時間:2022-11-04 09:51:22
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電器自動化論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】全自動洗衣機;PLC;編程設計;步進指令;運行功能
Completely automatic washer control circuit PLC automatic control
Luo Jihong
(Hunan commerce professional technology institute,Hunan Changsha 410205)
Abstract:In view of the typical completely automatic washer actual control request,step-by-steps the STL instruction programming method using the Mitsubishi PLC sequential control,in the I/O assignment foundation,carries on the PLC trapezoidal chart programming,and analyzes the explanation to the procedure movement function.After the PLC hands-on simulation debugging,is completely consistent with the actual control request.
Key word:Completely automatic washer;PLC;Programming design;Step-by-steps the instruction;Movement function
1.引言
可編程控制器(PLC)是以計算機技術為核心的通用工業自動化裝置,它將傳統的繼電器控制系統與計算機技術結合在一起,具有高可靠性、靈活通用、易于編程和使用方便等特點,近年來在工業自動控制、機電一體化以及改造傳統產業等方面得到了廣泛的應用,被譽為現代工業生產自動化的三大支柱之首[1]。本論文針對全自動洗衣機的實際控制要求,運用三菱PLC技術中的經驗設計法,在I/O分配的基礎上,將整個全自動洗衣機實際控制系統分解為進水、攪拌、排水和清洗四個部分[2],進行PLC梯形圖程序設計和程序功能分析。
2.控制要求
全自動洗衣機分為洗滌和清洗兩大工作過程,其工作周期和控制要求相同,故整個控制要求如下:
2.1 接通電源,開進水按鈕,等待到達額定水位,關進水閥門;
2.2 正轉洗3s停機1s反轉洗3s停機1s,反復100次;
2.3 開排水閥門,排水1min;
2.4 繼續開著排水閥門,高速正轉2min;
2.5 關排水閥門,開進水閥門,等待到達額定水位,關進水閥門;
2.6 正轉洗3s停機1s反轉洗3s停機1s,反復100次;
2.7 開排水閥門,排水1min;
2.8 繼續開著排水閥門,高速正轉2min停機。
3.I/O分配
全自動洗衣機的I/O分配,見表1。
4.I/O接線圖
5.狀態轉換圖
6.程序梯形圖
7.程序功能分析
7.1 洗衣機進水
當PLC處于等待狀態S0時,按下進水按鈕X0,計數器C1復位,同時狀態繼電器S20置位,輸出繼電器Y0得電,打開進水電磁閥;當到達額定水位X1時,狀態繼電器S21置位。
7.2 攪拌機正反轉
STL S21閉合后,輸出繼電器Y0失電,關進水電磁閥;同時輸出繼電器Y1得電,攪拌機開始正轉,3s之后,狀態繼電器S22置位,Y1失電攪拌機停止,1s之后,狀態繼電器S23置位,Y2得電攪拌機開始反轉,3s之后,狀態繼電器S24置位,Y2失電攪拌機停止,計數器C0計正反轉1次;當計數器C0未達到100次時,狀態繼電器S21置位,進入下一個攪拌正反轉周期。
7.3 洗衣機排水
當計數器C0達到100次時,狀態繼電器S25置位,輸出繼電器Y3得電,打開排水閥門,1min之后狀態繼電器S26置位,輸出繼電器Y3、Y4得電,打開排水閥門,并啟動高速正轉電動機,2min之后,計數器C1計數1次,排水完畢,洗濟周期結束。
7.4 洗衣機清洗周期
此時計數器C1未達到2次時,狀態繼電器S20置位,輸出繼電器Y0得電,打開進水電磁閥;當到達額定水位X1時,計數器C0復位,同時狀態繼電器S21置位,進入洗衣機清洗周期,完成攪拌機正反轉100次之后,再進行排水,排水完畢,計數器C1達到2次,PLC返回等待狀態S0。
8.結束語
以上全自動洗衣機的PLC程序經過上機模擬調試,與實際控制要求完全一致,方便實用。在程序設計上,本系統還可采用PLC基本指令編程法或經驗設計法。另外,由于論文篇幅原因,沒有繪制本系統的外部接線圖,讀者可對照I/O分配表進行設計(輸入接PLC內部工作電源,輸出接外部負載工作電源)。
參考文獻
[1]孫振強,王暉,孫玉峰.可編程控制器原理及應用教程[Z].清華大學出版社,2008(1).
[2]吳存宏.淺談PLC在全自動洗衣機中運用[J].家用電器科技,2000(8).
[3]蔣金周.全自動洗衣機的PC智能控制[J].機電一體化,2004(8).
[4]胡學林.可編程控制器教程(實訓篇)[Z].電子工業出版社,2004,168.
[5]石玉明,張屏.基于PLC的自動洗衣機控制系統[J].機械工程與自動化,2007(3).
[6]王盛.用PLC實現洗衣機的“一鍵式”全自動控制[J].硅谷,2008(11).
論文摘要 測控系統在變電站綜合自動化系統中肩負著測量與控制任務,隨著電網電壓等級的提高,變電站綜合自動化對測控系統的要求不斷提高。根據變電站綜合自動化系統的設計思路.對一種由總線組成的新型現場總線型測控系統的硬件設計進行研究。
一、引言
變電站綜合自動化是在微處理技術、自動控制技術和遠動技術發展到一定程度的基礎上,為使變電站二次設備更合理、有效地運行而提出的一種變電站自動化模式。變電站綜合自動化系統除了實現對現場的監測、控制和保護之外。更重要的是能實現當地和遠方對現場的監控、調節和保護。
二、變電站綜合自動化中的測控系統的功能要求
(一)遙信功能。遙信功能通常用于測量下列信號開關的位置信號、變壓器內部故障綜合信號保護裝置的動作信號、通信設備運行狀況信號、調壓變壓器抽頭位置信號、自動調節裝置的運行狀態信號和其它可提供繼電器方式輸出的信號事故總信號及裝置主電源停電信號等。
( )j噩測功能。遙測功能常用于變壓器的有功和無功采集、線路的有功功率采集、母線電壓和線路電流采集、溫度、壓力、流量流速等采集、周波頻率采集、主變油溫采集和其它模擬信號采集。
(三)遙控功能。遙控功能常用于斷路器的合、分和電容器、電抗器的投切以及其它可以采用繼電器控制的功能。
(四)遙調功能。遙調常用于有載調壓變壓器抽頭的升、降調節和其它可采用一組繼電器控制的、具有分級升降功能的場合。
三、測控系統硬件設計研究
針對測控單元存在的不足之處.考慮到高壓、超高壓變電站的自動化特點及變電站綜合自動化的發展對測控單元的要求,結合電子元器件發展、通信技術的進步和其它新技術的出現,提出了新型線路測控單元的模塊化硬件設計方案。
線路單元測控裝置的硬件構成主要包括80C196KC基本處理模塊、電流型互感器模塊、濾波放大電路、多路模擬開關、A/D轉換電路、頻率檢測電路、遙信輸入光禍隔離電路、遙脈輸入光藕隔離電路、控制輸出繼電器、雙CAN總線通信模塊、串行通信模塊。
(一)80C196K0
80C196KC是Intel公司16位單片機系列的第三代產品,是目前應用最廣泛的16位單片機,具有以下特點:
1 廢除了CPU的累加器(ACC)與算術邏輯運算部件(ALU)的傳統結構,采用了寄存器陣列/算術邏輯部件(RALU)。OOH-1FFH單元包含寄存器陣列、專用寄存器和256字節的附加RAM。OOH—017H是專用寄存器區。018H—OFFH是寄存器陣列.可由RALU直接訪問。IOOH—1FFH是附加的256字節RAM.這些RAM通過“垂直寄存器窗”結構,也可以作為寄存器由RALU直接訪問,因而給程序設計帶來很大方便。
2 特殊功能寄存器直接控制I/O口,實現了I/O口的高速輸入與高速輸出。四個高速輸入口最小能記錄分辨間隔為1微秒的外部事件發生時間(時鐘頻率為16MHZ);六個高速輸出口,可在預定的時間內觸發外部電路。
3 兩個16位定時/計數器及四個軟件定時器可以很方便地為眾多的外部或內部事件提供定時與計數功能。所謂軟件定時器就是對HSO編程,可以按預定的時間產生中斷。
4 具有高速運算處理器。80C196KC可以采用16EiZ的晶振.其運行速度比12MHz的90c196KB快33%,比12MHZ的8096BH快1倍。
5 3路D/A轉換采用脈沖寬度調制輸出(PWM),調制精度為8位,輸出波形為占空比可變的方波,方波可經積分后變成直流電平.其電平隨占空比變化有256級輸出。
6 有16位WATCHDOG監視定時器,用于監視軟件運行是否發生故障,當系統由于干擾或其它擾動導致軟件運行紊亂時,它能夠使系統自動復位。
7 有高速數據交換能力。支持DMA(直接存儲器存取)方式數據交換和PTS方式數據交換。
(二)測控單元的組成
80C196KC基本處理模塊主要由80C196KCl6位中央處理器、128Kbyte程序存儲器EPROM,64Kbyte數據存儲器RAM,16Kbyte的存儲器EEPROM及譯碼電路組成;電流型互感器模塊完成將100V,5A的電壓電流信號轉化為+2.5mA的弱電信號,經過信號變換.放大濾波變成標準信號送入多路模擬開關,在CPU的控制下依次A/D轉抉,將現場輸入的模擬量轉變成數字量,供CPU處理。頻率檢測模塊對輸入的交流正弦信號進行整形變成主波信號,輸入CPU的高速輸入口,通過測量跳變的周期測量頻率及進行頻率跟蹤。遙信、遙脈輸入光藕隔離電路完成信號變換及隔離功能,支持220V/110V/24V直流電壓信號輸入。鍵盤顯示模塊提供人機交互功能.采用薄膜鍵盤和帶背光的128*64的點陣式液晶.屏幕一屏可顯示16×8個英文字母或8×4個漢字。
姓 名: ***
性 別: 男
出生日期: 1972-01-02
籍 貫: 安徽
目前城市: ***
工作年限: 十年以上
目前年薪: 8-10萬人民幣
聯系電話: 13800000000
E-mail:*****
應聘方向
求職行業: 儀器儀表/工業自動化,機械/設備/重工,采掘業/冶煉,電力/水利。
應聘職位: 技術研發工程師,其他
求職地點: ***
薪資要求: 800010000元/月
工作經歷
2008/03現在: *** 連際自動化控制系統有限公司
所屬行業:儀器儀表/工業自動化
工程部 項目經理
主要職責:
承擔整個項目的實施,包括設計選型、調試、工程協調和驗收等工作
工作業績:目前實施項目為寧夏引黃灌溉綜合自動化工程,主要包括四個泵站的35/6KV高壓微機保護裝置、后臺畫面和泵站PLC的程序設計,畫面軟件使用intouch和力控(電力版),PLC使用三菱Q系列,工程已基本結束。
2005/072008/01 ***新技術有限公司
所屬行業:其他行業
項目部 工程/設備工程師
主要職責:
公司為ABB傳動系統集成商,以工程服務為主,主要從頻傳動、自動化及儀表的系統集成和現場服務工作。本人主要從事前期方案論證及后期的設計和現場調試工作,具備豐富的現場傳動調試經驗和自控編程組態能力,傳動方面調過ABB ACS系列、Simens 6SE70及MM系列變頻器,其他還有富士、山肯、安川和國產英威騰變頻器等;自控以Simens PLC為主,主要是S7-200、300和400,組態軟件主要使用WinCC6.0和國產的組態王,其他還用過GP、臺達和easyView觸摸屏;另外對儀表的使用和安裝以及視頻安裝調試都有豐富的經驗。
工作業績:期間獨立完成的項目:
1、江西贛州自來水公司變頻調速工程的設計和現場調試工作(包括PLC軟件設計),主要設備:ABB ACS800系列變頻器、Siemens S7-200PLC和GP Pro-face觸摸屏;
2、蘇州蘇能垃圾發電廠變頻調試工作,主要設備:ABB ACS800系列變頻器;
3、廣西百色融達銅業有限責任公司儀表安裝、現場校驗及視頻監控工程,主要設備:虹潤儀表、鴻格采集模塊、亞控組態王;
4、冷水江博大鋼鐵廠沖渣泵房變頻改造,主要設備:英威騰變頻器;
5、深圳方正微電子恒壓供水項目;
6、廣東韶鋼松山股份公司轉爐氧槍變頻后備電源項目,主要設備:DPS電源、ABB晶閘管、德國松樹電池、西門子PLC;
7、甘肅銀光化工集團配電設備項目,共十個配電柜,二十九個操作箱,配電柜設計為GGD柜體,全部采用ABB低壓電器包括隔離開關、負荷開關、斷路器和接觸器等;
8、中國鋁業集團山西分公司新工藝試驗項目,Simens S7-300PLC,組態軟件WinCC6.0,另配有一個臺達觸摸屏,上位實現報警、實時趨勢及報表打印功能;
9、冷水江博大鋼鐵950中板水處理自動化項目,Siemens S7-400為主站,外掛ET200從站,上位采用WinCC6.0組態。
2003/102005/06 ***集團領威科技有限公司
所屬行業:機械/設備/重工
工程部 電氣工程師/技術員
主要職責:
在該公司期間主要從事壓鑄周邊設備電氣的開發設計工作,包括給湯機、鋁合金定量爐、鎂合金熔爐等設備。其中用OMRON CQM1H及SIEMENS的S7 300PLC實現。本人熟悉電氣元件、電氣儀表的選型和使用;具有較強的電氣設備現場安裝調試經驗及分析能力和故障診斷能力。
工作業績:期間完成的開發工作:
1、SL300給湯機的開發設計;
2、SE-01取件機的開發設計;
3、鋁合金及鎂合金定量爐的開發設計。
2000/022003/09 馬鋼股份有限公司
所屬行業:采掘業/冶煉
PLC維護中心 電氣自動化工程師
主要職責:
主要從事公司PLC維護工作,熟悉Quantum及Modicon Premium,對Siemens的S7-300、400也有很深的認識,了解工業電視監視系統結構。
1992/072000/01 ***股份有限公司
所屬行業:采掘業/冶煉
電氣科 電氣工程師/技術員
主要職責:
主要從事工廠電氣管理與維護,包括交、直流及其調速裝置,繼電器控制柜等,具有很強的實踐經驗,熟悉現場環境,此外還從事過電氣設備的點檢、大中修計劃的安排及電氣制度的制訂等管理工作.曾發表過《移動機聯鎖存在問題及解決方案》論文并參加本公司S、K系統膠帶機聯鎖改造等諸多技改項目。
教育培訓
1998/092001/06 ***工業大學(原***冶金學院)
計算機科學與技術 本科
曾系統學習過計算機軟、硬課程,獨立設計過《倉庫材料備件查詢管理系統》(用VB實現),熟練使用AUTOCAD。
1989/091992/07 ***電子工程學院
[關鍵詞]搗固焦爐;變頻器;PLC;自動化;驅動技術
中圖分類號:TQ520.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)35-0258-01
1.搗固裝煤車
搗固裝煤車主要有鋼結構車架、車架底部的走行機構、車架上部的裝煤裝置、控制各機構的電氣系統,裝煤裝置有設置在車架縱向的裝煤機構鏈輪傳動機構、與傳動機構連接的托煤板、設置在托煤板兩側及上方并與車架連接的煤槽;鏈輪傳動機構前端主動鏈輪通過軸承座設置在前端橫梁凹缺,軸承座之間連有連扳,軸承座之間連有的底扳沿著凹缺連續與橫梁焊接,做為橫梁的加強肋板。最好前拖架與煤槽底梁及鏈輪軸承座之間連扳相互連接,前拖架還與鋼結構車體的上支體相互連接。
2.搗固裝煤車控制系統
2.1 人機界面系統
觸摸屏采用西門子K―TPl78觸摸屏K―TPl78觸摸屏是西門子專門針對中小型自化產品用戶需求而設計的全新觸摸屏。通過點對點連接(PPI或者MPI)完成與S7―400控制器的連接,整個系統具有良好的穩定性和抗干擾性。主要作用是:①可實時顯示設備和系統的運行狀態。②通過觸摸向PLC發出指令和數據,再通過PLC完成對系統或設備的控制。③可做成多幅多種監控畫面,替代了傳統的電氣操作盤及顯示記錄儀表等,且功能更加強大。
操作層簡單,界面友好,功能比較齊全,崗位人員很直觀地去監控機構的動作和相應的準要參數,維護人員很輕松地從該界面上讀取故障信息,在很短的時間內把故障定位在具體的點上。
在該界面中包括裝煤機構的操作方式、有運行方式和信號顯示以及各機構操作界面切換,操作方式有手動、自動和緊急,運行方式為鎖閉聯鎖和解除、裝煤聯鎖和解除,顯示這塊包括裝煤機構電流顯示和行程顯示,托煤板行程控制器信號顯示和保護限位顯示以及減速狀態顯示,鎖閉、前擋板和密封罩狀態信號顯示。
走行機構界面顯示母線電壓、變頻器運行電流和頻率,還有走行電機過載和變頻器故障顯示、有防撞信號的顯示以及走行機構運行的聯鎖條件顯示,另外有搗固鎖車和接煤板狀態的信息。走行機構簡潔清晰,不論是崗位操作人員,還是設備維護人員,能夠實時掌握走行機構的狀態信息,對設備的維護保養方面給相關人員提供有利信息,使維護工作更有時效性,同時縮短了故障排查的時間,能夠防止故障的擴大化。
2.2 控制系統
以西門子S7―400H系列PLC作為控制單元,是整個系統的控制核心,其主要作用是:①完成對系統各種數據的采集以及數字量與模擬量的相互轉換。②完成對整個系統的邏輯控制的運算。③向觸摸屏提供所采集及處理的數據,并執行觸摸屏發出的各種指令。④將運算的數據結果轉換成指令,作為控制信號去控制機構動作 。
該控制系統為雙CPU冗余系統,I/O接口模塊和DP/PA-LINK模塊用PROFIBUS總線與CPU連接,DP/PA-LINK模塊直接連接三臺變頻器。其中所有采集的現場信號經過中間繼電器到輸入輸入模塊,機構動作指令經輸出模塊去驅動中間繼電器控制相應機構動作。PLC對變頻器的控制可以自由切換,變頻器的運行驅動利用其自身的端子進行控制, PLC通過變頻器通訊接口采集變頻器電壓、電流和頻率,這些參數作為變頻器運行狀態的參考顯示在觸摸屏上。
搗固裝煤車的控制器是雙CPU冗余系統,系統運行過程中,一旦主CPU故障,就立即獲取主控制權而成為主控CPU,因此,主CPU必須將自己的信息隨時傳遞給熱備CPU,而熱備CPU必須跟蹤主CPU的變化,與主CPU保持同步,在兩塊CPU模塊進行控制權的轉移時,實現無擾動切換。兩塊CPU同時在線運行,一塊處于主控制模式,另一塊處于熱備模式。擁有主控制權的CPU具有輸出控制權,而熱備CPU同時采集數據和保持通訊連接,但輸出被禁止。CPU的無擾動切換,使系統一直受控,確保了安全,同時,使裝煤車工序生產線一直處于正常運行的良好工況中,系統的可靠性得到了保證,平均無故障時間得到了延長。
3. 結束語
該系統采用PLC控制器雙冗余CPU自動控制系統,實現了搗固裝煤車各機構驅動控制,使用西門子S7-400 412H雙CPU冗余控制的軟件方式實現是一種經濟、有效的方法,它成本支出不大,卻能使系統的可靠性大大提高。同時,由于采用變頻器對電動機實行軟起動,減少了設備損耗,延長了電動機的使用壽命,且節電效果比較明顯。觸摸屏的應用,簡化了工藝操作的流程,提高了整個被控系統以及企業的自動化程度和硬件水平。
參考文獻
關鍵詞:自動配料PLC控制切料撥動轉軸惠斯通電橋
0 引言
米粉是我國南方大部分地區的主要小吃,一般一碗米粉的制作主要包括燙粉、切菜、配菜、配料等工序。但是目前,米粉配制的每一道工序都完全由人工操作。鑒于米粉飲食業廣闊的消費市場和自動化技術的發展,以桂林米粉為主要研究對象,提出研究和設計米粉自動配制機,完全代替員工燙粉、切菜、配菜配料等。論文主要針對米粉自動配制機中的自動配料系統進行研究與設計,該系統可以實現以下功能:第一,可以自動切削各式鹵菜,如:牛肉、叉燒、鍋燒等;第二,可以自動向碗中添加適量鹵菜、鹵水、食用油等。米粉自動配制機的研制將緊密結合實際市場需要,用自動化機器代替人力,提高效率,降低成本。該技術的研究將填補米粉業,甚至其他有類似工序食品行業的一項空白。
1 供料機械方案設計
以桂林米粉為例,供料裝置中至少需要兩個加料孔,其中一個添加鹵水,一個添加食用油;鹵菜格子至少4個(分別放置牛肉、叉燒、鍋燒等),實現一邊切鹵菜,一邊自動添加適量鹵菜到碗中。自動添加鹵菜的方案設計有兩種,其一是為螺旋刀片式供料,采用螺旋絞肉,將肉絞入刀片組,其可控制物料的多少,但顯然機械結構和控制都較為復雜;其二為切料撥動轉軸供料,主要是將切料放在下料工序之前。考慮到供料的多樣性,并且需要準確供應物料重量,螺旋刀片式供料許多零件的制造周期較長,費用較高;只有切料撥動轉軸供料體積小巧易于組裝,方便控制,并且此模塊具有強大的通用性,可以滿足各種供料的需要。因此,供料方案選用切料撥動轉軸式供料。
加料孔專門用來添加鹵水和食用油,可采用Atman AT-301潛水泵。
2 稱量模塊設計
如何根據顧客選擇的一兩、二兩、三兩米粉來自動添加適量的鹵菜、鹵水、食用油,是稱量裝置要解決的重要問題。采用ATMEGA16作為主控芯片,惠斯通電橋為傳感器。因為惠斯通電橋具有很多優點,如可以抑制溫度變化的影響,可以抑制側向力干擾,可以比較方便的解決稱重傳感器的補償問題等,所以惠斯通電橋在稱重傳感器中得到了廣泛的應用[1]。用AVR單片機ATMEGA16制作電壓表來監視電壓的變化,測到的信號便可以表征稱重傳感器上物品的重量。
放大模塊使用芯片INA118P,1、8引腳接電阻,引腳2接信號正,引腳3接信號負,引腳6輸出放大后信號。電源部分接RC低通濾波器。
稱量模塊軟件設計主要分為電壓信號采集和稱重顯示。首先,打開特殊功能IO寄存器-SFIOR,對應的C語言是ADCSR=0;之后,開始對其他寄存器進行初始化。設置結束之后,AVR開始轉換,轉換需要500毫秒。ADC轉換之后數據放置在ADCL及ADCH兩個寄存器中,分別用兩個寄存器將其數據取出,并進行數據處理以便1602液晶顯示模塊顯示。
3 PLC控制過程
3.1 功能分析
系統上電之后等待選料指令,按下X0牛肉,X1鍋燒,X2叉燒(三者之一);X3有碗確認;X4確定;選擇配料后,系統記錄下選擇的內容,等到粉燙好倒入碗之后,再把配料加進碗中,除了加入各種配料之外,還要加入食用油、鹵水等佐料。
依據米粉自動配制機動作流程,啟動之后,牛肉、鍋燒、叉燒的選項是互不干擾的,不影響后面的程序,所以只能采用選擇分支語句[2]。輸入繼電器X0將信號存于中間繼電器M100,同時Y20輸出LED指示燈,M100控制牛肉供料電機Y4,供料的多少依據時間以及稱量模塊反饋的信息來確定。當供料時間到或者供料達到重量的上限值后供料信號切斷,由時間信號T5以及傳感器接口X14(擴展)確定;同理,通過X1控制Y21、Y5鍋燒;通過X2控制Y22、Y6叉燒,依次類推。
3.2 程序編寫
由于米粉機送碗與送料模塊的動作可以同步,所以使用經驗設計法編程。經驗設計法編程簡單易懂,程序的結構清晰,可分多個模塊獨立編寫[3]。以牛肉為例,送料模塊程序如下所示:
0 LD X001 ;選牛肉
1 OR M101 ;中間繼電器
2 ANIT5 ;時間控制器
3 OUTM101;輸出中間繼電器
4 OUTY021;輸出LED指示燈
5 LDX013;送粉左限位
6 ORM114;中間繼電器
7 ANIX012;取反送粉右限位
8 OUTM114
9 OUT T4 K60
10 OUT T5 K50;送料時間控制
11 OUT T7 K30
12 LDM116;牛肉內選中間繼電器
13 OUTY5;牛肉輸出
4 結論
自動配料系統能根據不同重量的米粉自動適量地向碗中添加鹵菜、鹵水、食用油等。結構、方案設計合理、簡單,采用PLC編程將復雜、自適應的下料過程控制變得較為簡單。自動配料系統的實現不僅大大提高了生產效率,而且減少了勞動力,并為將來米粉自動配制機的研制奠定了基礎。
參考文獻:
[1]蔡共宣,林富生著.工程測試與信號處理[M].武漢:華中科技大學出版社,2006.9.
[2]李仁著.電氣控制技術[M].北京:機械工業出版社,2008.6.
[3]陳蘇波.三菱PLC快速入門與實例提高[M].北京:人民郵電出版社,2008.8.
【關鍵詞】電氣;泵站;主線路;發展預測
0引言
進入21世紀以來,隨著科學技術的發展,泵站的電氣設計也隨著潮流不斷更新,老產品就逐漸淘汰了。在引進先進產品的同時,科學地設計選型成為泵站電氣設計研究的新方向,除了選擇新型電氣設計,還盡量選擇最合適的設計。如果只注意引進新產品忽略其對于粟站運行的可靠性,仍不能做到經濟合理,如果只注重其效益,不一定能做節能環保。因此對電氣設計的要求也越來越高,經濟、快速、節能的方向成為選型的主題。
電氣設計選型必須認真貫徹國家的經濟技術政策,遵循有關規程、規范及技術規定,根據泵站工程環境條件和運行、檢修、施工等要求,合理地制定布置方案,科學地選用設計,對于新布置、新設計、新材料、新結構的引進應積極慎重,使配電裝置的設計不斷創新,最終做到技術先進、經濟合理、運行可靠、維護方便的目的。泵站設計優化和機電設計的選型,甚至廠家的選擇與工程的管理思路設計的檔次定位有密切的聯系。設計時應本著“無人值班,少人職守”的思想,更注重設計的免維護、自動控制可靠,避免出現基建期后馬上進行大量的技改工作,確保新機投產即投入、即穩定。
1電氣主接線設計
由于過去的主接線送出線路數目較多,但母線不利于管理。隨著送出路線數目的明顯減少,少而簡化。如今已逐步形成了“一進一出”的進出線方式,主接線也隨著出線方式的減少,而35kV和10kV的出線數目雖然由于變壓器的容量限制和管理用戶多的影響,沒有什么變化但考慮到其變電站供電的可靠性和靈活性,絕大多數變電站按兩臺主變壓器考慮,因此對于35kV,10kV的接線一直都采用單母線分段接線。
具有高可靠性的SF6斷路器和真空斷路器取代了燒油或多油式的斷路器。以前的帶旁路的接線是為了減少斷路器檢修時對用戶的影響。SF6斷路器和真空斷路器檢修周期可達20年,選用SF6斷路器和真空斷路器減小了斷路器的檢修幾率,接線線路也就可以奪得簡單。因而但旁路的接線就逐漸被淘汰了。
泵站有常規的有人值班變為綜合自動化控制,遠方控制自然減少了改變運行方式時隔離開關的倒閘操作,使接線簡化。隨著電氣設計中雙繞組變壓器的引進,避免采用雙母線、單母線分段、帶旁路母線等隔離開關操作多的接線。
目前的泵站,110kV側選用“一進一出”的出線方式最為普遍,單母線接線、橋形接線、線路變壓器組進線(線路與變壓器直接相連)逐漸成為主選,而單母線分段的接線方式多用于有四回進出線的場合,已經不是很常見了。對于負荷容量較小的泵站,線路變壓器組進線是首選。對容量較大的泵站,考慮到電網的聯絡和備用變電容量,應考慮橋形接線和單母線接線。
2設計裝置
泵站電氣二次設計是指對站用一次設計進行監視、測量、保護和操作的設計。傳統泵站的站用電氣二次設計基本上采用電磁式繼電器加PK屏的模式。隨著經濟社會的發展,泵站自動化水平的提高,過去的常規繼電器屏設計已經逐漸退出時展的潮流。在泵站電氣二次設計中,由四合一微機集控臺、GNZK型錫鎳電池屏、PK-1型計量屏(脈沖電度表型)、變送器屏組成的四合一微機集控裝置逐漸占據主流。
四合一集控裝置是采用計算機技術,取代常規泵站中的控制、測量、保護、信號裝置。在保證泵站運行的可靠性、靈活性的同時,具有功耗小、占地少和節省投資的特征。除完成常規設計所具有的全部功能外,還具有常規設計不具備的保護巡檢、接地探索、事故自動記錄、屏幕顯示、打印報表等功能。軟件采用功能模塊結構,便于組合擴充,能滿足不同泵站的要求。采用此裝置、施工周期短,運行維護方便。可取消大量的常規二次設計圖紙,減少工作量。
3結論
泵站電氣設計涉及的學科多設計復雜,優化工作量大。隨著國民經濟的快速發展和對供水系統數量和質量上的需求,供水泵站主要電氣設計的技術有了長足的發展,選擇經濟合理的泵站主要電氣設計,確保供水系統的安全和經濟運行已經成為該學科的必須面對的重要課題。
參考文獻:
[1]陳導.泵站電氣自動化的必要性和設計思路[J],中國高新技術企業,2009(13):189-190.
[2]于國安.泵站主要電氣設計選型及發展[J],水利水電技術,1995(10):45-47.
[3]劉瀾文.大中型泵站工程電氣設計中幾個主要技術問題,2010年度電氣學術交流會議論文集,174-181.
[4]陳麗安,張培銘.人工智能在電氣設計中的應用現狀與前景展望,電網技術,2000(7):21-24.
關鍵詞:PLC,起重機,控制系統,HMI,智能化
1.引言
橋式起重機是生產企業廣泛應用的生產工具之一,傳統的電氣控制系統接線復雜,故障率高,難以維護。本文結合生產實際的,介紹一種采用SIMENS S7-200型PLC控制的起重機電控系統,其控制線路簡單,安全可靠,智能化程度較高,能夠有效地提高生產效率。
2 總體設計方案
一個完整的基于PLC控制的橋式起重機電氣系統,主要由六大模塊組成[1],分別為:1)配電保護模塊2)主起升機構模塊3)副起升機構模塊4)大車運行機構模塊5)小車運行機構模塊6)PLC 控制模塊。通過聯動臺上的主令控制器、按鈕等手動控制裝置,把信號傳遞給PLC的輸入模塊,CPU內的程序對這些信號進行處理,再由輸出模塊輸出控制信號控制中間繼電器、指示燈、報警器、顯示裝置等。中間繼電器帶動大的接觸器,進一步控制起重機各機構電機的啟動、停止及運行。免費論文。各種保護信號如限位開關、過流繼電器、門開關、超載限制器等也將信號反饋到PLC的輸入模塊,起到安全保護的作用。免費論文。系統總圖見圖1。
2.1 控制系統安全保護
(1)安全門開關聯鎖保護:在門開關沒關的情況下,總接觸器不能吸合,在總接觸器吸合的情況下,打開門開關,總接觸器斷開。
(2)超載保護:當起重量達到額定起重量的95%時,開始報警,達到額定起重量的105%,報警并輸出停止信號,此時,起升機構只能下降,不能上升。
(3)斷相、相序保護:通過斷相相序保護器來實現。
(4)各機構限位保護:包括主副起升、下降限位;大車左行、右行限位;小車前行、后行限位,到達限位時,切斷對應方向電源,此時,該機構只能向相反方面運行。
(5)設置急停開關,在出現緊急事故的情況下,切斷總電源。急停開關一般為紅色蘑菇頭非自復位型。
(6)設置零位保護,各機構控制器只有在零位的情況下,總接觸器才能吸合,防止在停電后,主令沒回零的情況,各機構自行運行,帶來危險。
(7)設置熱繼電器,當電機通過的電流超過
電動機的額定電流,電機溫度過熱時,其相應的熱繼電器工作,斷開主回路,起到保護電機的作用。
(8)設置電鈴或報警裝置,在出現故障時,可進行報警。在起重機動作之前應該報警,必須在響鈴后方可操作大車運行機構。
2.2輸入輸出信號設計
通過用戶對橋機控制檔位及安全的要求,需要以下控制信號:
主副鉤起升、下降信號、2檔、3檔、4檔,小車和大車的前、后、左、右方向信號及2檔、3檔、4檔;主副起升限位、大小車限位;熱繼電器信號、超載信號、變頻器故障信號;安全門開關,啟動、停止、急停、照明、電鈴、變頻器復位信號;初步確定所有的手動輸入信號和反饋信號總共48個,對應的輸出有31個。
3 PLC的內部邏輯運算原理與梯形圖的繪制
3.1 PLC的掃描執行原理
可編程控制器與計算機一樣,通過執行用戶程序來實現控制任務。
PLC采用掃描工作方式,通過“采集輸入量、執行程序、輸出控制量”的循環掃描方式實現程序的運行[2],如圖2所示。掃描就是從第1條指令開始,在無間斷或跳轉指令的情況之下,按照程序存儲的地址號按順序逐條執行指令,直到最后一條指令,然后再從頭開始掃描,如此循環。
3.2 梯形圖的繪制
PLC內部梯形圖主要包括4大部分:安全保護部分、功能控制部分、故障輸出部分和各控制機構。設計過程中,充分考慮到控制系統的安全問題,多處均設置邏輯互鎖,并且在保證正確的前提下,盡量讓梯形圖簡單明了,便于分析與修改。
4系統硬件選型與設計
4.1 PLC的選型
根據初步確定的I/O信號進行選擇,包括輸入輸出信號的數量、性質、參數和特性要求,PLC選用SIMENSS7-200CN系列。CPU為 226CN,此CPU集成24輸入/16輸出共40個數字量I/O點,最大擴展至248路數字量I/O點或35路模擬量I/O點;26K字節程序和數據存空間;6個獨立的30kHz高速計數器,2路獨立的20kHz高速脈沖輸出;有2個RS485通訊編程口,具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力;具有極高的可靠性,極豐富的指令集,具有眾多功能指令,可以實現數據傳送、比較、四則運算等操作。其中,功能指令CMP可以進行數據比較,MOV指令可以進行數據傳送,SEGL指令可將數據寄存器存儲的故障參數在數碼管顯示出來,SRMR指令可產生閃爍控制信號,用以輸出聲光報警信號。它的CPU模塊、擴展模塊的高度和深度相同,寬度不同。它們之間用扁平通訊線連接,緊密拼裝后組成1個長方體,適合在機電一體化中使用。內置的24V DC電源,可做輸入回路的電源和傳感器的電源。擴展模塊采用2個16入16出擴展模塊。PLC外部接線圖如圖3所示。
4.2故障顯示的選型與安裝
在配置比較高的橋機中,可以設置1個隨時監視系統工作情況的裝置,以便操作人員能及時地了解起重機機的運行狀態(各機構的限位情況及主要部件的工作狀態),發現系統存在的安全隱患,并能及時地做出正確處置[3]。免費論文。在本設計中,選用的裝置為TP170A文本顯示器。
TP170A人機界面,是1種先進的觸摸式人機界面,可以與各類PLC(或帶通訊口的智能控制器)配合使用,以文本或圖形的形式監控、修改PLC內部寄存器或繼電器的數值及狀態,從而使操作人員能夠自如的控制起重機。通過編輯軟件WinCC flexible在計算機上操作畫面,自由輸入漢字以及PLC地址,使用串口通訊下載畫面。可以有1000個故障消息,每個消息長度為70個字符;250個過程畫面,每個畫面的變量/域有20/20,圖形的對象可以是位圖,圖標,背景圖畫,并且還有柱形統計表;用戶專用權限多達32個;接口有三個可供自由先擇:RS232、RS422、RS485;傳送組態有串行、MPI、PROFIBUS DP[4]。
圖3 PLC外部接線圖
5 結論
在現有的用PLC控制替代傳統繼電器控制系統的設計上,改進和完善電氣控制系統和安全保護電路,不僅使起重機控制線路簡化,安全性能更好,而且PLC能檢測各個不正常工作現象并送往文本顯示器進行顯示,便于故障的發現與排除,大大提高了工作效率,因而在現在的市場有很好的發展前景。
參考 文 獻
[1] 張質文, 起重機設計手冊,北京,中國鐵道出版社 2001.
[2] 張萬忠,可編程控制器入門與應用,北京:中國電力出版社 2005.
[3] 陳伯時,電力拖動自動控制系統,北京,機械工業出版社,1991.
[4] 西門子(中國)自動化驅動集團,深入淺出西門子S7-200 PLC,北京,北京航空航天大學出版社.
論文摘要文章主要就電力系統繼電保護的作用、組成進行論述,提出了相關的保護措施,在繼電保護工作中具有十分重要的意義。
1電力系統繼電保護的作用、組成及要求
1.1繼電保護的作用
在電力系統被保護元件發生故障的時候,繼電保護裝置能自動、有選擇性地將發生故障元件從電力系統中切除掉來保證無故障部分恢復正常運行狀態,使故障元件避免繼續遭到損害,以減少停電的范圍;如果被保護元件出現異常運行狀態時,繼電保護裝置能及時反應,根據維護條件,發出信號、減少負荷或跳閘動作指令。此時,一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件危害程度規定一定的延時,以避免不必要的動作。同時,繼電保護裝置也是電力系統的監控裝置,可以及時測量系統電流電壓,從而反映系統設備運行狀態。
1.2繼電保護的組成及要求
繼電保護一般由輸入部分、測量部分、邏輯判斷部分和輸出執行部分組成。現場信號輸入部分一般是要進行必要的前置處理,如隔離、電平轉換、低通濾波等,使繼電器能有效地檢查各現場物理量。測量信號要轉換為邏輯信號,根據測量部分各輸出量的大小、性質、邏輯狀態、輸出順序等信息,按照一定的邏輯關系組合運算最后確定執行動作,由輸出執行部分完成最終任務。
繼電保護的基本要求應當滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性的要求。選擇性指保護裝置動作時,僅將故障器件從電力系統中當獨切除,使停電的范圍盡量地縮小,保證系統中無故障的部分正常運行;速動性是指保護裝置應盡快切除短路故障,它的目的就是提高系統的穩定性,從而減輕故障設備和線路的損壞程度,縮小受故障所影響范圍,提高自動重合閘和備用設備自動投入的效果。靈敏性是指對于保護的范圍內,發生故障或不正常運行狀態的反應能力。可靠性是指繼電保護裝置在保護范圍內發生動作時的可靠程度。
2繼電保護常見的故障分析
1)電流互感飽和故障。電流互感器的飽和對電力系統繼電保護的影響是非常之大。隨著配電系統設備終端負荷的不斷增容,如果發生短路,則短路電流會很大。如果是系統在靠近終端設備區的位置發生短路時,電流可能會達到或者接近電流互感器單次額定電流的100倍以上。在常態短路情況下,越大電流互感器誤差是隨著一次短路電流倍數增大而增大,當電流速斷保護使靈敏度降低時就可能阻止動作。在線路短路時,由于電流互感器的電流出現了飽和,而再次感應的二次電流小或者接近于零,也會導致定時限過流保護裝置無法展開動作。當在配電系統的出口線過流保護拒絕動作時而導致配電所進口線保護動作了,則會使整個配電系統出現斷電的狀況。
2)開關保護設備的選擇不當。開關保護設備的選擇是非常重要的一項工作,現在的多數配電都在高負荷密集的地區建立起開關站,也就是采用變電所—開關站—配電變壓器的供電輸電的模式。在未實現繼電保護自動化的開關站內,我們應當更多地采用負荷開關或與其組合的繼電器設備系統作為開關保護的設備。
3繼電保護故障的處理方法和措施
3.1常見的繼電保護故障的處理方法
1)替換法:用完好的元件代替被認定有故障的元件,來判斷它的好與壞,可以快速縮小故障的查找范圍;
2)參照法:通過對正常設備和非正常設備的相關技術參數對比,找出不正常設備的故障點。這個方法主要用于檢查接線錯誤、定值校驗過程中測試值與預想值有比較大差異的故障。在進行改造和設備更換之后二次接線不能正確恢復時,可參照同類設備的接線。并在繼電器定值校驗時,如果發現某一只繼電器測試值與整定值相差得比較遠,此時,不可以輕易做出判斷,判斷該繼電器特性不好,應當調整繼電器上的刻度值,可用同只表計去測量其他相同回路同類繼電器進行比較;
3)短接法:將回路某一段或一部分用短接線短接,來進行判斷故障是否存在短接線范圍內或者其他地方,這樣來確定故障范圍。此法主要是用在電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉換開關的接點是否完好。
3.2確保電力系統繼電保護正常運行的措施
合理的人員配置,使人員調度和協助能順利進行,明確人員工作目標,保證電力正常運行;完善規章制度,根據繼電保護的特點,健全和完善保護裝置運行管理的規章制度,繼電保護設備臺賬、運行維護、事故分析、定期校驗、缺陷處理等檔案應逐步采用計算機管理跟蹤檢查、嚴格考核、實行獎懲;對二次設備實行狀態監測方法,對綜合自動化變電站而言,容易實現繼電保護狀態監測。
4結語
隨著電力系統的快速發展,計算機和通信技術快速提高,繼電保護技術也會面臨新的挑戰和機遇,其將沿著計算機化、網絡化,保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化的發展方向去發展。我們將不斷學習和總結繼電保護技術,推動新技術的引進、應用,為我國電力技術的進步做出應有的貢獻。
參考文獻
【關鍵詞】嵌入式CortexTM-M3 LM3S811 溫度檢測
豆漿是現代科學公認的營養品,隨著家庭生活條件的改善、生活水平的提高以及出于對食品安全的考慮,富含植物性蛋白的豆漿正以無可阻擋的魅力走進千家萬戶,本論文即采用 嵌入式單片機設計的一款豆漿機。
1 LM3S811單片機介紹
TI公司的Stellaris系列的單片機,能夠使用戶以傳統的8位和16位器件的價位來享受32位的性能。該系列單片機是針對工業應用方案而設計的,包括遠程監控、電子售貨機、測試和測量設備、網絡設備和交換機、工廠自動化、建筑控制、運動控制、醫療器械、以及火警安防等。
LM3S811單片機的優勢還在于能夠方便的運用多種ARM的開發工具和片上系統(SoC)的底層IP應用方案,能夠滿足各種需求。另外,該單片機使用了兼容ARM的Thumb?指令集的Thumb2指令集來減少存儲容量的需求,并以此達到降低成本的目的。因此,本設計采用LM3S811單片機作為控制芯片。
2 豆漿機工作流程與硬件設計
2.1 豆漿機工作流程
正常上電后按豆漿按鈕,蜂鳴器“嘀”一聲,指示燈亮。
(1)延時2秒、隨后加熱到80℃,打豆10秒后停5秒。
(2)自動加熱掛泡,停止加熱10秒。
(2)打豆10秒,停10秒如此循環6次。
(3)加熱到掛泡,如此循環3次。
(4)打豆10秒,停6秒如此循環6次。
(5)加熱到掛泡,如此循環6次。
完成后蜂鳴器提示音1秒一聲,一分鐘后轉至每間隔10秒蜂鳴器“嘀”一聲提示音,表示工作進程結束。
2.2 豆漿機硬件電路設計
全自動豆漿機硬件電路包括溫度傳感器電路、單片機最小系統以及輸出控制電路。
由于單片機內部有上拉電阻,所以按鈕電路沒有連接上拉電阻;用單片機引腳直接控制繼電器的方式驅動電加熱器與電機;溫度傳感器采用熱敏電阻KTY81-110,采用電阻串聯分壓法直接將熱敏電阻兩端的電壓輸入到單片機LM3S811的ADC中;采用變壓器降壓、整流、濾波后,經過3.3V穩壓器1117(3.3V)輸出,為豆漿機提供電源。通過這些電路設計,能夠實現全自動豆漿機系統。
3 基于LM3S811單片機的豆漿控制電路機程序框架
本設計為全自動豆漿機,采用狀態機描述進行編程。按照狀態機描述豆漿機不同得工作狀態,程序由C語言寫出,主程序由單片機初始化、溫度傳感器初始化、鍵盤初始化等等,程序框架如下:
include " LM3S811.h"
定義數碼管譯碼數組;
定義數碼管位選數組;
定義LED燈數組;
定義保存在FLASH中數據的數組;
定義定時標記變量;
定義其他全局數組與變量; //例如定時變量dsbl等
函數原型聲明;
void main(void)
{
定時器0初始化; //實現時間標記
定時器1初始化; //對定時變量定時
引腳初始化; //按鈕、水位電極、ADC、繼電器等引腳初始化
ADC初始化;
其他初始化語句;
while(1)
{
//按鍵處理語句;
{
功能選擇等按鈕語句; //按鈕變量anbl隨按下按鈕不同而不同
豆漿按鈕按下時,anbl=1; //對應指示燈亮,表示工作狀態
燒水按鈕按下時,anbl=2;
攪拌按鈕按下時,anbl=3;
若沒有按鈕按下,anbl=4;
需要按鈕抬起判斷語句;
}
//低水位電極、防溢出電極、溫度檢測
if(sample_time= =1)
{
檢測水位電極; //設置低水位標志,若是低水位,低水位標志為1
檢測防溢出電極; //設置防溢出標志,若是溢出,防溢出標志為1
ADC轉換溫度值、數字濾波語句,轉換成溫度值。
sample_time= =0;
}
//狀態機
if (state_time= =1)
{
狀態機語句;
state_time=0;
按鈕變量=0
}
//輸出語句:
4 結論
TI公司的Stellaris系列的單片機,LM3S811單片機與Stellaris系列的所有成員是代碼兼容的,這為用戶提供了靈活性,能夠適應各種精確的需求,必將得到越來越廣泛的應用。
參考文獻
[1]都業弘.我國大豆磨{行業現狀及發展[J].食品科學,1999(02):28-29.
[2]李延鵬.ARM嵌入式系統開發與應用完全手冊[M].北京:中國鐵道出版社,2013.
通訊作者簡介
周立平(1979-),男,現為中國電子科技集團第二研究所工程師。研究方向為自動控制。
該馬弗爐自動上料系統由三臺三相交流異步電動機、限位開關、交流接觸器、時間繼電器等裝置組成。(其中一臺電動機M2具有正反轉,且帶有能耗制動功能,時間繼電器是控制延時時間)
當爐體的溫度達到(830℃)時,馬弗工作,控制系統此時上電,電動機M1轉動通過帶動鏈條分料盤,將分料盤中的料送入傳送架下端的小車內,該小車通過鏈條沿傳送架升降運動來運送料。當馬弗工作需要料時,在馬弗的料進口兩端裝有兩塊對應的闖板,通過轉動與限位開關SQ1接觸,并給電動機M2一信號,M2電動機正轉帶動送料小車上升,當到達上限位時,限位開關SQ2動作,給電動機M2一信號,M2電動機此時處于延時制動狀態。延時一段時間后,電動機M2開始反轉,于此同時SQ2復位,當電動機M2帶動送料小車下降,達到下限位時,限位開關SQ3動作,此時,電動機M2又處于延時制動狀態,于此同時電動機M1也開始到動分料盤工作,將料送入槽中,分料盤旋轉一周,限位開關SQ4動作,M1電動機停止。當限位開關SQ1再次動作時,電動機M2開始正轉,帶動小車向上運動系統就這樣開始往復工作。
系統具體的的操作步驟如下:按下SB2,KM1線圈得電自保,KM1的輔助常開觸點閉合,引入三相電源,變頻器得電工作,馬弗電動機由變頻器變頻調速帶動馬弗旋轉,此時,馬弗爐開始加熱,當爐體溫度達到830℃以上時,限位開關才開始起作用,當時限位開關SQ1動作,KM3線圈得電并自保,上料電動機M2得電正轉,通過鏈條帶動上料小車上升,當到達上限位時,限位開關SQ2動作,KM3線圈失電,切除三相電源,同時KM5線圈得電并自保,時間繼電器KT也得電,此時上料電動機M2處于延時制動狀態,經過一段延時時間后,KM5線圈、時間繼電器KT同時失電,KT輔助常開觸頭閉合,輔助常閉觸頭斷開,上料電動機M2制動延時狀態結束,但同時,KM4線圈得電自保,上料電動機M2得電開始反轉,上料小車下降,當到達下限位時,限位開關SQ3動作,KM5線圈得電并自保,時間繼電器KT1也得電,此時上料電動機M2處于延時制動狀態,同時KM4線圈得電,分料電動機M1通過鏈條帶動分料盤旋轉,分料盤通過倒槽將其中的料倒入上料小車內,分料盤旋轉一周,限位開關SQ4動作KM2線圈失電,分料電動機M1被切除三相電源,停止旋。經過一段延時后,KM5線圈、時間繼電器KT1同時失電,KT1輔助常開觸頭閉合,輔助常閉觸頭斷開,上料電動機M3制動延時狀態結束,當限位開關SQ1再次動作,上料電動機M2又得電正轉,重復以上工作。
2 系統的原器件選擇
在當前社會生產中,工業、農業、交通、國防及人們生活等一切用電部門中,大多數采用低壓供電。低壓供電的輸送、分配和保護是依靠刀開關、自動開關及熔斷器等低壓電器來實現的,電器元件的質量及性能將直接影響到低壓供電系統運行的可靠性、安全性。本系統中元器件如下所示。
2.1 繼電器選擇
時間繼電器是在電了中起著按時間龍制作用的繼電器,當它的感測部分接受輸入信號以后,需要經過一定的時間(通電或斷電)延時,它的執行機構才會動作,并輸出信號以操縱控制回路。
2.2 線圈電壓的選擇
根據控制線路電壓來選擇時間繼電器吸引線圈的電壓。在電源電壓波動大的場合,采用空氣阻尼式或電動式時間繼電器比采用晶體管式好,而在電源頻率波動大的場合,不宜采用電動式時間繼電器,在溫度變化較大處,則不宜采用空氣阻尼式時間繼電器。
經上所述:該設計的系統對其要求不是很高,所以我們選擇3S7-3A型號。
熱繼電器一般作為交流電動機的過載保護作用,熱繼電器有兩相結構、三相結構和三相帶斷相保護裝置等三種類型。
2.3 其他原器件的替換
2.3.1 晶閘管時間繼電器
我們在選擇時間繼電器KT,同樣也可以用晶體管時間繼電器來代替。交流電源經整流、濾波、穩壓后成為直流電壓,作為單結晶體管脈沖發生器的電源。
接通電源后,電容C2被充電,經過一段時間(即延時時間),C2上電壓達到足夠大時,單結晶體管VU導通,R3上的脈沖電壓使晶閘管V觸發導通,繼電器KA線圈得電,其觸頭動作,使所控制的電路通斷。
2.3.2 接近開關
在設計的自動上料系統中的限位開關我們可以用接近開關來代替,由于電子技術的日益發展,已出現一些電子電器,具有控制精度高、工作穩定可靠、便于實現自動控制、使用壽命長、動作靈敏等優點,廣泛的應用在生產機械上。接近開關就是這種類似產品。
接近開關的工作原理與介紹。
接近開關又稱無觸點行程開關,它不僅能代替有觸點形成開關來完成行程控制和限位保護,還可以用于高頻計數、測速、檢測零件尺寸、加工程序的自動銜接。
接近開關按工作原理來分:高頻振蕩型,感應電橋型,永久磁鐵型等。
3 系統的設想與總結
科技以人為本。電氣控制技術的發展始終是伴隨著社會生產規模的擴大、生產水平的提高而不斷前進的。電氣控制技術的進步又促進了社會生產力的提高;當前科技突飛猛進,21世紀的今天,電氣控制技術又與微電子技術、電力電子技術、檢測傳感技術、機械制造技術等緊密聯系在一起,社會生產的自動化水平必將達到更高水平。不久的將來,中華民族必將傲立世界民族之林。
本論文主要就馬弗爐自動上料系統用到繼電器控制電路進行設計,為提高在工作中的工作效率。我們也可以用到可編程序控制器(PLC)來設計,繼電器控制的優點有:控制精度高,穩定性高,操作檢點,大大的降低了勞動力;缺點有:在穩定性不如PLC高,控制精度不如PLC的高,使用壽命不如PLC的長。隨著自動控制技術的不斷發展,它具有了更廣泛、更全面的功能,可以應用在許多不同的領域中,并受到廣大用戶的歡迎,成為許多技術不可缺少的必須設備。使用電機與電氣控制,自動上料系統不僅具有工藝流程簡單,自動化程度高的特點,而且本技術中的所使用的設備也不復雜,現場實踐使用表明工藝性能可靠,工作效率有顯著提高。
參考文獻
【關鍵詞】功率因數;諧波抑制;瞬時無功功率
0 引言
電力電子技術在推動電力系統發展,靈活高效地利用電能的同時,其設備又成為電力系統中最主要的諧波源,同時消耗無功功率[1-2]。諧波的危害是多方面的,主要體現在:1)對供配電線路的危害:主要是影響線路的穩定運行和電能質量;2)對電力設備的危害:包括對電力電容器的危害、對電力變壓器的危害和對電力電纜的危害;3)對用電設備的危害:包括對電動機的危害、對低壓開關設備的危害和對弱電系統設備的干擾。4)對人體和電力測量準確性的影響:目前采用的電力測量儀表當諧波較大時將產生計量混亂,測量不準確。諧波污染對電力系統安全、穩定、經濟運行構成潛在的威脅,給周圍的電器環境帶來極大影響并對人體健康存在潛在危害,被公認為電網的危害和人體生命的殺手。
1 電力諧波的定義
目前國際普遍定義諧波為:諧波是一個周期電氣量正弦波分量,其頻率為基波頻率的整數倍[3]。以正弦波電壓為例,可以表示式(1):式中U是電壓有效值,θ是初相角,ω是角頻率,T為周期;對于周期為T的非正弦波信號,在滿足狄里赫利的條件下,可分解為如式(2)的傅立葉級數。
2 基于PQ法的諧波電流和無功電流檢測設計
2.1 三相瞬時無功功率理論
2.3 PQ檢測仿真設計和驗證
3 結論
本文以現代電力生活中大量非線形負荷造成的諧波現象為背景,提出了諧波電流抑制這個現實而急切的問題。本文揭示了諧波的產生原因和危害,重點分析了基于PQ法的諧波電流和無功電流檢測法。該方法主要是將三相電流電壓通過帕克轉換到兩相坐標上,利用向量的有關性質,在坐標系中可得到電源電流與兩相電流的關系以及電源電壓和兩相電壓的關系,從另一側面表達出電流與功率的關系,將無功功率與有功功率分開來分析。最后以一三相電輪為實例作出仿真設計,證明了PQ法在同時檢測諧波電流和無功電流時具有無延遲性。
【參考文獻】
[1]王兆安,楊君,劉進軍,王躍.諧波抑制和無功功率補償[M].2版.北京:機械工業出版社,2006.
[2]林渭勛.現代電力電子技術[M].北京:機械工業出版社,2006.
[3]牛榮健,張曉琴.電力系統中的諧波問題[J].重慶科技學院學報:自然科學版,2006,3(8):87-89.
[4]孫榮旗,屈原勇.電力系統諧波的測量及其控制方法[J].電工技術雜志,2004(10):68-71.
[5]唐蕾,陳維榮.有源電力濾波器三種電流檢測方法的深入探討及仿真[J].繼電器,2006,34(5):43-47.
[6]李建林,張仲超.幾種適合于有源電力濾波器的控制策略的對比分析[J].機車電傳動,2003,4(4):1-4.
[7]郭新.基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測[D].秦皇島:燕山大學碩士學位論文,2003.
隨著生活水平的日益提高,人們已經不在滿足半自動洗衣機的 洗滌方式,改為全自動洗衣機。全自動洗衣機從結構上分有波輪式,攪拌式,滾筒式,目前,國內市場上銷售的大都是波輪式和攪拌式。全自動洗衣機是集洗滌,脫水于一體,并且能自動完成戲衣全過程的洗衣機。全自動洗衣機有各種洗滌程序,可供自由選擇,工作時間可任意調節(洗耳恭聽0~16分鐘,脫水0~5分鐘)工作狀態及洗,脫水時間在面板都有顯示,能自動處理脫水不平衡(具有各種故障和高低電壓自動保護功能),工作結束或電源故障會自動斷電,無需看管,確保安全。它還浸泡,手洗耳恭聽水流功能。目前,有的全自動洗衣機上還采用了模糊技術,即洗衣機能對傳感器提供的信息進行邏輯推理,自動判別衣服的質地,重,臟污和度,從而自動選擇最佳的洗滌時間,進水量,漂洗次數,脫水時間,并顯是洗滌劑的用量,達到整個洗滌時間自動化,使用方便,節能節水。
可編程控制器是一種數字式運算操作的電子系統,專為工業環境下應用而設計。它采用可編程程序的存貯器,用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制定時、計數和算術運算等操作的指令,并通過數字式、模擬式的輸出,控制各種類型的機械或生產過程。PLC按擴充其功能的原則進行擴充,因此,可編程控制器以其簡單易懂、操作方便、可靠性高、通用靈活、體積小、使用壽命長等一系列優點,在汽車、鋼鐵、航空航天、船舶、化工、紡織、食品、造紙、軍工等工業領域獲得了廣泛的應用。
主要完成任務:
本課題的設計要求使用PLC程序實現洗衣機的全自動洗衣的全過程。設計
的原理是分別用各種按鈕,上下眼水位開關,各種定時器,計數器的常開、常閉觸點來實現程序的轉移和循環操作,以至于達到全自動、智能化洗衣的要求。該設計的難點一是在預侵兩分鐘后如何轉入到強洗、標準洗、柔洗的三種洗滌方式之一中去,二是在標準洗、柔洗的階段如何在未到時間實現循環洗衣過程和到達時間后視線下一步操作漂洗階段,三是如何再漂洗階段何時實現循環標準洗,何時排水后進水再循環標準洗。四是何時結束漂洗階段。為了實現這些難點我的創新見解是:第一個難題的解決方案是采用了三個起保停電路在程序工作之前選擇其中一種洗滌方式的啟動按鈕來實現何種洗滌方式。分別用I0.4、I0.5、I0.6作為啟動按鈕,用S0.4、S0.5、S1.1的常閉觸電來斷開電路,同時三個電路間要有互鎖。第二個難題的解決方案是用定時器、計數器共同來控制來實現陳旭的循環操作或程序的轉移。當計數器未計到設定值而定時器計到設定值程序就循環操作,而當計數器的當前值達到設定值程序就轉移到下步操作。漂洗階段如何實現程序的循環和轉移排水跟上面類似。在排水階段輸出一個計數器,當計數器的當前值小于設定值就返回到漂洗階段,如果當前值大于設定值就轉入到下一階段。我采用該方案的目的是為了實現程序的順序控制,讓人一目了然,也能很好的完成智能化、自動化的要求。在順序功能圖轉換成梯形圖是,我采用了SCR指令轉換,SCR指令是專門用于順序控制系統的程序指令狀態的置位復位有順序控制的繼電器指令自動實現,因而使的程序編寫起來入套公式一樣簡單。相對于其他指令簡單易學,使用方便
完成本課題安排進度
第1周:查找資料,進行初步分析,撰寫開題報告;
第2周:熟悉plc洗衣機的結構;
第3周:總體方案設計;
第4周:plc洗衣機控制系統設計;
第5周:plc的PID調節;
第6周:plc狀態信息收集和處理系統設計;
第7周:plc洗衣機自動調節;
第8-9周:PLC及擴展模塊的選擇、PLC硬件接口電路設計;
第10-11周:流程圖設計、程序編寫;