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1、本科生課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目 旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng) 課 程 電氣控制及可編程控制器 專 業(yè) 目 錄 1任務(wù)書… 3 1. 1課程題目… 3 1.2設(shè)計(jì)目的及要求… 3 1.3設(shè)備概況… 4 1.4控制要求… 5 1.5課題要求… 6 1. 6 日程安排… 7將壁面雜物沖出排污單元濾芯，并經(jīng)排污門排出，直到壁面潔凈為止。 3. 2. 3濾水機(jī)構(gòu) 主要由機(jī)殼，濾芯組、旋流子、進(jìn)出水室、法蘭等部件組成。其工作 過程是：水流經(jīng)人口管進(jìn)人人口水室，再由水室分配至各濾芯單元過濾， 將水中的大顆粒雜質(zhì)濾掉后，由濾芯內(nèi)流向?yàn)V芯外的環(huán)形集水室，再經(jīng)出 水管送至各冷卻器，雜物留

2、在各濾芯單元內(nèi)。 3. 2. 4操作單元 可使整個(gè)濾水器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或人工反沖洗，及除雜排污。設(shè)自動(dòng)時(shí)可進(jìn) 行定時(shí)自動(dòng)和差壓自動(dòng)除雜排污。網(wǎng)芯單元的沖洗時(shí)問，即：排污時(shí)間， 可根據(jù)實(shí)際情況自由設(shè)定。 3. 2. 5保護(hù)裝置 主要設(shè)置電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)裝置和超高壓報(bào)警停車裝置。在電機(jī)過載時(shí) 和超高壓時(shí)，能及時(shí)切斷電源，保護(hù)電動(dòng)機(jī)；超高壓時(shí)還能進(jìn)行報(bào)警，提 醒操作人員及時(shí)排除故障。 第4章硬件設(shè)計(jì) 4.1主電路設(shè)計(jì) 旋轉(zhuǎn)式濾水器控制系統(tǒng)的主電路如圖2所示。 （1） 主回路中交流接觸器KM3控制濾水器電動(dòng)機(jī)Ml、液壓泵電動(dòng)機(jī)V2； KM1、KM2通過正、反轉(zhuǎn)控制電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)M3,完

3、成開起閥門和關(guān)閉閥門的功能。 （2） 電動(dòng)機(jī)Ml、M2、M3由熱繼電器FR1、FR2、FR3實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。電 動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)M3控制器內(nèi)還裝有常閉熱保護(hù)開關(guān)，對閥門電動(dòng)機(jī)M3實(shí)現(xiàn)雙重 保護(hù)。 （3） QF為電源總開關(guān)，既可完成主電路的短路保護(hù)，又起到分?jǐn)嗳? 交流電源的作用，使用和維修方便。 （4） 熔斷器FU1、FU2、FU3分別實(shí)現(xiàn)各負(fù)載回路的短路保護(hù)。FU4、 FU5分別完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保護(hù)。 QF  4. 2交流控制電路設(shè)計(jì) 旋轉(zhuǎn)式濾水器控制系統(tǒng)的交流控制電路圖如圖3所示。 圖3旋轉(zhuǎn)式濾水器控制系統(tǒng)交流控制電路圖 （1） 控制電路

4、有電源指示HLo PLC供電回路采用隔離變壓器TC,以防 止電源干擾。 （2） 隔離變壓器TC的選用根據(jù)PLC耗電量配置，可以配置標(biāo)準(zhǔn)型、變 比1： 1、容量100VA隔離變壓器。 （3） 3臺(tái)電z力機(jī)Ml、M2、M3的過載保護(hù)，分別由3個(gè)熱繼電器FR1、FR2、 FR3、實(shí)現(xiàn)，將其常閉觸點(diǎn)并聯(lián)后與中間繼電器KA1連接構(gòu)成過載保護(hù)信號， KA1還起到電壓轉(zhuǎn)換的作用，將220V交流信號轉(zhuǎn)換成直流24V信號送入PLC完 成過載保護(hù)控制功能。 （4） 報(bào)警電鈴IIA為AC200V/8W ,在出現(xiàn)超高壓差時(shí)進(jìn)行報(bào)警。 （5） 差壓變送器是差壓自動(dòng)控制的關(guān)鍵傳感器件，輸出為壓差信號。

5、 差壓變送器測量范圍為0.3 -0. 8MPa可調(diào)，電感性電接點(diǎn)輸出：AC220V, 1A。 （6） 由于控制電路的指示燈工作電壓為直流 24V,所以將220V電源電壓經(jīng)過變比為8： 1的降壓變壓器進(jìn)行電壓變換得到交流為27. 5V的交流電， 再經(jīng)過整流電路、濾波電路得到24V的直流電壓。 （7）控制系統(tǒng)的計(jì)數(shù)顯示模塊選用AT89S51單片機(jī)作為控制芯片，單片 機(jī)供電電源需要直流5伏電壓，要經(jīng)過變比為20： 1的降壓變壓器進(jìn)行變壓得 到交流為1IV交流電，并且經(jīng)過整流電壓變成直流電壓為24V的直流電。 4. 3 PLC控制電路設(shè)計(jì) 4. 3.1硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)

6、設(shè)計(jì)了 15個(gè)輸入和12個(gè)輸出。 其中，輸出部份分為220V輸出和24V輸出兩部份。220V輸出為電動(dòng)機(jī)控制的 接觸器和報(bào)警電鈴輸出；24V輸出為各種指示燈輸出。由于有兩種不同的輸 出電壓要求，所以必須提供兩種不同電壓的電源，這兩個(gè)電源由交流控制 電路提供。 圖4旋轉(zhuǎn)式濾水器控制系統(tǒng)的PLC控制電路圖 4. 3.2輸入輸出接口功能。 PLC輸入接口功能如下表1所示，輸出接口功能如下表2所示。 表1旋轉(zhuǎn)式濾水器控制系統(tǒng)的PLC輸入接口功能表 程序輸入 文字符號 說明 X000 SA1-1 手動(dòng)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)（左45度） X001 SA1-2 人工除雜排污

7、控制轉(zhuǎn)換開關(guān)（右45度） X002 SA1-0 轉(zhuǎn)換開關(guān)零位 X003 SB1 手動(dòng)開電動(dòng)閥按鈕 X004 SB2 手動(dòng)關(guān)電動(dòng)閥按鈕 X005 SB3 手動(dòng)開濾水器、液壓泵按鈕 X006 SB4 手動(dòng)關(guān)濾水器、液壓泵按鈕 X007 KP 差壓變送器信號 X010 KM1 開電動(dòng)閥信號 X011 KM2 關(guān)電動(dòng)閥信號 X012 KM3 濾水器、液壓泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行信號 X013 KAI (FR) 電動(dòng)機(jī)過載信號 X014 SQ1 電動(dòng)閥打開限位開關(guān) X015 SQ2 電動(dòng)閥關(guān)閉限位開關(guān) X016 SB5 故障報(bào)警顯示關(guān)閉開

8、關(guān)  表2旋轉(zhuǎn)式濾水器控制系統(tǒng)的PLC輸出接曰功能表 程序輸出 文字符號 說明 Y010 KM1 開電動(dòng)閥接觸器 you KM2 關(guān)電動(dòng)閥接觸器 Y012 KM3 濾水器、液壓泵運(yùn)行接觸器 Y000 HL1 手動(dòng)控制指示燈 Y001 HL2 人工除雜排污指75燈 Y002 HL3 定時(shí)自動(dòng)除雜排污指示燈 Y003 HL4 差壓自動(dòng)除雜排污指示燈 Y004 HL5 故障指示燈 Y005 HL6 開電動(dòng)閥指示燈 Y006 HL7 關(guān)電動(dòng)閥指示燈 Y007 HL8 濾水器、液壓泵運(yùn)行指示燈 Y013 KA2 (HA)

9、 報(bào)警電鈴 控制電路 圖中L5作為PLC輸出回路的220V電源，分別向輸出回路的 220V交流負(fù)載供電，輸出回路COM2接入電源N端。VC24V作為PLC輸出回路的 24V直流電源，向電路中的所有指示燈供電，輸出回路 C0M1接入直流電源的 GND 端。 光電耦合器件做為信號轉(zhuǎn)換器件，將PLC的輸出信號轉(zhuǎn)換成單片機(jī)能接 收的計(jì)數(shù)輸入信號，通過單片機(jī)進(jìn)行排污次數(shù)的計(jì)數(shù)，并將計(jì)數(shù)值通過 8段 數(shù)碼管顯示出來。光電耦合器件的輸入信號是濾水器電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行的輸 出信號。 第5章軟件設(shè)計(jì) 旋轉(zhuǎn)式濾水器控制系統(tǒng)的PLC程序梯形圖如下圖5所示。 XDOO X001 X002 X0

10、03 X004 X013 X0I4 —I I X000 X001 0 23 46 88 72 花 88 95 102 106 113 < Y010 : < Y005 : T0 — ~~11~~ ~- YOOO TI X000 X002 X003 -4^-1 Y001 T — T1 ^l— XD04 X013 X015 T I < ￥011 】 < Y006 : X002 X007 TI XD02 X007 TI X005 X001 X002 XOOO X006 44 II X

11、DOO XOOi XD02 X004 II yf~ XD02 X00? TO TI II X007 T3 T K X000 X001 X002 T < Y000 : XD02 50 AND XOOO 51 AN I X006 52 LDI XOOO 53 AND X001 54 AN I X002 55 AN I X004 56 ORB 57 LD X002 58 AN I X00

12、7 59 AND TO 60 AN I T1 61 ORB 62 LD X002 63 AND X007 64 AN I T3 65 ORB 66 AN I X013 67 OUT Y012 68 LD XOOO 63 AN I X001 70 AN I X002 71 OUT Y000 7 1 25

13、 mu LDI Yinij X000 . 72 LDI XOOO 26 AND xooi 5 73 AND X001 27 ORB J 74 AN I X002 28 AN I X002 1 75 OUT Y001 29 LDI X003 76 LD X002 30 OR Y001 77 AN I X007 31 ANB 78 AN I T4 32 LD X002 79 OUT Y002 33 AN I X007 80 OUT TO K30000

14、34 AND TO 83 AND TO 35 AND T1 84 OUT T1 K1200 36 ORB 87 OUT Ml 37 LD X002 88 LD X002 38 AN I X007 39 AN I Ml 89 AND X007 40 ORB 98 LD X013 41 AND X004 99 AN I X016 42 AN I X013 100 ORB 43 AN I

15、X015 101 OUT Y004 44 OUT YOU 102 LD X002 45 OUT Y006 103 AND T3 46 LD X005 104 AN I X016 47 OR Y002 105 OUT Y013 48 AN I X001 106 LD X002 49 AN I X002 107 AN I XOO? 108 AND X015 109 AN I Y000

16、 110 OUT T4 K10 113 18 END  第6章課程設(shè)計(jì)總結(jié) 通過這次的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。對我以前的知識有很好的查漏補(bǔ)缺功效，使我受益匪 淺，并且鍛煉了我獨(dú)立思考的能力，培養(yǎng)了我獨(dú)立研究、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決 問題的能力，也增強(qiáng)了自己的動(dòng)手能力，使實(shí)踐與理論很好切合在一起，對書本上 的知識也能活學(xué)活用。 雖然我們的課程設(shè)計(jì)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按時(shí)完成了任務(wù)，但是，由于知識和經(jīng) 驗(yàn)的欠缺，在設(shè)計(jì)的過程中也遇到了很多困難，但通過我們的不懈努力和老師、 同學(xué)的幫助，設(shè)計(jì)才得以圓滿按時(shí)的完成，所以僅憑個(gè)人的力量想設(shè)計(jì)出一個(gè)完美 的系統(tǒng)幾乎是不可能

17、的。課程設(shè)計(jì)是對大學(xué)所學(xué)課程的一個(gè)高度的綜合。使零散的 知識系統(tǒng)化，形成了一種能力，這也是課程設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目的。 通過這次課程設(shè)計(jì)是我對PLC有了更加深刻的了解，能熟練的使用PLC軟 件編程，這也為我們走入社會(huì)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，為走入社會(huì)對知識與理論的 應(yīng)用做了一個(gè)好的鋪墊。 7參考文獻(xiàn) [1] 熊幸明，電氣控制與PLC,機(jī)械工業(yè)出版社，2011.1 [2] 胡曉林，電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù)，北京理工大學(xué)出版社，2010.7 1. 7主要參考書… 7 2流程系統(tǒng)… 8 3控制系統(tǒng)的選擇… 9 3. 1整體結(jié)構(gòu)… 9 3.2機(jī)械結(jié)構(gòu)… 9 3. 2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu)… 9

18、 3. 2. 2排污機(jī)構(gòu)… 9 3. 2. 3濾水機(jī)構(gòu)… 10 3. 2. 4 操作單元… 10 3. 2.5保護(hù)裝置… 10 4硬件選擇… 11 4. 1主電路設(shè)計(jì)… 11 4.2交流控制電路設(shè)計(jì)… 13 4.3 PLC控制電路設(shè)計(jì)… 14 4. 3. 1硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)… 14 4.3.2輸入輸出接口功能… 15 5軟件設(shè)計(jì)… 17 6總結(jié)… 19 7參考文獻(xiàn)… 19 第1章任務(wù)書 1.1課程題目 旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng) 1.2設(shè)計(jì)目的及要求 一、設(shè)計(jì)目的 課程設(shè)計(jì)的主要目的是通過某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)

19、要求、應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計(jì)方法。通過 設(shè)計(jì)也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。電氣設(shè)計(jì)必須滿 足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計(jì)之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要 求和工藝過程，在此過程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念。 課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，還要注意其他 幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識 的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、產(chǎn)品手冊和各種工具書的 能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。 二、設(shè)計(jì)要求 在課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生是主體，應(yīng)充分發(fā)揮他們的主動(dòng)性

20、和創(chuàng)造性。教師的主 導(dǎo)作用是引導(dǎo)其掌握完成設(shè)計(jì)內(nèi)容的方法。 為保證順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)： 1） 在接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)度計(jì)劃，確 定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時(shí)間。 2） 在方案確定過程中應(yīng)主動(dòng)提出問題，以取得指導(dǎo)數(shù)師的幫助，同時(shí)要廣 泛討論，依據(jù)充分。在具體設(shè)計(jì)過程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過計(jì) 算論證。 3） 所有電氣圖樣的繪制必須符合國家有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，包括線條、圖型符 號、項(xiàng)目代號、回路標(biāo)號、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、元器件明細(xì)表以及圖樣的折疊 和裝訂。 4） 說明書要求文字通順、簡練，字跡端正、整潔。 5） 應(yīng)在規(guī)定

21、的時(shí)間內(nèi)完成所有的設(shè)計(jì)任務(wù)。 6） 如果條件允許，應(yīng)對自己的設(shè)計(jì)線路進(jìn)行試驗(yàn)論證，考慮改進(jìn)的可能性。 1. 3設(shè)備概況 旋轉(zhuǎn)式濾水器主要用于水力發(fā)電廠的生產(chǎn)用水過程中，對進(jìn)入水廠原水中 2cni3以上的漂浮雜物進(jìn)行過濾除雜。該設(shè)備安裝在水處理車間的進(jìn)水管道入口 處，根據(jù)生產(chǎn)用水量的實(shí)際需要，既可單臺(tái)使用，也可多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)式濾 水器的基本工作原理是根據(jù)旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)水口、出水口之間的水位壓力差來控 制旋轉(zhuǎn)式濾水器的除雜排污。 正常濾水過程：由于旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)水與出水口的水流正常，產(chǎn)生的壓力差 低于差壓控制器設(shè)定值，因此，差壓控制器內(nèi)微動(dòng)開關(guān)無動(dòng)作輸出，原水正常過 濾。

22、 除雜排污過程：由于旋轉(zhuǎn)式過濾器長時(shí)間過濾原水，勢必在濾水器內(nèi)的過濾孔 中阻塞大量的水中漂浮物，使得進(jìn)水曰的水壓大于出水曰的水壓，出水量減少，進(jìn)、 出水口產(chǎn)生的壓力差高于差壓控制器設(shè)定值，這時(shí)差壓控制器內(nèi)微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作輸出, 常開觸點(diǎn)閉合，接通控制系統(tǒng)進(jìn)行除雜排污。除雜排污后旋轉(zhuǎn)式濾水器又恢復(fù)正常 濾水狀態(tài)，生產(chǎn)供水系統(tǒng)安全運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)式濾水器控制框圖如圖2-1所示。 |定時(shí)自控 |手動(dòng)控制| 車停警報(bào)壓超 差壓變送器 濾水器 電動(dòng)機(jī) 液壓泵電動(dòng)機(jī) 壬器感成力出宅 一器動(dòng)驅(qū)一 旋轉(zhuǎn)式濾水器 電動(dòng)閥門 控制器 I排污出口 圖1旋轉(zhuǎn)式濾水器控制框圖 1. 4控

23、制要求 (1) 手動(dòng)調(diào)試和檢修SFO手柄指向左45°時(shí)，接點(diǎn)SF0-1接通，通過SF1、 SF2控制按鈕，手動(dòng)開/關(guān)電動(dòng)閥，通過SF3、SF4控制按鈕，手動(dòng)開/關(guān)濾水器 電動(dòng)機(jī)，以便于系統(tǒng)調(diào)試和檢修。 (2) 人工除雜排污SFO手柄指向右45°時(shí)，接點(diǎn)SF0-2接通，人工起動(dòng)、 停止旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)行除雜排污。 (3) 定時(shí)自動(dòng)除雜排污：SFO手柄回零位時(shí)，若原水中雜物較少，固體漂浮 物也較少，因此，水處理車間的旋轉(zhuǎn)式濾水器長時(shí)間正常濾水，不能進(jìn)行差壓自動(dòng)除雜排污。由于旋轉(zhuǎn)式濾水器長時(shí)間置于水中，各個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)銹蝕，影 響過濾和除雜排污或?qū)е滦D(zhuǎn)式濾水器損壞，因此，需要具有

24、定時(shí)自動(dòng)除雜排污 功能。 (4) 差壓自動(dòng)除雜排污SFO手柄回零位時(shí)，若濾水器進(jìn)、出水口產(chǎn)生的壓力 差高于差壓控制器設(shè)定值時(shí)，旋轉(zhuǎn)式濾水器自動(dòng)進(jìn)行除雜排污，直到濾水器進(jìn)、出水 口產(chǎn)生的壓力小于差壓控制器設(shè)定值時(shí)，旋轉(zhuǎn)式濾水器自動(dòng)停止除雜排污，恢 復(fù)正常濾水狀態(tài)。 (5) 超壓停機(jī)旋轉(zhuǎn)式濾水器內(nèi)部的過濾孔被小顆粒雜物堵死無法排出， 進(jìn)、出水口的壓力差較高，雖然進(jìn)行了除雜排污，但是進(jìn)、出水口的壓力差仍然 未能降到正常值，差壓控制器內(nèi)微動(dòng)開關(guān)長時(shí)間動(dòng)作(8?lOmin),需要立即停 車，并發(fā)出聲光報(bào)警。 (6) 減速機(jī)潤滑在旋轉(zhuǎn)式濾水器上裝有行星擺線針輪減速機(jī)，由輸油泵 將油室

25、中的潤滑油源源地送入減速機(jī)，液壓泵拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)與濾水器電動(dòng)機(jī)同步運(yùn) 行。 (7) 除雜排污閥門的電動(dòng)裝置內(nèi)設(shè)三相交流異步電動(dòng)機(jī)380V/60W.閥門 限位開關(guān)和電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)，通過正、反相運(yùn)行實(shí)現(xiàn)開閥、關(guān)閥功能。 (8) 其他必要的電氣聯(lián)鎖與保護(hù)，受控對象運(yùn)行狀態(tài)顯示等。 9)相關(guān)參數(shù) 1) 濾水器電動(dòng)機(jī)MAI： Y系列,AC380V, 1. 5 kW, 6極；液壓泵電動(dòng)機(jī)MA2： Y系列，AC380V, 70W, 4極；減速機(jī)4極減速；電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)MA3： AC380V, 60W, 電動(dòng)閥自帶。 2) 差壓變送器測量范圍：0.3?0.8MPa可調(diào)，電感性電接點(diǎn)輸出：AC220

26、V, lAo 3) 指示燈 PG： 10mA, DC24VO 4) 電鈴 PB： 8W, AC220Vo 11)控制信號說明見表2-1 o 表2-1控制信號說明 谿入 {4d 文字符 號 說明 文字符 號 說明  SF0-1 手動(dòng)控制轉(zhuǎn)換開關(guān) QA1 開電動(dòng)閥接觸器 SI'0-2 人工除雜排污控制轉(zhuǎn)換開關(guān) QA2 關(guān)電動(dòng)閥接觸器 SF1 手動(dòng)開電動(dòng)閥按鈕 QA3 濾水器、液壓泵運(yùn)行接觸器 SF2 手動(dòng)關(guān)電動(dòng)閥按鈕 PG1 手動(dòng)控制指示燈 SF3 手動(dòng)開濾水器、液壓泵按鈕 PG2 人工除雜排污指示燈 SF4 手動(dòng)關(guān)濾水器、

27、液壓泵按鈕 PG3 定時(shí)自動(dòng)除雜排污指示燈 BP 差壓變送器信號 PG4 差壓自動(dòng)除雜排污指示燈 BG1 原限位開關(guān) PG5 故障指示燈 BG2 電動(dòng)閥關(guān)閉限位開關(guān) PG6 開電動(dòng)閥指示燈 PG7 關(guān)電動(dòng)閥指示燈 PG8 濾水器、液壓泵運(yùn)行指示燈 PB 報(bào)警電鈴 1. 5課題要求 1） 根據(jù)控制要求，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主 電路、控制電路及PLC硬件配置電路。 2） 根據(jù)控制要求，編制旋轉(zhuǎn)式濾水器控制PLC應(yīng)用程序，有條件可以利用 模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。 3） 編寫

28、設(shè)計(jì)說明書，內(nèi)容包括： ① 設(shè)計(jì)過程和有關(guān)說明。 ② 基于PLC的旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)電路圖。 ③ PLC控制程序（梯形圖和指令表）。 ④ 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 ⑤ 電氣設(shè)備明細(xì)表。 ⑥ 參考資料、參考書及參考手冊。 ⑦ 其他需要說明的問題，例如操作說明書、程序的調(diào)試過程、遇到的問題 及解決方法、對課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識和建議等。 1.6 H程安排 設(shè)計(jì)時(shí)間安排（共1.5周） 序 號 具體內(nèi)容 時(shí)間 （天） 1 1.課題介紹、布置設(shè)計(jì)任務(wù)（講課） 1.5  2.熟悉要求及對電氣要求 2 設(shè)計(jì)并繪制系統(tǒng)原理圖（含：I/O連接圖及其 他外

29、部硬件圖） 1.5 3 設(shè)計(jì)PLC控制程序（含：系統(tǒng)功能表圖、梯形圖） 1.5 4 模擬調(diào)試 1.5 5 編與戌VT換吉（皆：戌計(jì)祝明T、1史說明卅、戌 計(jì)總結(jié)） 1. 6 0. 5 1. 7主要參考書 1. 教材《電氣控制與PLC應(yīng)用》 2. 《可編程序控制器原理及應(yīng)用》 3. ?S7-200使用手冊》 第2章流程系統(tǒng) 在旋轉(zhuǎn)式濾水器設(shè)計(jì)中，一個(gè)主要的問題就是污物的有效排放，這里采用兩 臺(tái)電機(jī)：主電動(dòng)機(jī)（濾水器電動(dòng)機(jī)）和排污電動(dòng)機(jī)（控制排污閥的開關(guān)）配合來完成此 功能。  第3章控制系統(tǒng)的選擇 由于木設(shè)計(jì)所需的I/O 口較少，所以我

30、們選用三菱 FX2N系列小型程 控器FX2N-48MR作為核心控制器件。FX2N系列是PLC FX家族中最先進(jìn)的 系列。由于FX2N系列具有如下優(yōu)點(diǎn)：最大范圍地包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行 更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個(gè)需 要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性 和控制能力。FX2N系列PLC的特點(diǎn)有：系統(tǒng)配置既固定又靈活，編程簡單， 備有可自由選擇，豐富的品種，令人放心的高性能、高速運(yùn)算，使用于多 種特殊用途，外部機(jī)器通訊簡單化，共同的外部設(shè)備。 3. 1整體結(jié)構(gòu) 在旋轉(zhuǎn)式濾水器設(shè)計(jì)中，一個(gè)主要的問題就是污物的有效排放，這

31、里采用兩臺(tái) 電機(jī)：主電動(dòng)機(jī)（濾水器電動(dòng)機(jī)）和排污電動(dòng)機(jī)（控制排污閥的開關(guān)）配合來完成此功 能?？偨Y(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)的輸入包括壓力差信號輸人和方式選擇輸入等，濾水 器有進(jìn)水口、出水口、排污出口。 3. 2機(jī)械結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)式濾水器主要由轉(zhuǎn)動(dòng)軸、定位桿、支架殼體、網(wǎng)芯、進(jìn)水口、出水口、排污 曰等組成一般水質(zhì)為淡水型的，濾網(wǎng)和內(nèi)部主要部件為不銹鋼材質(zhì)。網(wǎng)芯中的 網(wǎng)孔用沖床一次制成，具有耐腐蝕、不生銹，表面光潔、不易結(jié)垢的特性。機(jī)械 部分由五部分組成，分別為濾水機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、排污機(jī)構(gòu)、操作單元、保護(hù)裝 置 3. 2.1執(zhí)行機(jī)構(gòu) 由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、定位鎖緊裝置、排污電機(jī)及相關(guān)部件組成，其 作用是按照控制臺(tái)發(fā)來的指令，完成預(yù)定的動(dòng)作，使濾芯旋轉(zhuǎn)一定角度或 開關(guān)排污閥門。 3. 2. 2排污機(jī)構(gòu) 排若機(jī)構(gòu)由排污臺(tái)、旋流子、支架、排污管及排*號閥等組成。當(dāng)需要 排污時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)濾芯，進(jìn)行反沖洗。當(dāng)打開排污閥門時(shí)，排污單元濾卷內(nèi)水 流改變方向，從環(huán)形水室及相臨單元濾芯內(nèi)進(jìn)人排污單元濾芯內(nèi)。當(dāng)反向 流人的沖洗水進(jìn)入排塢單元濾芯時(shí)，被旋流子改變方向，形成一旋流水束，