1、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
2、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,IO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
3、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
4、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
5、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X0SB1传入按钮Y0Km1入口传输带往右移X1SB2传出按钮Y1KM2入口传输带往左移X2SB3暂停按钮Y2KM3吹净传输带往右移X3SB4停止按钮Y3KM4吹净传输带往左移X4SQ1靠近A门位置Y4KM5出口传输带往右移X5SQ2吹淋单元位置Y5KM6出口传输带往左移X6SQ3靠近B门位置Y6KA1,控制A门上升X7SQ4传输带末端位置Y7KA2,控制A门
6、下降X10SQ5传输带首端位置Y10KA3,控制B门上升Y12KA5,吹淋单元启动Y11KA4,控制B门下降(2)总流程图 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。 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。 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
7、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
8、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/380V 200W 0.75A/0.45A Y3M4-5单相异步电动机单相AC220V,100W,0.5A2M6洁净吹淋单元单相AC220V 100W 0.5A1FU1熔断器RL1-15/4外壳15A 熔体3A3FU2熔断器RL1-15/2外壳15A 熔体2A1FU3熔断器RL1-15/2外壳15A 熔体1A1KM1-6交流接触器CJX1-9UE=380V 线圈220V6SB1传入按钮NP4-GN/3220v1NO+1NC 绿1SB2传出按钮NP4-GN/5220v1NO+1NC 黄1SB3暂停按钮NP4-GN
9、/4220v1NO+1NC 红1SB4急停按钮NP4-BNZS/4220v 1NO+1NC 红1KA1-5中间继电器MY2-JUE=220V Ie=5A5QF空气开关DZ47-60 4PC5A4P 400V 50HZ Ie=5A1SQ1-5漫反射传感器E32-B61UE=24V5FU4熔断器RLI-15/2外壳15A 熔体2A1FU5熔断器RLI-15/2外壳15A 熔体2A1M1-6电机51K200GN-Y200W 0.45A 1450R/MIN6PLCPLC三菱FX2N16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
10、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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