快，能够满
27、足贮丝生产线的控制要求。 本此设计选用此类型的 PLC，不仅因为其介绍的那么多优点，最重要的是此次 设计的输入点分配到了 61 个，输出点也分配到了 36 个，选用 64MR 虽然满足了输 出点个数的要求，但不满足输入点的要求，所以选择了 128孔1R 的扩展单元 ，其输入 输出都满足系统的个数要求。软元件范围也及其丰富。主要介绍FX2N 型 PLC 产品规 格，见表 2-1。 表 2-1 囚2N 型 PLC 产品 FX 句 型号 基本单元 FX 2N 一16MR -001 内置 8 入／8 出 （继电器），AC 电源 FX 2N -32MR -001 内
28、置 16 入／16 出 （继电器），AC 电源 FX 2N -48MR -001 内置 24 入／24 出 （继电器），AC 电源 FX 2N - 64MR - 001 内置 32 入／32 出 （继电器〉 , AC 电源 FX 2N -80MR -001 内置 40 入／40 出 （继电器〉 , AC 电源 FX 2N 一128MR -001 内置 64 入／64 出 （继电器〉 , AC 电源 FX 2N -16MT -001 内置 8 入／8 出 （晶体管），AC 电源 FX 2N -32MT -001 内置 16 入／16 出 〈晶体管），AC 电源
29、 FX 2N - 48MT -001 内置 24 入／24 出 （晶体管），AC 电源 FX 2N - 64MT 一001 内置 32 入／32 出 （晶体管），AC 电源 FX 2N -80MT 一001 内置 40 入／40 出 （晶体管），AC 电源 FX 2N 一128MT -001 内置 64 入／64 出 （晶体管），AC 电源 FX 2N 一32MR - D 内置 16 入／16 出 （继电器），DC 电源 FX 2N -48MR -D 内置 24 入／24 出 （继电器），DC 电源 FX 2N -64MR -D 内置32入／32出 （继电器），
30、DC 电源 盐城工学院本科生毕业设计说明 书（ 2013) 续表 2一1 FX 2N -80MR -D 内置40入／40出 （继电器），DC 电源 FX 2N -32MT -D 内置 16 入／16 出 （晶体管），DC 电源 FX 2N -48M T -D 内置 24 入／24 出 （晶体管），DC 电源 FX 2N -64MT -D 内置32入／32出 （晶体管〕，DC 电源 FX 2N 一80MT 一D 内置 40 入／40 出 （晶体管），DC 电源 FX 2N -16MS 内置 8入／8 出 （晶闸管），AC 电源 FX 2N -3
31、2MS 内置 16 入／16 出 （晶闸管），AC 电源 FX 2N -48M S 内置 24 入／24 出 （晶闸管），AC 电源 FX 2N - 64M S 内置 32 入／32 出 〈晶闸管），AC 电源 FX 2N -80M S 内置 40 入／40 出 （晶闸管），AC 电源 FX 2N 一16M R -UAll UL 内置 8入 （AC) /8 出 （继电器），AC 电源 FX 2N -32M R -UAll UL 内置 16 入 （AC) / 16 出 （继电器），AC 电源 FX 2N -48MR 一 UAl/ UL 内置 24 入 （AC) /
32、24 出 （继电器〕，AC 电源 FX 2N 64MR 一 UAl / UL 内置 32 入 （AC) /32 出 （继电器），AC 电源 3 贮丝生产线 PLC 控制系统硬件设计 3.1 PLC 控制系统设计步骤 控制系统设计步骤共分为以下七步： a. 系统软硬件设计与设备型号的选择 b.对输入输出点进 行分配 c. 设计控制原理图，编写尽量简单的程序 d.程序写入 PLC e.通过局部插入 END 分段对整体的程序进行逐个调试，查出错误所在 f .监视运行情况至调试无错误显示 g.运行程序 3.2 控制系统 1/0 分配 贮丝生产线控制系统 PLC
33、 的 I/0 接口分配表如表 3-1所示： 贮丝生产线 PLC 控制系统毕业设计 表 3-1 贮丝生产线系统输入输出接口分配表 输 入 输 出 序 号 功 能 序 号 功 能 xooo 手 臼切换选择 YOOO 故障指示灯 XOOl 1号铺料行车电动机故障信号 YOOl 1号拒铺料行车电动机正转 X002 2 号铺料行车电动机故障信号 Y002 1号柜铺料行车电动机反转 X003 3 号铺料行车电动机故障信号 Y003 2 柜铺料行车电动机正 转 X004 4 号铺料行车电动机故障信号 Y004 2 号柜铺料行车电动机反转
34、 X005 5 号铺料行车电动机故障信号 Y005 3 柜铺料行车电动机正转 X006 6 号铺料行车电动机故障信号 Y006 3 号柜铺料行车电动机反转 X007 1号铺料带电动机故障信号 Y007 4 柜铺料行车电动机正转 XOlO 2 号铺料带电动机故障信号 YOl O 4 号柜铺料行车电动机反转 XOll 3 号铺料带电动机故障信号 YOll 5 柜铺料行车电动机正转 X012 4 号辅料带电动机故障信号 Y012 5 号柜铺料行车电动机反转 X013 5 号铺料带电动机故障信号 Y013 6 柜铺料行车电动机正转 X01
35、4 6 号铺料带电动机故障信号 Y014 6 号柜铺料行车电动机反转 X015 分配行车电动机故障信号 Y015 l号柜铺料带电动机正转 X016 分配带电动机故障信号 Y016 1号柜铺料带电动机反转 X017 进料带电动机故障信号 Y017 2 号拒铺料带电动机正转 X020 启动 Y020 2 号柜铺料带电动机反转 X021 停止 Y021 3 号柜铺料带电动机正转 X022 报警 Y022 3 号柜铺料带电动机反转 X023 1号柜进料选择 Y023 4 号柜铺料带电动机正转 X024 2 号柜进料选择 Y024
36、 4 号拒铺料带电动机反转 X025 3 号柜边 料选择 Y025 5 号柜铺料带电动机正转 X026 4 号柜进料选择 Y026 5 号柜铺料带电动机反转 X027 5 号柜进料选择 Y027 6 号柜铺料带电动机正转 X030 6 号柜进料选择 Y030 6 号柜铺料带电动机反转 X031 1号柜铺料上限位接近开关 Y031 分自己行车电动机正转 X032 1号柜铺料下限位接近开关 Y032 分配行车电动机反转 盐城工学院本科生毕业设计说明 书（ 2013) 续表 3-1 X033 2 号柜铺料上限位接近开
37、关 Y033 分配带电动机正转 X034 2 号柜铺料下限位接近开关 Y034 分配带电动机反转 X035 3 号柜铺料上限位接近开关 Y035 进料带电动机 X036 3 号拒铺料下限位接近开关 Y036 1号柜料满指示灯 X037 4 号柜铺料上限位接近开关 Y037 2 号柜料满指示灯 X040 4 号柜铺料下限位接近开关 Y040 3 号柜料满指示灯 X041 5 号柜铺料上限位接近开关 Y041 4 号柜料满指示灯 X042 5 号柜铺料下限位接近开关 Y042 5 号柜料满指示灯 X043 6 号拒铺料上限位接
38、近开关 Y043 6 号柜料满指示灯 X044 6 号柜铺料下限位接近开关 X045 1号柜右分配限位接近开关 X046 1号柜左分配限位接近开关 X047 2 号柜右分配限位接近开关 xoso 2 号拒左分配限位接近开关 X051 3 号拒右分配限位接近开关 X052 3 号柜左分配限位接近开关 X053 4 号柜右分配限位接近开关 X054 4 号柜左分配限位接近开关 X055 5 号拒右分配限位接近开关 X056 5 号拒左分配限位接近开关 X057
39、 6 号柜左分配限位接近开关 X060 6 号柜右分配限位接近开关 X061 X066 l 6 号柜料满检测光 电开关 X067 1号柜出料完检测 X070 2 号拒出料完检测 X071 3 号柜出料完检测 X072 4 号柜出料完检测 X073 5 号柜出料完检测 X074 6 号柜出料完检测 贮丝生产线 PLC 控制系统毕业设计 3.3 电机正反转控制电路设计 电机正反转控制系统 包括电动机，热继电器，低压断路器，熔断器，接近开关 ， 光电开关，指示灯和交流接触
40、器等。这是控制分配行车和铺料行车运转的控制电路 的主要组成部分。 3.3.1控制电路元器件介绍 A 热继电器 热继电器主要用于电气设备的过载及断相保护主要是电动机 ，以防止电动机因 某些原因过度发热而烧毁的一种利用电流热效应原理的保护电器。贮丝生产线上的 电动机需要长期并连续的进行 工作，所以需要热继电器进行保护。 热继电器的选择，主要根据电动机的额定电流选择 ，因为其大部分用来防止电 动机过载，使用中电动机的启动情况、负载种类及工作环境等因素也应考虑在其中 。 具体按一下几个方面来选择： a） 热继额定电流一般按照电动机的额定电流的 1.05 到 1.1倍选择 ，并要校验动 作
41、特性。 b ） 必须保证电动机的起动时不能让热继电器误动。 c）热继电器能用作短路保护 ，但是要同时加入断路器和熔断 器共同作用。 d）注意热继的正常工作温度，热继 1.2 的正常工作范围是 15℃ +55℃。不能超 过这个范围否则引起失效或者误动。 e）电动机若是星形接法选择热继电器可以是两相也可以三相，对于三角形接法的 电动机则应采用三相热继电器并且有断相保护的功能 。。 B 低压断路器 低压断路器又叫空气开关，在低压电路中起接通断开的作用。在电路发生短路、 过流或欠电压等情况时能 自动切断故障电路，是一种控制且保护电路。 断路器的种类很多 ，可以根据用途和构造特点
42、进 行分类。压断路器的选择考虑 以下几个方面： a） 型号选择。低压断路器是根据不同用途而不同选择的。低压断路器用途一般 分为供电用、对电机保护用 、家庭照明灯光用、可控硅保护用以及发生漏电情况时 用等。如一般选用塑壳式：电路电路较大选用限流型等。 b ） 极数选择。断路器的相数应该与被控制及保护对象的相数一致。。 c） 额定电压应不小于断路器安装处设备的最大工作电压。 d ) 额定电流应不小于线路的计算电流。 C 熔断器 熔断器在电路中绝大部分用作短路保护 。在电气设备稳定工作时不应熔断 ，但 是在发生短路故障时 ，必须立刻熔断。熔断器串联接在被保护的
43、电路中，熔断器根 据温度变化，一旦溜度高到限定值就会使自带的熔体熔断 ，从而自动切断电路 。选 择原则遵循如下要求： a） 根据线路要求和安装条件选择熔断器的型号。半封闭式或无填料封闭式用于 容量较小的电路；当容量较大时选用填料封闭式 ：快速烙断器通常用来保护半导体 19 盐城工学院本科生毕业设计说明 书（ 2013) 元件。 b） 根据负载的种类和特点选择熔断器的额定电流。 c） 选择各级熔体，前一级要比后一级大。 d） 根据线路运行时能够承载的最大电压选择熔断器的额定电压。 D 光电开关 光电
44、开关，简称光电接近开关，利用需待检测物体挡住光束或者反射光柬原理， 由同步回路选通电路，从而检测是否有物体。物体不仅仅只包括金属 ，所有物体只 要能能反射光线均可被检测。输入电流在发射器上通过光电传感器变化成光信号传 出来，接收器判断传射出来光线的亮暗或有没有来实现选定物体进行勘测。 E 接近开关 接近开关又叫做无触点行程开关，可以用来计数、零部件大小检测和速度检测 等。有工作安全、动作快、消耗低、精度高等优点。接近开关的原理根据检测物体 不同而不同，有超声波型、霍尔元件型等。 F交流接触器 接触器是一种 自动化的控制电器 。它主要用在经常接通 或断开 DC 或 AC 电路， 具有操控
45、范围广，实现长远距 自动控制，配合继电器可 以实现定时 ，联锁控制，各 种定性检测量控制和失电压及电欠压保护，普遍适用于电热设备、电容器等自动控 制电路。 3.3.2 电机正反转电路图 L1 L2 L3 KMl 卜 」 「 U .iE KM2 反 停 SBl I X 1 Y2 X2 Yl XO co co M M KM2 反 KMl 正 FR I 图 3-3 电机正反转电路 图 原理：Xl 对应 SBl 正转按钮 〈常开〉。按下 SBl,Xl 得电。XO 代表 SB3 停
46、止按 钮 （常闭〉 处于得点状态。Y2 的常闭触头是闭合的，所以 Yl 得电，KMl 动作，Yl 常闭断开，Y2 不得电，Yl 自锁，电机正转运行，按下停止按钮 SB3, XO 失电，Yl 失电，电机停止运行。X2 同理。 贮丝生产线 PLC 控制系统毕业设计 3.3.3 主电路图 主电路见附录 1。主电路中，分配行车、分配行车带、辅料带运动正反方 向的改 变都是由类似图 3-3 电机正反转电路来实现的 。 主原理图用到了以上器件 ，包含 15 个热继电器用来保护各电机，3 组低压断路 器，以及 7 个熔断器，24 个限位接近开关 ，29 个接触器，1个行程开关
47、 ，6 盏指示 灯用来提醒料满，还有 6 对光电开关用于检测料满信号。 其中 1号铺料行车电机对应 KMl 与 KM2 接触器，以及 FRl 热继电器保护 电动 机 Ml, K.Ml 与 KM2 互锁防止一起运行。：1号铺料带电机对应 KM13 与 阳i114 接 触器，以及 FR7 热继电器保护电机M7, KM13 与 阳t114 互锁防止一起运行：分配行 车电动机对应 KM25 与 KM26 接触器，以及 FR13 热继电器保护电机 Ml3, KM25 与 KM26 互锁防止一起运行：分配带电动机对应 KM27 与 KM28 接触器，以及 FR14 热继电器保护
48、电机M14,KM13 与KM14互锁防止一起运行；进料带电动机对应 KM29 接触器，以及 欧15 热继电器保护电机 M15.另外还设置了 HLl 料满指示灯。 4 贮丝生产线控制系统软件设计 4.1 贮丝生产线控制系统的工作过程 生产线有手动控制和自动控制之分。在手动控制状态下 ，整个系统完全脱离 PLC 控制，PLC 所有输出点皆不工作。使用者可操作面板上各开关分别操作 15 台电机运行。 当控制开关切换到 自动运行后，开启电源开关 ，并发出指令使各行车运动到起始位 置等待下一步命令。图4-1和 4-2 为系统的进出料控制流程图 ，工作过程如下。 a. 当
49、PLC 收到某号柜开始进料的指令后，首先命令分配行车往指定柜靠近，并 依靠该柜所在的接近开关的信号行驶到选定柜上侧。紧接着分别延时 2s 依次启动铺 料行车、铺料带、分配带和进料带各电机 。系统为了避免局部堆料从而采用了 各电 机的延时启动。 b. 当 PLC 接到铺料行车限位接近开关信号后，先停下 ls，然后命令铺料行车及 铺料带往相反方向运行，同时命令分配行车再启动并前进 2s 。 c.PLC 收到分配行车极限位置的限位信号后 ，指令分配行车反向前进。 至此， 进料程序开始循环。在循环过程中 ，料满检测信号不断送给 PLC 。PLC 接到料满信后， 指示报警系统工作。30s 后
50、通知进料系统将各电机间隔 5s 分别停止运行。软件中 还有各贮丝柜进料的互锁指令，也就是当 PLC 在给某号柜进料途中 ，不再接受任何 其他进料指令。 盐城工学院本科生毕业设计说明 书（ 2013) （ 启动 ） N 分配行车定位 铺料行车运行 分配带运行 进料带运行 N 铺料行车反转 分配行车反转 分配行车前进 手动操作 N t y 阁 4-1 进料框图 出料：分别间歇启动出料振槽、拨辘电机，
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