2022年通风机监控系统 2.pdf

唐 山 学 院电气控制课程 设 计题目通风机监控系统系 (部) 信息工程系班级 09电本 2 班姓名刘聪学号 4090208224 指导教师吴铮马壮2012 年 7 月 2 日至 7 月 6 日共 1 周2012年 6 月 29 日课程设计成绩评定表出勤情况出勤天数缺勤天数成出勤情况及设计过程表现（20 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - 绩评定课设答辩（ 20 分）设计成果（ 60 分）总成绩（ 100分）提问（答辩）问题情况综合评定指导教师签名：年月日电气控制课程设计任务书名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - 一、设计题目、内容及要求设计题目： 通风机监控系统设计内容 ：某一生产设备（如油漆涂装生产线），在进行运行时要求有送风系统，通过风力把未喷到零件表面上的漆雾从空中带走或压入循环流动的水中而带走。此送风系统由三台电动机控制，每台电动机可单独工作也可同时工作。设计要求：1、每台电机均为10kw，要求全压起动，单方向旋转；2、每台电机应有相应的保护措施和总停控制；3、电动机工作时要求有运行指示。若只有一台电机在运行，则绿灯亮； 若有两台电机在运行，则黄灯亮；若三台同时运行，则白灯亮；若三台电机均不工作，则红灯以亮一秒停一秒的方式不停地闪烁；4、系统要求有电源指示，电流指示及电压指示。二、设计原始资料三台交流异步电机三、要求的设计成果（课程设计说明书、设计实物、图纸等）课程设计说明书，CAD 原理图四、进程安排周一至周三按照题目要求进行设计。周四撰写课程设计说明书；周五课程设计答辩。五、主要参考资料工业电气控制技术吕厚余机械工业出版社指导教师（签名）：教研室主任（签名）：目录一 前言 . 1 1.1 AutoCAD 简介 . 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - 1.1.1 AutoCAD软件的特点 . 1 1.2 设计任务与要求 . 1 1.2.1 设计任务 . 1 1.2.2 设计要求 . 1 二电气控制线路设计 . 2 2.1 设计过程中应遵循的原则 . 2 2.2 设计思路与元件 . 2 2.3 主电路的设计 . 3 2.4 控制电路和指示电路的设计 . 3 2.4.1绿灯常亮的程序设计 . 3 2.4.2.黄灯常亮的程序设计 . 4 2.4.3.白灯常亮的程序设计 . 4 2.4.4.红灯闪烁的程序设计 . 4 2.4.5控制电路和指示电路原理图设计. 5 2.5 总体电路工作原理 . 5 三 元件 . 8 四 总结与体会 . 9 五、参考文献 . 10 六 附录 . 11 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书1 一 前言1.1 AutoCAD 简介AutoCAD （Auto Computer Aided Design）是由美国Autodesk 欧特克公司于二十世纪八十年代初为微机上应用CAD技术（ Computer Aided Design，计算机辅助设计）而开发的计算机绘图软件包，经过不断的完善，现已经成为国际上广为流行的绘图工具。1.1.1 AutoCAD 软件的特点1 具有完善的图形绘制功能。2 有强大的图形编辑功能。3 可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。4 可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。5 支持多种硬件设备。6 支持多种操作平台。7 具有通用性、易用性，适用于各类用户此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD 设计中心（ ADC ）、多文档设计环境（ MDE ）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能，从而使AutoCAD系统更加完善。1.2 设计任务与要求1.2.1 设计任务某一生产设备（如油漆涂装生产线） ，在进行运行时要求有送风系统，通过风力把沫喷到零件表面上的漆雾从空中带走或压入循环流动的水中而带走。此送风系统有三台电动机控制，每台电动机可单独工作也可同时工作。1.2.2 设计要求1、每台电机均为 10KW ，要求全压启动，单方向旋转; 2、每台点击应有相应的保护措施和总停控制；3、电动机工作时要求有运行指示，若只有一台电机在运行，则绿灯亮；若有两台电机在运行，则黄灯亮；若三台同时运行，则白灯亮；若三台电机均不工作，则红灯以亮一秒停一秒的方式不停的闪烁；4、系统要求有电源指示，电流指示及电压指示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书2 二电气控制线路设计2.1 设计过程中应遵循的原则1、最大限度满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求。生产机械和生产工艺对电气控制系统的要求是电气设计的依据，这些要求常常以工作循环图、执行元件动作节拍表、检测元件状态表等形式提供。对于有调速要求的场合，还应给出调速技术指标。其他如起动、转向、制动、照明、保护等要求，应根据生产需要充分考虑。2、在满足控制要求的前提下，设计方案应力求简单、经济合理，不要盲目追求高指标，造成不必要的高投资。3、妥善处理机械与电气关系。很多生产机械是采用机电结合控制方式来实现控制要求的，要从工艺要求、制造成本、结构复杂性、使用和维护等方面协调处理好二者关系。4、正确合理地选用电器元件，以实用为原则。选用新型号电器可以提高可靠性，减小体积，尽可能不要选用旧型号电器。5、确保电气设备安全性、可靠性高，兼顾设备使用和维护方便。2.2 设计思路与元件根据设计任务及要求， 设计绘制电气控制原理图。 电气控制原理图又分为主电路，控制和指示电路。主回路设计需要一个空气开关, 三台电动机，三个接触器，三个热继电器（过载保护） ，一个电压表，一个电流表，一个指示灯。控制回路需要七个按钮（四个常闭，三个常开） ，俩个熔断器。指示回路需要四个指示灯（红.绿. 黄） ，两个时间继电器（ 220V） 。考虑到触点，还需要三个中间继电器（220V） 。表一 主电路及控制电路所需的主要器件代 号名 称数量M KM FR QS FU 电动机交流接触器热继电器三刀开关熔断器3 3 3 1 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书3 KA SB HL KT 中间继电器按钮指示灯时间继电器3 7 4 2 2.3 主电路的设计每台电动机可单独工作也可同时工作，要求全压启动， 单方向旋转， 每台电机应有相应的保护措施和总停控制。主电路采用电压 380V ，控制电路电压 220V.使用空气开关或刀开关加熔断器做电源开关，用接触器来控制电机接通电源，热继电器做过载保护。电路图如下：图 1 主电路2.4 控制电路和指示电路的设计逻辑设计法：设：三台通风机为A.B.C, 绿灯为 F1，黄灯为 F2，白灯为 F3,红灯为 F4，令开机为“ 1” ，停机“ 0” 。 灯亮为“ 1” ，不亮为“ 0” 。2.4.1 绿灯常亮的程序设计真值表 1：A B C F1 0 0 0 1 1 0 1 1 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书4 1 0 0 1 2.4.2. 黄灯常亮的程序设计真值表 2：A B C F2 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 2.4.3. 白灯常亮的程序设计真值表 3：A B C F3 1 1 1 1 2.4.4. 红灯闪烁的程序设计真值表 4：A B C F4 0 0 0 1 KT2KT1KT1KT2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书5 图 2 红灯亮一秒，停一秒线路通电后，常闭触点 KT2和线圈 KT1同时得电，常开触点 KT1延时 1S闭合，常开触点 KT1闭合后，指示灯和线圈KT2同时得电，指示灯亮，常闭触点KT2延时1S断开，线圈 KT1失电，闭合后的常开触点KT1瞬间断开，指示灯和线圈KT2同时失电，指示灯灭，断开的常闭触点KT2瞬间闭合，常闭触点KT2和线圈 KT1再次得电，常开触点 KT1延时 1S闭合，常开触点 KT1闭合后，指示灯和线圈KT2同时得电，指示灯亮 , 如此循环实现红灯亮一秒，停一秒。2.4.5 控制电路和指示电路原理图设计按钮 SB1为总停， SB2 、SB4 、SB6分别作三台电动机的停止按钮，SB3 、SB5 、SB7分别作三台电动机的启动按钮，且用接触器的辅助常开触点并联启动按钮起自锁作用。图 3 控制和指示电路原理2.5 总体电路工作原理首先合上三刀开关QS,控制电路通电（电源指示灯亮，电压表指示220V，电流表指示）红灯亮一秒，停一秒。按下SB1后，KM1自锁，电动机 M1启动，绿灯亮。按下 SB4 ，KM2自锁，电动机M2启动，绿灯灭，黄灯亮。按下SB6 ，KM3自锁，电动机 M3启动，黄灯灭，白灯亮。按下总停SB1后，红灯亮一秒，停一秒。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书6 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书8 三 元件低压断路器 QS ： 又称自动空气开关， 除了断开电路的作用外， 还具有电流过载、欠压、短路保护的作用。熔断器 FU1和 FU2主要用于短路保护。热继电器 FR1 、FR2 、FR3主要用于电机过载保护。交流接触器 KM1 、KM2 、KM3自身还具有零压和欠压保护的功能。中间继电器 KA1 、KA2 、KA3 ：在结构上是一个电压继电器，是用来转换控制信号的中间元件。它输入的是线圈的通电断电信号，输入信号为触点的动作。其触点数量较多，各触点的额定电流相同。中间继电器通常用来放大信号，增加控制电路中控制信号的数量，以及作为信号传递、连锁、转换以及隔离用。控制按钮 ：是一种结构简单，应用广泛的主令电器，是一种用来短时接通/ 断开小电流控制电路的主令电器。表二元件功能详解元件功能SB1 SB2 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 KM1 KM2 KM3 绿灯黄灯白灯红灯总停车M1停车M1启动M2停车M2启动M3停车M3启动控制 M1 控制 M2 控制 M3 一台电机运行二台电机运行三台电机运行三台电机不运行名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书9 四 总结与体会本次课程设计不仅巩固了我们的所学知识，更主要的是锻炼了我们的操作及绘图能力，让我深深地体会到了作为一名电气工程及其自动化专业学生在以后的工作中所必须具备的严谨的工作态度。同时，本次课程设计又让我对自己有了一个更加全面的认识，认识到了自己擅长于什么又缺少什么，发现自己在很多地方的不足，这将有利于我在以后的学习中，取长补短，目标更加明确。在刚开始绘图时，确实遇到了很多困难，原因在于很多绘图元件都找不到，特别是一些不常用的，往往都在一些很隐秘的地方，还有一些细节如果不去查书或是问同学一般很难找出来。通过电气控制技术的课程设计实践，使我们掌握了电气控制系统的设计方法、电气器件的选用，同时它也锻炼了我的耐心。我还觉悟到从学生时代起，就要养成良好的绘图习惯，在练习中慢慢去熟练，掌握绘图的技巧，对那些最常用的绘图元件要做到能信手拈来。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书10 五、 参考文献1 张凤池，曹荣敏 . 现代工厂电气控制 M. 北京：机械工业出版社， 2006 2 李海军，刘宇 . 电气控制技术课程设计指导书M. 北京: 清华大学出版社 ,20053 黄智伟 . 全国大学生电子设计竞赛训练教程M. 北京：电子工业出版社， 2004 4 吴晓君 . 电气控制与可编程控制器应用M. 北京：中国建材出版社，2003 5 郑萍. 现代电气控制技术 M. 重庆：重庆大学出版社， 2004 6 吕厚余，邓力 . 工业电气控制技术 M. 北京：清华大学出版社，2002 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 15 页 - - - - - - - - - 课 程 设 计 说 明 书11 六 附录名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - -