洁净传输装置讲解.docx
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洁净传输装置讲解
苏州工业园区职业技术学院
2014-2015-2机电一体化技术专业学期项目4
（机电一体化综合项目设计制作）
项目报告
选题：
洁净传输装置控制系统设计
学生姓名：
廖天文戴良遇钱晨义
曹洁崔盛
班级：
机电13302
指导教师：
张静
项目简介
随着科技的发展，精密电子与生物制药自动生成过程中对环境要求逐渐增大。
因此，普遍应用洁净厂房及各类净化设备，以满足生产环境洁净控制需求。
通常，在洁净厂房入口处设置各类洁净传输设备，对于生产车间的洁净区与非洁净区的气流进行有效隔离与缓冲，以避免在生产材料运输过程中，意外造成材料污染，而影响产品质量。
本学期项目要求我们结合课堂所学专业知识，完成机电综合项目的整体设计。
因此我们完成了洁净装置的总体方案设计、电气原理设计（硬件电路设计、软件电路设计、元件选型）、电气安装工艺设计，并且通过项目总结提出了对项目的改进方案。
小组任务分工
序号
姓名
分工
完成情况
组长
廖天文
电气布局图的绘制，PPT
完成
组员
戴良遇
硬件电路设计，主电路绘制，CAD主视图
完成
组员
钱晨义
软件电路设计与绘制，word
完成
组员
曹洁
元件清单，I\O接口表，CAD俯视图
完成
组员
崔盛
总接线图绘制，CAD侧视图
完成
一、设备总体方案设计
1.方案概述
在精密电子、生物制药等行业的自动化生产过程中，对于生产环境的要求较高，需要保持一定的温、湿度及空气洁净度。
因此，普遍应用洁净厂房及各类净化设备，以满足生产环境洁净控制需求。
通常，在洁净厂房入口处设置各类洁净传输设备，对于生产车间的洁净区与非洁净区的气流进行有效隔离与缓冲，以避免在生产材料运输过程中，意外造成材料污染，而影响产品质量。
2.设备整体结构
俯视图
主视图
侧视图
3.设备控制系统配置
本设备主要由“自动传输带、自动门机控制、洁净吹淋单元”三个部分组成。
自动传输带由三台三相异步电动机分别驱动“入口、洁净吹淋区、出口”三段传输带运行，从而实现各类货物的自动传输。
在洁净吹淋区的两侧设有A、B两扇自动门，分别由两台单相电机驱动自动门的“开启与关闭”。
当货物进入洁净吹淋区域后，启动“洁净吹淋单元”对货物实施强制吹淋净化处理，采用A、B双自动门实施“互锁”控制，可有效隔离洁净区与非洁净区气流,从而实现货物的自动传输及洁净吹淋的控制。
二、电气原理设计
1.硬件电路设计
（1）主电路
控制原理分析：
根据任务书中的要求，我们一共选择了6个电机，M1M2M3为传送带驱动电机，M4M5为AB门开闭系统，M6为喷淋装置的风机。
其中5个电动机需要正反转（M1M2M3M4M5）,及传送带的3个电机和AB门电机实现正反转。
喷淋电机只需要正转，因此我们只选择了普通的通断模式。
该电路由PLC通过交流接触器及中间继电器实现控制，实现了自动化控制要求。
（2）PLC输入/输出接口电路及辅助电路
该PLC外部接线图表达了整个自动化喷淋装置的输入接口，包括所有3个按钮，1个按键。
分别为传入，传出，暂停，急停。
输出接口包括6个接触器，用于控制驱动电机的正反转，5个继电器用于控制2个单项电机的正反转及风机的开启。
2.软件设计
（1）I/O地址分配
输入地址
信号说明
输出地址
信号说明
X0
SB1传入按钮
Y0
Km1入口传输带往右移
X1
SB2传出按钮
Y1
KM2入口传输带往左移
X2
SB3暂停按钮
Y2
KM3吹净传输带往右移
X3
SB4停止按钮
Y3
KM4吹净传输带往左移
X4
SQ1靠近A门位置
Y4
KM5出口传输带往右移
X5
SQ2吹淋单元位置
Y5
KM6出口传输带往左移
X6
SQ3靠近B门位置
Y6
KA1,控制A门上升
X7
SQ4传输带末端位置
Y7
KA2,控制A门下降
X10
SQ5传输带首端位置
Y10
KA3,,控制B门上升
Y12
KA5,吹淋单元启动
Y11
KA4,控制B门下降
（2）总流程图
Ø物体“传入或传出”时，对应的传送带将会右移或左移。
到达指定位置后，传送带停止运行。
Ø当物体在传送带上传输时，感应到物体的传感器得到信号，然后对于信号进行反应，对未感应到物体的传感器暂不响应。
Ø在物品传输的过程中，可使用暂停按钮，使系统停止运作，保持当前状态，再次暂停，则继续运行。
使用停止按钮，传送停止并保持通风状态，松开停止，回到初始化。
（3）PLC梯形图程序及说明
程序说明：
按下传入按钮，若检测到物体，传入传送带运转，传输到指定位置，A门开启。
3S后传入与洁净传输带运转，随后检测物体到达吹淋单元。
吹淋单元两门闭合后，开启吹淋。
30S后，吹淋结束。
B门开启，3S后吹淋与传出运输带运转，检测物体达到末端位。
结束程序。
按下传出按钮，若检测到物体，传出传送带运转，传输到指定位置，B门开启。
3S后传出与洁净传输带运转，随后检测物体到达吹淋单元。
吹淋单元两门闭合后，延时10S。
A门开启，3S后吹淋与传出运输带运转，检测物体达到首端位。
回到初始化。
按下暂停按钮，程序停止，物体停留在当前位置，再按按钮，设备则从当前状态继续运行。
按下应急按钮，两侧门同时开启，设备停止运行，当“急停”旋转复位后，两侧门立即关闭，设备处于待机运行状态。
3．设备电气元件选型
（1）设备元件清单
代号
元件名称
型号
参数
数量
M1-3
三相异步电动机
51K200GN-Y
三相AC220v/380V200W0.75A/0.45A△／Y
3
M4-5
单相异步电动机
单相AC220V，100W，0.5A
2
M6
洁净吹淋单元
单相AC220V100W0.5A
1
FU1
熔断器
RL1-15/4
外壳15A熔体3A
3
FU2
熔断器
RL1-15/2
外壳15A熔体2A
1
FU3
熔断器
RL1-15/2
外壳15A熔体1A
1
KM1-6
交流接触器
CJX1-9
UE=380V线圈220V
6
SB1
传入按钮
NP4-GN/3
220v1NO+1NC绿
1
SB2
传出按钮
NP4-GN/5
220v1NO+1NC黄
1
SB3
暂停按钮
NP4-GN/4
220v1NO+1NC红
1
SB4
急停按钮
NP4-BNZS/4
220v1NO+1NC红
1
KA1-5
中间继电器
MY2-J
UE=220VIe=5A
5
QF
空气开关
DZ47-604PC5A
4P400V50HZIe=5A
1
SQ1-5
漫反射传感器
E32-B61
UE=24V
5
FU4
熔断器
RLI-15/2
外壳15A熔体2A
1
FU5
熔断器
RLI-15/2
外壳15A熔体2A
1
M1-6
电机
51K200GN-Y
200W0.45A1450R/MIN
6
PLC
PLC
三菱FX2N
16输出16输入
1
三、电气安装工艺设计
1．电器板工艺设计
（1）电器板元件布置图
（2）电器板安装接线图
外部负载接线图
2．操作盘工艺设计
（1）操作盘元件布置图
（2）操作盘安装接线图
项目总结
1、本次课程设计遇到的技术问题及其解决方法
由于我们这次项目遇到了单相电机的正反转问题，造成我们设计时，考虑如何才能有效实现，我们在网上查阅了大量资料并得到老师的确认，解决了这个问题。
我们在使用PC软件时，遇到了元器件过多而无法设计与保存的问题，最后，我们建立多个文件解决了这个问题。
2、本次课程的收获，体会及建议
通过本次项目实施，我们团队的凝聚力得到提升，因为项目时间比较紧，更加要求大家的配合，在课余时间完成大体设计。
在课堂上得到老师的指导并修改。
此项目是我们独立完成的一次成功经历，我们会牢记并以此作为我们成长的重要部分。
参考文献
1.《传感器及PLC技术》吴卫荣主编中国轻工业出版社2009；
2.《电气控制与PLC综合应用技术》，张伟林，人民邮电出版社2011；
3.《工厂电气控制技术》殷建国主编经济管理出版社2006年9月；
4.《机电设备控制系统构建与维护》校本讲义苏州工业园区职业技术学院、机电工程系2010年编制；
5.各类电器产品手册（三菱PLC编程手册及变频器使用手册等）；
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