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1、摘要传统的悬挂式刮泥机运行控制系统采用的是继电器逻辑控制线路。采用这种控制线路，存在易出故障、维护不便、运寿命较短、占用空间大等缺点。所以本课题采用PLC自动控制技术取代了传统继电器接触器电气控制系统，实现了对中心传动刮泥机的自动控制，可编程控制器是一种广泛应用于工业现场的新型控制器，具有结构简单，抗干扰性强，编程方便等特点，本课题所研究的利用电气控制系统的设计实现了的控制悬挂式中心传动刮泥机自动化，方便了工人实际操作。由于PLC电气控制系统与继电器接触器电气控制系统相比，具有结构简单，编程方便，调试周期短，可靠性高，抗干扰能力强，故障率低，对工作环境要求低等一系列优点。因此，本论文将把PLC
2、控制技术应用到控制刮泥机中去，从而大大提高刮泥机的工作性能。完成了电气控制系统硬件和软件的设计，其中包括PLC机型的选择、I/O端口的分配、I/O硬件接线图的绘制、PLC梯形图程序的设计。对PLC控制刮泥机的工作过程作了详细阐述，论述了采用PLC取代传统继电器接触器电气控制系统从而提高刮泥机工作性能的方法，给出了相应的控制原理图。关键词 可编程控制器；梯形图；电气控制系统AbstractThe traditional hanging mud scraper operating control system uses is the relay logic control line. Uses t
3、his kind of control line， exists easily to crash， the maintenance inconveniently， transports the life to be short， to take the space in a big way and so on the shortcomings. Therefore this topic used the PLC automatic control technology to substitute for the traditional relay - contact device electr
4、icity control system， has realized to the central transmission mud scraper automatic control， The programmable controller is one kind widely applies in the industry scene new controller， has the structure to be simple， anti-jamming， characteristics and so on programming convenience， this topic studi
5、es the use electricity control system design has realized the control hanging center transmission mud scraper automation， has facilitated the worker actual operation. Because the PLC electricity control system and the relay - contact device electricity control system compares， has the structure to b
6、e simple， the programming is convenient， the debugging cycle is short， the reliability is high， ant jamming ability， the failure rate is low， to working conditions request low status a series of merits. Therefore， the present paper will apply the PLC control technology controls in the mud scraper， t
7、hus will enhance the mud scraper greatly the operating performance Has completed the electricity control system hardware and the software design， including the PLC type choice， the I/O port assignment， the I/O hardware wiring diagram plan， the PLC trapezoidal chart procedure design. Has made the det
8、ailed elaboration to the PLC control radial drill drilling machine work process， thus elaborated has used the PLC substitution tradition relay - contact device electricity control system to enhance the engine bed operating performance the method， has given the corresponding control scheme.Keywords p
9、rogrammable controller trapezoidal chart electricity control system目 录1绪论11.1我国的环保形势11.2刮泥机11.2.1刮泥机的分类11.2.2各种类刮泥机的适用条件和优缺点21.3中心传动刮泥机41.3.1原理41.3.2产品特征41.4中心传动刮泥机参数：41.5 设计任务51.6研究意义52刮泥机总体构成62.1刮臂的形式92.2刮板102.3水下轴承112.4工作桥123动力系统设计与计算133.1传动装置的设计133.2电动机的选择133.2.1选择电动机的类型和结构形式133.2.2确定电动机的功率143.3
10、联轴器的设计163.4泵的选择183.4.1进水泵183.4.2出水泵193.5蜗轮、蜗杆的设计、计算203.5.1蜗轮、蜗杆材料及精度选择203.5.2涡轮、蜗杆计算和校核203.5.3计算和校核203.6传动立轴的设计与计算223.6.1轴的概述223.6.2轴的材料223.6.3轴的强度计算233.6.4轴的刚度计算233.2.5刮泥机传动立轴的计算244中心传动刮泥机电气控制系统硬件软件部分的设计254.1 PLC型号的选择254.1.1 根据PLC的物理结构264.1.2 根据PLC的指令功能264.1.3 根据PLC的输入输出点数264.1.4 根据PLC的存储容量274.1.5
11、根据输出模块的类型274.2刮泥机动力系统泥机总体方案说明274.3电气控制原理图的设计284.3.1主电路的设计284.3.2 交流控制电路的设计284.3.3 主要参数设计294.3.4 PLC的I/O端口分配表294.3.5 PLC的I/O电气接线图的设计304.4悬挂式中心传动刮泥机电气控制系统软件部分的设计31结论36致谢37参考文献38附录39附录139附录24211绪论1.1我国的环保形势 自从改革开放以来，我国科技，经济快速发展，工厂在各个城市林立，但随之而来的是环境污染。现在环境保护是我国的基本国策。世界经济发展的实践证明，为实现经济的持续稳定的发展，必须解决好发展与环境保护
12、的矛盾。随着我国社会和经济的高速发展，城市环境污染特别是水污染的问题日趋严重。城镇生活污水的排放量逐年增加，2002年全国工业和城镇生活废水排放总量为439.5亿吨，比上年增加1.5%。其中工业废水排放量207.2亿吨，比上年增加2.3%；城镇生活污水排放量232.3亿吨，比上年增加0.9%，其中仅有10%得到处理。生活污水中含有较高的氮、磷等营养物质，未经处理直接排入江河湖海，是导致水域富营养化污染的主要原因。2002年监测数据显示，辽河、海河水系污染严重，劣V类水体占60%以上；淮河干流水质以III-V类水体为主，支流及省界河段水质仍然较差；黄河水系总体水质较差，干流水质以III-IV类水
13、体为主，支流污染普通严重；松花江水系以III-IV类水体为主；珠江水系水质总体良好，以II类水体为主；长江干流及主要一级支流水质良好，以II类水体为主。由于“污染性”造成的水资源短缺，已成为严重制约我国社会经济持续发展的突出问题，有待解决。目前我国水污染控制的重点已从以工业点源为主，逐步转变为以城市污水污染为主的控制。国家非常重视环境污染问题，制定了相应的法律法规。从节约水资源和保护环境出发， 我国政府提出落实科学发展观，走可持续发展的道路。如果直接清理污染河道，代价肯定是巨大的，因此治污必须从源头抓起，污水必须经过净化方可排放。建设具有一定净水能力的污水处理厂势在必行。根据预测到2010年我
14、国城市污水排放总量为1050亿m3，城市污水处理率要达到50%，预计需新建污水处理厂1000余座，而决定城市污水处理厂投资和运行成本的主要因素是污水处理工艺和技术的选择，因此开发适合我国国情的、高效、低耗、能满足排放要求、基建和运行费用低的污水处理新技术，具有十分重要的现实意义。 刮泥机就是污水处理的一种重要设备。该设备在国外的应用较为广泛的一种。1.2刮泥机1.2.1刮泥机的分类表1-1 刮泥机的分类平流式沉淀池行车式吸泥机泵吸式单管扫描式多管并联式虹吸式虹吸泵吸式刮泥机翻板式提板式链板式单列链式双列链式螺旋输送式水平式倾斜式辐流式沉淀池中心传动式垂架式刮泥机双刮臂式四刮臂式吸泥机水位差自吸
15、式虹吸式空气提升式悬挂式周边传动式刮泥机吸泥机1.2.2各种类刮泥机的适用条件和优缺点我国有多种刮泥机，有行车式虹吸、行车式提板刮泥机、链板式刮泥机螺旋、输送式刮泥机泵吸泥机、悬挂式中心、传动刮泥机周边传动吸泥、刮泥机等。下表1-2是各种类刮泥机的适用条件和优缺点表1-2各种类刮泥机的适用条件和优缺点序号机种名称池形池径或池宽（ m ）池底坡度适用范围（吸）刮泥转速（m/min）优缺点1行车式虹吸、泵吸泥机矩形8 30平底（ 1 ）给水平流沉淀池。（ 2 ）排水二次沉淀池。（ 3 ）斜管沉淀池。（ 4 ）悬浮物含量应低于 5000mg/L 。（ 5 ）固体重量度不大于 2.5mg/ 粒0.61优点(1)边行进边吸泥，效果较好(2)根据污泥量多少，调节排泥次数(3) 往返工作，排泥效率高。缺点： (1)除采用液下泵外， 吸泥前须先引水，操作较麻烦。 (2) 池内不均匀沉泥，吸泥浓度不一致。 (3) 吸出污泥的含水率较高
