粉煤灰螺旋送料控制系統(tǒng)畢業(yè)設計論文

1、<p>　　摘 要 </p><p>　　粉煤灰螺旋送料控制系統(tǒng)設計，是我們根據攪拌站在工作過程中，螺旋輸送機工作情況來設計的一套系統(tǒng)。在混凝土攪拌站中所使用的粉煤灰是由螺旋輸送機來輸送的，通過控制螺旋葉片的旋轉、停止，達到對粉狀物料上料的控制。因此我們在

2、設計程序、選擇電氣元件中將做多方面的考慮。電機的大小、電器控制系統(tǒng)元件的大小、哪怕是開關都將直接影響攪拌站的工作進程。機械的心臟。電器系統(tǒng)我們采用PLC智能控制。這種控制方法主要的目的是使粉煤灰輸送的控制發(fā)放簡化，工作穩(wěn)定，使生產成本降低。</p><p>　　此次課程設計主要是圍繞HZS180型攪拌站LS粉煤灰螺旋輸送機送料控制系統(tǒng)的電路設計來進行的。</p><p>　　關鍵詞：螺旋送

3、料機；電氣元件；電動機</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 引言4</b></p><p>　　第2章 螺旋送料機5</p><p>　　2.1螺旋送料機產品概述5</p><p>　　2.1.1 螺旋送料機作用5</

4、p><p>　　2.1.2 螺旋送料機結構特點5</p><p>　　2.1.3螺旋送料機工作原理6</p><p>　　2.2螺旋送料器啟動原理6</p><p>　　2.3 PLC基本組成及工作原理8</p><p>　　2.3.1 PLC的基本結構8</p><p>　　2.3.2

5、PLC工作原理8</p><p>　　第3章 元器件選型9</p><p>　　3.1 三相異步電動機的選型9</p><p>　　3.1.1 電動機容量的選擇9</p><p>　　3.1.2 電動機種類的選擇10</p><p>　　3.1.3 電動機結構型式的選擇10</p><p

6、>　　3.1.4 電動機額定電壓的選擇10</p><p>　　3.1.5 電動機額定轉速的選擇10</p><p>　　3.1.6 電動機功率計算11</p><p>　　3.3 交流接觸器選型12</p><p>　　3.4 斷路器選型13</p><p>　　3.5 熱繼電器選型14</p

7、><p>　　3.5.1 熱繼電器作用14</p><p>　　3.5.2 類型選擇14</p><p>　　3.5.3熱繼電器額定電流選擇15</p><p>　　第4章 電氣接線圖16</p><p><b>　　總 結17</b></p><p><b&

8、gt;　　致 謝18</b></p><p><b>　　參考文獻19</b></p><p>　　第1章 引言 </p><p>　　隨著我國經濟建設的飛速發(fā)展，工程機械行業(yè)也發(fā)展起來,混凝土拌站如雨后春筍般紛紛建立起來,而對混凝土攪拌站的控制技術要求也越來越

9、高工程機械的性能、自動化程度與經濟性直接影響到施工工藝的好壞，而工程機械的電氣與電子控制系統(tǒng)的質量與性能的優(yōu)劣又直接影響到工程機械的動力性、經濟性、可靠性、施工質量、生產效率、及使用壽命。電氣與電子控制系統(tǒng)已經成為現代工程機械的重要組成部分，同時也是評價現代工程機械技術水平高低的一個重要依據。隨著對產品性能要求的不斷提高，電子控制系統(tǒng)在工程機械中所占比重越來越大，功能越來越強，控制系統(tǒng)的復雜程度及智能化水平也越來越高。</p>

10、;<p>　　三一牌商品混凝土攪拌站外觀設計新穎，國內首創(chuàng)主樓箱式除塵系統(tǒng)，完美地解決了除塵和攪拌主機內負壓的問題；根據流體力學與摩擦學成果研制開發(fā)的雙臥軸攪拌機，性能穩(wěn)定，可靠性高；采用可編程控制器自動控制，利用工控機實現管理功能，用雙顯示屏同時顯示動態(tài)模擬和數據管理,主要型號有：HZS60、HZS90、HZS120、HZS180、HZS240、HZS360。</p><p>　　在混凝土攪拌站中

11、輸送系統(tǒng)主要包括骨料輸送和粉料的輸送，下面我們針對HZS180粉煤灰螺旋送料控制系統(tǒng)進行分析。</p><p><b>　　第2章 螺旋送料機</b></p><p>　　2.1螺旋送料機產品概述</p><p>　　2.1.1 螺旋送料機作用</p><p>　　螺旋送料機俗稱絞龍，螺旋送料機是一種利用螺旋葉片的旋轉,

12、推動散料延著料槽向前運動的輸送設備,適宜于輸送粉狀,顆粒狀和小塊物料,它的結構簡單、橫截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中間裝料和卸料，輸送方向可逆向，也可同時向相反兩個方向輸送。輸送過程中還可對物料進行攪拌、混合、加熱和冷卻等作業(yè)。通過裝卸閘門可調節(jié)物料流量。但不宜輸送易變質的、粘性大的、易結塊的及大塊的物料。輸送過程中物料易破碎，螺旋及料槽易磨損。單位功率較大。使用中要保持料槽的密封性及螺旋與料槽間有適當的間隙。<

13、;/p><p>　　圖2.1 螺旋送料機結構圖</p><p>　　2.1.2 螺旋送料機結構特點</p><p>　　1 、螺旋軸與吊軸承、頭、尾軸聯接均采用嵌入舌式，安裝、拆卸不需軸向移動，維修方便。芯軸長、吊掛少，故障點少 ； </p><p>　　2 、采用變徑結構，增大吊軸承處容積，避免吊軸承與物料接觸，吊軸承壽命可達兩年以上； <

14、;/p><p>　　3 、各傳動部位均采用浮動連接方式，吊軸承為萬向節(jié)結構，使螺旋體，吊軸承和尾部總成形成一個整體旋浮體，在一定范圍內可隨輸送阻力自由旋轉避讓，不卡料，不堵料； </p><p>　　4 、頭尾軸承座均在殼體外，所有軸承采用多層密封和配合密封技術。</p><p>　　2.1.3螺旋送料機工作原理</p><p>　　物料從進料口

15、加入，當轉軸轉動時，物料受到螺旋葉片法向推力的作用。該推力的徑向分力和葉片對物料的摩擦力，有可能帶著物料繞軸轉動，但由于物料本身的重力和料槽對物料的摩擦力的緣故，才不與螺旋葉片一起旋轉，而在葉片法向推力的軸向分力作用下，沿著料槽軸向移動。</p><p>　　2.2螺旋送料器啟動原理</p><p>　　將斷路器QF6調至ON狀態(tài)，當按下按鈕開關S37時，輸入信號I12.5給PLC，PLC

16、通過程序內部運行，輸出Q8.6,接通粉煤灰螺旋送料器電源后，使KM6接觸器線圈得電，KM6主電路接通，電機啟動；松開按鈕開關S37時，KM6接觸器線圈失電，KM6主電路斷開，電機停止運行。</p><p>　　圖2.2 電動機啟動電路圖</p><p>　　圖2.3 PLC控制原理圖</p><p>　　圖2.4 PLC控制原理圖</p><p&

17、gt;　　2.3 PLC基本組成及工作原理</p><p>　　2.3.1 PLC的基本結構</p><p>　　圖 2.3 PLC基本結構</p><p>　　2.3.2 PLC工作原理</p><p>　　PLC采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的工作方式；</p><p>　　1．每次掃描過程，集中采集輸入信號，集中對輸

18、出信號進行刷新。</p><p>　　2．輸入刷新過程，當輸入端口關閉時，程序在進行執(zhí)行階段時，輸入端有新狀態(tài)，新狀態(tài)不能被讀入。只有程序進行下一次掃描時，新狀態(tài)才被讀入。</p><p>　　3．一個掃描周期分為輸入采樣，程序執(zhí)行，輸出刷新。</p><p>　　4．元件映象寄存器的內容是隨著程序的執(zhí)行變化而變化。</p><p>　　5．

19、掃描周期的長短由三條決定。（1）CPU執(zhí)行指令的速度（2）指令本身占有的時間（3）指令條數，現在的PLC掃描速度都是非?？?。</p><p><b>　　第3章 元器件選型</b></p><p>　　圖3.1 三相異步電機 </p><p>　　3.1 三相異步電動機的選型</p><p>　　3.1.1 電動機容量

20、的選擇</p><p>　　1)電動機的起動轉矩應大于生產機械的負載轉矩；</p><p>　　2)電動機在運行時溫升不超過其容許值；</p><p>　　3)電動機應具有一定的過載能力。即電動機的最大轉矩必須大于生產機械的最大轉矩，以保證在短時過載情況下能繼續(xù)運行。</p><p>　　3.1.2 電動機種類的選擇</p>&

21、lt;p>　　對調速，啟動性能要求不高的一般生產機械中，如機床、水泵、通風機、家用電器等，應優(yōu)先采用籠型異步電動機。</p><p>　　在啟、制動頻繁且啟動轉矩較大，并要求有一定調速的生產機械， 如起重機、提升機等，可采用繞線式異步電動機。</p><p>　　3.1.3 電動機結構型式的選擇</p><p>　　電動機的安裝型式有臥式和立式兩種。一般情況下

22、用臥式，特殊情況用立式。</p><p>　　3.1.4 電動機額定電壓的選擇</p><p>　　電動機額定電壓選擇的原則應與供電電網或電源電壓一致。</p><p>　　一般工廠企業(yè)低壓電網為380V。中小型異步電動機都是低壓的，額定電壓為380/220V（Y/△接法），或220/380V（△/Y接法）及380/660 V（△/Y接法）三種。</p>

23、<p>　　一般情況下，電動機額定功率＜100kW，選用380V； </p><p>　　電動機的外殼防護形式有開啟式、防護式、封閉式及防爆式幾種。由于水泥螺旋輸送機的工作環(huán)境是常溫,有灰塵，選擇封閉式。</p><p>　　3.1.5 電動機額定轉速的選擇</p><p>　　對于經常啟動、制動和反轉的生產機械，選擇額定轉速時則應主要考慮縮短啟、制動

24、時間以提高生產效率。啟、制動時間的長、短主要取決于電動機的飛輪矩和額定轉速，應選擇較小的飛輪矩和額定轉速。</p><p>　　3.1.6 電動機功率計算</p><p>　　螺旋給料機的功率主要取決于被輸送物料的特性、給料機的長度和速度，其值等于在規(guī)定的速度下移動物料所需功率和克服給料機運動部件摩擦阻力所需功率的總和，即</p><p>　　P =Pm +Pf

25、 （3.1）</p><p>　　式中：P———給料機所需的總功率，W；</p><p>　　Pm———在規(guī)定速度下給料機移動物料所需的功率，W；</p><p>　　P f———給料機克服運動部件摩擦阻力所需的功率，W。</p><p>　　克服摩擦的功率Pf 與給料機長度及直徑以及螺旋軸的轉速

26、有關，其值可用下面的經驗公式求得：</p><p>　　Pf =75.7LND1.7 （3.2）</p><p>　　式中：L———給料機的長度，m。</p><p>　　在規(guī)定的速度下移動物料所需的功率Pm 可用下列經驗公式求得：</p><p>　　Pm=FsFmQmgL

27、 （3.3）</p><p>　　式中：Fs———螺旋形式系數：標準螺旋葉片值為1，裝載率為45%時鋸齒或帶狀螺旋葉片值為1.2，裝載率為45%時折角螺旋葉片值為1.7，每個螺距帶一個混合槳的螺旋葉片值為1.3，每個螺距帶2 個混合槳的螺旋葉片值為1.6；</p><p>　　Fm ———物料系數：干鋸木屑1.4，3.0，煤2.0；g———重力加速度。</p>

28、;<p>　　此外，在一般工程實踐中要考慮超載的可能和傳動效率的影響，因此，電機功率的最終大小應由下式來表示：</p><p>　　P=（Pm+ Pf）F0 /# （3.4）</p><p>　　式中：F0———超載系數，一般為1.1~1.2；</p><p>　　#———傳動效率，一般為0.85~0.95。

29、 </p><p>　　根據上述原則與計算，選用HZS180攪拌站粉煤灰送料機的電機選擇輸入電壓為380V的低壓中型電動機,采用繞線轉子的臥式電動機.它的額定功率為15KW ，采用額定電壓為380V。</p><p><b>　　電流計算公式：</b&

30、gt;</p><p>　　I=P/1.732UcosΦ （3.5）</p><p>　　cosΦ不是定值，與負荷率，負荷率越高，定值越大，在不清楚時，以0.8計算。</p><p>　　算出額定電流I的值，然后根據電流I 查電氣手冊選取與電流值相匹配的其它電氣元件。同時注意匹配電氣元件的額定電壓。</p>&l

31、t;p>　　3.3 交流接觸器選型</p><p>　　此類負載下接觸器的接通電流與分斷電流均為2.5倍電動機的額定電流Ie。即AC－2使用類別，一般選用轉動式交流接觸器較合適。因為其電壽命比直動式的高，而且便于維修。選用時可按電動機額定電流查表即可。（注意：每小時操作循環(huán)次數較高的場合，不宜選用CJ12B）。也可選用直動式交流接觸器，但其電壽命不如轉動式。AC－3電壽命為 120萬的直動式接觸器，在AC－

32、2使用，其電壽命約為十萬次左右。</p><p>　　主觸頭額定電流由下面經驗公式計算：</p><p>　　Imc=      PN X 10&sup3； -----------------KUN （3.6）</p><p>　　式中 Imc —— 主觸頭額定

33、電流，A；</p><p>　　PN —— 被控制的電動機額定功率，KW；</p><p>　　K —— 常數，一般取1—1.4；</p><p>　　UN —— 電動機的額定電壓，V。</p><p>　　實際選擇時，接觸器的主觸頭額定電流大于上式計算值。</p><p>　　圖3.2 交流接觸器</p>

34、<p><b>　　3.4 斷路器選型</b></p><p>　　低壓斷路器(曾稱自動開關)是一種不僅可以接通和分斷正常負荷電流和過負荷電流，還可以接通和分斷短路電流的開關電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護功能，如過負荷、短路、欠壓和漏電保護等。低壓斷路器可以手動直接操作和電動操作，也可以遠方遙控操作。 斷路器的選用 ：額定電流在600A以下，且

35、短路電流不大時，可選用塑殼斷路器；額定電流較大，短路電流亦較大時，應選用萬能式斷路器。一般選用原則為： (1)斷路器額定電流≥負載工作電流； (2)斷路器額定電壓≥電源和負載的額定電壓； (3)斷路器脫扣器額定電流≥負載工作電流； (4)斷路器極限通斷能力≥電路最大短路電流； (5)線路末端單相對地短路電流/斷路器瞬時(或短路時)脫扣器整定電流≥1.25； (6)斷路器欠電壓脫扣器額定電壓=線路額定電壓。</p>

36、<p><b>　　圖3.3 斷路器</b></p><p>　　3.5 熱繼電器選型</p><p><b>　　圖3.4 熱繼電器</b></p><p>　　3.5.1 熱繼電器作用</p><p>　　熱繼電器是用于電動機或其它電氣設備、電氣線路的過載保護的保護電器。</

37、p><p>　　電動機在實際運行中，如拖動生產機械進行工作過程中，若機械出現不正常的情況或電路異常使電動機遇到過載，則電動機轉速下降、繞組中的電流將增大，使電動機的繞組溫度升高。若過載電流不大且過載的時間較短，電動機繞組不超過允許溫升，這種過載是允許的。但若過載時間長，過載電流大，電動機繞組的溫升就會超過允許值，使電動機繞組老化，縮短電動機的使用壽命，嚴重時甚至會使電動機繞組燒毀。所以，這種過載是電動機不能承受的。熱

38、繼電器就是利用電流的熱效應原理，在出現電動機不能承受的過載時切斷電動機電路，為電動機提供過載保護的保護電器。</p><p>　　3.5.2 類型選擇</p><p>　　一般情況下，可選用兩相結構的熱繼電器，但當三相電壓的均衡性較差，工作環(huán)境惡劣或無人看管的電動機，宜選用三相結構的熱繼電器。對于三角形接線的電動機，應選用帶斷相保護裝置的熱繼電器。</p><p>

39、　　3.5.3熱繼電器額定電流選擇</p><p>　　熱元件的額定電流應略大于電動機額定電流。當電動機啟動電流為其額定電流的6倍及啟動時間不超過5S時，熱無件的整定電流調節(jié)到等于電動機的額定電流；當電動機的啟動時間較長、拖動沖擊性負載或不允許停車時，熱元件整定電流調節(jié)到電動機額定電流的1.1～1.15倍。</p><p>　　保護長期工作或間斷長期工作的電動機時熱繼電器的選用計算方法是：

40、    (1)一般情況下，按電動機的額定電流選取，使熱繼電器的整定值為(0．95—1．05)IN，IN為電動機的額定工作電流)，或選取整定范圍的中值為電動機的額定工作電流。    (2)保護Y—Δ起動電動機，當熱繼電器的3個熱元件分別串接在Δ聯結的各相繞組內，熱繼電器的整定電流應按電動機的額定電流整定。 </p><p><b>　　第4章 電氣接

41、線圖</b></p><p>　　圖4.1 KM6接線圖</p><p>　　圖4.2 QF6接線圖</p><p><b>　　總 結</b></p><p>　　在做本次課程設計的過程中，我感觸最深的當屬查閱大量的資料了，為了讓自己的設計更加完善，查閱資料是十分必要的，同時也是必不可少的。</p&

42、gt;<p>　　課程設計結束了可以說得是苦多于甜，但是學到了很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。</p><p>　　在這次的課程設計中不僅

43、檢驗了我所學習的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設計過程中，與同學分工設計，和同學們相互探討，相互學習，相互監(jiān)督。學會了合作，學會了運籌帷幄，學會了寬容，學會了理解，也學會了做人與處世。課程設計是我們專業(yè)課程知識綜合應用的實踐訓練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設計，學會腳踏實地

44、邁開這一步，為我們明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時間過得真得很快，閉上眼睛可以瞬間調出第一天去總部的記憶來，每一個場景細致可觸。睜開眼睛，實訓結束卻已經近在眼前了，每一顆時光都心有留戀，深深的印在了我的心里。</p><p>　　在這一個月里，程老師和郭老師兩位老

45、師不僅在電氣裝配這個學業(yè)上給我了精心指導，同時還在思想上給了我無微不至的關懷，你們在忙碌的教學工作中擠出時間來審查、修改我的課題設計。在這一個月里，有了你們的支持、鼓勵和幫助，我才能充實的度過。這次實訓我得到了很多老師和同學的幫助，其中我們的指導老師郭老師和程老師對我的關心和支持尤為重要。每次遇到難題,我最先做的就是向兩位指導老師尋求幫助。</p><p>　　這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多專業(yè)知