喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有，，請放心下載，，有疑問咨詢QQ:414951605或者1304139763 ======================== LC-20糧食自動稱重系統(tǒng)總體及電氣系統(tǒng)設計 本科畢業(yè)設計（論文） 題 目 LC-20噸糧食自動稱重系統(tǒng)總體及電氣系統(tǒng)設計 摘要 糧食物流中“四散”作業(yè)（散裝，散卸，散儲，散運）以及提高糧食出（入）庫效率和精度是現(xiàn)代化糧食物流體系建設的關鍵環(huán)節(jié)。基于PLC的自動稱重系統(tǒng)是由SIMATIC S7-200系列可編程控制器和SIEMENS觸摸屏組成，本系統(tǒng)可以實現(xiàn)對散糧的直接運輸，稱量，工作效率得到很大的提高，同時本系統(tǒng)可以通過傳感器對糧食的重量直接測量。本系統(tǒng)可以對糧食重量進行精確稱量，減小了稱量的誤差。同時此系統(tǒng)可以通過拖掛方式轉移場地，實現(xiàn)一機多場地作業(yè)，有效地節(jié)約了資源。并對系統(tǒng)的組成及其工作原理還有硬件做了詳細分析?？蓪崿F(xiàn)對大宗散裝糧食的自動稱重。具有精度高，成本低等優(yōu)點，該系統(tǒng)可以替代從傳統(tǒng)作業(yè)中“糧食拆包—周轉散裝車—地中衡計量”等多道環(huán)節(jié)。提高了生產(chǎn)效率，降低了勞動強度。 關鍵詞：PLC 自動稱重 硬件 程序 Abstract 窗體頂端 Grain Logistics "scattered" job (bulk, bulk unloading, bulk storage, bulk transport) and increasing food out of (the) library efficiency and accuracy is the key to the construction of modern grain logistics system. PLC automatic weighing system is based on SIMATIC S7-200 series PLC and SIEMENS touch screen components, The system can be transported directly to bulk grain, and weighing, work efficiency has been greatly improved, while the system can be measured directly by the sensor weight for food. The system can be accurately weighed on grain weight, reducing weighing errors. At the same time this system can be transferred by way trailer site, achieve a site operations, effective in saving resources.and the composition and works as well as hardware to do a detailed analysis. It can realize automatic weighing of bulk food in bulk. With high accuracy, and low cost, the system can replace traditional job "Food unpacking - Turnover bulk car - metered value of" other channel links. Improve production efficiency and reduce labor intensity 窗體頂端 Keywords: PLC automatic weighing Hardware Programming 目錄 第一章 緒論 ···················································1 1.1 國內外發(fā)展概況················································1 1.2 自動稱重系統(tǒng)設計的意義···········································2 第二章 自動稱重系統(tǒng)的組成及總體設計································4 2.1 自動稱重系統(tǒng)的原理···································4 2.2自動稱重系統(tǒng)各部分的組成·······················4 2.3 自動稱重系統(tǒng)的工作流程 ···········································5 2.4 自動稱重系統(tǒng)輸送機輸送能力與計量能力的匹配······················5 第三章自動稱重電氣系統(tǒng)的設計····························9 3.1 自動稱重電氣控制系統(tǒng)的設計原則···························9 3.2 自動稱重電氣系統(tǒng)的組成及主要功能········································12 3.3 自動稱重系統(tǒng)電機的啟動方式·································13 3.4 自動稱重電氣系統(tǒng)的計算 ·································14 3.5 自動稱重系統(tǒng)電氣元件的選擇···························15 第四章 自動稱重系統(tǒng)電氣控制線路分析 ····································24 4.1 PLC的特點······························································24 4.2 PLC的技術性能指標··················································24 4.3 PLC與其他典型控制系統(tǒng)的區(qū)別········································24 4.4 自動稱重系統(tǒng)電氣控制線路分析的內容和要求························25 4.5 自動稱重系統(tǒng)電氣控制線路的分析··········································26 第五章自動稱重系統(tǒng)的先進性分析與改進····················27 5.1 自動稱重系統(tǒng)先進性分析··················································27 5.2 自動稱重系統(tǒng)的改進·······································27 小結..........................................................28 參考文獻 ·····································································29 附1英文翻譯 附2英文原文 第一章 緒 論 1.1 國內外發(fā)展概況 物流是一種直接決定企業(yè)生產(chǎn)和效益，商品流通成本和效率，消費者對服務的滿意度，融高新科技為一體的先進組織方式管理，是經(jīng)濟發(fā)展的必然要求。當前物流服務已成為企業(yè)競爭的一個關鍵，物流能力被視為企業(yè)的核心競爭力，物流被認為是一個國家和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的支柱和標志。 工業(yè)企業(yè)首先意識到物流和供應鏈管理對于提高企業(yè)整體競爭能力的重要性。同樣，新世紀的糧食產(chǎn)業(yè)更急切呼喚糧食現(xiàn)代物流。糧食物流是指糧食從生產(chǎn)到收購，儲存，運輸，加工，銷售整個過程的商品實體運動，一級再流通環(huán)節(jié)的一切增值活動。將現(xiàn)代科技和先進管理手段應用糧食流通的各個環(huán)節(jié)，優(yōu)化糧食物流，商流，資金流，信息流，可構成一個協(xié)調高效低耗的完整的糧食流通體系，糧食現(xiàn)代物流需要企業(yè)從原材料采購到成品銷售全環(huán)節(jié)相關的運輸，倉儲，庫存，包裝，配送實施一體化高效、規(guī)范管理，利用現(xiàn)代技術裝備的流通基礎設施和流通各環(huán)節(jié)的信息服務，追求零庫存管理，準時制生產(chǎn)，及時供貨，完美訂貨，協(xié)同配送等，實現(xiàn)糧食物流全環(huán)節(jié)安全，經(jīng)濟，高效。糧食物流的發(fā)展趨勢是信息化，網(wǎng)絡化，標準化，現(xiàn)代化。中國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)產(chǎn)品物流必將成為現(xiàn)代物流的重要組成部分，它對我國經(jīng)濟的發(fā)展起著非常重要的重用。中國要加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，促進農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品貨暢其流和物盡其值，就應借鑒國外先進的農(nóng)產(chǎn)品物流發(fā)展經(jīng)驗，推進中國農(nóng)產(chǎn)品物流的發(fā)展和創(chuàng)新。 在國外，糧食稱重器械具有以下幾個發(fā)展趨勢： 1. 向適應性強，高效率，大型化，專業(yè)化方向發(fā)展。 2. 廣泛應用液壓技術，向全液壓方向發(fā)展。 3. 重視安全性，舒適性和環(huán)保問題。 4. 采用先進技術，不斷提高機械性能。 1)采用新技術，新工藝，新材料，新結構。 2）提高機械的智能化和自動化程度，用人工操作機械來代替人們笨重的搬運勞動。 3）物流裝卸的智能化，將設備的局部自動化，各自獨立的應用納入整個計算機控制和管理網(wǎng)絡系統(tǒng)。計算機之間數(shù)據(jù)采集點之間機械設備的控制器之間以及他們與計算機之間的聯(lián)系完全做到智能化，及時的匯總信息，做出最優(yōu)化的決策或指令。 現(xiàn)在有很多稱量系統(tǒng)，但是專門用于糧食稱量的并不多。傳統(tǒng)的稱量原理主要是靠力的相互平衡來完成的，而近代由于科學技術的發(fā)展，發(fā)明了各種各樣的傳感器，所以先帶到稱量技術主要借助于這些元器件?，F(xiàn)在常用的有市場上的各種電子稱，另外還有各式的專用稱量設備。這些設備的特點是稱量非常方便，因為這些設備可以和其他簽字元器件配合使用，最主要的就是計算機和其他顯示設備。它們不但能以數(shù)字的形勢顯示物重，還可以顯示出其他你想要的結果。以市場上的電子稱為例，它不僅可以顯示出物重，而已還可以通過設置單價來顯示物品的總價格。 糧食自動稱重系統(tǒng)的應用，將節(jié)約大量的人力物力，提高生產(chǎn)效率。本系統(tǒng)可以實現(xiàn)對散糧的直接運輸，稱量，工作效率得到很大的提高，同時本系統(tǒng)可以通過傳感器對糧食的重量直接測量。本系統(tǒng)可以對糧食重量進行精確稱量，減小了稱量的誤差。同時此系統(tǒng)可以通過拖掛方式轉移場地，實現(xiàn)一機多場地作業(yè)，有效地節(jié)約了資源。 根據(jù)我國的現(xiàn)實水平，結合糧食稱重工作的實際需要，我設計了一套LC-20糧食自動稱重系統(tǒng)，以期降低工人的勞動程度，提高效率，增加經(jīng)濟性。 1.2設計意義 由于我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)是一個支柱產(chǎn)業(yè)，每年有大量的糧食需要流通，傳統(tǒng)的稱量方法不僅費時費力，而且在運輸過程中麻袋易磨損并造成大量的物質浪費。傳統(tǒng)稱重運輸成本高且也會浪費糧食。因此本課題就是為了解決上訴問題兒進行的優(yōu)化設計。 通過設計對所學的知識結構進行重新整合，將所學知識與工程實際問題想結合，掌握一定的設計方法體系和手段，熟悉國家有關標準與規(guī)范，積累一定的時間經(jīng)驗，培養(yǎng)分析問題與解決問題的能力，從而掌握進行科技創(chuàng)新所必需的知識與技能，在整個設計過程中始終把握這一主線，另一方面，通過此設計可以在所從事的專業(yè)領域和具體的設計題目中進行相關創(chuàng)新設計，提出新的技術方案。 本課題設計的產(chǎn)品也可以節(jié)約大量的人力資源。減少的浪費，同時也提高了工作效率，從而保證了社會再生產(chǎn)順利循環(huán)的高度，協(xié)調和解決糧食物流環(huán)節(jié)鏈各構成部分存在的問題，促進各構成部分之間的密切銜接，確保糧食物流環(huán)節(jié)鏈始終處于良性元轉狀態(tài)，使糧食物流真正做到快捷，高效。因此本系統(tǒng)可以加快糧食的流通速度，有助于他國民經(jīng)濟的發(fā)展，本系統(tǒng)采用較先進的科學技術，達到以下幾個目標。 1. 稱量更加方便，稱量的整個過程都全部自動化，從糧食的收集，輸送，稱量，導出全部由機械自動完成，不需要認得幫助。 2. 數(shù)據(jù)的自動處理。每次稱量完畢系統(tǒng)會記下結果并進行存儲，你可以很方便的查看結果。 3. 可以記錄多次稱量結果并直接顯示，同時可進行打印輸出。 4.維修方便，對于每部分都有監(jiān)控元件，并有指示燈和報警器進行提示，以遍對損壞部分進行及時修理。對于意外事故可以緊急制動，來保證安全生產(chǎn)。 此產(chǎn)品可以自由轉移場地使稱量更加方便，與大型的電子汞相比更加方便，可以在任何地方作業(yè)不收地理位置的限制，另外它可以與其他設備配合使用，通用性好，精度高。 第二章 自動稱重系統(tǒng)的組成及總統(tǒng)設計 2.1自動稱重系統(tǒng)的原理 輸送物料為散裝糧食，因此采用皮帶式輸送機，糧食通過輸送帶，到達第一個計量漏斗（下端口初時閉合）此過程重進行粗稱。當?shù)竭_規(guī)定值時，輸送裝置自動停止下料。之后轉到另一個漏斗輸送，這時，第一個漏斗的傳感器對其進行精稱，稱量結束后，氣汞迫使下料口打開，糧食通過下料輸送帶將糧食導出。與此同時，可以完成對糧食稱量的結果進行記錄和打印。 第二個漏斗重復第一個漏斗的動作，如此反復。 2.2自動稱重系統(tǒng)各部分的組成 糧食自動稱重系統(tǒng)包括四個部分組成，兩室的輸送部分包括輸入和輸出，稱量部分，支撐和行走部分即底盤部分，電氣控制系統(tǒng)。這幾部分相互配合共同用來完成貨物稱量。 （1）輸送部分主要是輸送帶將糧食從庫中送出，送入稱量漏斗內，然后再將糧食導出。糧食送輸部分主要是由傳送帶和電機組成的，傳送帶的頂端要有一個張緊裝置，底部要固定電機，中間部分要用滾筒來支撐。這一部分主要要計算傳送帶和支撐滾筒的規(guī)格參數(shù)，確定張緊裝置的安裝方式。通過計算選定電動機的型號，以及如何實現(xiàn)電動機的前后移動。 （2）稱量部分主要由稱量漏斗，壓力傳感器和漏斗支撐部分構成稱量漏斗是稱量的主要部分，糧食導入漏斗內按設定的數(shù)目或直接稱出結果并記錄下結果。糧食計量部分主要由傳感器、兩個開門裝置組成，傳感器是保證糧食裝袋準確度的重要裝置，選擇傳感器時可以選擇重力傳感器，也可以選擇流量傳感器。傳感器的輸出信號輸入到電氣控制部分，電氣控制部分輸出信號來控制氣壓缸，從而實現(xiàn)開門裝置開關。在糧食裝袋的過程中要有人工來輔助完成，因此要選擇一個排氣裝置來除去塵土，為工人提供一個較好的工作環(huán)境。設計開門裝置、選擇傳感器和選擇氣壓裝置是糧食計量部分的主要工作。這一部分主要由我來完成。 （3）底盤部分主要用于整個系統(tǒng)移動和支撐，實現(xiàn)地理上的轉移，從而使其有很大的靈活性，使用起來更加方便。在整個機械部分最主要的就是地盤了，底盤承載著整個自動稱重系統(tǒng)，因此，底盤的設計就顯得十分重要，在底盤中都是鋼結構，都是用焊接連接在一起的，由于要減輕自身重量，這些焊接件都是空心的，因此在設計時要計算這些鋼管的規(guī)格。在底盤中還有就是轉向裝置，如何實現(xiàn)機構的上下和左右轉向，以及在轉向中使用哪種傳動方式，最后就是對這種傳動方式的計算及校核。由于我們見到的裝置是由鏈傳動實現(xiàn)左右擺動，螺桿、螺母實現(xiàn)的上下轉動。因次要校核這部分的技術參數(shù)、零件規(guī)格，還有兩個電機的型號。 （4）電氣控制部分是稱重技術的核心部分，并協(xié)調上述三部分工作，使工作順序完成。稱重數(shù)據(jù)的采集，信號的傳遞，指令的傳達，動作的開始 及時間的安排都是有電氣來控制的。在這個系統(tǒng)中最重要的應該是整個電氣控制部分，電氣部分是實現(xiàn)自動啟動的核心，因此必須有一個穩(wěn)定的電氣控制部分。選擇電氣控制部件十分重要，選擇PLC或是單片機還是用一個微型電腦在設計時是重點。選擇完電氣部件編程就是中心任務，完成電氣控制部分的同學要完成的主要任務。 稱量過程是一個相互配合度過程，它們之間的配合是由電氣控制部分來完成的。首先，將稱量系統(tǒng)移動到要稱量的位置將支腿打開，使輸送帶到工作位置。按下啟動按鈕，系統(tǒng)開始工作。對工作的各部分進行掃描：檢查支腿是否打開，輸送帶是否到位等，在各部分就位后開始啟動上輸送帶電機進行輸送，糧食輸送到稱量漏斗，當糧食達到設定的值時，輸送帶停止輸送，并轉向另一個漏斗輸送。同時第一個稱量漏斗開始稱量，并記錄下稱量結果。然后存儲。記錄完以后電氣部分命令漏斗口打開，糧食由下輸送帶導出。當檢測下糧完畢，漏斗口開始準備進行下一次稱量。第二個漏斗重復第一個漏斗的動作，如此交替。從乘涼的整個過程來看各部分分工合作，電氣部分好比人的大腦對各部分進行調節(jié)。電氣控制邠是稱重技術的核心技術部分，為了保證稱重部分與其他設備的有序而協(xié)調運行，本系統(tǒng)必須具有通訊功能，以便于和其他設備的聯(lián)系，同時在稱重過程中，要完成入升壓，上糧，斗開或關，下糧等多個動作，動作多，運動復雜，這就要求控制系統(tǒng)具有很高的可靠性，良好的節(jié)能措施，很強的故障診斷能力（如指出故障源的準確位置以便指導迅速排出故障），確保生產(chǎn)的穩(wěn)定運行。由于本系統(tǒng)各種控制為開關量，而目前流行的可編程控制器PLC具有結構小巧，運行速度高，通用性好，可靠性高等特點，非常適合于現(xiàn)場的高溫，振動，粉塵等惡劣環(huán)境下的開關控制。所以選用PLC作為自動控制的核心部件。 2.3自動稱重系統(tǒng)的工作流程 系統(tǒng)設計工作流程:(1)底盤四只腿下方到位，是否到位有接近開關檢測，只有支腿到位的情況下，系統(tǒng)才可以進行下一步操作。（2)啟動輸送帶電機，調整輸送帶高度和位置，此調整可由手控面板來實現(xiàn)，或通過PLC程序自動調整到位。（3）上輸送帶上糧，其前提是漏斗門關閉，輸出帶到位且正常工作，這些由接近開關檢測。（4）轉向，斗1上糧完畢后，輸送帶轉向斗2上糧，上輸送帶與轉向互鎖，轉向時，上輸送帶會停止上糧，避免了轉向時在兩斗間漏糧。斗2上糧完畢左轉斗，繼續(xù)上糧，如此反復。（5）上糧多少由儀表設定，當漏斗內的糧食達到設定值時，輸送帶停止上糧，由壓力傳感器對糧食進行精稱，將信號傳遞給PLC，PLC會顯示數(shù)值并打印輸出。精稱完畢后PLC給出控制信號，氣汞迫使漏斗門打開下糧，下糧完畢后漏斗門關閉。 2.4自動稱重系統(tǒng)輸送機的輸送能力與計量漏斗計量能力的匹配計算 由設計要求知：額定計量能力 20t/h 按每袋100kg來進行計算， 故可以計算出一袋糧食用時18s. 對于最小的每袋30kg來說，每袋用時5.4s. 漏斗最多能盛放1.5t糧食. 根據(jù)手冊查詢，一般糧食密度為 取最小糧食密度計算料倉體積。 可以得到 表 2-2 常見松散物料的物性參數(shù) 名 稱 堆積密度 （ kg/m3 ） 密度 （ kg/m3 ） 物料內摩擦角 Ψ （°） 聚乙烯 （粒料） 500~600 940~979 35 聚乙烯 （粉料） 300~400 940~970 35 ~ 38 聚丙烯 （粒料） 500 900~950 35.5 ~ 37 聚丙烯 （粉料） 370~450 900~950 35 ~ 36.5 ABS （粒料） 500 1580 38 ABS （粉料） 480 1010 31 ~ 35 聚苯乙烯 （粒料） 500~600 1050 35 聚苯乙烯 （粉料） 500~600 1030 31 ~ 35 聚 酯 （粒料） 700~800 1165 38 聚 酯 （粉料） 700~760 1030 31 ~ 35 PTA （粉料） 860~1120 1510 35 米 860 1430 29 砂 糖 910 1590 37 大 豆 760 1160 39 小 麥 860 1380 25 尿 素 760 1330 22 離子 交換樹脂 840 1475 21.5 小麥堆積角（輸送機械設計手冊）25°~32°。為了便于糧食的向下容易流動，設計角度必須大于堆積 角，這樣才能不產(chǎn)生存積現(xiàn)象。初選料倉堆積角為45°。 初選料倉1800mm*1500mm，料倉底面積為 儲料斗選擇600mm*500mm。儲料斗底面積為 圖2-1 料斗機構 斜菱柱的體積 式中，V1—斜棱柱的體積（m3） S1—料倉底面積(m3) S2—儲料斗底面積 所以料倉上面方體體積為 式中，V2— 料倉上面方體體積（m3） V—糧食體積（m3） V1—斜棱柱的體積（m3） 故方體高度為 式中，h1—料倉上面方體高度 取料倉正方體高度為0.5m。 儲料斗為600mm×500mm，按最大量100kg來計算 儲料斗底面積為 故儲料斗高為 式中，h2—儲料斗高 上面的開關門機構在這里占用一定位置，取儲料斗高 綜合以上的考慮設計如圖2-2所示: 圖2.2 料倉機構圖 第三章 自動稱重電氣系統(tǒng)的設計 3.1自動稱重電氣系統(tǒng)設計的原則 電氣控制設計包括電氣原理圖和電氣設計工藝設計兩個方面。電氣原理圖設計是為了滿足生產(chǎn)機械及其工藝要求而進行的電氣控制系統(tǒng)設計；電氣工藝設計是為了滿足電氣控制系統(tǒng)裝置本身的制造，使用，運行以及維修的需要而進行的生產(chǎn)工藝設計，包括機箱（柜）體設計，布線工藝設計，保護環(huán)節(jié)設計，人體工學設計及操作，維修工藝設計等。 任何生產(chǎn)工藝過程，機械功能的實現(xiàn)主要取決于電氣控制系統(tǒng)的運行，電氣控制系統(tǒng)的任一環(huán)節(jié)的正常運行豆?jié){保證生產(chǎn)工藝過程，機械功能的實現(xiàn)。相反，電氣控制系統(tǒng)的非正常運行將會造成重大的經(jīng)濟損失甚至事故。任何一項工程設計的成功與否必須經(jīng)過安裝和運行才能證明。因此，保證電氣控制系統(tǒng)的正常運行首先取決于嚴謹而正確的設計，總體設計方案和主要設備的選擇應正確，可靠，安全及穩(wěn)定，無安全隱患，這就要求設計者應正確理解設計任務，精通生產(chǎn)工藝要求，準確計算，合理選擇產(chǎn)品的規(guī)格型號并進行校驗。正確的設計思想和工程意識，并進行全面的核算，保證電氣控制系統(tǒng)的正常運行。 電氣設計的一般原則： 1. 最大限度的滿足安全生產(chǎn)機械或工業(yè)對電氣控制線路的要求。 2. 在滿足生產(chǎn)要求的前提下，力求使控制線路簡單，經(jīng)濟： （1）盡量選用額，常用的，經(jīng)過實際考研過得環(huán)節(jié)和線路。 （2）盡量縮短連接導線的數(shù)量和長度。 (3)盡量減少電器的數(shù)量，采用標準件，并盡可能選用相同的電器元件。 (4)盡量減少不必要的觸點，簡化電路。在滿足動作要求的條件下，電器元件越少其觸頭也越少，控制線路的故障幾率就會越低，工作的可靠性越高。常用的方法有：?合并同類觸點 ?利用具有轉換觸頭的中間繼電器，將兩個觸頭合并為一對轉換觸頭 ?利用半導體二極管的單向導電性來有效的減少觸頭數(shù)，對于弱電電控線路，這樣既經(jīng)濟又可靠 ④利用邏輯代數(shù)進行化簡 ⑤盡量減少電器不必要的通電時間。 3.保證控制線路工作的可靠性，選用的電器元件要可靠，耐用，動作時間少，抗干擾性能好。 正確連接電器的線圈，在交流控制電路中不能串聯(lián)接入直流電器的元件，即使外加電壓是兩個線圈額定電壓之和，也是不允許的。 （a)不合理 （b）合理 圖3-1 線圈與接觸器的連接 正確安排電器元件及觸點位置。同一電器的常開和常閉觸點靠的很近，若分別接在電源不同的相上，由于各相的電位不等，當觸點斷開時，會產(chǎn)生電弧形成短路 （a）不合理接法 （b）合理接法 圖3-2 線圈與接觸器的連接 在控制線路中，采用小容量繼電器的觸點來斷開或接通大容量的繼電器的線時，要計算繼電器的觸點斷開或接通容量是否足夠，不夠時，必須加小容量的接觸器或中間繼電器，否則工作不可靠。 避免發(fā)生觸頭“競爭”與“冒險”的現(xiàn)象，在電氣控制線路中，由于某一個控制信號作用，電路從一個狀態(tài)轉換到另一個狀態(tài)時，伴隨著有幾個電器的狀態(tài)發(fā)生變化，由于電器元件總有一定的固定動作時間，往往會發(fā)生誤動作的情況，觸頭爭先吸和，發(fā)生振蕩，這種現(xiàn)象稱為電路的“競爭”。另外，由于電器元件的固有釋放延時作用，也會出現(xiàn)開關發(fā)生誤動作或不按要求動作的可能性。這種現(xiàn)象稱為“冒險”?！案偁帯迸c“冒險”的現(xiàn)象都將造成控制回路不能按要求動作，引起控制失靈。如圖所示電路，當KM閉合時，K1，K2爭先吸合，只有經(jīng)過多次振蕩競爭吸合后，才能穩(wěn)定在一個狀態(tài)上。同樣，當KM斷開時，K1，K2又會爭先斷開，產(chǎn)生振蕩。 圖3-3 觸頭的“競爭”與“冒險” 4. 接地與接零 接地方式主要有工作接地，重復接地，保護接地。其中工作接地是將三相型星變壓器或發(fā)電機中性點進行接地的接地方式工作接地適用于三相星接變壓器機發(fā)電機等電子設備。其接地電阻應小于等于4歐姆。 它能降低人體的接地電壓，若中性點不工作接地，當某相發(fā)生接地故障時，人觸及另一相時，人體所受的電壓接近于線電壓，極為危險。而中性點接地后，人體所受電壓接近相電壓。能迅速切斷故障設備的電源。 同一臺變壓器供電系統(tǒng)中，不準采用部分設備接零和部分設備接地的混合接法，為了避免接地設備漏電后，接零的設備的外殼上將有較高的對地電壓，人觸及相對危險。 低壓配電系統(tǒng)的保護接地：（A)三相三線制系統(tǒng)（B)三相四線制系統(tǒng)（C)三相五線制系統(tǒng)。三相三線制正在實際應用較少，三相四線制系統(tǒng)中的電器設備外殼多采用外殼接零保護，但中性線過長，或三相負載不對稱，或照明負載中使用了有鐵芯線圈的氣體放電燈時，或中性線上的電流流過中性線上的阻抗時，就會因外殼接零而對地呈現(xiàn)電壓，從而對人生安全構成威脅。因此本系統(tǒng)不宜采用。而三相五線制系統(tǒng)是減小中性偏致電壓最好的一種方法。并且還可以通過加大中性線截面積使之與相截面積相等，或多設置重復接地等方法來減小中性點的電壓。 5. 設計的線路應能適應所在電網(wǎng)情況。 在確定電動機的啟動方式是直接啟動還是降壓啟動時，應根據(jù)電網(wǎng)或配電變壓器容量的大小，電壓，電流波動范圍等因素全面考慮，必要時還應進行詳細得計算。 6. 應具有完善的保護環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)運行可靠性 電氣控制系統(tǒng)的安全運行主要靠完善的保護環(huán)節(jié)，包括過載，短路，過流，過呀，失壓等，有時還應設有工作狀態(tài)，合閘，斷開，事故等必要的指示信號。保護環(huán)節(jié)應工作可靠，做到動作準確。滿足負載的需要，正常操作，并按調定和調試的要求可靠工作，不發(fā)生誤動作，穩(wěn)定運行，能適應環(huán)境條件，抵抗外來的干擾等。 7. 線路設計要考慮操作，使用，調試與維修的方便。 例如，設置必要的顯示，隨時反映系統(tǒng)的運行狀態(tài)與關鍵參數(shù)，考慮到運動機構調整，修理，設置必要的單機點動，以及必要的易損觸頭及電器元件的備用等。 8. 力求操作，維護，檢修方便 電氣控制設備：操作方便：操作回路數(shù)多，應采用主令控制器，而不能用許多個按鈕。維修方便，應設隔離電器，避免帶電操作。調試方便，應加方便的轉換控制方式。 注意對設計完的線路的審核：能否滿足工藝要求，多余環(huán)節(jié)，產(chǎn)生誤動作;保護環(huán)節(jié)是否完善，設備事故和人身事故，處理故障是否方便安全。 3.2自動稱重電氣系統(tǒng)的組成及主要功能 常用的控制線路的基本回路由以下幾個部分組成。 （1）電源供電回路。供電回路的供電電源有AC380V和220V等多種。 （2）保護回路。保護回路的工作電源有單相220,36V或直流220,24V等多種對線路和設備進行短路，過載和失壓保護，由熔斷器，熱繼電器，失壓線圈，整流組件和穩(wěn)壓組件等保護組件組成。 （3）信號回路。能夠及時地反映或顯示設備和線路是否正常工作狀態(tài)的信息回路，如不同顏色的信號燈，不同聲響的音響設備等。 （4）自動與手動回路。電氣設備一般都設有自動環(huán)節(jié)，但在安裝，調試及緊急事故的中，控制線路中還需要設置手動環(huán)節(jié)，通過轉換開關或組合開關等實現(xiàn)手動與自動方式的轉換。 （5）制動停車回路。切斷電路的供電電源，并采取某些制動措施，使電動機迅速停車的控制環(huán)節(jié)，如能耗制動，電源反接制動，倒拉反接制動和再生發(fā)電制動等。 （6）自鎖及閉鎖同路。當啟動按鈕松開后，連接線路保持通電，電氣設備還能繼續(xù)工作的環(huán)節(jié)叫自鎖環(huán)節(jié)，如接觸器串聯(lián)在線圈電路中，為了保證設備運行正常，只能一臺通電啟動，另一臺不能通電。這種環(huán)節(jié)叫閉鎖環(huán)節(jié)。為了保證設備運行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設備為之服務，能夠實現(xiàn)某項控制功能的若干個電氣組件的組合，稱為控制回路或二次回路。這些設備要有一下功能： （1）自動控制功能。由于高壓和大電流開關設備的體積很大，一般采用操作系統(tǒng)來控制，合閘，當設備出了故障時，這就需要有一套自動控制的電氣操作設備來進行自動控制開關自動切斷電路。 （2）保護功能。電氣設備與線路在運行中會發(fā)生故障，電流或電壓會超過允許工作的范圍與限度，這就需要一套檢測這些故障信號，然后對這些信號自動調整（斷開，切換等）來保護設備。 （3）監(jiān)視功能。電是眼睛看不見的，一臺設備是否帶電或斷電，從外表看無法分辨，這就需要設置各種視聽信號，如燈光和音響等，對一次設備進行監(jiān)視。 （4）測量功能。燈光和音響信號只能定性地表明設備的工作狀態(tài)（有電或無電），如果想定量地知道電氣設備的工作情況，還需要有各種儀表測量設備，測量線路的各種參數(shù)，如電壓，電流，頻率和功率的大小等。在設備操作與監(jiān)視中，傳統(tǒng)的操作組件，控制電器，儀表和信號燈設備大多可被電腦控制系統(tǒng)及電子組件所取代，但在笑醒設備和就地局部控制住的電路中仍有一定的應用范圍。這也都是電路實現(xiàn)微機自動化控制的基礎。 3.3自動稱重系統(tǒng)電機的啟動方式 籠型異步電動機有直接起動和間接起動兩種起動方式。 （1） 籠型異步電動機的直接起動。直接啟動又稱為全電壓起動，它是直接將電動機通過閘刀開關或交流接觸器直接接到電網(wǎng)上的起動。其特點是：設備簡單，操作維修方便，只是起動電流較大，會使電網(wǎng)電壓瞬間降低而影響其他電器設備的正常運行。一般7KW以下的電動機均可直接起動。 （2）電動機的降壓起動。降壓起動就是降低電動機定子繞組上的電壓，當電動機起動后，再回復到額定值，有益于電壓和電流成正比，所以降低起動電壓可以減小起動電流，避免在電路中產(chǎn)生過大的電壓降，減小了對電路的影響，一般在降壓起動時的起動電流控制在電動機額定電流的2到3倍。這種起動方法減少了起動機的起動轉矩，但消耗了電源功率，如動作頻繁，則電阻的溫升很高，所以串聯(lián)電阻降壓起動方法僅適用于輕載或空載場合且系統(tǒng)采用三相五線制系統(tǒng)。 1. 電機的選擇 電動機選擇的基本原則是： ①電動機的機械特性應滿足生產(chǎn)機械的要求，要與被拖動負載特性相適應，以保證運行穩(wěn)定并具有良好的啟動，制動性能，對調速有要求時，應合理選擇調速方案。 ②工作過程中電動機容量能得到充分利用，使其溫升盡可能達到或接近額定溫升值。 ③ 電動機的結構形式應滿足機械設計要求，選擇恰當?shù)氖褂妙悇e和工作制并能適應周圍環(huán)境工作條件。 依據(jù)：傳統(tǒng)滾動軸功率 Y系列（IP44-IP)為保護等級代號。4-能防止直徑大于1mm的固體侵入，4-可防止任何方向濺水）封閉式三相異步電動機，它的主要性能及結構特點：效率高，耗電少，性能好，噪聲低，震動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便。為B級絕緣（定子繞組的容許溫度不能超過130度）。結構為全封閉式，自扇冷氏，能防止灰塵，鐵屑，雜物侵入電動機內部。冷卻方式為ICO141。用途：適于灰塵多，土揚水濺的場合，如農(nóng)業(yè)機械攪拌機等。 3.4 自動稱重電氣系統(tǒng)的計算 1. 電機功率的確定 （1） 傳動滾筒軸功率計算： 傳動滾筒軸功率P0 P0=P1+P2＋P3+P4 式中P0 傳動滾筒軸功率 P1 空載功率，kw: P2 水平負載功率，kw. P3 垂直負載功率， P4 附加功率 f 托滾阻力系數(shù)，取f=0.03 L 傳動滾筒至尾部滾筒的水平中心距，m； L0 中心距修正值，m取L0=49m； H 垂直提升高度，m； W 除物料外，輸送機單位長度內所有運動部件質量之和，kg/m； 查得W=25kg/m： 式中 P4 附加功率，kw； F1 導料槽阻力，N； F2 犁式卸料器阻力，N； F3 內外清掃器阻力，N； V 帶速，0.8m/s； B 帶寬，m； ρ物料松散密度，0.68t/m3； L 導料槽長度，初選L=1m； qc輸送帶上每米長度物料的質量，kg/m； a 犁式 卸料器阻力系數(shù)，取25； 取P0 =0.448+0.84=1.29kw 因此電功率P= 3.5 自動稱重系統(tǒng)電氣元件的選擇 （1） 電機的選擇 ① 上輸送帶電機 型號；Y100L-6 額定功率：1.5kw 轉速：940r/min 額定電流：6A ② 轉向電機 型號：Y112M-6 額定功率：2.2kw 轉速：940r/min 額定電流：6A ③ 氣泵電機 型號：Y132M2-6 額定功率：5.5kw 轉速：960r/min 額定電流：6。5A ④ 升降電機 型號：Y112M-6 額定功率：2.2kw 轉速：940r/min 額定電流：6A （2） 低壓斷路器的選擇 斷路器額定電壓≥線路額定電壓。 斷路器額定電流≥設備正常工作時的最大電流。 熱脫扣器整定電流≈負載的額定電流 欠電壓脫扣器的額定電壓=線路額定電壓 過電流（瞬間）脫扣器的額定電流≥線路的最大負 載電流（尖峰電流) a. 對于單臺電動機，按下式計算公式： IZ≥K( I + ξI) K 安全系數(shù) ，取1.5~1,7； b. 對于多臺電動機，尖峰電流按最大一臺電動機起動大電流與其他電動機的正常工作電流，其他負載電流之和。按下式計算： IZ ≥ k ( Imax + ξI ) 其中： IZ 過電流脫扣器的額定電流； Imax 最大一臺電動機的啟動電流； ξI 其他電動機的額定電流之和； k 安全系數(shù)，取1,5~1,7； IZ ≥ （1.5~1.7）[ 6.5×7+（6+6+6+5.5)] ≥ ( 1.5 ~1.7)(45.5+23.5) ≥103.5A~117.3A DZ20系列塑料外殼式斷路器用途及特點：DZ20系列塑料外殼斷路器適用于交流50HZ或60HZ,額定電壓至380V及電流額定電壓至220V，額定電流1250的電流中，作配電和保護電機用。配電用斷路器在配電網(wǎng)絡中用來分配電能，且作為線路和電源設備的過載，欠電壓和短路保護用。保護電機用斷路器在電路中用于保護電機過載，欠電壓和短路。在正常情況下，斷路器分別作為線路的不頻繁及電機的不頻繁動用。 型號 殼架等級額定電流/A 額定電流/A QA DZ20Y-100 100 100 QA10 DZ20Y-100 100 63 QA20 DZ20Y-100 100 80 QA30 DZ20Y-100 100 63 QA40 DZ20Y-100 100 63 DZ20-Y100的尺寸：165×105×103mm （3) 主電路熱繼電器的選擇 結構形式：主要取決于電動機繞組接法及是否要求繼相保護。 熱元件整定電流按下式選取： IBBN=（0.95~1.05）Ied 式中IBBN 熱元件整定電流 ①對工作環(huán)境惡劣，啟動頻繁的電動機按下式選?。? IBBN=(1.15~1.5)Ied ② 對過載能力較差的電動機，熱元件整定電流為電動機額定電流的（60~80）％ JRS2系列熱繼電器特點及用途：適用于交流50HZ或60HZ電壓至660V，電流至180V的長期間斷長期工作的一般交流電動機的過載保護，具有斷相保護，溫度補償，脫口指示功能，并能自動與手動復位，可與接觸器接插安裝，也可以獨立安裝，功能齊全，性能穩(wěn)定，使用可靠。 型號 額定電流/A 整定電流范圍/A BB1 JRS2-12.5/Z 12.5 4~6.3 BB2 JRS2-12.5/Z 12.5 4~6.3 BB3 JRS2-12.5/Z 12.5 6.3~10 BB4 JRS2-12.5/Z 12.5 4~6.3 輔助觸頭參數(shù)： 類別：DC-11 額定電壓：24V 額定工作電流： 1A 熱繼電器的尺寸：76×47×97mm （4）交流接觸器的選擇 額定電壓與額定電流 主要考慮接觸器主觸點的額定電壓與額定電流。 UKMN ≥ UCN IKMN ≥ IN = 式中 UKMN 接觸器額定電壓； UCN 負載額定線電壓； IKMN接觸器額定電壓； IN 接觸器主觸點電流； PMN 電動機功率 ； UMN 電動機額定線電壓 K 經(jīng)驗常數(shù)，K=1~1.4. 原則：對于5.5Kw以下的電動機，其控制接觸器的額定電流約為電機額定功率數(shù)值的2到3倍。 對于5.5-11Kw的電動機，其控制接觸器的額定電流約為電機額定功率數(shù)值的2倍。 對于11Kw以上的電動機，其控制接觸器的額定電流約為電機額定功率數(shù)值的1.5到2倍。 CJX3系列型號 額定工作電流 可控電機功率 線圈電壓 QA1 CJX-9 3.3A 2.4KW 220V QA1 CJX-12 4.3A 4.3KW 220V QA1 CJX-9 9A 5.5KW 220V QA1 CJX-12 4.3A 3.3KW 220V QA1 CJX-12 4.3A 3.3KW 220V 交流接觸器的尺寸：75×45×85mm 使用類別代號 適用典型負載舉例 典型設備 AC-1 無感或微感負載，電阻性負載 電阻爐，加熱器等 AC-2 繞線式感應電動機的啟動，分斷 起重機，壓縮機，提升機等 AC-3 籠型感應電動機的啟動，分斷 風機，泵等 AC-4 籠型感應電動機的啟動，反接制動或密接通斷電動機 風機，泵，機床等 （5） 中間繼電器的選擇 JZC3系列中間繼電器適用于交流50HZ或60HZ，額定電壓至660V及直流額定電壓至220V的電路中，在控制電路中起信號放大，傳遞，切換和邏輯控制的作用。它屬于電壓繼電器的一種，主要用于擴展觸點的數(shù)量，實現(xiàn)邏輯控制。 該系列產(chǎn)品結構分上，下兩部分，靠要不兩個螺釘聯(lián)接。采用立體式布置。雙斷點橋式觸頭，“E”形鐵心，直動式結構，迎接式緩沖裝置，能有效地減輕鐵心的撞擊和振動。在其頂部可任意配置積木式輔助觸頭組，空氣延時觸頭，以擴大觸頭對數(shù)和增加延時功能。 型號 JZC3 DC24V 10mA 外形尺寸：71×44×81mm （6） 電磁控制換向閥的選擇 電磁控制換向閥是利用電磁力來獲得軸向力使閥芯迅速移動方向的。主要由電磁鐵控制部分和主閥兩部分組成。 直動式電磁閥：用電磁鐵產(chǎn)生的電磁力直接推動換向閥閥芯。有常閉型和常開型兩種。常閉型斷電呈關閉狀態(tài)，當線圈通電時產(chǎn)生電磁力，使動鐵芯客服彈簧力同靜鐵芯吸合直接開啟閥，介質呈通路；當線圈通電時電磁力小時，動鐵芯在彈簧力的作用下復位，直接關閉閥口，介質不通。結構簡單。動作可靠。在零壓差和微真空下正常工作。常開型與常閉型恰恰相反。如小于Φ6流量通徑的電磁閥。 先導式電磁閥：該系列電磁閥由先導閥和主閥芯組合而成：常閉型在未通電時，呈關閉狀態(tài)。當線圈通電時，產(chǎn)生的電磁力使動鐵芯和靜鐵芯吸合，導閥口打開，介質流向出口，此時主閥芯上腔壓力減少，低于進口側的壓力，形成壓差克服彈簧阻力而隨之向上運動，達到開啟主閥口的目的，介質流通。當線圈斷電時，磁力消失，動鐵芯在彈簧力作用下復位關閉先導口，此時介質從平衡孔流入，主閥芯上腔壓力增大，并在彈簧力的作用下向下運動，關閉主閥口。常開式原理正好相反。 型號 VQ01121 24DC 二位四通的直動式座閥 （7） 熔斷器的選擇 用于電路的短路保護和嚴重過載保護，電路上下兩極假設有熔斷器時，為使兩極保護相互配合好，兩極熔體額定電流的比值不小于6:1。 熔體額定電流IN可按以下幾種情況選擇： ? 電阻性負載，如照明電路，信號電路，電阻爐電路等。 IFAN≥I 式中 IFAN 熔體額定電流 I 負載額定電流 ② 沖擊性負載（出現(xiàn)尖峰電流),如籠型電動機起動電流為（4~7）Ied (Ied為電機額定電流） ③ 單臺不頻繁起，停，且長期工作的電動機： IFAN=（1.5~2.5）Ied ④ 單臺頻繁啟動，長期工作的電動機： IFAN=（3~3.5）Ied ⑤多臺長期工作的電動機共用熔斷器： IFAN≥（1.5~2.5）Iemax+ΣIed 或 IFAN≥Im/2.5 式中Iemax 容量最大一臺電動機的額定電流： ΣIed 其余電動機額定電流之和； Im 電路中可能出現(xiàn)的最大電流； 當幾臺電動機不同時起動時，電路中最大電流： Im=7Iemax+ΣIed RL6系列螺旋式熔斷器適用于交流45—62HZ額定電壓至500V級以下，額定電流至200A的電路中，作輸配電設備，線路及系統(tǒng)的過載和短路保護用，該系列熔斷器還具有分斷能力，限流特性好，功率損耗小，工作穩(wěn)定，安全可靠等特點。 型號 熔斷器支持件額定電流 熔體額定電流 FA1 RL6-25 25A 4A FA2 RL6-25 25A 2A FA3 RL6-25 25A 2A FA4 RL6-25 25A 2A FA5 RL6-25 25A 2A (8) 光電開關的選擇 GDK8 系列光電開關采用集成電路，使用與交流頻率為50HZ或60HZ，額定電壓至220V直流電壓至24V的控制電路中，作無接觸式的操縱，控制，計數(shù)，監(jiān)測，限位，信號輸出元件用。 GDK8 系列光電開關有監(jiān)測距離遠，檢出物體范圍廣，可對微小物體進行精確的監(jiān)測等優(yōu)點。且功能多壽命長，功耗低，響應速度快及抗干擾性能好等特點，適用范圍廣。 GDK8 系列光電開關 監(jiān)測距離 5m DC24V (9) 行程開關的選擇 在生產(chǎn)機械中需要某些運動部件的行程或運動一定行程使其停止，或在一定行程內自動返回或自動循環(huán)，這種控制機械行程的方式叫“行程控制”或“限位控制” LXZ1系列精密組合行程開關使用與交流50HZ或60HZ，額定電壓至220V機制留額定電壓220V控制電路中，作為控制，限位，定位，信號及程序轉換之用。本系列行程開關具有較高的重復定位精度，特別適用于要求定位精度準確的場合。本系列行程開關由防護外殼，操作器及觸頭元件組成。它具有良好的防塵，防水等性能。其觸頭元件是一個雙斷點的微動開關，其動作靈活，轉換速度快，動作穩(wěn)定可靠。 LXZ1-02L DC24V的電流是0.5V （10） 接近開關的選擇 接觸開關又稱無觸頭行程開關是當運動的金屬片與開關接近到一定的距離發(fā)出接近信號，以不直接接觸方式進行控制。接近開關不僅用于行程控制，限位保護等，還用于高數(shù)計數(shù)，測數(shù)，檢測零件尺寸等。 LXJ6-6/22 DC24V 動作距離5-7mm （11） 壓力繼電器的選擇 壓力繼電器是利用流體的壓力來啟動電氣觸點的液壓電氣轉換元件。當系統(tǒng)壓力達到壓力繼電器的調定值時，發(fā)出電信號，使電氣元件（如電磁鐵，電機，時間繼電器，電磁離合器等）動作，使油路卸壓，換向，執(zhí)行元件實現(xiàn)順序動作，或關閉電動機使系統(tǒng)停止工作，起到安全保護的作用。 當從繼電器下端進油口進入的液體壓力達到調定值時，推動柱塞上移，此位移通過杠桿放大后推動微動開關動作，改變彈簧的壓縮量，可以調節(jié)繼電器的動作壓力。 TK-10 AC380V/220v 0.4-1.0MPa （12） 稱重傳感器的選擇 NS-TH17系列稱重傳感器結構小巧，抗偏性能好。可選擇膠封與焊接兩種形式，全不銹鋼材質，抗腐蝕。是輪式傳感器的升級產(chǎn)品。適用于平臺秤，汽車衡，軌道衡自動化測控領域。 表3-1 NS-TH17技術指標 技術指標 技術參數(shù) 單位 技術指標 額定載荷 t 1,5……25 額定輸出 mV/v 2.0 非線性 ％F.S ≤±0.03 滯后 ％F.S ≤±0.03 重復性 ％F.S ≤±0.03 零點輸出 ％F.S ≤±1 零點溫度系數(shù) ％F.S/℃ ≤0.005 絕緣電阻 MΩ ≥5000 供橋電阻 VDC 10 工作溫度 ℃ -20~+70 允許過載 ％F.S 150 材質 不