物流传输线自动控制系统电气控制课程设计.docx
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物流传输线自动控制系统电气控制课程设计
目录
1概述2
1.1设备简介2
1.2设备技术要求2
2拖动方案的确定和电动机的选择2
3电气控制电路图设计3
4电器元件的选择4
4.1熔断器4
4.2接触器4
4.3热继电器4
4.4时间继电器5
4.5导线截面积5
4.6刀开关的选用……………………………………………………………….5
4.7元器件明细表5
5检查、调试和安装6
6结束语6
7参考文献7
附录
物流传输线自动控制系统
学生：
梅婷
指导老师：
刘旭红
摘要：
一个比较合理、安全、方便及节能的物流传输控制系统是一个企业提高其生产效率、降低成本的关键所在。
本文简述了传输线自动控制系统的工作原理，并对其元器件作了说明，绘制其工作原理图。
关键字：
物流传输线、元器件、工作原理、原理图
1概述
1.1设备简介：
现代企业在进行生产、装配及传输时大多数都采用物流自动传输线来代替这些繁重的、重复性的工作。
能否设计一个比较合理、安全、方便及节能的物流传输控制系统是一个企业提高其生产效率、降低成本的关键所在。
现以一个由三节皮带链组成的物流传输线为设计对象进行设计。
1.2设备技术要求：
每节传输带由一台电动机控制，电动机功率均为7.5KW，单向旋转；
当第一节传输带检测到有货物时应相应的往下节传输，当货物接近第二节传输线时，第二节传输线进行工作，准备传输快要到来的货物，当货物到第二节时，第一节传输线则停止运行；当货物接近第三节传输线时，第三节传输线进行工作，准备传输快要到来的货物，当货物到第三节时，第二节传输线则停止运行；然后货物在第三节传输线的传输下送到指定加工或装配地点；
当第二节传输线上有物品正在传输时，第一节传输则不能工作；若第三节的货物未取走时，第二节传输线则不能工作；
要求每台电机有相应的保护措施及运行指示；
系统要求有电源指示。
2拖动方案的确定和电动机的选择
1.1电力拖动方案的确定
每节传输线由一台电机控制，故拖动方式为单独拖动。
1.2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电动机内部的特点的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。
3电气控制电路图的设计
3.1传输线的工艺要求
第一节传输带检测到有货物时应相应的往下节传输，当货物接近第二节传输线时，第二节传输线进行工作，准备传输快要到来的货物，当货物到第二节时，第一节传输线则停止运行；当货物接近第三节传输线时，第三节传输线进行工作，准备传输快要到来的货物，当货物到第三节时，第二节传输线则停止运行；然后货物在第三节传输线的传输下送到指定加工或装配地点；
当第二节传输线上有物品正在传输时，第一节传输则不能工作；若第三节的货物未取走时，第二节传输线则不能工作。
3.2电器控制电路图的设计过程
采用分析设计法来设计电路图（图1所示）
图1原理图
传输线控制系统由交流继电器、热继电器、时间继电器、按钮、行程开关等元件组成。
KM1、KM2、KM3分别为三台电动机启动接触器，KT1、KT2分别为M1、M2的时间继电器，GN为电源指示灯，HL1、HL2、HL3分别为三台电动机的正常工作指示灯。
电路工作情况：
合上电源开关Q，GN灯亮，表明电源电压正常。
压下行程开关ST1（即检测到有货物），KM1线圈通电并自保，M1直接启动；当压下行程开关ST2时，KM2、KT1线圈通电并自保，M2启动准备传输快要到来的货物，当货物到第二节传输带时，KT1的整定时间到，触电KT1断开，KM1断电，M1停止运行。
当压下行程开关ST3时，KM3、KT2线圈通电并自保，M3启动准备传输快要到来的货物，当货物到第三节传输带时，KT2的整定时间到，触电KT2断开，KM2断电，M2停止运行。
当碰到行程开关ST4时，KM3断电，M3停止运行。
若货物未取走（压下行程开关ST5）则KM2、KM3都断电，M2、M3停止运行。
但电动机需急停时可按下停止按钮SB1，切断电动机主电及控制电路，电动机停止旋转。
控制电路的联锁和保护环节：
联锁：
（1）电动机间的顺序联锁:
由时间继电器KT1、KT2来实现
（2）电动机的联锁：
由接触器触点KM2、KM3来实现
保护：
（1）短路保护由FU1、FU2、FU3、FU4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
4电器元件的选用
4.1熔断器的选择
选用要求：
在电气设备正常运行是，熔断器不应熔断；在出现短路是，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。
4.2接触器的选择：
选择要求：
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。
4.3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。
4.4时间继电器的选用
选用时间继电器时应注意：
其线圈（或电源）的电流种类和电压等级应与控制电路相同；按控制要求选择延时方式和触点型式；校核触点数量和容量。
选择JS11-J，延时范围：
1s-99s；工作电压：
AC：
380V；工作方式：
通电延时；触点数量：
延时2转换、瞬时1转换。
4.5导线截面积的选用
导线截面积必须按照正常工作条件下流过的最大稳定电流来选择，并考虑环境条件。
另外还应考虑电动机起动、电磁线圈吸合及其它电流峰值引起的电压降。
本传输线系统的最大稳定电流为17.7A，选用2.5mm2，指示灯选用0.5mm2。
4.6刀开关的选用
刀开关结构形式的选则应根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择如是否带灭弧装置，若分断负载电流时，应选择带灭弧装置的刀开关。
根据装置的安装形式来选择，是否是正面、背面或侧面操作形式，是直接操作还是杠杆传动，是板前接线还是板后接线的结构形式。
刀开关的额定电流的选择一般应等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和。
对于电动机负载，应考虑其启动电流，所以应选用额定电流大一级的刀开关。
若再考虑电路出现的短路电流，还应选用额定电流更大一级的刀开关。
本系统选用HD11-100，额定电压380V，额定电流100A。
4.7元件明细表
表1:
元器件明细表
名称
编号
型号
数量
备注
电动机
M
Y160L-8
3
额定电压380V额定功率7.5KW额定转速720r/min
空气开关
Q
HD11-100
1
三相380V100A
熔断器
FU
RL6-63
9
380V电流等级35A
熔断器
FU4
3
380V电流等级2A
交流接触器
KM
CJ10-20
3
380V20A
热继电器
KR
JR20-63
3
整定电流范围是16-24A
时间继电器
KT
JS11-J
2
（延时范围1s-99s380V3A）
按钮
SB1
红色
1
急停
指示灯
GN
绿灯
1
电源指示灯
HL1
绿灯
1
M1正常工作指示灯
HL2
蓝色
1
M2正常工作指示灯
HL3
绿色
1
M3正常工作指示灯
电阻
R
1
5检查、调试和安装
电气控制装置安装完成之后，在投入运行前，为了确保安全和可靠工作，必须进行认真细致的检查、试验与调整。
主要步骤：
5.1检查接线图在配线前，根据原理图，自习检查接线图是否准确无误，特别要注意线路标号与接线板触点标号是否一致。
5.2检查电器元件对照电器元件明细表逐个检查所装电器元件的型号、规格是否相符，产品是否完好无损，特别要注意线圈额定电压是否与工作电压相等。
5.3检查接线是否正确对照接线图与电气控制电路图认真检查线路是否正确。
为判断导线是否有短线或接触是否良好，可借助万用表上的欧姆档在断电情况下进行。
5.4进行绝缘试验为了确保绝缘可靠，必须进行绝缘试验。
5.5检查、调整电路动作的准确性在上述检查通过后，就可通电检查电路动作情况，通电检查可按控制环节一部分一部分进行。
注意观察各电器的动作顺序是否正确，指示装置指示是否正常，在各部分电路完全正确的基础上才可进行整个电路的系统检查，在这个过程中常伴有一些电器元件的调整，直至全部符合工艺和设计要求，这时控制系统的设计和安装工作才算全部完成。
6结束语
通过物流传输线自动控制系统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电气控制电路图的分析设计方法。
在了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程中培养从事设计工作的整体观念。
在完成设计任务的同时，综合运用专业及基础知识的能力及查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；加强了工程绘图的能力。
与此同时还认识到很多方面的不足及知识的欠缺，需要修补的知识漏洞还很多，在今后的学习中应注重加强理解运用，更加成熟的去解决实际问题。
7参考文献
[1]赵明.工厂电气控制设备[M].2版.机械工业出版社，1996.
[2]吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册[M].3版.北京：
高等教育出版社，2005.
[3]GB4728.1~4728.13-85电气图用图形符号.北京：
中国标准出版社
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