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1、电气控制课程设计说明书设计题目 锅炉上煤机控制设计 学生姓名 XXX 学 号 03 专业班级 电气 1231 指导教师 XX XX 2014年12月1日12月12日目录前言 1第一章 课程设计的目的和要求21.1课程设计的目的21.2课程设计的要求2第二章 设计任务书22.1设计课题22.2控制设计要求3第三章 设计过程 33.1设计方案的确定33.2单元电路设计3 3.2.1 主电路设计 3 3.2.2控制电路设计63.3电路原理说明7第四章 控制板安装 84.1元器件选择84.1.1 空气开关的选择 84.1.2 接触器的选择 8 4.1.3 热继电器的选择 8 4.1.1 时间继电器的选
2、择 9 4.1.5 行程开关的选择 94.1.6 按钮的选择 94.2 元器件清单 104.3 控制板安装原则 114.4 电路板实物连接图 114.4 安装调试过程中出现的问题及解决方法 12第五章 PLC系统设计125.1 PLC的选择125.1.1 对输入输出点数的选择 125.1.2 对存储容量的选择 125.1.3 对I/O响应时间的选择 135.1.4 PLC的型号135.2 I/O分配135.3 PLC程序指令145.4 PLC运行过程图（梯形图）14设计小结 17【参考文献】18 前言当今社会，科学技术的飞速发展，人民生活水平的提高，使人们越来越注重生活质量和工作环境。为了适应
3、这种发展的需要，减轻操作人员的劳动强度和保持工作环境的清洁成为工程设计人员在设计开发时需要考虑的重要因素。锅炉上煤机就是这样一种减轻劳动强度、改善工作环境的设备。小型锅炉上煤设备在大型工业生产中的应用并不广泛，但在人们的生活作业中却有重要的作用，例如小型供暖系统、食堂的生产过程等都跟人们的生活有着千丝万缕的联系。工业生产中用的锅炉上煤机要比这种小型上煤机先进的多，然而却不能替代它。工业用上煤机系统较庞大，功能多、效率高。但是设备的选用也要因地制宜，小型的锅炉上煤机是一种能适宜人们生活需要、结构简单、降低劳动强度、改善工作环境、提高生产效率的设备，在生活作业中已足以满足要求。本设计主要在需求分析
4、的基础上设计一种能手动上煤和下煤，到达预定位置自动该停止运行，上煤故障能手动降下煤斗检修的小型锅炉上煤机。第一章 课程设计的目的和要求1.1 课程设计的目的通过电气控制技术的课程设计实践，掌握电气控制的设计方法、电器元件的选用、电气控制线路的安装与调试，掌握可编程控制器硬件电路的设计方法，熟练使用小型可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法，掌握可编程控制器程序的应用及调试、监控、运行方法，掌握设计资料整理和绘图软件的使用方法。在设计过程中，通过较为完整的工程实践基本训练，为综合素质全面提高及增强工作适应能力打下坚实的基础。1.2 课程设计的要求（1）在接受
5、设计任务并选课题后根据设计要求和内容，拟定工作进度计划，合理安排时间。（2）在方案确定过程中主动提问，以取得指导老师的帮助，广泛讨论，做到思路开阔，依据充分，在设计过程中多思考，主要参数的确定要经过计算论证。（3）根据要求设计电气控制线路，计算并选择电器元件。（4）按指导老师制定内容部置并安装电器元件与控制线路。（5）进行电气控制线路的通电调试，排除故障。（6）设计相应的PLC控制程序实现传输、调试和运行。 (7)制作电气控制设计过程中的成套图纸与设计说明书。第二章 设计任务书2.1 设计课题：锅炉上煤机控制设计工业锅炉一般燃烧煤加热，锅炉上煤机是专门将煤运送到锅炉加热器中的设备，其工作过程如
6、下：下煤时，空煤斗下降，达到下煤预定位置时，煤斗压迫行程开关而停止运行。由人工或装煤机械往煤斗中装煤，装煤完成后等待上煤。上煤时，煤斗上升，到预定位置时自动停止运行。煤斗通过机械作用自动翻斗，将煤卸入锅炉加热器中。2.2 控制设计要求1.电机为三相异步电机，功率4KW；2.手动上煤和下煤，到达预定位置自动停止运行；3.下煤停车时要求制动停车，减轻对下煤行程开关的冲击力；4.上煤途中煤斗始终压迫下煤行程开关，一旦煤斗中途翻到时，行程开关弹起，煤斗立即自动停车能手动降下煤斗检修；5.有电源指示灯和上煤下煤指示灯，有电源电压和电流指示，控制及指示电压为380V；6有总停车控制和必要的短路、过载保护。
7、第三章 设计过程3.1 设计方案的确定根据课题要求实现上煤下煤过程需用电机正反转控制；整个上煤和下煤过程是连续运行的，需加自锁实现点常动控制；到预定位置自动停止运行需加行程开关；要使在上煤过程一旦煤斗中途翻到，能手动降下煤斗检修，则需上煤途中煤斗始终压迫下煤行程开关；为了减轻对下煤行程开关的冲击力，保护下煤行程开关，下煤停车需制动停车。3.2 单元电路设计 3.2.1 主电路设计主电路要求正反转和能耗制动，电源电压、电流指示和必要的短路过载保护，电路图如图（1）：图（1）电路说明：断路器QF1用于接通和分断线路正常工作电流 ，也能在电 路中流过故障电流时（短路、过载、欠电压等）在一定时间内断开
8、故障电路。电压表V和电流表A分别指示电源电压和电流。热继电器FR作过载保护。当接触器KM1的线圈得电时，KM1的主触点闭合，电动机正转，当接触器KM2的线圈得电时，KM2的主触点闭合，电动机反转，当接触器KM得电时，KM3敞开触电闭合，启动能耗制动。3.2.2 控制电路设计（1）上煤过程设计，电路图如图（2）：图（2）电路说明：按下按钮SB2，线圈KM1得电，KM1常开辅助触点闭合，KM1自锁，（主电路）电动机正转，开始上煤，当到达指定位置时，压迫上煤行程开关SQ1，电路断开，上煤过程结束。（2）下煤过程设计，电路图如图（3）：图（3）电路说明：按下按钮SB3，线圈KM2得电，KM2常开辅助触
9、点闭合，KM2自锁，（主电路）电动机反转，开始下煤，当到达指定位置时，压迫上煤行程开关SQ2，电路断开，下煤过程结束。（3）能耗制动环节设计，电路如图（4）：图（4）电路说明： 下煤到达预定位置时，触碰制动行程开关SQ3，线圈KM3得电，KM3常开辅助触点闭合，KM3自锁，与此同时，时间继电器KT得电，启动能耗制动，过了一定时间后，KT延时断开常闭触点断开，实现制动。（4）指示灯设计，要求上煤、下煤和电源指示灯，电路如图（5）:图（5）电路说明：当电源接通时，电源指示灯L1亮。当KM1线圈得电上煤时，KM1常开辅助触点吸合，上煤指示灯L2亮，上煤结束时，KM1常开辅助触点断开，L2灯灭。当KM2线圈得电下煤时，KM2常开辅助触点吸合，下煤指示灯L3亮，上煤结束时，KM2常开辅助触点断开，L3灯灭。3.3 电路原理说明电路原理图如图(6)如原理图所示：SB1为总停按钮，SB2为上煤按钮，SB3为下煤按钮，SQ1为上煤行程开关，SQ2为下煤行程开关，SQ3启动能耗制动，HL1为电源指示灯，HL2、 HL3分别为上煤、下煤指示灯。接通电源，电源指示灯HL1亮。按下SB2，由于上煤过程始终压迫下煤行程开关SQ2，开始上煤，指示灯HL2亮，到达指定位置，压迫上煤行程开关SQ1，上煤结束，HL2灭。按下SB3，启动下煤过程，下煤指示灯H
