重車調(diào)車機自動控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　重車調(diào)車機自動控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計以翻車機自動控制系統(tǒng)中的重車調(diào)車機為控制對象，完成重車調(diào)車機自動控制系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計，著重硬件部分設(shè)計，內(nèi)容包括主電路設(shè)計和液壓系統(tǒng)設(shè)計。具體包括：控制方案選擇及論證--整體控制方案比較、PLC品牌和型號的確定、牽引臂傳動控制方案、調(diào)速控制方案的

2、確定等內(nèi)容。主電路設(shè)計部分由4臺主驅(qū)動電機、一臺油泵電機、一臺循環(huán)電機及相關(guān)的保護設(shè)備組成。供電方式涉及電機型號選擇、導(dǎo)線及電纜選擇、接觸器和熔斷器選擇、變頻器及其它設(shè)備選擇等。控制電路部分設(shè)計--PLC選擇、低壓器件選擇、S7-300的通信功能等等。軟件部分主要是介紹所采用的編程軟件、地址分配以及流程圖等內(nèi)容。系統(tǒng)以PLC為核心，配以低壓電器裝置、控制電動機、液壓閥等協(xié)調(diào)動作，實現(xiàn)重車調(diào)車機調(diào)車過程的自動化。在該設(shè)計中，主要應(yīng)用工業(yè)企

3、業(yè)供電，工廠電器PLC原理，運動控制系統(tǒng)中變頻調(diào)速及自動控制原理等的相關(guān)內(nèi)容進行設(shè)計。本設(shè)計采用可編程控制器控制，實現(xiàn)了全自動化，提高了系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC；液壓系統(tǒng)；變頻調(diào)速；電動機；重車吊車機</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design according w

4、ith the object of weight crane in the over-turn engine automatic control system, completes the designs of hardware and software in this system, emphasizing the former design, and concluding the main circuit design and th

5、e hydraulics system introduction in the content. Concluding concretely: the control projects choosing and statement--the whole control projects comparing, the brands and types of PLC, the transmission schemes of the tow

6、arm and the speed control and so on. T</p><p>　　Key words: PLC; hydraulic system; frequency conversion modulation velocity; electromotor; weight crane </p><p><b>　　目 錄</b></p>

7、<p>　　摘要 ………………………………………………………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　ABSTRACT………………………………………………………………………………………..…Ⅱ</p><p>　　第1章 緒論…………………………………………………………………………………………….1</p><p>　　1.1翻車機

8、系統(tǒng)的現(xiàn)狀…………………………………………………………………………........ .1</p><p>　　1.2翻車機卸車系統(tǒng)的發(fā)展過程………………………………………………………………….. .1</p><p>　　第2章 控制方案選擇及論證……………………………………………………………………….....5</p><p>　　2.1 概述…………………………

9、…………………………………………………………………..…..5</p><p>　　2.1.1翻車機系統(tǒng)簡介…………………………………………………………………………..…5</p><p>　　2.1.2翻車機系統(tǒng)的組成及工作過程………………………………………………………..….8</p><p>　　2.2控制方案選擇及論證……………………………………………………

10、……………………….9</p><p>　　2.2.1各種控制方案比較…………………………………………………………………………..9</p><p>　　2.2.2PLC品牌及型號確定………………………………………………………………………. 10</p><p>　　2.2.3液壓控制方案選擇…………………………………………………………………………11</p&

11、gt;<p>　　2.2.4調(diào)速方案選擇及論證……………………………………………………………………. . 11</p><p>　　第3章 主電路設(shè)計…………………………………………………………………………………….12</p><p>　　3.1電機的選擇………………………………………………………………………………………..12</p><p>　　

12、3.2導(dǎo)線及電纜的選擇……………………………………………………………………………....12</p><p>　　3.2.1選擇原則……………………………………………………………………………………. 13</p><p>　　3.2.2導(dǎo)線和電纜的計算選擇…………………………………………………………………. .13</p><p>　　3.3斷路器的選擇………………

13、…………………………………………………………………….14</p><p>　　3.4接觸器的選擇…………………………………………………………………………………….15</p><p>　　3.4.1接觸器的選擇原則…………………………………………………………………………15</p><p>　　3.4.2接觸器的計算選擇…………………………………………………………

14、………………15</p><p>　　3.5其它設(shè)備的選擇………………………………………………………………………………….17</p><p>　　第4章 變頻器及其配套設(shè)備的選擇………………………………………………………………19</p><p>　　4.1變頻器的原理及基本控制方式……………………………………………………………….19</p>&

15、lt;p>　　4.2變頻器的基本構(gòu)成及其分類…………………………………………………………………. 20</p><p>　　4.3變頻器基本參數(shù)的調(diào)試及其選擇…………………………………………………………….21</p><p>　　4.4容量的計算………………………………………………………………………………………. 23</p><p>　　4.5變頻器的選用

16、…………………………………………………………………………………….24</p><p>　　4.6總負(fù)荷計算………………………………………………………………………………………. 26</p><p>　　第5章 控制電路設(shè)計 ………………………………………………………………………………33</p><p>　　5.1PLC具體的選擇…………………………………………

17、……………………………………….33</p><p>　　5.1.1CPU模塊………………………………………………………………………………………33</p><p>　　5.1.2 I/O點數(shù)及I/O模塊的選擇……………………………………………………………….34</p><p>　　5.1.3存儲器容量的確定…………………………………………..…………………………

18、…. 34</p><p>　　5.1.4 PLC各模塊的選擇………………………………………………………………………….35</p><p>　　5.2 低壓器件的選擇………………………………………………………………………………. .36</p><p>　　5.2.1控制按鈕和信號燈的選擇………………………………………………………………. 36</p>

19、<p>　　5.2.2 接近開關(guān)的選擇…………………………………………………………………………. .36</p><p>　　5.2.3 繼電器的選擇………………………………………………………………………………37</p><p>　　5.3 S7-300的通信功能……………………………………………………………………………. .37</p><p>　

20、　5.3.1 工廠自動化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)……………………………………………………………………. 37</p><p>　　5.3.2 S7-300的通信網(wǎng)絡(luò)………………………………………………………………………. .38</p><p>　　5.4 液壓系統(tǒng)介紹……………………………………………………………………………………39</p><p>　　5.4.1液壓系統(tǒng)簡介…

21、…………………………………………………………………………….39</p><p>　　5.4.2 電磁閥簡介…………………………………………………………………………………39</p><p>　　第6章 軟件部分………………………………………………………………………………………. 43</p><p>　　6.1 編程軟件介紹……………………………………………………

22、………………………………43</p><p>　　6.1.1 STEP7編程軟件……………………………………………………………………………. 44</p><p>　　6.2 地址分配表………………………………………………………………………………………46</p><p>　　6.2.1 輸入模塊…………………………………………………………………………………….46

23、</p><p>　　6.2.2 輸出模塊…………………………………………………………………………………….52</p><p>　　結(jié)論………………………………………………………………………………………………………. 55</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………………………………. 56</p><

24、p>　　參考文獻………………………………………………………………………………………………….57</p><p><b>　　1緒論</b></p><p>　　當(dāng)前，煤炭資源仍然是我國重要的生產(chǎn)能源。在運煤碼頭、火電廠、煤炭港務(wù)局、煉鋼廠等一些用煤比較集中的地方，每天都有成批車廂的煤等待卸載。以往，為了將煤礦中的燃煤運往港口等處，主要采用底開車的辦法，底開車的

25、下部為漏斗， 漏斗的角度一般為50~70°。為了能將底開車中的煤等散料，尤其較粘稠的散料卸出，一般采取將底開車漏斗角度加大的方式，但這將導(dǎo)致底開車容積的減小。隨著各運煤點的效率的提高，底開車效率低的缺點越來越突出。因此采用先進的卸載設(shè)備并配以合理的控制系統(tǒng)成為提高卸煤生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。隨著工業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的運煤系統(tǒng)大多采用自動化控制，摒棄了傳統(tǒng)的手工操作，采用可編程控制器，計算機控制等技術(shù)，大大提高了運煤、卸煤生產(chǎn)效率

26、。 </p><p>　　1.1翻車機系統(tǒng)的現(xiàn)狀：</p><p>　　回轉(zhuǎn)式翻車機的翻卸角度一般能達到175°，可以方便迅速地將敞車內(nèi)的散料卸出，翻車機及其調(diào)車系統(tǒng)還擁有效率高、造價低、可實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點。因此，目前翻車機卸車系統(tǒng)越來越成為散料轉(zhuǎn)運的重要工具，被廣泛地應(yīng)用在港口、鋼廠及電廠等處。</p><p>　　目前國際

27、上主要有Metso Minerals(以前的Svedala/Strachan&Henshaw)公司、ThyssenKrupp公司及Heyl&Patterson公司設(shè)計制造翻車機卸車系統(tǒng)。在并入Metso Minerals 及 Svedala前，Dravo wellman 公司也設(shè)計制造翻車機。近年來，在我們國內(nèi)可以看到的國外設(shè)計的翻車機卸車系統(tǒng)有：英國Strachan&Henshaw 公司：青島前灣港二套、天津南

28、疆港二套、山東日照港二套雙車翻車機卸車系統(tǒng)；秦皇島港煤四期、五期共五套三車翻車機卸車系統(tǒng)。</p><p>　　美國Dravo wellman公司： 河北沙嶺子電廠一套雙車翻車機卸車系統(tǒng)；秦皇島港煤三期二套三車翻車機卸車系統(tǒng)。德國Tyssen Krupp 公司：天津黃驊港一期、二期共六套雙車翻車機卸車系統(tǒng)；神華天津港三套雙車翻車機卸車系統(tǒng)。　</p><p>　　近年來，隨著社會的飛速發(fā)展

29、，翻車機在散料卸車中的作用越來越大，市場對翻車機卸車系統(tǒng)的要求越來越高，出現(xiàn)了大量效率高、功能完善、具有創(chuàng)意的翻車機卸車系統(tǒng)，翻車機卸車系統(tǒng)正經(jīng)歷著一場變革。</p><p>　　1.2 翻車機卸車系統(tǒng)的發(fā)展過程</p><p>　　1. 作業(yè)效率越來越高的翻車機卸車系統(tǒng)</p><p>　　為了盡可能創(chuàng)造出更大的效益，市場要求能提供出效率更高的翻車機卸車系統(tǒng)。為了

30、獲得更高的作業(yè)效率，一般采用如下辦法：</p><p>　?。?）增加翻車機翻卸的車輛數(shù)。為了提高翻車機卸車系統(tǒng)的效率，最直接的辦法是增加翻卸車輛的數(shù)量。近年來，國外各公司紛紛設(shè)計制造了一次能翻卸兩節(jié)敞車的雙車翻車機，一次能翻卸三節(jié)敞車的三車翻車機。這種方案的優(yōu)點為可簡單地實現(xiàn)效率的提高，但設(shè)備造價也相應(yīng)大幅提高。</p><p>　?。?）提高翻車機的循環(huán)速率。增加翻車機卸車系統(tǒng)效率的另

31、一個辦法是提高卸車系統(tǒng)在單位時間內(nèi)的循環(huán)次數(shù)。增加循環(huán)次數(shù)的主要辦法有:</p><p>　　1）采用“C”形結(jié)構(gòu)端環(huán)的翻車機用于翻卸需解列作業(yè)的混編敞車列。 采用“C”形端環(huán)的翻車機同撥車機配合作業(yè)，可以保證撥車機大臂帶車穿過翻車機，實現(xiàn)穩(wěn)定的調(diào)車作業(yè)，進而保證卸車效率。近年來，這種卸車方式已越來越多地成為翻卸混編列車的主選設(shè)備。由于翻車機的端環(huán)采用了敞口結(jié)構(gòu)，翻車機的鋼結(jié)構(gòu)需要具有較強的剛度。</p&g

32、t;<p>　　2）采用專用的鐵路車輛。在國外，散料專用線的車輛大多為具有旋轉(zhuǎn)車鉤可以不摘鉤作業(yè)的敞車，這種車輛的車鉤可以旋轉(zhuǎn)，由于不需要摘鉤作業(yè)，可以節(jié)省大量的摘鉤作業(yè)調(diào)車的時間，進而可大幅度提高卸車系統(tǒng)的作業(yè)效率。由于專用車輛的長度為定值，這種翻車機很難對混編車輛進行作業(yè)。</p><p>　　3）提高卸車系統(tǒng)各設(shè)備的動作速度及采取大功率、高速度的設(shè)計方案。這種設(shè)計方案可以在一定范圍內(nèi)有效地提高

33、翻車機卸車系統(tǒng)的作業(yè)效率，但其效率的提高受到撥車機牽引車輛速度的限制。當(dāng)牽引加速度達到一定值時，容易引起設(shè)備及車輛的損壞。</p><p>　　4）增加設(shè)備，縮短各設(shè)備的作業(yè)時間。這種辦法往往會增大設(shè)備的投資。為了盡可能提高卸車效率，以上方法往往組合使用?，F(xiàn)在國外采用最多的提高卸車效率的辦法為：采用可翻卸不解列敞車的辦法，及提高各設(shè)備的作業(yè)周期。</p><p>　　2. 功能越來越完善的

34、翻車機卸車系統(tǒng)</p><p>　　隨著翻車機卸車系統(tǒng)在卸車生產(chǎn)中的地位越來越高，市場需要提供功能完善的翻車機卸車系統(tǒng)：</p><p>　?。?）可以翻卸解列及不解列敞車的翻車機卸車系統(tǒng)：一般翻車機要么只可以對解列作業(yè)車輛進行作業(yè)，要么只可以對配有不解列旋轉(zhuǎn)鉤頭的敞車進行作業(yè)，要翻卸兩種敞車必須配備兩種翻車機并要求鐵路分別為兩種翻車機配特定車輛。這種翻車機具有長度伸縮功能，可以分別對解列

35、及不解列敞車進行作業(yè)，其同雙臂撥車機、推車機等配合使用組成翻車機卸車系統(tǒng)。</p><p>　?。?）能夠解決凍煤問題的翻車機：為了解決凍煤問題，一般采用解凍庫加熱的辦法。但解凍庫普遍存在著周期長、高溫?fù)p車等問題。S&H公司在為秦皇島四、五期翻車機卸車系統(tǒng)設(shè)計的翻車機中，采用了電磁脈沖技術(shù)，可以在短時間內(nèi)，將敞車中的煤同車之間的凍層脫開。</p><p>　　3. 新穎的、自動化程

36、度越來越高的翻車機卸車系統(tǒng)</p><p>　　為了取得更高的使用壽命及更好的使用、維護效果，出現(xiàn)了許多新穎的、不同常規(guī)的翻車機及調(diào)車設(shè)備。</p><p>　?。?）可避免根部疲勞破壞的翻車機單梁鉸點式轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)：一般的翻車機轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)是由兩個端環(huán)及三個或多個梁組成的。轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)只有兩個端環(huán)及一個大梁。該翻車機的轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)在平臺與端環(huán)之間采用了調(diào)心軸承連接，即翻車機平臺吊掛在兩端環(huán)上。當(dāng)

37、車輛駛上翻車機時，平臺在車重的作用下向下?lián)锨?，平臺與端環(huán)的連接處可自由轉(zhuǎn)動。而端環(huán)上部與平臺間采用了二力桿連接的結(jié)構(gòu)，二力桿為端環(huán)的保持架，使得端環(huán)同平臺保持垂直。連桿具有一定的撓性，使得整個轉(zhuǎn)子為靜定結(jié)構(gòu)，受力簡單。這種翻車機轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)可以解決大跨度翻車機轉(zhuǎn)子鋼結(jié)構(gòu)中梁與端環(huán)間的結(jié)構(gòu)的疲勞破壞問題。（2）結(jié)構(gòu)更簡單、維護更方便的翻車機卸車系統(tǒng)：隨著計算機技術(shù)的進步，可以更準(zhǔn)確地模擬分析翻車機結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)。為此，不同于常見的雙側(cè)驅(qū)動的

38、結(jié)構(gòu)，秦皇島煤一期設(shè)計的翻車機采用了單邊馬達驅(qū)動的形式，取得了更簡潔的機構(gòu)及更大的場地空間。另外，秦皇島煤一期翻車機卸車系統(tǒng)項目中應(yīng)用的地面液壓站技術(shù)、自動掛鉤技術(shù)及自潤滑技術(shù)、拖鏈上纜技術(shù)等，使得翻車機卸車系統(tǒng)的性能更可靠、結(jié)構(gòu)及場地等更簡潔、維護維修等越來越簡單易行。</p><p>　?。?）自動化程度越來越高的翻車機卸車系統(tǒng)：</p><p>　　翻車機卸車系統(tǒng)的更新和發(fā)展，同電氣

39、傳動與控制的進步密不可分。目前，將機械技術(shù)及電氣技術(shù)較好結(jié)合的翻車機卸車系統(tǒng)，結(jié)合先進的液壓、計算機等技術(shù)，已可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程半自動、全自動控制。</p><p>　　現(xiàn)在的翻車機卸車系統(tǒng)，通過PLC控制，卸車系統(tǒng)的各設(shè)備、各設(shè)備上各機構(gòu)之間均可以實現(xiàn)動作電氣聯(lián)鎖保護。采用先進的電氣控制技術(shù)的翻車機卸車系統(tǒng)，可以實現(xiàn)翻車機卸車系統(tǒng)各設(shè)備、設(shè)備各動作的計算機動畫顯示，實現(xiàn)智能化操作。變頻調(diào)速系統(tǒng)是現(xiàn)在翻車機卸車系統(tǒng)的主

40、要驅(qū)動形式，通過PLC控制，翻車機卸車系統(tǒng)可以實現(xiàn)平穩(wěn)高速運行，可以獲得更高的設(shè)備使用效率和壽命?？偩€控制技術(shù)越來越多地被應(yīng)用到翻車機卸車系統(tǒng)的控制中，其應(yīng)用可以降低電氣成本、方便維護維修并可實現(xiàn)電氣元件的故障診斷。翻車機卸車系統(tǒng)的故障自動監(jiān)控系統(tǒng)，可以顯示監(jiān)控設(shè)備的動作、電氣系統(tǒng)的元件及液壓系統(tǒng)的溫度、油位等的狀況。</p><p>　　本設(shè)計的翻車機系統(tǒng)是以翻車機為主體，由重車調(diào)車機、空車調(diào)車機、牽車臺、夾輪

41、器、定位保護和液壓系統(tǒng)以及重車線，空車線兩條鐵路共同組成的一條作業(yè)線。應(yīng)用工廠電器及PLC技術(shù)、工廠供電、運動控制系統(tǒng)、自動控制原理等相關(guān)知識，實現(xiàn)翻車機系統(tǒng)中重車調(diào)車機調(diào)車過程的自動化。</p><p>　　總之，隨著社會生產(chǎn)規(guī)模的擴大、生產(chǎn)水平的提高、自動化控制技術(shù)顯得越來越重要，甚至成為衡量一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。同時，電力電子技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、機械制造技術(shù)以及微電子技術(shù)也進一步發(fā)展壯大，為生產(chǎn)自動化

42、提供了硬件、軟件基礎(chǔ)。所以，翻車機系統(tǒng)全自動化已成為未來發(fā)展的一種趨勢。</p><p>　　2控制方案選擇及論證</p><p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　2.1.1 翻車機系統(tǒng)簡介 </p><p>　　翻車機系統(tǒng)是以翻車機為主體，由夾輪器、重車調(diào)車機、空車調(diào)車機、遷車臺、定位保護和液壓系統(tǒng)

43、等輔助部分組成的一條作業(yè)線，主要用來翻卸裝載有煤、礦石等散粒貨物的敞車。翻車機系統(tǒng)經(jīng)歷了從一次卸一輛車到一次同時卸兩輛、三輛車的大型化發(fā)展過程，無論卸車系統(tǒng)的規(guī)模，還是機械設(shè)備的性能以及自動化控制水平，都有長足的進步。</p><p>　　翻車機是翻車機卸車系統(tǒng)的主體。隨其傾斜方式及機體結(jié)構(gòu)的不同，翻車機有多種形式。但現(xiàn)在的翻車機機型，主要是側(cè)傾式和轉(zhuǎn)子式兩種。其主要差異是，轉(zhuǎn)子式翻車機是將定位于平臺上的車輛就地

44、回轉(zhuǎn)翻卸，而側(cè)傾式翻車機車輛的旋轉(zhuǎn)中心位于車輛上方，故翻卸時，車輛在提升中翻轉(zhuǎn)，然后將物料傾斜于另一側(cè)的料斗中，而前者料斗位于翻車機轉(zhuǎn)子的下方。傾斜式翻車機卸載點高，料斗大部分位于地面之上，因此翻車機系統(tǒng)的地下基礎(chǔ)工程比較簡單。而轉(zhuǎn)子式翻車機翻卸速度較快，作業(yè)效率高，驅(qū)動功率較小，適于系統(tǒng)大型化，故現(xiàn)在翻車機卸車系統(tǒng)的發(fā)展，主要是轉(zhuǎn)子式翻車機。</p><p>　　根據(jù)轉(zhuǎn)子的不同，轉(zhuǎn)子式翻車機分為“C”型翻車機和

45、“O”型翻車機?！癘”型翻車機一般有兩個“O”形端環(huán)和載車平臺，若干連系梁和各種支撐桿體構(gòu)成籠形的翻車主體。“O”型轉(zhuǎn)子式翻車機（FZJ100型）早期翻車機產(chǎn)品，設(shè)備結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、整體剛性好、驅(qū)動功率較大、平臺移動靠車。這種“O”形端環(huán)受力好、構(gòu)件比較輕，是通用的轉(zhuǎn)子形式。適合配備鋼絲繩牽引的重車鐵牛調(diào)車系統(tǒng)。</p><p>　　但有些翻車機由于推送系統(tǒng)設(shè)計的原因，重車調(diào)車機的推臂需要穿越轉(zhuǎn)子，為此而將轉(zhuǎn)子設(shè)計成

46、“C”型，便成了“C”型翻車機。“C”型轉(zhuǎn)子式翻車機采用“C”型端盤，結(jié)構(gòu)輕巧、平臺固定、液壓靠板靠車、液壓壓車，消除了對車輛和設(shè)備的沖擊，降低了壓車力。根據(jù)液壓系統(tǒng)特有的控制方式，使卸車過程車輛彈簧能量有效釋放，驅(qū)動功率小?！癈”型端盤結(jié)構(gòu)適合配備重車調(diào)車系統(tǒng)。</p><p>　　本設(shè)計就是針對“C”型轉(zhuǎn)子式翻車機進行設(shè)計的。轉(zhuǎn)子式翻車機如圖2.1和“C”型轉(zhuǎn)子式翻車機如圖2.2所示。</p>

47、<p>　　圖2.1 轉(zhuǎn)子式翻車機</p><p>　　圖2.2 “C”型轉(zhuǎn)子式翻車機</p><p>　　根據(jù)翻車能力的強弱，轉(zhuǎn)子式翻車機可以分為單車翻翻車機技術(shù)參數(shù)如表1.1所示。</p><p>　　表2.1 翻車機技術(shù)參數(shù)

48、 </p><p>　　1. 重車調(diào)車機：用于牽引重車車輛和推送單節(jié)翻卸后的空車，設(shè)備由車體、調(diào)車臂、行走結(jié)構(gòu)、導(dǎo)向輪裝置、驅(qū)動裝置、液壓系統(tǒng)、掛纜裝置、地面驅(qū)動齒條和導(dǎo)向塊組成,齒輪齒條驅(qū)動。驅(qū)動裝置配備摩擦離合器和液壓制

49、動器，以保證負(fù)載均衡，制動可靠。調(diào)車臂液壓系統(tǒng)采用平衡油缸和擺動油缸雙作用方式，起落平穩(wěn)。重車調(diào)車機技術(shù)參數(shù)如表2.2所示。</p><p>　　表2.2 重車調(diào)車機技術(shù)參數(shù)</p><p>　　2. 空車調(diào)車機：用于將遷車臺上的空車車輛推出送到規(guī)定位置。同重車調(diào)車機采用相同的驅(qū)動和導(dǎo)向方式，充分保證了可靠性。車臂固定，單速運行，也可選用調(diào)速方式?？哲囌{(diào)車機技術(shù)參數(shù)如表2.3所示。<

50、/p><p>　　表2.3 空車調(diào)車機技術(shù)參數(shù)</p><p>　　3. 電氣控制系統(tǒng)：翻車機系統(tǒng)采用PLC程控方式，可實現(xiàn)單機、系統(tǒng)手動和自動運行，工控和軟手操操作，具有多重聯(lián)鎖和安全保護措施。CRT監(jiān)控方式具有事故自診斷功能。采用交流變頻調(diào)速、交流定子調(diào)壓、直流調(diào)速、雙速電機等調(diào)速方式。</p><p>　　根據(jù)翻車能力的強弱，轉(zhuǎn)子式翻車機可以分為單車翻車機和多車翻

51、車機。翻車機最原始的車型是每次翻卸一輛運輸車輛的單翻車機，為提高卸車系統(tǒng)的能力，出現(xiàn)了將兩臺單翻車機串連起來組成一臺，同時翻兩輛的雙車翻車機，這樣大大提高了翻車機的卸車能力。隨著翻車機結(jié)構(gòu)的改進，翻車機的轉(zhuǎn)子和承車平臺被設(shè)計成整體式的雙車或三車翻車機，這無疑提高了翻卸的效率。</p><p>　　根據(jù)自動化程度的高低，轉(zhuǎn)子式翻車機可分為摘鉤翻車機和不摘鉤翻車機。早期翻車機翻卸的運輸車輛均為普通車輛，卸車時列車必須

52、解體，逐輛(逐組)進入翻車機翻卸。后發(fā)展了重載單元列車系統(tǒng)由帶有旋轉(zhuǎn)車鉤的專用車輛編組，相鄰的車輛允許相對旋轉(zhuǎn)，因而列車可不解體就可以進行不摘鉤翻卸。整個列車不解體卸車，因此該系統(tǒng)的翻車機應(yīng)允許機車通過，并且翻車機轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)中心應(yīng)與車鉤中心重合。該系統(tǒng)列車編組車輛裝載量大，能最大限度地壓縮裝車、卸車點的裝卸時間和其它輔助作業(yè)時間，提高了整個系統(tǒng)的工作效率。不摘鉤翻車機是當(dāng)今翻卸重量最大、翻卸效率最高，具有最新技術(shù)的專用翻卸系統(tǒng)。1983

53、年以來，大連重工公司先后數(shù)次與英國享肖公司、美國得拉大公司合作為秦皇島港一期工程、三期工程等生產(chǎn)了“O”型不摘鉤三車翻車機。</p><p>　　2.1.2 翻車機系統(tǒng)的組成及工作過程</p><p>　　翻車機系統(tǒng)是以翻車機為主體，由重車調(diào)車機、空車調(diào)車機、牽車臺、夾輪器、定位保護和液壓系統(tǒng)以及重車線、空車線兩條鐵路共同組成的一條作業(yè)線。工作示意圖如圖2.3所示：</p>

54、<p>　　圖 圖2.3 翻車機系統(tǒng)工作示意圖 </p><p>　　為便于對重車調(diào)車機工作過程的理解，簡要介紹翻車機整體工作系統(tǒng)工作過程如下：</p><p>　　重車列經(jīng)由重車線進入，空車列經(jīng)由空車線駛出。當(dāng)整列重車由重車線進入后，重調(diào)機落下牽引臂去接車，與整列重車掛上鉤，然后將整列重車牽引至整車摘鉤到位處停止等待摘鉤。待夾

55、輪器夾緊第二節(jié)車的車輪，摘去第一，二節(jié)車皮之間車鉤后，重調(diào)機繼續(xù)牽前一節(jié)車送入翻車機停止。停穩(wěn)后，摘去重調(diào)車鉤，退出翻車機，同時將先前已翻卸的空車推入遷車臺，再去接下一節(jié)車皮。翻車機將翻車機里的車皮夾緊，隨即傾翻車皮至160度左右，并噴水除塵，然后返回至0度位，準(zhǔn)備翻卸第二節(jié)車。遷車臺將重調(diào)機推來的空車皮移向并對準(zhǔn)空車線，待空調(diào)機將空車皮送上空車線與先前的空車列掛鉤。然后，遷車臺返回對準(zhǔn)重車線，同時空調(diào)機也應(yīng)該返回準(zhǔn)備接下一節(jié)空車廂。&

56、lt;/p><p>　　重車調(diào)車機的工作過程：重調(diào)機接到牽引整車信號后，根據(jù)信號要求牽引整列重車到達整車人工摘鉤處停止，等待摘鉤。摘鉤完畢后，牽引單節(jié)重車車廂進入翻車機內(nèi)定位，等待摘單節(jié)車廂掛鉤；同時，前掛鉤與原來在翻車機內(nèi)的空車廂掛好。待重車機的后掛鉤與單節(jié)車廂摘完畢后，將空車廂推向遷車臺；定位后，摘掉前掛鉤，后退抬臂準(zhǔn)備接下一節(jié)重車廂。</p><p>　　2.2 控制方案選擇及論證<

57、;/p><p>　　實現(xiàn)翻車機自動控制系統(tǒng)中重車調(diào)車機的自動控制，可用的方案有多種。以往采用的繼電器控制方案，由于復(fù)雜不可靠，不便于維護，已被淘汰?，F(xiàn)在可用技術(shù)方案有單片機（MCS）、工業(yè)計算機（IPC）、可編程計算機控制器（PCC）、可編程序控制器(PLC)等。</p><p>　　2.2.1各種控制方案比較</p><p>　　1．單片機控制系統(tǒng)（MCS）</

58、p><p>　　單片機控制系統(tǒng)最大的優(yōu)點就是成本低廉，應(yīng)用靈活。單片機改變控制規(guī)律和被控參數(shù)，只需要改變其程序就可以了。這是單片機的顯著優(yōu)勢，但同時也是它的劣勢，工程技術(shù)人員必須具備較高的計算機專業(yè)知識才能對控制規(guī)律和被控參數(shù)進行修改。單片機與PLC相比，它的可靠性能和可維護性能也都遜色的多。 </p><p>　　2．工業(yè)計算機（IPC）</p><p>　　工業(yè)計算

59、機IPC是用于工業(yè)現(xiàn)場的個人計算機系統(tǒng)，具有功能強大、軟件豐富和界面友好等優(yōu)點。雖然它的控制功能強大，但是它也有著開發(fā)周期長，接口模塊少，布線不靈活，安裝體積大，擴展性差這些缺點，而且IPC主要通過接口模塊轉(zhuǎn)換各種信號，如何抗干擾也是個問題。在本系統(tǒng)中，控制現(xiàn)場環(huán)境惡劣（高溫、多煙塵等），顯然IPC可靠性差和對環(huán)境要求甚高的特點使它無法勝任。</p><p>　　3．可編程計算機控制器（PCC）</p>

60、;<p>　　PCC是一種不同于PLC和IPC的新一代控制器，代表了當(dāng)今工業(yè)控制技術(shù)。它不僅吸收了PLC和IPC的優(yōu)點，而且自身優(yōu)勢也很明顯。它采用了分時多任務(wù)操作系統(tǒng)，這樣可以十分靈活的利用操作系統(tǒng)調(diào)度和管理整個系統(tǒng)，擺脫了PLC中單個程序?qū)τ布囊蕾?，這對整個系統(tǒng)的運行和維護都有重要的意義。PCC能方便的處理設(shè)計中的開關(guān)量和模擬量，能靈活的進行回路調(diào)節(jié)，且能夠使用高級語言編程。 但是作為新興的控制器，廣大工程技術(shù)人員對

61、其可靠性和廠商能否提供優(yōu)良的后續(xù)服務(wù)和技術(shù)支持抱懷疑的態(tài)度，同時，作為先進的控制技術(shù)，工廠維護人員對其知之甚少，不利于維護。另外，PCC的技術(shù)成本也是我們不得不考慮的因素。 </p><p>　　4．可編程序控制器(簡稱PLC)</p><p>　　可編程序控制器(簡稱PLC)是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)與自動化控制技術(shù)而開發(fā)的新一代工業(yè)控制器產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機械的過程控制

62、中，被認(rèn)為是構(gòu)成機電一體化產(chǎn)品的重要裝置。近年來，隨著計算機技術(shù)的迅速發(fā)展， PLC得到了很快的發(fā)展。特別是進入90年代以來，PLC機的性能價格比大幅度地提高，較過去的繼電器回路，具有以下特點：（1）可靠性高、抗干擾能力強（2）適應(yīng)性強、應(yīng)用靈活（3）編程方便、易于使用（4）功能強大、擴展能力強（5）PLC控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝、調(diào)試方便（6）維修方便、維修工作量少。其硬件配置靈活，組態(tài)方便，控制系統(tǒng)簡單明了，接線簡單、可靠，便于查找故障點

63、，所以PLC機已經(jīng)成為新一代工業(yè)控制機的首選裝置，并在火電廠的輸煤控制系統(tǒng)中得到了大量的應(yīng)用。</p><p>　　鑒于以上對幾種控制方案的對比，我們發(fā)現(xiàn)采用可編程序控制器(簡稱PLC)不但能達到控制要求，而且控制精度和可靠性能也都令人滿意。</p><p>　　2.2.2 PLC品牌及型號確定</p><p>　　目前，國內(nèi)市場基本上都是采用一些知名的國外品牌PL

64、C，例如德國西門子，日本歐姆龍，法國施耐德，美國AB等。并以德國的西門子應(yīng)用最廣，市場占有率更高，口碑更佳，而且采用西門子品牌PLC也符合廠家要求，所以綜合考慮我們選用西門子品牌的PLC。</p><p>　　在西門子各種型號的PLC產(chǎn)品中，我們選用S7系列。S7-300系列采用模塊式結(jié)構(gòu)形式，屬于中型PLC，其I/O點數(shù)一般在256-1024點之間，用戶程序存儲器的容量小于50K字，其特點是配置靈活，安裝方便，

65、便于擴展和維修，I/O點的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外，在掃描用戶程序的過程中，還可直接讀輸入，刷新輸出。它能連接各種特殊功能模塊，通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強，指令系統(tǒng)更豐富，內(nèi)存容量更大，掃描速度更快。常用于中型控制場合，在通信網(wǎng)絡(luò)中可作主站也可作從站。另外，S7-300突破了傳統(tǒng)PLC開放性差、硬件昂貴、開發(fā)周期長、升級困難等束縛，而且兼容計算機能力強，并且S7-300有很高的電磁兼容性和抗震動抗沖擊能力，其標(biāo)準(zhǔn)型的環(huán)境溫度

66、為0~60攝氏度，環(huán)境條件擴展的溫度范圍為-25~+60攝氏度，有更強的耐震動和耐污染性能。</p><p>　　2.2.3 液壓控制方案選擇</p><p>　　在重車調(diào)車機的整個工作過程中，牽車臂的抬升與降落，牽車臂前后鉤的鉤合與松開是能否順利牽車到位的關(guān)鍵，對于這部分控制要求采用液壓控制，以便能更好完成抬臂落臂，摘鉤掛鉤動作。</p><p>　　液壓傳動是以

67、液體作為工作介質(zhì)，以液壓能進行動力（或能量）的傳遞，轉(zhuǎn)換與控制的液體傳動。與其他傳動控制方式相比，液壓傳動與控制具有能量大、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作平穩(wěn)、響應(yīng)快、可頻繁啟制動和換向等優(yōu)點。流量易于連續(xù)控制、可實現(xiàn)無極調(diào)速、調(diào)速范圍大、性能好、易于實現(xiàn)自動控制及機電一體化，易于實現(xiàn)過載保護。有標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高等技術(shù)優(yōu)勢。</p><p>　　2.2.4 調(diào)速方案選擇及確定</p><p&

68、gt;　　重車調(diào)車機原拖動系統(tǒng)，采用交流繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串聯(lián)頻敏電阻啟動，定子調(diào)壓調(diào)速，繼電器、接觸器控制。這種控制及調(diào)速系統(tǒng)缺陷明顯。重車調(diào)車機行走時震動大，易造成電機和頻敏電阻器接線松動，設(shè)備故障率高，增加了日常維護工作量，定子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)的電子控制元件，隨運行時間增長，老化嚴(yán)重，造成調(diào)速與控制系統(tǒng)故障頻發(fā)，很難滿足安全生產(chǎn)要求。在這種情況下，選擇變頻調(diào)速方式。由于有四臺主驅(qū)動電機同時工作，若采用一拖一控制，方便采用矢量控制方式

69、，啟動轉(zhuǎn)矩效果較好，但是要面臨4臺變頻器控制4臺電機同步通訊的問題。所以選擇了一拖四控制方式有級調(diào)速，設(shè)置低速、中速、高速三個速度段。</p><p><b>　　3 主電路設(shè)計</b></p><p>　　總體思路的介紹--主電路部分主要由一臺變頻器控制四臺主驅(qū)動電機、一臺油泵電機、一臺循環(huán)泵電機及相關(guān)的保護設(shè)備組成。通過 PLC控制各電機的運轉(zhuǎn)情況。加熱器負(fù)責(zé)給液

70、壓系統(tǒng)里的油加熱，保持油穩(wěn)恒定。供電方式由一個固定的總控電源柜負(fù)責(zé)給翻車機系統(tǒng)、重車調(diào)車機系統(tǒng)、空車調(diào)車機系統(tǒng)、定位保護和液壓系統(tǒng)、遷車臺系統(tǒng)和夾輪器系統(tǒng)六個部分供電，因此還設(shè)置了六個抽屜式的供電裝置，負(fù)責(zé)為每部分系統(tǒng)供電。鑒于此，主電路設(shè)計部分主要通過分析計算來選擇各硬件設(shè)備及相關(guān)的保護設(shè)備。</p><p><b>　　3.1 電機的選擇</b></p><p>

71、　　主電機用來驅(qū)動調(diào)車機，由一臺變頻器控制四臺主驅(qū)動電機，因此，選擇主電機額定功率：45KW,AC380V,四臺,選用Y225M-4型。</p><p>　　油泵電機主要用于給液壓系統(tǒng)供油,選擇額定功率:22KW,AC380V,一臺，選用Y90Z-4型。</p><p>　　循環(huán)電機提供冷卻功能，選用額定功率：1.5KW,AC380V,一臺，選用Y90-4型。</p><

72、;p>　　它們的各項性能指標(biāo)如表3.1所示。</p><p>　　表3.1 各電機的各項功能指標(biāo)</p><p>　　3.2 導(dǎo)線和電纜的選擇</p><p>　　3.2.1 選擇原則</p><p>　　電力網(wǎng)線路的導(dǎo)線和電纜，是輸送電能的主要元件，在線路造價中所占比重較大。如截面選的過大則會增加線路投資和有色金屬消耗，而選的過小，在

73、運行中將使網(wǎng)損增大，經(jīng)濟性差，且電壓損耗增大，因此，導(dǎo)線和電纜的選擇，必須滿足用電設(shè)備對供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求，盡量節(jié)省投資，降低年運行費，且要布局合理，維修方便。</p><p>　　導(dǎo)線和電纜的選擇包括兩個方面的內(nèi)容：</p><p>　?。?）型號選擇：因為絕緣導(dǎo)線的線芯材料有鋁芯和銅芯兩種。在確定采用銅芯絕緣導(dǎo)線后，就是確定絕緣導(dǎo)線外皮的絕緣材料。在塑料絕緣和橡膠絕緣這兩種絕

74、緣材料中，鑒于塑料絕緣的絕緣性能良好、價格低，可節(jié)約橡膠和棉紗，在室內(nèi)敷設(shè)可取代橡膠絕緣線，所以選擇了塑料絕緣導(dǎo)線。</p><p>　　常用塑料絕緣線型號有：BLV（BV），BLVV（BVV），BVR。這里選用BV型。</p><p>　?。?）截面選擇：按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面：在導(dǎo)線和電纜（包括母線）通過正常最大負(fù)荷電流（即計算電流）時，其發(fā)熱溫度不應(yīng)該超過正常運行時的最高允許

75、溫度，以防止導(dǎo)線或電纜因過熱而引起絕緣損壞或老化。這就要求通過導(dǎo)線或電纜的最大負(fù)荷電流不應(yīng)大于其允許載流量。</p><p>　　3.2.2 導(dǎo)線和電纜的計算選擇</p><p>　　1．油泵電機保護中性線的計算選擇：</p><p>　?。?） 線路中電流的計算：</p><p>　?。?） 相線截面的選擇：</p><

76、p>　　因為是三相四線制線路，所以查4根單芯線穿鋼管的參數(shù)得，4根單芯線穿鋼管敷設(shè)的每相芯線截面為10 的BV型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為25度時的允許流量為50A，即通過相線的允許載流量=50A, =10 。</p><p>　　--導(dǎo)線額定負(fù)荷時的最高允許溫度65度；</p><p>　　--導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度25度；</p><p>　　--導(dǎo)線敷設(shè)

77、地點實際的環(huán)境溫度15度；</p><p>　?。?）導(dǎo)線的實際允許載流量為：</p><p>　　42.6所以選擇=10 滿足允許載流量的要求。</p><p>　?。?）保護線的選擇:</p><p><b>　　按要求選擇=6</b></p><p>　　所以選擇的導(dǎo)線為：BV-500-3&

78、#215;10-1×6。</p><p>　　2．循環(huán)泵電機的保護中性線的估算選擇：</p><p>　　循環(huán)泵電機的額定功率只有1.5KW，所計算出來的計算電流也很小（大約是3.6A左右）,可直接選擇導(dǎo)線型號為：BV-500-3×1.5-1×1.0</p><p>　　3．油加熱器及PLC的導(dǎo)線選擇：</p><p

79、>　　油加熱器的功率只有1KW，可選擇導(dǎo)線型號為：BV-500-3×1.5-1×1.0</p><p>　　PLC的導(dǎo)線可選擇BV-500-3×4-1×2.5</p><p>　　3.3 斷路器的選擇</p><p>　　1. 低壓斷路器的一般選擇原則</p><p>　?。?）低壓斷路器的型號及

80、操作機構(gòu)形式應(yīng)符合工作環(huán)境，保護性能等方面的要求；</p><p>　?。?）低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)地點線路的額定電壓；</p><p>　?。?）低壓斷路器的額定電流應(yīng)不小于它所能安裝的最大脫扣器的額定電流；</p><p>　　（4）短路斷流能力應(yīng)不小于線路中最大三相短路電流。</p><p>　　最重要的是斷路器脫扣器中過電流

81、脫扣器和熱脫扣器的選擇。</p><p>　　2. 油泵電機斷路器的選擇</p><p><b>　?。?）計算負(fù)荷：</b></p><p>　　，是用電設(shè)備組（通風(fēng)機、水泵、空壓機及電動機發(fā)電機組）的需要系數(shù)和功率因數(shù)。</p><p><b>　?。?）尖峰電流：</b></p>

82、<p>　　--用電設(shè)備的起動電流；--用電設(shè)備的額定電流；--用電設(shè)備的起動電流倍數(shù)（對鼠籠型電動機一般為5～7，這里取7）</p><p>　?。?）過電流脫扣器動作電流整定：</p><p>　　，為可靠系數(shù)，對動作時間在0.02s以上的斷路器=1.35。所以==1.35×297.5=401.6A</p><p>　?。?）熱脫扣器動作電

83、流的整定：</p><p>　　式中，取1.1，=1.1×33.5=36.85A所以選用 140-CMN-4000 （磁脫扣動作電流：560A ；熱脫扣整定電流范圍：25-40）。輔助觸頭：140－A10</p><p>　　3. 循環(huán)泵電機斷路器的選擇</p><p>　　循環(huán)泵電機的額定功率和額定電流都很小，直接選用140-MN-0400 （磁脫扣動作

84、電流：44A ；熱脫扣整定電流范圍：2.5-4.0）。輔助觸頭：140－A10</p><p>　　4.加熱器及PLC輸入和輸出模板的斷路器選擇</p><p>　　這些設(shè)備的功率和驅(qū)動電流都很小，所計算出來的電流也很小。可直接選擇</p><p>　　140-MN-0400 和 140-MN-0630（磁脫扣動作電流：69A ；熱脫扣整定電流范圍：4.0-6.3）

85、。</p><p>　　輔助觸頭：140－A10</p><p>　　輸入和輸出模板的斷路器：140-MN-0630 和140-MN-0016（磁脫扣動作電流：1.8A ；熱脫扣整定電流范圍：0.1-0.16）</p><p><b>　　3.4接觸器的選擇</b></p><p>　　接觸器是用來接通或切斷電動機或其

86、他負(fù)載主電路的一種控制電器。主要用于控制電動機，電焊機，電容器組等設(shè)備。 接觸器具有強大的執(zhí)行機構(gòu)，大容量的主觸頭及迅速熄滅電弧的能力。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，它能根據(jù)故障檢測元件所給出的動作信號，迅速可靠地切斷電源，并有低壓釋放功能，適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制，與保護電器組合可構(gòu)成各種電磁啟動器，用于電動機的控制及保護。是電力拖動自動控制系統(tǒng)中使用最廣泛的電器元件之一。</p><p>　　3.4.1 接觸器的選擇原

87、則</p><p><b>　　（1）型式的確定</b></p><p>　　接觸器按其分?jǐn)嚯娏鞯姆N類可分為直流接觸器和交流接觸器；按其主觸點的級數(shù)可分為單級，雙級，三級，四級，五級幾種。單、雙級多為直流接觸器。其形式的確定主要是確定極數(shù)和電流種類。電流種類由系統(tǒng)主電流種類確定。三相交流系統(tǒng)中一般選用三級接觸器，當(dāng)需要同時控制中性線時，則選用四極交流接觸器。一般場合下

88、，選用空氣電磁式接觸器；易燃易爆場合應(yīng)選用防爆型及真空接觸器等。</p><p>　?。?）主電路參數(shù)的確定</p><p>　　主電路參數(shù)的確定主要確定額定工作電壓、額定工作電流、額定通斷能力和耐受過載電流能力。額定電壓不得高于接觸器的額定絕緣電壓，額定工作電流也不得高于接觸器在相應(yīng)工作條件下規(guī)定的額定工作電流。額定通斷能力應(yīng)高于通斷時電路中實際可能出現(xiàn)的電流值，耐受過載電流能力也應(yīng)高于

89、電路中可能出現(xiàn)的工作過載電流值。</p><p>　　其中額定電流對于電動機負(fù)載，可按下列經(jīng)驗公式計算：</p><p>　　式中： ——接觸器主觸頭電流/A</p><p>　　——電動機額定功率kW</p><p>　　——電動機額定電壓/V</p><p>　　——經(jīng)驗系數(shù)，一般取1—1.4，這里取1<

90、/p><p>　?。?）控制電路參數(shù)和輔助電路參數(shù)的確定：</p><p>　　接觸器的線圈電壓應(yīng)按選定的控制電路電壓確定。交流接觸器的控制電路電流種類分為交流和直流兩種。一般情況下多用交流，當(dāng)操作頻繁時則常選用直流。接觸器的輔助觸頭種類（常開或常閉）、數(shù)量和組合形式一般應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)控制要求確定，同時應(yīng)注意輔助觸頭的通斷能力和其它額定參數(shù)。</p><p>　　3.4.2

91、 接觸器的計算選擇</p><p>　　本設(shè)計選用的接觸器是西門子公司的產(chǎn)品。</p><p>　?。?）油泵電機用接觸器選擇</p><p>　　Ic=Pn/kUn=22KW/(1x380V)=57.9A</p><p>　　據(jù)此選擇主觸點：100-C60①00</p><p>　　輔助觸點：100-SA01<

92、/p><p>　　線圈：100-C60A10</p><p>　　(2) 循環(huán)泵電機用接觸器選擇</p><p>　　Ic=Pn/kUn=1.5KW/(1x380V)=4.0A</p><p>　　據(jù)此選擇主觸點：100-C09①00</p><p>　　輔助觸點：100-SA01</p><p>

93、　　線圈：100-C09A10</p><p>　　(3) 油加熱器用接觸器選擇</p><p>　　Ic=Pn/kUn=1KW/(1x220V)=4.5A</p><p>　　據(jù)此選擇主觸點：100-C09①00</p><p>　　輔助觸點：100-SA01</p><p>　　線圈：100-C09A10</

94、p><p>　　3.5 其他設(shè)備的選擇</p><p><b>　　1.熔斷器的選擇 </b></p><p>　　熔斷器是一種利用熱效應(yīng)原理工作的電流保護電器。使用時，熔斷器串接于被保護電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路故障時，熔體被瞬時熔斷而分?jǐn)嚯娐?，以達到保護目的。</p><p>　　選擇原則: (1)熔體在線路或電動機正常工作

95、時不應(yīng)熔斷</p><p>　　(2)熔體在電動機啟動時不應(yīng)熔斷</p><p>　　由于本設(shè)計中的熔斷器是保護PLC的輸入模板和輸出模板的，而輸入模板要求的電流很小大約0.1A，輸出模板上電流大約0.4A；在電磁閥較多的模板上達到了8A，給PLC電源模塊供電的選擇1A左右。</p><p><b>　　據(jù)此選型：</b></p>

96、<p>　　輸入模板：RL15-0.5 5個</p><p>　　輸出模板：RL15-15 1個</p><p>　　RL15-2 3個</p><p>　　電源模塊；RL15-4 1個</p><p><b>　　2.加熱器的選擇</b></p><p>　　當(dāng)液壓

97、系統(tǒng)里的油溫低于正常范圍時，需要啟動加熱器加熱。。加熱器選擇了一般的加熱電阻絲。</p><p>　　型號選擇：RJK12</p><p><b>　　3.直流電源的選擇</b></p><p>　　24V/DC電源用來給PLC輸入模塊供電。采用的是亞光電子公司的AC/DC開關(guān)電源，這種電源底面具有散熱和方便與系統(tǒng)外殼連接的功能。</p&

98、gt;<p>　　型號選擇：CKK 220VAC/24VDC</p><p>　　4.電流互感器的選擇</p><p>　　本設(shè)計為了顯示出各臺電動機工作時的電流，采用了電流表顯示。采用的電流表不能直接測量，應(yīng)該串在電流互感器上使用，選擇的電流表的電流應(yīng)該大于測量線路上的電流。</p><p>　　選擇的型號：電流互感器：LMZJ-0.38 電

99、流表：100-AC 100∶5</p><p>　　4變頻器及其配套設(shè)備的選擇</p><p>　　在交流異步電動機的諸多調(diào)速方法中，變頻調(diào)速的性能最好，調(diào)速范圍大，靜態(tài)穩(wěn)定性好，運行效率高。采用通用變頻器對籠型異步電動機進行調(diào)速控制，由于使用方便、可靠性高并且經(jīng)濟、效益顯著，所以逐步得到推廣。</p><p>　　4.1 變頻器的原理及基本控制方式</p&

100、gt;<p>　　1. 異步電動機的同步轉(zhuǎn)速，即旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為: </p><p>　　式中--同步轉(zhuǎn)速(r/min)</p><p>　　--定子頻率(Hz)</p><p><b>　　--磁極對數(shù)</b></p><p>　　而異步電動機的軸轉(zhuǎn)速為</p><p>　　式

101、中s--異步電動機的轉(zhuǎn)差率，</p><p>　　可見,改變異步電動機的供電頻率，可以改變其同步轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)電動機的調(diào)速運行。</p><p>　　2. 由電機理論知道,三相異步電動機定子每相繞組感應(yīng)電動勢的有效值為:</p><p>　　式中 --氣隙磁通在定子每相繞組中感應(yīng)電動勢的有效值</p><p><b>　　--定子

102、頻率</b></p><p>　　--定子每相繞組中串聯(lián)匝數(shù)</p><p>　　--與繞組有關(guān)的結(jié)構(gòu)系數(shù)</p><p>　　若 ，則 ，電動機鐵心未充分利用，同樣的轉(zhuǎn)子電流下，電磁轉(zhuǎn)矩小，電動機的負(fù)載能力下降；</p><p>　　若 ，則 ，電動機鐵心過飽和，導(dǎo)致過大勵磁電流， 下降，效率下降，嚴(yán)重時電

103、機損壞。</p><p>　　所以，要實現(xiàn)變頻調(diào)速，且不損壞電機的情況下充分利用電機的鐵心，應(yīng)保持 不變，即 =常數(shù)。</p><p>　　-- 電機額定頻率 </p><p><b>　　--額定氣隙磁通</b></p><p>　　4.2 變頻器的基本構(gòu)成及其分類</p><p>

104、;　　1. 變頻器的基本構(gòu)成如圖4.1所示，由整流器、中間直流環(huán)節(jié)、逆變器和控制電路組成。分述如下：</p><p>　　1) 整流器：電網(wǎng)側(cè)的變流器是整流器，它的作用是把交流電整流成直流電 。</p><p>　　2) 逆變器：是變頻器的核心技術(shù)。最常見的結(jié)構(gòu)形式是利用六個半導(dǎo)體主開關(guān)器件組成的三相橋式逆變電路，有規(guī)律地控制逆變器中主開關(guān)器件的通與斷，可以得到可變頻率，可變電壓的三相交流

105、電輸出供給電動機。</p><p>　　3) 中間直流環(huán)節(jié)：其作用有三：（1）把整流器側(cè)的整流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娏鳌＃?）將整流側(cè)的脈動直流電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定或平滑的直流電壓。（3）把固定的直流電壓轉(zhuǎn)換為可變的直流電壓。共有兩種接法:如圖4.2(a)(b) 。</p><p>　　4) 控制電路：控制電路常由運算電路、檢測電路、控制信號的輸入、輸出電路和驅(qū)動電路等構(gòu)成。其主要任務(wù)是完成對逆變器的

106、開關(guān)控制、對整流器的電壓控制以及完成各種保護功能等。控制方法可以采用模擬控制或數(shù)字控制。</p><p>　　圖4.1 變頻器的基本構(gòu)成</p><p>　　(a) 插入交流電抗器 (b) 插入直流電抗器</p><p>　　圖4.2 變頻器中間直流環(huán)節(jié)的兩種接法</p><p><b>　　2. 變頻

107、器的分類</b></p><p>　　(1) 按變頻器交換環(huán)節(jié)：可分為交-交和交-直-交變頻器兩種形式。交-交變頻器可將工頻電流直接變換成頻率、電壓均可控制的交流，又稱直接式變頻器。交-交變頻器無中間環(huán)節(jié)，一次換能，變頻效率高，可調(diào)頻率窄，電網(wǎng)功率因數(shù)低。主要用于容量大，低速拖動場合。交-直-交變頻器則是把工頻交流電通過整流器變成直流電，然后再把直流電變換成頻率、電壓均可控制的交流電，它又稱為間接式變

108、頻器。兩次換能，效率較低，低頻低壓時功率因數(shù)較低，采用PWM方式調(diào)壓，功率因數(shù)高。所用器件少，可用于各種電力拖動裝置，穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源和不間斷電源。</p><p>　　(2) 按直流環(huán)節(jié)儲能方式：分為電壓源型和電流源型。電壓源型直流回路濾波環(huán)節(jié)屬于大電容濾波，輸出電流波形為矩形波或階梯型，調(diào)速動態(tài)響應(yīng)較慢。適用于多電機拖動，穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源。電流源型屬于大電感濾波，輸出交流電流為矩形波或階梯型。，調(diào)速動態(tài)響應(yīng)快，適用于

109、單電機拖動，可逆拖動場合。</p><p>　　4.3變頻器基本參數(shù)的調(diào)試及其選擇</p><p><b>　　1. 基本參數(shù)調(diào)試</b></p><p><b>　　1) 加減速時間</b></p><p>　　加速時間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時間，減速時間是指從最大頻率下降到0所需的時

110、間。通常用頻率設(shè)定信號上升、下降來確定加減速時間。在電動機加速時必須限制頻率設(shè)定的上升率以防止過電流，減速時則限制下降率以防止過電壓。</p><p><b>　　2) 轉(zhuǎn)矩提升</b></p><p>　　又叫轉(zhuǎn)矩補償，是為補償因電動機定子繞組電阻所引起的低速時轉(zhuǎn)矩降低，而把低頻率范圍U/F增大的方法。設(shè)定為自動時，可使加速時的電壓自動提升以補償起動轉(zhuǎn)矩，使電動機加