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本次课程设计的课题是旋转式滤水器电气控制设计,在本次课程设计中主要是掌握如何设计主电路设计、PLC控制电路。在设计根据任务书中已知的技术参数和条件设计要求的主电路,主电路设计主要设计好电动机的正反转以及交流控制电路设计,这就是PLC控制系统硬件部分设计。然后利用其中的技术指标设计出程序框图和PLC控制输入输出控制功能表,功能表中设计的接口与功能要一一对应,再根据设计要求将实现各功能的转换条件(元件)做成表格便于电路图的设计。通过PLC软件部分的设计使旋转式滤水器真正意义上的实现自动控制排污。 课程设计的目的和任务是全面熟练掌握PLC的硬件组成以及各种指令的应用,使学生掌握小型PLC应用系统设计的步骤,熟悉和掌握PLC开发系统的应用和软件调试过程,通过设计过程中对故障的分析、判断、检修进一步锻炼和培养学生的动手能力。
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内容摘要
PLC 原理及应用课程设计是电气工程及其自动化专业领域重要的实践环节
之一,主要以小型实用性 PLC 控制系统的软、硬件设计为主。
本次课程设计的课题是旋转式滤水器电气控制设计,在本次课程设计中主要
是掌握如何设计主电路设计、PLC 控制电路。在设计根据任务书中已知的技术
参数和条件设计要求的主电路,主电路设计主要设计好电动机的正反转以及交流
控制电路设计,这就是 PLC 控制系统硬件部分设计。然后利用其中的技术指标设
计出程序框图和 PLC 控制输入输出控制功能表,功能表中设计的接口与功能要一
一对应,再根据设计要求将实现各功能的转换条件(元件)做成表格便于电路图的
设计。通过 PLC 软件部分的设计使旋转式滤水器真正意义上的实现自动控制排
污。
课程设计的目的和任务是全面熟练掌握 PLC 的硬件组成以及各种指令的应
用,使学生掌握小型 PLC 应用系统设计的步骤,熟悉和掌握 PLC 开发系统的应用
和软件调试过程,通过设计过程中对故障的分析、判断、检修进一步锻炼和培养
学生的动手能力。
关键词: PLC 控制;自动控制;滤水器;排污
1
目 录
第 1 章 引言 ........................................................................................................................................................1
1.1 设计要求.............................................................................................................................................1
1.2 控制要求...........................................................................................................................................2
1.3 流程图 ..................................................................................................................................................4
第 2 章 系统总体方案设计.............................................................................................................................5
2.1 整体结构.............................................................................................................................................5
2.2 机械结构.............................................................................................................................................5
2.3 控制元器件选型 ...............................................................................................................................6
2.3.1 接触器的选用 .....................................................................................................................6
2.3.2 时间继电器的选用 ............................................................................................................6
2.3.3 热继电器的选用.................................................................................................................6
2.3.4 中间继电器的选用 ............................................................................................................7
2.3.5 熔断器的选用.............................................................................................................................7
2.3.6 断路器的选用 .....................................................................................................................7
2.3.7 变压器的选用 .....................................................................................................................7
第 3 章 PLC 控制系统设计..............................................................................................................................9
3.1 主电路设计 ........................................................................................................................................9
3.2 交流控制电路设计 ........................................................................................................................10
3.3 主要参数计算 .................................................................................................................................10
3.4 接线....................................................................................................................................................10
3.5 I/0 点分配与编号.......................................................................................................................11
3.6 主电路图 ..........................................................................................................................................12
3.7 绘制硬件接线图及元件布置图 .................................................................................................13
2
3.7.1 硬件接线图 .......................................................................................................................13
3.7.2 元器件布置图...................................................................................................................14
3.7.3 柜内布置图 .......................................................................................................................15
3.7.4 面板布置图..........................................................................................................................16
3.8 仿真测试 ..........................................................................................................................................17
3.8.1 手动调试检修...................................................................................................................17
3.8.2 手动控制指示灯...............................................................................................................19
3.8.3 人工起停滤水器及液压 .................................................................................................20
3.8.4 人工除杂指示灯...............................................................................................................21
3.8.5 压差自动指示灯.................................................................................................................22
3.8.6 定时自动指示灯.................................................................................................................23
结 论 .................................................................................................................................................................24
1
第 1 章 引言
1.1 设计要求
旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程中,对进入水厂原水中
2cm’以上的漂浮杂物进行过滤除杂。该设备安装在水处理车间的进水管道入口
处,根据生产用水量的实际需要,既可单台使用,也可多台并联运行。旋转式滤水
器的基本工作原理是根据旋转式滤水器进水口、出水口之间的水位压力差来控
制旋转式滤水器的除杂排污。
正常滤水过程:由于旋转式滤水器进水与出水口的水流正常,产生的压力差
低于差压控制器设定值,因此,差压控制器内微动开关无动作输出,原水正常过
滤。
除杂排污过程:由于旋转式过滤器长时间过滤原水,势必在滤水器内的过滤
孔中阻塞大量的水中漂浮物,使得进水口的水压大于出水口的水压,出水量减少,
进、出水口产生的压力差高于差压控制器设定值,这时差压控制器内微动开关动
作输出,常开触点闭合,接通控制系统进行除杂排污。除杂排污后旋转式滤水器
又恢复正常滤水状态,生产供水系统安全运行。旋转式滤水器控制框图如图 1-1
所示。
2
图 1-1 旋转式滤水器控制框图
1.2 控制要求
(1)手动调试和检修 SA1 手柄指向左 45 时,接点 SA1-1 接通,通过 SB1、SB2 控制
按钮,手动开/关电动阀,通过 SB3、SB4 控制按钮,手动开/关滤水器电动机,以便
于系统调试和检修。
(2)人工除杂排污 SA1 手柄指向右 45 时,接点 SA1-2 接通,人工起动、停止旋转
式滤水器进行除杂排污。
(3)定时自动除杂排污:SA1 手柄回零位时,若原水中杂物较少,固体漂浮物也较
少,因此,水处理车间的旋转式滤水器长时间正常滤水,不能进行差压自动除杂排
污。由于旋转式滤水器长时间置于水中,各个机械传动机构会锈蚀,影响过滤和
除杂排污或导致旋转式滤水器损坏,因此,需要具有定时自动除杂排污功能。
(4)差压自动除杂排污 SA1 手柄回零位时,若滤水器进、出水口产生的压力差高
于差压控制器设定值时,旋转式滤水器自动进行除杂排污,直到滤水器进、出水
口产生的压力小于差压控制器设定值时,旋转式滤水器自动停止除杂排污,恢复
正常滤水状态。
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