發(fā)布時(shí)間：2023-02-14 12:18:28
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
【關(guān)鍵字】屏蔽門控制系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)技術(shù)
中圖分類號(hào)：TM921.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
一、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)、基本構(gòu)成以及運(yùn)行模式
1、地鐵控制門系統(tǒng)
地鐵屏蔽門系統(tǒng)是一個(gè)典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,包塊機(jī)械和電氣控制部分，其沿站臺(tái)邊緣布置，將車站站臺(tái)與行車隧道區(qū)域隔離開(kāi)，降低車站空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。同時(shí)減少了列車運(yùn)行噪音和活塞風(fēng)對(duì)車站的影響，防止人員跌落軌道產(chǎn)生意外事故，為乘客提供了舒適、安全的候車環(huán)境，提高了地鐵的服務(wù)水平。
2、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成
地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)的基本組成包括硬件組成和軟件組成。其硬件組成主要包括就地控制盤LCB、中央接口盤PSC、車站緊急控制盤PEC、配電屏、驅(qū)動(dòng)ups、控制ups、蓄電池屏、、屏蔽門狀態(tài)報(bào)警盤、屏蔽門操作控制開(kāi)關(guān)等。軟件組成主要包括電機(jī)控制、門寬參數(shù)自學(xué)習(xí)系統(tǒng)、障礙物檢測(cè)系統(tǒng)、防擠壓系統(tǒng)、開(kāi)門程序控制系統(tǒng)、關(guān)門程序控制系統(tǒng)、總線控制系統(tǒng)等。如圖：
3、屏蔽門控制系統(tǒng)運(yùn)行模式
正常運(yùn)行模式分為兩種：
(1)在列車配備自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的情況下，來(lái)自系統(tǒng)級(jí)(列車信號(hào)系統(tǒng))的控制。
(2)在列車無(wú)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的情況下，信號(hào)系統(tǒng)發(fā)出“列車占位”信號(hào)，由授權(quán)的操作人員在站臺(tái)控制面板(PSL)上控制屏蔽門的操作為站臺(tái)級(jí)控制的正常運(yùn)行模式。
3．2非正常運(yùn)行模式
(1)故障運(yùn)行模式
在以下故障情況發(fā)生時(shí)，進(jìn)入故障運(yùn)行模式：
a.滑動(dòng)門關(guān)閉時(shí)探測(cè)到障礙物。
b.列車超過(guò)允許停車精度，列車門與滑動(dòng)門錯(cuò)位。
c.個(gè)別滑動(dòng)門不能打開(kāi)。
d.控制系統(tǒng)發(fā)生故障。
(2)緊急工作模式
在以下故障情況發(fā)生時(shí)，進(jìn)入緊急工作模式：
a.列車在隧道罩發(fā)生火災(zāi)。
b.車站內(nèi)發(fā)生火災(zāi)。
c.其它以外突況。
(3)測(cè)試工作模式
當(dāng)系統(tǒng)安裝或維修時(shí)采用的工作模式。
二、地鐵屏蔽門控制系統(tǒng)功能及其作用
電氣設(shè)計(jì)中采用控制部分和監(jiān)視部分分開(kāi)，其中控制部分采用硬線連接，監(jiān)視部分采用總線連接。
1、控制功能。在任何運(yùn)行模式中，接收上級(jí)發(fā)來(lái)的各種命令，上報(bào)信息以及對(duì)各屏蔽門單元進(jìn)行自動(dòng)控制，完成相應(yīng)的動(dòng)作。
2、監(jiān)視功能。具有監(jiān)視功能的設(shè)備包括兩部分：中央接口盤(PSC)和遠(yuǎn)方報(bào)警盤(PSA)。主要完成站臺(tái)每側(cè)屏蔽門單元相關(guān)信息的集成，主要有以下功能：（1）收集系統(tǒng)測(cè)試(PST)、手動(dòng)解鎖、就地控制(LCB)、車站緊急操作裝置(PEC)、站臺(tái)控制PSL的狀態(tài)信息；（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線通信收集全部門控單元(DCU)信息；（3）允許對(duì)DCU參數(shù)進(jìn)行修改；（4）存儲(chǔ)屏蔽門故障診斷信息以及正常系統(tǒng)運(yùn)行記錄；（5）收集驅(qū)動(dòng)電源信息。
3、屏蔽門控制系統(tǒng)作用
從屏蔽門控制系統(tǒng)的作用的角度來(lái)講，屏蔽門系統(tǒng)的控制分就地級(jí)控制、站臺(tái)級(jí)控制、列車信號(hào)系統(tǒng)級(jí)控制、火災(zāi)模式級(jí)控制。就地級(jí)控制是每個(gè)活動(dòng)門模塊可以獨(dú)自機(jī)械，電氣操作；站臺(tái)級(jí)控制，列車信號(hào)系統(tǒng)級(jí)控制，火災(zāi)模式級(jí)控制都是通過(guò)PSC里的繼電器控制活動(dòng)門模塊的運(yùn)行，PSC是根據(jù)各級(jí)控制發(fā)出的命令對(duì)活動(dòng)門模塊進(jìn)行操作、監(jiān)視，是各級(jí)控制的集合體。優(yōu)先級(jí)是就地級(jí)，其次是火災(zāi)模式級(jí)，然后是站臺(tái)級(jí)，最后是列車信號(hào)系統(tǒng)級(jí)?；馂?zāi)模式級(jí)是在車控室操作屏蔽門系統(tǒng)，支鏈打開(kāi)屏蔽門。
現(xiàn)在有兩種PSC設(shè)計(jì)方法，一種是把電氣系統(tǒng)(主要是處理硬線命令的繼電器組)和監(jiān)控通訊系統(tǒng)組合在一個(gè)模塊里，成為一個(gè)黑盒子。黑盒子的輸出輸入接口有電源，現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)(監(jiān)視網(wǎng)絡(luò))，各級(jí)控制的命令、狀態(tài)的硬線端口，門單元的命令、狀態(tài)的硬線端口。可以既控制屏蔽門運(yùn)行，也監(jiān)控屏蔽門狀態(tài)、故障，并把相關(guān)信息存貯起來(lái)。一種是電氣系統(tǒng)和監(jiān)控通訊系統(tǒng)各自獨(dú)立，把電源，各級(jí)控制的命令、狀態(tài)的硬線端口，門單元的命令、狀態(tài)的硬線端口集合一起，把現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)(監(jiān)視網(wǎng)絡(luò))獨(dú)自成一體，與各門單元，PSC里各重要繼電器組有接口，從而全面監(jiān)控系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)和監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)收集的若干重要狀態(tài)如“開(kāi)門”狀態(tài)，若干重要故障如“系統(tǒng)故障”通過(guò)PSC的指示燈面板反映。首先這樣電氣和監(jiān)控通訊兩個(gè)系統(tǒng)不會(huì)相互影響，獨(dú)立開(kāi)來(lái)以后維修、改造方便。其次減低維修成本，一個(gè)部件損壞不必整個(gè)PSC更換。
三、制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)
1、伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
門機(jī)是屏蔽門系統(tǒng)的核心設(shè)備之一，門控單元(DCU)是門機(jī)的重要組成部分，向．門控單元的豐要部分是服伺驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器。從成本來(lái)考慮，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)約占門機(jī)的l／2，約占屏蔽門系統(tǒng)每單元的1／6。目前，屏蔽門行業(yè)國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠商所采用的是大都是外購(gòu)?fù)ㄓ眉δ荦R全，性能很好，相成地價(jià)格很高；有的還需要另外配置控制器，使得系統(tǒng)累贅和不可靠。相比之下，國(guó)外的屏蔽門廠商就有很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗麄冋莆樟怂欧?qū)動(dòng)的核心技術(shù)，擁有他們自己的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，他們以最少的硬件投資成本，獲得了最大化的利潤(rùn)，他們賣的是技術(shù)。岡此，如果能夠自己研制伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，節(jié)省的成本將相當(dāng)可觀。
2、監(jiān)控軟件
運(yùn)行于中央接口盤(PSC)上的MMS和遠(yuǎn)方報(bào)警盤(PSA)上的監(jiān)視軟件系統(tǒng)，它能夠?qū)崟r(shí)臨測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。編程語(yǔ)言的選擇多為VB(Visual Basic)，從軟件的功能實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)的大小來(lái)說(shuō)，VB也完全能夠勝任，不過(guò)，已經(jīng)有不少客戶為了追求更好的性能，要求采用VC(Visual C++)。
3、現(xiàn)場(chǎng)總線
DCU的狀態(tài)信息是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳遞到PSC的，對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的選擇有多種，常見(jiàn)的有RS485、CAN總線、Profibus以及LonWorks等。由于地鐵站臺(tái)的距離一般較長(zhǎng)，有的將近200米，為了通信的實(shí)時(shí)、穩(wěn)定，現(xiàn)在多采用現(xiàn)場(chǎng)總線。每個(gè)DCU單元作為一個(gè)從設(shè)備(節(jié)點(diǎn))掛在總線上，總線豐設(shè)備放在屏蔽門系統(tǒng)設(shè)備室，上設(shè)備收集到DCU的狀態(tài)信息后發(fā)到PSC，完成通信。
四、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
所有控制線路通過(guò)硬線連接，保證了控制系統(tǒng)的高可靠性，成本較低. 監(jiān)控系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際工業(yè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行鏈接，傳輸大量信息. 采用這種方式保證了系統(tǒng)操作的高可靠性、良好的功能和設(shè)備擴(kuò)展，除門控器需要進(jìn)口外，其他控制部件和軟件都能由國(guó)內(nèi)的專業(yè)公司提供。
總結(jié)
地鐵屏蔽門是地鐵環(huán)控系統(tǒng)的重要部件，其活動(dòng)門數(shù)量多，運(yùn)營(yíng)中平均每2 min 就須開(kāi)關(guān)門一次，其控制系統(tǒng)必須十分安全可靠. 地鐵屏蔽門是一復(fù)雜的分布參數(shù)控制系統(tǒng)，它集建筑、機(jī)械、電子和控制等科學(xué)于一體，其信息傳遞速率、同步性、系統(tǒng)可靠性和電磁兼容性等要求十分嚴(yán)格. 本文在經(jīng)過(guò)2 年多屏蔽門樣品研制，參照國(guó)外屏蔽門工程實(shí)例，結(jié)合國(guó)內(nèi)研究的基礎(chǔ)上，較深入地研究了屏蔽門的控制原理。.
【參考文獻(xiàn)】
[1] 張杰.地鐵屏蔽門驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究與探討[期刊論文]-機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新2009,22(4)
[2] 饒美婉.地鐵屏蔽門直法流系統(tǒng)設(shè)計(jì)[期刊論文]-都市快軌交通2009,22(4)
[3] 趙成光 廣州地鐵屏蔽門系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)[期刊論文]-工業(yè)控制計(jì)算機(jī)2001(4)
本篇文章介紹了自動(dòng)鏜床PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并且敘述了鏜床運(yùn)行的基本原理、PLC的基本原理、PLC的工程設(shè)計(jì)步驟。整個(gè)系統(tǒng)采用了一臺(tái)PLC控制，整個(gè)控制系統(tǒng)設(shè)一個(gè)控制室。利用PLC控制鏜床運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了鏜床啟動(dòng)、停止、故障停止、緊急停止的功能，并且有手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩種控制方式，從而實(shí)現(xiàn)了銑床運(yùn)行的自動(dòng)化功能。PLC控制的特點(diǎn)使原機(jī)床控制大大的簡(jiǎn)單化,并且維修方便,易于檢查。節(jié)省大量的繼電器元件,使機(jī)床的工作效率更高。 關(guān)鍵詞：可編程序控制器； 鏜床； 電氣控制系統(tǒng)；
ABSTRACT：This page has introduced the design plan of theautomatic boring machine PLC control system, and has narrated thebasic principles of the boring machine’s operation, the basicprinciples of PLC and the engineering design step of PLC. the whole system has adopted aPLC to control, the whole control system sets up a control room andutilize a PLC control boring machine to run. It realized thefunction of boring machine’s start , stop , trouble stop , stoppromptly. And it has two kinds of control methods the manuallycontrol and automatically control, thus realized the automaticfunction of the boring machine’s operation.
KEYWORDS: PLC；boring machine；control system
目錄
【摘要】 1
目錄 2
1.緒論 4
1.1 選題的目的和意義 4 1.3PLC的概述及構(gòu)成 5
1.31PLC的定義 5 1.3.3 PLC的特點(diǎn) 6
1.3.4 PLC的基本組成 7
2 車鏜專機(jī)的概況 8
2.1車鏜專機(jī)概述 8
2.1.1車鏜專機(jī)的功用及組成 8 2.2車鏜專機(jī)的電氣控制 10
2.2.1概述 10
2.2.2電氣控制線路工作原理 10
3車鏜專機(jī)電力拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇 14
3.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本知識(shí) 14
3.2.1連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)容量的選擇 14
3.2.2長(zhǎng)期變化負(fù)載下電動(dòng)機(jī)容量的選擇 15
3.3車鏜專機(jī)用電動(dòng)機(jī)容量的選擇 15
3.3.1車鏜專機(jī)主軸和油泵電動(dòng)機(jī)容量的選擇 15
3.3.2快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量的選擇 16
4車鏜專機(jī)電氣控制用低壓電器的選擇 17
4.1低壓電器的定義 17
4.2低壓電器的選擇 17
4.2.1低壓斷路器的選擇 17
4.2.2交流接觸器的選擇 17
4.2.3熔斷器的選擇 18
4.2.4熱繼電器的選擇 18
4.2.5行程開(kāi)關(guān)與刀開(kāi)關(guān)的選擇 19
4.2.6組合開(kāi)關(guān)與萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的選擇 19
4.2.7主令控制電器的選擇 19
4.2.8指示燈的選擇 19
5車鏜專機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 5.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 20 5.2.2車鏜專機(jī)PLC的I/O接線圖 21
5.2.3其他硬件配置 22
5.2.4車鏜專機(jī)梯形圖的設(shè)計(jì) 22
5.2.5程序調(diào)試過(guò)程 24
5.2.6列寫(xiě)電器元件一覽表 24
結(jié)束語(yǔ) 26
謝 辭 27
文 獻(xiàn) 28
1.緒論
1.1 選題的目的和意義
由于現(xiàn)代加工技術(shù)的益提高，對(duì)加工機(jī)床特別是工作母機(jī)的要求也越來(lái)越高，數(shù)控技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等發(fā)展的產(chǎn)物，他的出現(xiàn)極大的推動(dòng)了制造業(yè)的進(jìn)步。機(jī)床的控制系統(tǒng)的優(yōu)劣與機(jī)床的加工精度息息相關(guān)，特別是PLC廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域后，已經(jīng)顯現(xiàn)出它的優(yōu)越性?？删幊炭刂破鱌LC已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的自動(dòng)控制。在機(jī)械加工領(lǐng)域，機(jī)床的控制上更顯示出其優(yōu)點(diǎn)。由于鏜床的運(yùn)動(dòng)很多、控制邏輯復(fù)雜、相互連鎖繁多，采用傳統(tǒng)的繼電器控制時(shí)，需要的繼電器多、接線復(fù)雜，因此故障多維修困難，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，不僅加大了維修成本，而且影響設(shè)備的功效。采用PLC控制可使接線大為簡(jiǎn)化，不但安裝十分方便而且工作可靠、降低了故障率、減小。 現(xiàn)代化生產(chǎn)的水平、產(chǎn)品的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益等各項(xiàng)指標(biāo)，在很大程度上取決于生產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)性和電氣自動(dòng)化程度。機(jī)電一體化技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷提出新的要求而迅速發(fā)展的。在控制方法上主要是從手動(dòng)到自動(dòng)；在控制功能上，是從簡(jiǎn)單到復(fù)雜；在操作上，是由笨重到輕巧。隨著新的控制理論和新型電器及電子器件的出現(xiàn)，又為電氣控制技術(shù)的發(fā)展開(kāi)拓了新的途徑。 傳統(tǒng)的機(jī)床電氣控制是繼電器接觸式控制系統(tǒng)，由繼電器、接觸器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的啟動(dòng)、停車、有極調(diào)速等控制。繼電器接觸式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、抗干擾強(qiáng)、價(jià)格低，因此廣泛應(yīng)用于各類機(jī)床和機(jī)械設(shè)備。目前，在我國(guó)繼電器接觸式控制仍然是機(jī)床和其他機(jī)械設(shè)備最基本的電氣控制形式之一。 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于大量存在用開(kāi)關(guān)量控制的簡(jiǎn)單的程序控制過(guò)程，而實(shí)際生產(chǎn)工藝和流程又是經(jīng)常變化的，因而傳統(tǒng)的繼電器接觸式控制系統(tǒng)常不能滿足這種要求，因此曾出現(xiàn)了繼電器接觸控制和電子技術(shù)相結(jié)合的控制裝置，叫做順序控制器。它能夠根據(jù)生產(chǎn)的需要改變控制程序，而又遠(yuǎn)比電子計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，它是通過(guò)組合邏輯元件插接或編程來(lái)實(shí)現(xiàn)繼電器接觸控制的。但它的裝置體積大，功能也受到一定限制。隨著大規(guī)模集成電路和微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，上述控制技術(shù)也發(fā)生了根本性的變化，在70年代出現(xiàn)了將計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)技術(shù)引入順序控制器，產(chǎn)生了新型工業(yè)控制器——可編程序控制器（PLC），它兼?zhèn)淞擞?jì)算機(jī)控制和繼電器 控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點(diǎn)，故目前在世界各國(guó)已作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用裝置普遍應(yīng)用于工業(yè)控制。為解決占機(jī)械總加工量80％左右的單件和小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化的難題，50年代出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床。它綜合應(yīng)用了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制和機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的最新技術(shù)成就，它是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床經(jīng)過(guò)40年來(lái)的發(fā)展，品種日益增多，性能不斷完善，其中以輪廓控制的數(shù)控機(jī)床和帶有自動(dòng)換刀裝置和工作臺(tái)能自動(dòng)轉(zhuǎn)位的數(shù)控加工中心發(fā)展更為迅速。數(shù)控機(jī)床由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體等部分組成，其中伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機(jī)床加工精度和生產(chǎn)率的主要因素之一。
1.3PLC的概述及構(gòu)成
1.31PLC的定義
20世紀(jì)是人類科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)，電氣控制技術(shù)也由繼電控制過(guò)渡到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。各種工業(yè)用計(jì)算機(jī)控制產(chǎn)品的出現(xiàn)，對(duì)提高機(jī)械設(shè)備自動(dòng)控制性能起到了關(guān)鍵的做用。進(jìn)入20世紀(jì)，各種自動(dòng)控制產(chǎn)品正在向著控制可靠，操作簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，價(jià)格低廉的方向發(fā)展，使自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)越來(lái)越容易。 “可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入、輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。” 雖然PLC 問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過(guò)程大致可分三個(gè)階段： 1．早期的PLC（60 年代末—70 年代中期） 早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)的PLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時(shí)等。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I/O 接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡(jiǎn)單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。其中PLC特有的編程語(yǔ)言—梯形圖一直沿用至今。 2．中期的PLC（70 年代中期—80 年代中后期） 在70年代微處理器的出現(xiàn)使PLC 發(fā)生了巨大的變化。美國(guó)，日本，德國(guó)等一些廠家先后開(kāi)始采用微處理器作為PLC 的中央處理單元（CPU）。這樣，使PLC得功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開(kāi)關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC得應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。 3．近期的PLC（80 年代中后期至今） 進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的當(dāng)次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開(kāi)發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。
1.3.3 PLC的特點(diǎn) 1.3.4 PLC的基本組成
可編程控制器系統(tǒng)由輸入部分、運(yùn)算控制部分和輸出部分組成。
可編程控制器主機(jī)的硬件電路由CPU、存儲(chǔ)器、基本I/O接口電路、外設(shè)接口、電源等五大部分組成，PLC典型硬件系統(tǒng)如圖1-1所示。
圖1-1 可編程控制器主機(jī)硬件電路圖
2 車鏜專機(jī)的概況
2.1車鏜專機(jī)概述
2.1.1車鏜專機(jī)的功用及組成
;車鏜專機(jī)是用來(lái)對(duì)臺(tái)式鉆床的立拄進(jìn)行鏜孔加工，同時(shí)對(duì)孔的右端面進(jìn)行車削加工的一種自動(dòng)加工設(shè)備。加工工件如圖2-1所示。
圖2-1 工件示意圖
車鏜專機(jī)的基本組成 車鏜專機(jī)的基本組成如圖2-2所示。左、右機(jī)械動(dòng)力頭各有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)（快速電動(dòng)機(jī)、工速電動(dòng)機(jī)、主軸電動(dòng)機(jī)），液壓站由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。
圖2-2 車鏜專機(jī)的基本組成示意圖 1.車鏜專機(jī)加工過(guò)程
加工過(guò)程如圖2-3所示。操作者將要加工的工件放在工作臺(tái)上的夾具中，在其他準(zhǔn)備工作就緒后，發(fā)出加工指令（按下按鈕）。工件自動(dòng)夾緊，壓力繼電器動(dòng)作，左、右動(dòng)力頭同時(shí)開(kāi)始鏜削加工。左動(dòng)力頭快進(jìn)，工進(jìn)至終點(diǎn)后，快退回原位；而右動(dòng)力頭快進(jìn)、工進(jìn)至終點(diǎn)后還應(yīng)進(jìn)行右端面的車削加工（車刀橫進(jìn)、橫退）后才快退。當(dāng)兩動(dòng)力頭都退回原位，此時(shí)Ⅰ工位的粗加工結(jié)束，工作臺(tái)移到Ⅱ工位，開(kāi)始進(jìn)行精鏜加工。左、右動(dòng)力頭重新起動(dòng)，快進(jìn)，工進(jìn)到終點(diǎn)延時(shí)后快退回原位，Ⅱ工位加工結(jié)束，工作臺(tái)退到Ⅰ工位，松開(kāi)工件，一個(gè)自動(dòng)工作循環(huán)結(jié)束。
圖2-3 車鏜專機(jī)的加工過(guò)程
（3）液壓系統(tǒng) 車鏜專機(jī)液壓系統(tǒng)元件如表2-1所示。
表2-1 車鏜專機(jī)液壓系統(tǒng)元件表
YV1 + 卸荷 SP1 + 油壓到信號(hào)
YV2 +（-） 工件松開(kāi)（夾緊） SP2 + 工件緊信號(hào)
YV3 + 向Ⅰ工位 YV5 + 橫 進(jìn)
YV4 + 向Ⅱ工位 YV6 + 橫 退
注：表中“+”表示得電，“-”表示斷電。
2．車鏜專機(jī)的控制要求
1）本系統(tǒng)有七臺(tái)電機(jī)：油泵電機(jī)、右主軸電機(jī)、右快速電機(jī)、右工速電機(jī)、左主軸電機(jī)、左快速電機(jī)、左工速電機(jī)。
2）工作臺(tái)有兩個(gè)工位，由液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兩工位的轉(zhuǎn)換和加工工件的夾緊與松開(kāi)。
3）有自動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)兩種工作方式，其中自動(dòng)工作方式又有三種形式：全自動(dòng)循環(huán)、Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作。全自動(dòng)循環(huán)過(guò)程是從Ⅰ工位Ⅱ工位Ⅰ工位，Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作是指工件只在Ⅰ工位或Ⅱ工位時(shí)的加工循環(huán)。
4）手動(dòng)工作方式包括左、右主軸的點(diǎn)動(dòng)對(duì)刀，左、右動(dòng)力頭的快進(jìn)與快退點(diǎn)動(dòng)，手動(dòng)松開(kāi)工件、手動(dòng)移位等。
5）左、右床身導(dǎo)軌應(yīng)具有自動(dòng)功能（YV7、YV8）。 7）油泵起動(dòng)后，液壓系統(tǒng)要有一定的壓力緩沖，才允許開(kāi)始工作，工作結(jié)束要卸荷。
8）具有電源、油泵工作、原位、工作指令等信號(hào)的指示。
9）具有照明和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)。
2.2車鏜專機(jī)的電氣控制
2.2.1概述
鏜床是一種精密加工機(jī)床，主要用于加工精確的孔和各孔間相互位置要求較高的零件。它的運(yùn)動(dòng)由部件多，調(diào)速范圍寬。鏜床主運(yùn)動(dòng)與進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)主軸電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，有各自傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，為縮短輔助時(shí)間，鏜頭架的上下運(yùn)動(dòng)、工作臺(tái)的前后左右運(yùn)動(dòng)及鏜軸的進(jìn)出運(yùn)動(dòng)除工作進(jìn)給外，還應(yīng)有快速移動(dòng)，由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。
2.2.2電氣控制線路工作原理
（1）主軸的點(diǎn)動(dòng)控制 （2）主電機(jī)的正反向長(zhǎng)動(dòng) 使用高速時(shí)，限位開(kāi)關(guān)XK閉合，按下SB1后，電動(dòng)機(jī)先低速起動(dòng)，延時(shí)5秒后KM6斷開(kāi)，再經(jīng)0.6秒KM7得電動(dòng)作。KM7的主觸點(diǎn)使電機(jī)的繞組連成雙星形并重新接入電流，從而使主電動(dòng)機(jī)從低速再起動(dòng)到高速。 （3）主軸或進(jìn)給變速時(shí)主電機(jī)的緩轉(zhuǎn)控制 （4）主軸箱、工作臺(tái)或主軸的快速移動(dòng)
機(jī)床的各部件的快速移動(dòng)由限位開(kāi)關(guān)S2、S6和快速電機(jī)M2驅(qū)動(dòng)。S2被壓動(dòng)，PLC輸出使KM4得電動(dòng)作，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)、限位開(kāi)關(guān)S6被壓動(dòng)，PLC輸出使接觸器KM5得電動(dòng)作，快速電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)。
（5）主電機(jī)的反接制動(dòng)控制
當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)動(dòng)合觸點(diǎn)Kn閉合，而正轉(zhuǎn)動(dòng)斷觸點(diǎn)Kn。圖2-4是鏜床電氣控制系統(tǒng)主電路圖
圖2-4 鏜床電氣控制系統(tǒng)主電路圖
2.2.3車鏜專機(jī)接線布置圖設(shè)計(jì)
1、控制面板圖的設(shè)計(jì)要使整個(gè)系統(tǒng)的控制處于方便、快捷、集中、緊湊；
2、在場(chǎng)地允許條件下對(duì)發(fā)熱厲害，噪聲振動(dòng)大的電氣部件放在離操作者較遠(yuǎn)的地方或隔離起來(lái)；
3、對(duì)于多工位加工的大型設(shè)備，應(yīng)考慮兩地操作的可能；
4、總電源緊急停止控制應(yīng)安放在方便而明顯的位置，圖2-5安裝板電氣元件平面布置圖，圖2-6 控制面板按鈕、行程開(kāi)關(guān)平面布置圖。
圖2-5 安裝板電氣元件平面布置圖
圖2-6控制面板按鈕、行程開(kāi)關(guān)平面布置圖
3車鏜專機(jī)電力拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇
3.1電動(dòng)機(jī)選擇的基本知識(shí)
要使電力拖動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)而可靠地運(yùn)行，必須正確選擇拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)。這包括電動(dòng)機(jī)的種類、型式、額定電壓、額定轉(zhuǎn)速和容量﹝功率﹞的選擇。
選擇電動(dòng)機(jī)的種類時(shí)，對(duì)一般要求的生產(chǎn)機(jī)械，優(yōu)先考慮 選用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)于要求起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，并且有一定調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械，可選用繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)；對(duì)拖動(dòng)功率大，需要補(bǔ)償電網(wǎng)功率因數(shù)以及穩(wěn)定的工作速度時(shí)，優(yōu)先考慮選用三相同步電動(dòng)機(jī)；對(duì)于調(diào)速性能要求高，在要求快速而平滑的起、制動(dòng)時(shí)，考慮優(yōu)先選用直流電動(dòng)機(jī)。 在選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)電機(jī)設(shè)計(jì)知識(shí)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，則高速電動(dòng)機(jī)教經(jīng)濟(jì)。但當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械的工作速度一定，則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳速比越大，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，整個(gè)系統(tǒng)裝置的造價(jià)升高。所以選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速時(shí)，必須從電動(dòng)機(jī)與機(jī)械裝置兩個(gè)方面綜合考慮。
在選擇電動(dòng)機(jī)容量時(shí)，必須從生產(chǎn)機(jī)械的工藝過(guò)程、負(fù)載轉(zhuǎn)矩的性質(zhì)、電動(dòng)機(jī)的工作制及經(jīng)濟(jì)性等幾個(gè)方面綜合考慮。如果選擇容量太小，電動(dòng)機(jī)將長(zhǎng)期過(guò)載而使其過(guò)早損壞；如果選擇容量過(guò)大，不僅電動(dòng)機(jī)容量不能被充分利用，造成設(shè)備投資浪費(fèi)，而且造成運(yùn)行效率低及異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)低。因此，正確選擇電動(dòng)機(jī)的容量非常重要。
3.2電動(dòng)機(jī)容量選擇的基本方法
3.2.1連續(xù)工作制電動(dòng)機(jī)容量的選擇
長(zhǎng)期恒定負(fù)載時(shí)指在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)處于連續(xù)工作狀態(tài)，負(fù)載大小
恒定或負(fù)載基本恒定不變，工作時(shí)能達(dá)到穩(wěn)定溫升τ，其負(fù)載圖Pl=F﹙t﹚與溫
圖3-1連續(xù)工作制時(shí)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載圖與溫升曲線
升曲線τ=F﹙t﹚如圖3-1所示。這種生產(chǎn)機(jī)械所用的電動(dòng)機(jī)容量選擇比較簡(jiǎn)單。選擇的原則是使穩(wěn)定溫升τ在電動(dòng)機(jī)絕緣允許的最高溫升限度之內(nèi)選擇的方法是使電動(dòng)機(jī)的額定容量等于生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載功率加上拖動(dòng)系統(tǒng)的能量損耗。
3.2.2長(zhǎng)期變化負(fù)載下電動(dòng)機(jī)容量的選擇
圖3-2 長(zhǎng)期變化負(fù)載圖
3.3車鏜專機(jī)用電動(dòng)機(jī)容量的選擇
3.3.1車鏜專機(jī)主軸和油泵電動(dòng)機(jī)容量的選擇
主軸箱和工作臺(tái)油泵電動(dòng)機(jī)屬于連續(xù)工作制且長(zhǎng)期工作在恒定負(fù)載下的電動(dòng)機(jī)，由于一般電動(dòng)機(jī)是按照常值負(fù)載連續(xù)工作設(shè)計(jì)的，電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)及出廠試驗(yàn)保證是在額定容量下工作時(shí)，溫度不超出允許值，而電動(dòng)機(jī)所帶負(fù)載功率小于或等于其額定功率，發(fā)熱自然沒(méi)問(wèn)題，不需發(fā)熱校驗(yàn)。則主軸電動(dòng)機(jī)和油泵電動(dòng)機(jī)參數(shù)如下：
左右主軸電機(jī)的一些參數(shù)：交流380V 8.4A 4.0KW
油泵電機(jī)的一些參數(shù)：交流380V 3.0A 1.1KW
3.3.2快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量的選擇 如果電動(dòng)機(jī)實(shí)際暫載率與標(biāo)準(zhǔn)暫載率相同，則可直接按照產(chǎn)品目錄選擇合適電動(dòng)機(jī)，如果電動(dòng)機(jī)實(shí)際暫載率與標(biāo)準(zhǔn)暫載率不相等，應(yīng)該把實(shí)際功率換算成鄰近的標(biāo)準(zhǔn)暫載率下的功率，在選擇電動(dòng)機(jī)和校驗(yàn)溫升。則選擇左右快速電機(jī)的參數(shù)和左右工速電機(jī)的參數(shù)如下：
左右快速電機(jī)的參數(shù)為：交流380V 4.9A 2.2KW
左右工速電機(jī)的參數(shù)為：交流380V 3.0A 1.1KW
4車鏜專機(jī)電氣控制用低壓電器的選擇
4.1低壓電器的定義
低壓電器通常是指在交流額定電壓1200V、直流額定電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。
4.2低壓電器的選擇
4.2.1低壓斷路器的選擇
低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)或自動(dòng)空氣斷路器，主要用于電力線路中。它相當(dāng)于刀閘開(kāi)關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠壓繼電器的組合，是一種自動(dòng)切斷電路故障的保護(hù)電器。
（1）低壓斷路器主要由觸電系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)元件三部分組成。
低壓斷路器的選用的技術(shù)原則：
斷路器的額定工作電壓應(yīng)大于或等于線路或設(shè)備的額定工作電壓。對(duì)于配電 電路來(lái)說(shuō)應(yīng)注意區(qū)別事電源保護(hù)還是負(fù)載保護(hù)，電源端電壓比負(fù)載端電壓高出約5%左右。
（2）斷路器主電路額定工作電流大于或等于負(fù)載工作電流。
（3）斷路器的過(guò)載脫口征訂電流應(yīng)等于負(fù)載工作電流。
（4）斷路器的額定通斷能力大于或等于電路的最大短路電流。
（5）斷路器的欠電壓脫口器額定電壓等于主電路額定電壓。
（6）斷路器類型的選擇，應(yīng)根據(jù)電路的額定電流及保護(hù)的要求來(lái)選用。
4.2.2交流接觸器的選擇
交流接觸器主要由觸電系統(tǒng)、電磁機(jī)構(gòu)和滅弧裝置等組成。接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓選擇事根據(jù)被選用的接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載的額定電壓，接觸器主觸點(diǎn)的額定電流選擇是根據(jù)對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，接觸器主觸點(diǎn)額定電流計(jì)算可得到。
接觸器的類型應(yīng)根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類來(lái)選擇。即交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器，直流負(fù)載應(yīng)選用直流接觸器。根據(jù)使用類別選用相應(yīng)系列產(chǎn)品，接觸器產(chǎn)品系列是按使用類別設(shè)計(jì)的，所以應(yīng)根據(jù)接觸器負(fù)擔(dān)的工作任務(wù)來(lái)選擇相應(yīng)的使用類別。 接觸器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)如圖4-1所示
圖4-1 接觸器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)
﹙a﹚ 線圈 ﹙b﹚主觸點(diǎn) ﹙c﹚ 動(dòng)和鋪助觸點(diǎn) ﹙d﹚動(dòng)斷鋪助觸點(diǎn)
4.2.3熔斷器的選擇
熔斷器是一種廣泛應(yīng)用的最簡(jiǎn)單有效的保護(hù)電器之一。其主體是低熔點(diǎn)金屬絲和金屬薄片制成的熔體串聯(lián)在被保護(hù)的電路中。在選擇熔斷器時(shí)應(yīng)該考慮熔體的額定電流以及熔斷器的額定電流與額定電壓。
熔體額定電流的選擇
熔體額定電流與負(fù)載大小、負(fù)載性質(zhì)有關(guān)：
（1）對(duì)于一般照明電路、電熱電路等負(fù)載可按負(fù)載電流大小來(lái)確定熔體的額定電流。 多臺(tái): IN P =（1.5~2.5）INmMax+∑INM
2、熔斷器額定電流與額定電壓的選擇
（1）熔斷器額定電流大于或等于熔體的額定電流；
（2）熔斷器額定電壓大于或等于電路的工作電壓。
4.2.4熱繼電器的選擇
熱繼電器是一種具有反時(shí)限過(guò)載保護(hù)特性的過(guò)流繼電器，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)，也可用于其他電氣設(shè)備的過(guò)載保護(hù)。 4.2.5行程開(kāi)關(guān)與刀開(kāi)關(guān)的選擇
刀開(kāi)關(guān)主要由手柄、觸刀、靜插座和底板組成。刀開(kāi)關(guān)參數(shù)選擇應(yīng)從：極數(shù)，額定電流，額定電壓，通斷能力等進(jìn)行選擇；
依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的行程發(fā)出指令以控制其運(yùn)行方向和行程長(zhǎng)短的主令電器，稱為行程開(kāi)關(guān)。行程開(kāi)關(guān)參數(shù)選擇：操作頭的結(jié)構(gòu)，自動(dòng)復(fù)位或非自動(dòng)復(fù)位，長(zhǎng)擋鐵與短擋鐵，觸點(diǎn)的數(shù)量。
4.2.6組合開(kāi)關(guān)與萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的選擇 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是一種多擋式且能對(duì)電路進(jìn)行多種轉(zhuǎn)換的主令電器。萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)參數(shù)選擇：位數(shù)，接線圖編號(hào)，額定電流，額定電壓，通斷能力等。
4.2.7主令控制電器的選擇
應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)所，結(jié)構(gòu)型式，觸頭數(shù)及顏色來(lái)進(jìn)行選擇。
4.2.8指示燈的選擇 2.直流 6/12/24/36/48/110/220V 4.形狀：球形/園平頭/方形/長(zhǎng)方形
5.顏色：紅、綠、黑、黃、白、藍(lán)等
6.發(fā)光源：LED、白熾燈泡和氖泡
5車鏜專機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
5.1PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容
PLC是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)控制的一種通用計(jì)算機(jī)，但其工作方式與微機(jī)控制系統(tǒng)不同，與繼電接觸器控制系統(tǒng)也有本質(zhì)的不同。PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。
1.硬件設(shè)計(jì)
PLC應(yīng)用系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括PLC的機(jī)型選擇、輸入輸出設(shè)備的選擇、控制柜的設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)各種技術(shù)文件的編寫(xiě)，PLC外部硬件電路的設(shè)計(jì)等。
2.軟件設(shè)計(jì)
PLC應(yīng)用系統(tǒng)軟件的主要內(nèi)容就是編寫(xiě)PLC用戶程序，即繪制梯形圖或編寫(xiě)語(yǔ)句表。
5.2PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟
1.熟悉被控對(duì)象，制定控制方案；
2.確定I/O點(diǎn)數(shù)；
3.選擇PLC機(jī)型；
4.選擇輸入輸出設(shè)備，分配PLC的I/O地址；
5.設(shè)計(jì)PLC應(yīng)用系統(tǒng)電氣圖紙；
6.程序設(shè)計(jì)；
7.系統(tǒng)調(diào)試；
8.建立文檔。
5.2.1選擇PLC的機(jī)型
圖5-1 流程圖
PLC機(jī)型的選擇基本原則是在滿足功能要求及保證可靠，維護(hù)方便，可擴(kuò)展，經(jīng)濟(jì)的前提下，力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)：
1.I／O點(diǎn)數(shù)在滿足控制要求的前提下力爭(zhēng)使用的I／O點(diǎn)最少，但必須留有一定的裕量（10％~15％ ）；
2.基于本設(shè)計(jì)I/O口的要求，需24個(gè)輸入16個(gè)輸出，因此我們選擇了FX-0N這種型號(hào)的PLC；
3.根據(jù)動(dòng)力頭的工作過(guò)程分析，結(jié)合PLC外部電氣控制線路的設(shè)計(jì)，可以很方便地設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的工作流程圖﹙如圖5-1﹚。
5.2.2車鏜專機(jī)PLC的I/O接線圖
總共用到22個(gè)輸入端，基本功能的實(shí)現(xiàn)用22個(gè),另外有2個(gè)用于擴(kuò)展功能.。輸入點(diǎn)采用分組輸入的方法減少輸入點(diǎn)數(shù).將“自動(dòng)”控制中的“起動(dòng)”按紐與 5-2 鏜床控制系統(tǒng)PLC外部接線圖
5.2.3其他硬件配置
PLC選型確定以后還要考慮系統(tǒng)中的其他部分，主要有：
① 電源
有的PLC機(jī)具有獨(dú)立的電源模塊，選擇電源模塊時(shí)要使電源模塊的額定輸出電流大于或等于主機(jī)、I/O模塊、專用模塊等總的消耗電流之和。為I/O模塊選擇直流電源時(shí)必須查閱產(chǎn)品手冊(cè)，按其給出的模塊技術(shù)參數(shù)正確選配。
② 大中型系統(tǒng)配置
對(duì)大中型的控制系統(tǒng)，可能須要配置總監(jiān)控制臺(tái)和監(jiān)控模擬屏、PLC輸入輸出二次隔離重動(dòng)繼電器柜以及系統(tǒng)專用UPS電源等。
5.2.4車鏜專機(jī)梯形圖的設(shè)計(jì)
根據(jù)鏜床控制系統(tǒng)PLC外部接線圖，來(lái)畫(huà)梯形圖。畫(huà)是應(yīng)該主要每運(yùn)行一次要線圈復(fù)位一次。 其中手動(dòng)加工部分有：左主軸對(duì)刀SB3、右主軸對(duì)刀SB4、左快進(jìn)SB5、左快退SB6、右快進(jìn)SB7、右快退SB8、手動(dòng)松開(kāi)SA3、手動(dòng)移位SB9。 判斷油壓是否到位（到T0后如果油壓沒(méi)有上升報(bào)警）—手/自動(dòng)選擇（假如是自動(dòng)加工）—判 斷是否夾緊—原位判斷（假如工作臺(tái)不在原位則快退回原位，包括左原點(diǎn)、右原點(diǎn)、橫原點(diǎn)）—當(dāng)工作臺(tái)都回到原位的時(shí)候原位指示燈HL1亮并進(jìn)行工位判斷（若工作臺(tái)不在Ⅰ工位則YV4得電工作臺(tái)回Ⅰ工位）—工作臺(tái)松開(kāi)，當(dāng)工件放上去時(shí)，再次手自動(dòng)判斷—按啟動(dòng)按鈕，工作臺(tái)再次夾緊，工作指示燈亮（當(dāng)工作臺(tái)松開(kāi)時(shí)長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有按下啟動(dòng)按鈕則直接卸荷）—工作循環(huán)方式選擇，判斷是否是Ⅱ工位加工（因?yàn)棰窆の患庸づc全循環(huán)加工的前面部分一樣，
所以只要判斷是否是Ⅱ工位加工）—左右斷機(jī)判斷—快進(jìn)（到工進(jìn)點(diǎn)）—工進(jìn)（到終點(diǎn)，假如是右工作臺(tái)加工還需進(jìn)行端面加工）—快退（Ⅰ工位加工退到原點(diǎn)，全循環(huán)加工退到工進(jìn)點(diǎn)）—判斷是否是Ⅰ工位加工（若不是則進(jìn)行Ⅱ工位加工）—Ⅱ工位快進(jìn)、工進(jìn)、快退（Ⅱ工位加工到終點(diǎn)是還需延時(shí)一段時(shí)間，去除毛刺）—回Ⅰ工位。 輸出點(diǎn)部分I/O點(diǎn)數(shù)比較少故不要使用減少I/O點(diǎn)數(shù)的措施。圖5-2 鏜床控制系統(tǒng)PLC梯形圖。
圖5-3鏜床控制系統(tǒng)PLC梯形圖
5.2.5程序調(diào)試過(guò)程
按功能表圖的流程順序來(lái)調(diào)試程序，調(diào)試的過(guò)程應(yīng)該符合設(shè)計(jì)的控制要求，主要能執(zhí)行全自動(dòng)、單I、單II、斷左、右機(jī)、手動(dòng)。
5.2.6列寫(xiě)電器元件一覽表
整理全部電路設(shè)計(jì)圖，程序流程框圖，程序清單，元件參數(shù)計(jì)算公式、結(jié)果，列出元件清單。表5-1 電氣元件一覽表
表5-1 電氣元件一覽表
符號(hào) 數(shù)量 名稱及用途
M1 1 主電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)用
M2 1 快速移動(dòng)用電機(jī)
Q 1 空氣開(kāi)關(guān)，限流、欠壓保護(hù) KM3 1 限流電阻短路用接觸器
KM6 KM7 3 主電動(dòng)機(jī)高低速轉(zhuǎn)換用接觸器
KM4 KM5 2 快速電機(jī)正反轉(zhuǎn)用接觸器
SB5 1 主電動(dòng)機(jī)停止用按鈕
Kn 1 主電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)制動(dòng)用速度繼電器 SB3 SB4 2 主電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)按鈕 S3 S4 2 進(jìn)給變速用限位開(kāi)關(guān)
S 1 接通主電動(dòng)機(jī)高速用限位開(kāi)關(guān)
S5 S6 2 快速電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)用限位開(kāi)關(guān)
R 2 點(diǎn)動(dòng)、高速啟動(dòng)，制動(dòng)用限流電阻
FU1~FU8 8 短路保護(hù)熔斷器
KR 1 主電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)用熱繼電器
K1 1 控制PLC用開(kāi)關(guān)
PLC 1 可編程控制器
結(jié)束語(yǔ)
此次畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來(lái)工程師重要的一步。從最初的選題，開(kāi)題到計(jì)算、繪圖直到完成設(shè)計(jì)。其間，查找資料，老師指導(dǎo)，與同學(xué)交流，反復(fù)修改圖紙，每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)自己能力的一次檢驗(yàn)和充實(shí)。通過(guò)這次實(shí)踐，我了解了車鏜專機(jī)PLC控制系統(tǒng)的用途及工作原理，熟悉了車鏜專機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，鍛煉了工程設(shè)計(jì)實(shí)踐能力，培養(yǎng)了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。此次設(shè)計(jì)是對(duì)我專業(yè)知識(shí)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)一次實(shí)際檢驗(yàn)和鞏固，同時(shí)也是走向工作崗位前的一次熱身。此次設(shè)計(jì)收獲很多，比如學(xué)會(huì)了查找相關(guān)資料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經(jīng)驗(yàn)公式的獲得是前人不懈努力的結(jié)果。同時(shí)，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 但是此次也暴露出自己專業(yè)基礎(chǔ)的很多不足之處。比如缺乏綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力，對(duì)材料的不了解，等等。這次實(shí)踐是對(duì)自己大學(xué)3年所學(xué)的一次大檢閱，使我明白自己知識(shí)還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學(xué)之路還很長(zhǎng)，以后更應(yīng)該在工作中學(xué)習(xí)，努力使自己成為一個(gè)對(duì)社會(huì)有所貢獻(xiàn)的人，為中國(guó)工業(yè)添上自己的微薄之力。
謝 辭
在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我得到了指導(dǎo)老師王署霞老師的熱心指導(dǎo)和幫助，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。
感謝我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來(lái)到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我們沒(méi)有紅過(guò)臉，沒(méi)有吵過(guò)嘴，沒(méi)有發(fā)生上大學(xué)前所擔(dān)心的任何不開(kāi)心的事情。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒(méi)關(guān)系，各奔前程，大家珍重。我們?cè)谝黄鸬娜兆樱視?huì)記一輩子的。
感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹(shù)之背，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我最大的心愿。
在論文完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完
成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的
謝意！
文 獻(xiàn)
[1] ：胡辛鳴主編.電機(jī)及拖動(dòng)基礎(chǔ).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999
[2] ：張運(yùn)波.劉淑榮.工廠電氣控制技術(shù).北京：高等教育出版社，2004
[3] ：孫平.可編程控制器原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社，2003
[4] ：余雷聲.電氣控制與PLC應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社1996
[5] ：馬鏡成.低壓電器.北京：兵器工業(yè)出版社，1993
[6] ：李桂和.電器及控制.重慶：重慶大學(xué)出版社，1993
[7] ：齊占山.機(jī)床電氣控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999
關(guān)鍵詞：可編程邏輯控制器；PLC技術(shù)；邏輯控制；自來(lái)水系統(tǒng)；工控現(xiàn)場(chǎng)
中圖分類號(hào)：TP311
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1009-2374(2009)14-0055-03
可編程邏輯控制器(Programmable Logical Controller)，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入／輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)的?？傊删幊炭刂破魇且慌_(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)，在自動(dòng)控制領(lǐng)域有著極其廣泛的應(yīng)用。
一、PLC構(gòu)成及其發(fā)展
(一)PLC的構(gòu)成
用可編程控制器實(shí)施控制，其實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)行輸入輸出變換，并將這個(gè)變換予以物理實(shí)現(xiàn)。輸入輸出變換和物理實(shí)現(xiàn)可以說(shuō)是PLC實(shí)施控制的兩個(gè)基本點(diǎn)，而輸入輸出變換實(shí)際上就是信息處理。物理實(shí)現(xiàn)要求PLC的輸入應(yīng)當(dāng)排除干擾信號(hào)適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，而輸出應(yīng)放大到工業(yè)控制的水平，能為實(shí)際控制系統(tǒng)方便使用。這就要求FO系統(tǒng)電路專門設(shè)計(jì)。根據(jù)PLC實(shí)施控制的基本點(diǎn)的分析，PLC采用了典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，主要是CPU、RAM、ROM和專門設(shè)計(jì)的輸入輸出接口電路等組成，如圖1所示：
因?yàn)镻LC是工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)，它和一般計(jì)算機(jī)一樣由中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入接口電路、輸出接口電路等組成。
(二)PLc的發(fā)展
雖然PLC問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng)，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通迅技術(shù)的不斷進(jìn)步。PLC也迅速發(fā)展。其發(fā)展過(guò)程大致可分為三個(gè)階段：
1.早期的PLC(60年代末～70年代中期)。早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)的PLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制，定時(shí)等。早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置。其優(yōu)點(diǎn)包括簡(jiǎn)單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。其中PLC特有的編程語(yǔ)言――梯形圖一直沿用至今。
2.中期的PLC(70年代中期～80年代中、后期)。在70年代，微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大變化。美國(guó)、日本、德國(guó)等一些廠家先后開(kāi)始采用微處理器作為PLC的中央處理單元(CPU)。這樣，使PLC的功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開(kāi)關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程FO模塊、各種特殊功能模塊，使PLC的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。
3.近期的PLC(80年代中、后期至今)。進(jìn)入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的檔次普遍提高。而且，為了進(jìn)一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開(kāi)發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。
PLC是一門綜合技術(shù)，其發(fā)展與微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)。隨著可編程序控制器應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，它本身也在不斷發(fā)展。目前PLC主要朝兩個(gè)方向發(fā)展：
(1)小型化方向。目前的小型PLC大都局限在開(kāi)關(guān)量的輸入輸出，而且CPU和FO部件組裝在一個(gè)箱體內(nèi)，今后的小型PLC也將增加模擬量的處理功能，而且也將有靈活的組態(tài)特性，并且能與其它機(jī)型連用。小型PLC的基本特點(diǎn)是價(jià)格低廉、經(jīng)濟(jì)可靠，適用于回路或設(shè)備的單機(jī)控制，便于“機(jī)電儀”一體化。但免不了要犧牲一些用戶使用的方便性。既要簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又要不斷增強(qiáng)功能和使用的方便性是小型PLC的發(fā)展方向。
(2)大型化方向。主要包含以下幾個(gè)方面：1)功能不斷加強(qiáng)：不僅具有邏輯運(yùn)算、計(jì)數(shù)、定時(shí)等基本功能，還具數(shù)值運(yùn)算、模擬調(diào)節(jié)、監(jiān)控、記錄、顯示、與計(jì)算機(jī)接口、通訊等功能；2)網(wǎng)絡(luò)功能是PLC發(fā)展的一個(gè)重要特征。各種個(gè)人計(jì)算機(jī)，圖形工作站、小型機(jī)等都可以作為PLC的監(jiān)控主機(jī)或工作站，這些裝置的結(jié)合能夠提供屏幕顯示、數(shù)據(jù)采集、記錄保持、回路面板顯示等功能。大量的PLC聯(lián)網(wǎng)及不同廠家生產(chǎn)的PLC兼容性增加，使得分散控制或集中管理都能輕易地實(shí)現(xiàn)；3)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大：不僅能進(jìn)行一般的邏輯控制，還能進(jìn)行中斷控制、智能控制、過(guò)程控制為、遠(yuǎn)程控制等；4)用于過(guò)程控制的PLC往往對(duì)存貯器容量及速度要求較高，為此，開(kāi)發(fā)了高速模擬量輸入模塊，專用獨(dú)立的PID控制器，多路轉(zhuǎn)換器等，使得數(shù)字技術(shù)和模擬量技術(shù)在可編程序控制器中得到統(tǒng)一；5)編程軟件的多樣化和高級(jí)化：采用多種編程語(yǔ)言，有面向順序語(yǔ)言和面向過(guò)程控制系統(tǒng)的流程圖語(yǔ)言；還有與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語(yǔ)言，如BASIC、C及匯編語(yǔ)一言；另外還有專用的高級(jí)語(yǔ)言，例如三菱的MELSAP采用編譯的方法將語(yǔ)句變?yōu)樘菪螆D程序；也有采用布爾邏輯語(yǔ)言的。PLc也將具有數(shù)據(jù)庫(kù)，并可實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)共享。還將不斷發(fā)展自適應(yīng)控制和專家系統(tǒng)；6)構(gòu)成形式的分散化和集散化：PLC與I/O口分散，PLC本身也可分散，分散的PLC可以連用，這樣可將集中控制存在的“危險(xiǎn)集中”化為“危險(xiǎn)分散”。分散的PLC與上位機(jī)結(jié)合構(gòu)成集散系統(tǒng)，分散地進(jìn)行控制，這就便于構(gòu)成多層分布式控制，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠或企業(yè)的自動(dòng)化控制和管理。
三、PLC在自來(lái)水工控現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用實(shí)例
(一)控制需求分析
自動(dòng)供水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成示意圖，如圖2所示。該系統(tǒng)通過(guò)2臺(tái)抽水泵(另外2臺(tái)備用)分別將#1和2#兩口水井中的井水抽到清水池中，加藥處理后由2臺(tái)(另外1臺(tái)備用)和1臺(tái)(另外1臺(tái)備用)加壓泵分別向左岸和右岸水塔自動(dòng)供水，以保證左、右兩岸居民的用水需求。
自動(dòng)控制供水系統(tǒng)主要是控制4臺(tái)抽水泵和5臺(tái)加壓泵的啟停，保證用戶供水。控制系統(tǒng)設(shè)“手動(dòng)”和“自動(dòng)”兩種工作方式。手動(dòng)方式是一種備用方式，它是在自動(dòng)方式不能正常運(yùn)行的情況下啟用。自動(dòng)方式可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班，無(wú)需人為干預(yù)，正常情況下自動(dòng)供水，保證用戶有水可用。
自動(dòng)供水系統(tǒng)控制要求：
1.1#或2#冰井液位低于最低水位時(shí)，自動(dòng)停止相應(yīng)的抽水泵，在操作臺(tái)顯示液位值，并向上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
2.清水池水位低于下限水位時(shí)，1#和2#兩口水井中的各自 一臺(tái)水泵向清水池送水，同時(shí)根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)啟動(dòng)加藥泵進(jìn)行加藥處理；當(dāng)高于上限水位時(shí)，兩臺(tái)水泵和加藥泵同時(shí)停止。要求各臺(tái)備用水泵在相應(yīng)水泵出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)投入運(yùn)行。
3.左岸或右岸水塔水位低于下限水位時(shí)，如果清水池中的水位不低于下限水位，各主加壓泵同時(shí)向水塔送水；當(dāng)水塔水位高于上限水位時(shí)，主加壓泵停止送水。要求各臺(tái)備用加壓泵在相應(yīng)加壓泵出現(xiàn)故障時(shí)。自動(dòng)投入運(yùn)行。
4.通過(guò)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和報(bào)警，并實(shí)時(shí)顯示水井、清水池、水塔的液位。
5.本系統(tǒng)要求運(yùn)行安全可靠，手動(dòng)操作、自動(dòng)操作轉(zhuǎn)換方便、可行。
(二)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用德國(guó)西門子公司57 200系列中的57-226控制器及其STEP7/WNI軟件作為系統(tǒng)的軟硬件設(shè)備。該型號(hào)的PLC有良好性價(jià)比，同時(shí)提供了良好的開(kāi)發(fā)平臺(tái)以及大量的相關(guān)參考資料，在小型PLC控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并在WNIDOWS2000完成了系統(tǒng)軟件的編制和調(diào)試。上位機(jī)采用北京杰控Fameview5.5實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC的監(jiān)控，上下位機(jī)間通信采用MODBUS通信。
根據(jù)控制系統(tǒng)要求，PLC控制器主要是對(duì)兩個(gè)取水泵站的四臺(tái)水泵和兩個(gè)液位傳感器、加藥站的加藥泵、加壓站的五臺(tái)加壓泵進(jìn)行控制及向上位監(jiān)控機(jī)傳送各種信息。由此，自來(lái)水工程PLC控制系統(tǒng)的流程圖，如圖3所示：
由自來(lái)水工程PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)原理框圖工藝組成可得：電氣控制系統(tǒng)要求5個(gè)液位傳感器分別檢測(cè)兩個(gè)水井液位、清水池液位、右岸生活水池液位和左岸生活水池液位；5個(gè)出水輔助電接點(diǎn)壓力表來(lái)控制五臺(tái)加壓泵電動(dòng)閥門的開(kāi)啟和檢測(cè)五臺(tái)加壓泵電機(jī)運(yùn)行是否正常，除此之外，電氣控制系統(tǒng)還要求一些水泵電機(jī)運(yùn)行指示燈和按鈕等元器件，由控制系統(tǒng)參數(shù)以及對(duì)PLC輸入輸出點(diǎn)數(shù)、性質(zhì)的要求，對(duì)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵元器件：PLC、液位變送器和變送器傳送屏蔽電纜線，進(jìn)行必要的選型。
考慮到PLC控制系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題，電源是控制系統(tǒng)引入干擾的主要途徑之一，特別是對(duì)于系統(tǒng)中存在大接觸器、大電機(jī)等的場(chǎng)合，更易引入干擾信號(hào)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用了隔離變壓器對(duì)PLC供電，并在一次側(cè)采用380VAC供電。對(duì)系統(tǒng)中，要求有常用和備用、手動(dòng)和自動(dòng)兩種運(yùn)行狀態(tài)不容許同時(shí)運(yùn)行，由連鎖可靠性要求，除了在PLC內(nèi)部進(jìn)行軟件連鎖外，同時(shí)還利用接觸器的輔助觸點(diǎn)進(jìn)行了必要的電氣連鎖，以提高系統(tǒng)的可靠性。
從系統(tǒng)要求出發(fā)，系統(tǒng)要求在PLC不能正常工作時(shí)，能夠利用手動(dòng)按扭，進(jìn)行正常供水控制，故在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)手動(dòng)控制沒(méi)有采用PLC控制，而是采用繼電器觸點(diǎn)控制。系統(tǒng)電動(dòng)閥控制器，由電動(dòng)閥生產(chǎn)廠家配套生產(chǎn)，在此只對(duì)其進(jìn)行改裝，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)各個(gè)點(diǎn)水位變化的實(shí)時(shí)狀況、各個(gè)電機(jī)的運(yùn)行情況、各條管路的狀況、查詢歷史水位的變化和歷史報(bào)警信息以及電機(jī)歷史運(yùn)行狀況。
上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)程序采用了Modbus通信協(xié)議的方式完成數(shù)據(jù)采集。采集的內(nèi)容包括模擬輸入AIU、數(shù)字輸入DI口以及保存信息的內(nèi)部字節(jié)信息。根據(jù)PLC控制系統(tǒng)需要，選定系統(tǒng)參數(shù)，在第一循環(huán)掃描中初始化Modbus從站協(xié)議，得到初始化梯形圖。
組態(tài)軟件的實(shí)現(xiàn)采用FameView5.5軟件，它提供了許多通訊驅(qū)動(dòng)程序與各種控制設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，要使用某個(gè)驅(qū)動(dòng)程序，必須要進(jìn)行安裝，才能被工程使用，可以同時(shí)安裝多種驅(qū)動(dòng)程序；每種驅(qū)動(dòng)程序都有一個(gè)獨(dú)立的、與眾不同名稱來(lái)標(biāo)識(shí)自己。驅(qū)動(dòng)程序被安裝后，并且選擇驅(qū)動(dòng)程序，并在系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)程序。運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)提供了A1/AO/ARIDI/DO/DR六種外部變量，與設(shè)備數(shù)據(jù)表進(jìn)行各種方式的數(shù)據(jù)交換，運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)還提供了三種內(nèi)部中間變量VMVD/VT，可以不加限制的使用。本系統(tǒng)使用了8個(gè)AR(模擬輸入，出變量)，用來(lái)讀取和修改設(shè)備數(shù)據(jù)表中的#1井水位儀，2#水位儀，左岸水位儀，右岸水位儀，右岸流量?jī)x，水池水位儀的數(shù)據(jù)。Fame View系統(tǒng)提供了一個(gè)被稱為設(shè)備數(shù)據(jù)表的存儲(chǔ)緩沖區(qū)，把與外部控制設(shè)備通訊的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)整理存放在其中，通過(guò)設(shè)備通訊驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)備數(shù)據(jù)表的內(nèi)容根據(jù)要求進(jìn)行更新和輸出，運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)所需要的過(guò)程數(shù)據(jù)都從數(shù)據(jù)表中取得。
關(guān)鍵詞：高職；PLC應(yīng)用技術(shù)；教學(xué)改革；項(xiàng)目教學(xué)
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5727（2012）11-0039-03
重新定位課程目標(biāo)
PLC應(yīng)用課程的特點(diǎn)是教學(xué)理論與工作實(shí)踐聯(lián)系緊密，課程教學(xué)目標(biāo)的定位必須以企業(yè)實(shí)際工作環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行。我院課題組根據(jù)調(diào)查研究，分析了典型工作崗位需求和職業(yè)能力目標(biāo)，明確了教學(xué)課程總體目標(biāo)，落實(shí)了學(xué)生學(xué)習(xí)和工作方法，提出了三類課改目標(biāo)，即學(xué)生專業(yè)能力目標(biāo)、課程總體目標(biāo)、方法能力目標(biāo)，確定了課改的思路和方法。
學(xué)生專業(yè)能力目標(biāo)定位 我院課題組先后對(duì)本地區(qū)具有代表性的工業(yè)企業(yè)和其他高職院校進(jìn)行了深入調(diào)研，設(shè)計(jì)制作了《企業(yè)工作中PLC技術(shù)應(yīng)用情況調(diào)查問(wèn)卷》、《典型企業(yè)調(diào)研訪談提綱》和《畢業(yè)生追蹤調(diào)查問(wèn)卷》等三種問(wèn)卷，并對(duì)高職院校教師、機(jī)電專業(yè)學(xué)生、應(yīng)屆畢業(yè)生（進(jìn)入工業(yè)企業(yè)工作的）、企業(yè)技術(shù)人員、企業(yè)專家（工程師、車間主任）等五類人群進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查和訪談。在大量企業(yè)調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)企業(yè)PLC設(shè)備品牌選擇情況（如表1所示）、應(yīng)用PLC技術(shù)的工作崗位（如表2所示）、支撐崗位所需的具體知識(shí)進(jìn)行了分析研究。針對(duì)企業(yè)和市場(chǎng)需求提煉總結(jié)出適應(yīng)市場(chǎng)需求的學(xué)生專業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)。即能夠完成PLC電氣控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)、安裝、接線、構(gòu)成；能夠進(jìn)行程序的設(shè)計(jì)、編制、傳送；能夠進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)試、檢查、評(píng)估。
課程總體目標(biāo)定位 通過(guò)對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)的匯總分析，結(jié)合教師、企業(yè)人員、畢業(yè)生訪談資料，我們對(duì)職業(yè)崗位進(jìn)行了進(jìn)一步分析，結(jié)合現(xiàn)代高職教育理念，解構(gòu)了原有的基于知識(shí)儲(chǔ)備的課程構(gòu)架，進(jìn)而確定了《PLC應(yīng)用技術(shù)》課程教學(xué)的總目標(biāo)：基于工作過(guò)程的教學(xué)實(shí)施，引導(dǎo)講授PLC結(jié)構(gòu)、工作原理、邏輯指令、順控指令、功能指令等理論知識(shí)；訓(xùn)練學(xué)生基于PLC的電器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試能力，可控制程序的設(shè)計(jì)編制能力，整體控制系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)試能力。同時(shí)，借鑒“機(jī)電一體化培訓(xùn)課程及證書(shū)”和“高級(jí)維修電工證書(shū)”等相關(guān)技術(shù)證書(shū)培訓(xùn)課程的內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，突出實(shí)用性。
《畢業(yè)生追蹤調(diào)查問(wèn)卷》主要針對(duì)已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生進(jìn)行了實(shí)際跟蹤調(diào)查，重點(diǎn)了解三個(gè)方面的內(nèi)容，即典型工作任務(wù)及工作流程。如表3所示。學(xué)習(xí)PLC課程的滿意度及所需的社會(huì)能力。調(diào)查表明，機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè)的畢業(yè)生從事的崗位工作非常廣泛，涉及機(jī)電相關(guān)工作的各個(gè)方面。PLC課程涉及微處理器原理、數(shù)字邏輯、電子電路、低壓電器、電器控制等內(nèi)容，由于高職教學(xué)進(jìn)度和課程安排等各方面的原因，不可能在學(xué)習(xí)PLC課程前開(kāi)設(shè)上述全部課程，同時(shí)，學(xué)生個(gè)體在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上存在差異。因此，本課程教學(xué)難度較大，再加上理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，學(xué)生普遍感到該課程專業(yè)技術(shù)理論性太強(qiáng)，難學(xué)易忘，往往靠死記硬背應(yīng)付考試，厭學(xué)心理普遍。
構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)體系
在教學(xué)體系的構(gòu)架上，我們堅(jiān)持以學(xué)生為中心，緊緊抓住“理論實(shí)踐一體”這個(gè)關(guān)鍵，結(jié)合我院教學(xué)工作的實(shí)際進(jìn)行科學(xué)的應(yīng)用分析，從教師授課、仿真實(shí)訓(xùn)、綜合考評(píng)等三個(gè)方面入手，進(jìn)行課程改革研討，形成了“授、訓(xùn)、評(píng)”職業(yè)能力培養(yǎng)的課程體系。
基于分層遞進(jìn)理論的教師授課模式 通過(guò)對(duì)學(xué)生的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)，教師的授課模式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的影響很大，傳統(tǒng)的授課模式多采用驗(yàn)證型教學(xué)，往往安排學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)裝置、針對(duì)規(guī)定的控制實(shí)例進(jìn)行程序編寫(xiě)、下載和使用指示燈模擬調(diào)試。在研究中我們發(fā)現(xiàn)，這種授課模式缺少完整的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制作，無(wú)法保證學(xué)生對(duì)完整控制系統(tǒng)的認(rèn)知。因此，結(jié)合我院機(jī)電專業(yè)的專業(yè)定位、培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃，課題組提出分層遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)模式，通過(guò)三個(gè)層次，即理論由淺入深、技能由低到高、涵蓋技術(shù)由少到多進(jìn)行遞進(jìn)式教學(xué)。第一層為課程試驗(yàn)，通過(guò)經(jīng)典控制案例實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)課程的學(xué)習(xí)興趣，使其了解PLC控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成，促進(jìn)其對(duì)理論知識(shí)的理解。第二層為課程實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用PLC構(gòu)建各種機(jī)電設(shè)備實(shí)物模型的自動(dòng)控制系統(tǒng)，以學(xué)生自主分析、設(shè)計(jì)、編程、調(diào)試為主要內(nèi)容，輔以教師答疑，使學(xué)生能夠熟練進(jìn)行PLC硬件設(shè)計(jì)和軟件編程。第三層為專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)（設(shè)計(jì)）項(xiàng)目，主要內(nèi)容為典型機(jī)電設(shè)備控制系統(tǒng)的構(gòu)建，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)綜合技能及PLC工程應(yīng)用能力，使學(xué)生實(shí)現(xiàn)在校訓(xùn)練技能與崗位要求的“無(wú)縫”對(duì)接，以便在日后工作中能充分應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，解決工業(yè)生產(chǎn)控制中的實(shí)際問(wèn)題。
一.研究背景：
隨著科技發(fā)展，人們生活水平不斷提高，人們對(duì)有關(guān)供配電、照明、消防、防雷接地、通信、有線電視等系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，使得建筑開(kāi)始走向高品質(zhì)，多功能領(lǐng)域，應(yīng)向綜合應(yīng)用方向發(fā)展。
因此，建筑電氣已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑的一個(gè)重要標(biāo)志;而作為一門綜合性的技術(shù)科學(xué)，建筑電氣則應(yīng)建立相應(yīng)的理論和技術(shù)體系，以適應(yīng)現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計(jì)的需要。
二.選題的目的和意義：
本設(shè)計(jì)過(guò)程能對(duì)所學(xué)專業(yè)課知識(shí)進(jìn)行全面、系統(tǒng)的復(fù)習(xí)，更好地掌握本專業(yè)的基本理論和基本技能。
掌握建筑電氣工程設(shè)計(jì)的步驟、方法、繪圖技能以及建筑電氣的施工程序。
學(xué)會(huì)選擇和確定電氣設(shè)備的型號(hào)及規(guī)格，學(xué)會(huì)查找相關(guān)手冊(cè)，開(kāi)拓視野，提高工程語(yǔ)言表達(dá)能力。
建筑電氣是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段，創(chuàng)造、維持與改善室內(nèi)的電、光、熱、聲環(huán)境的一門科學(xué)。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，能源消耗及所帶來(lái)的污染問(wèn)題日益突出，關(guān)于節(jié)能的技術(shù)也倍受社會(huì)關(guān)注。
據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)建筑消耗占社會(huì)總消耗的25%，其中建筑電器占14%，今后比例還有可能上升，造成這種局面的一個(gè)重要原因是傳統(tǒng)建筑電氣設(shè)備本身沒(méi)有或很少采用有效的節(jié)能措施，另一個(gè)重要原因是很多建筑中缺少先進(jìn)的電氣控制系統(tǒng)對(duì)攢同電氣設(shè)備進(jìn)行有效的控制，從而產(chǎn)生人為和非人為的巨大能源消耗。
在我國(guó)城鄉(xiāng)一體化加快，國(guó)內(nèi)外倡導(dǎo)低碳經(jīng)濟(jì)的背景下，我國(guó)住宅需求量很大，原有建筑電氣已經(jīng)不能滿足設(shè)計(jì)要求。
本設(shè)計(jì)在完成建筑功能的前提下，減小能源消耗，提高能源利用率。
此類建筑電氣技術(shù)新趨勢(shì):采用現(xiàn)場(chǎng)控制總線技術(shù);融合弱電技術(shù)和強(qiáng)電技術(shù);融合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);以弱電的方式控制強(qiáng)電;使用者現(xiàn)場(chǎng)控制方便節(jié)能;管理方便;提高建筑安全性能。
三.設(shè)計(jì)內(nèi)容：
本論文主要闡述了該建筑系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)依據(jù)、原則和方法以及設(shè)計(jì)選擇的結(jié)論等。
主要內(nèi)容有：1.按環(huán)境要求、光源特性、建筑物風(fēng)格，裝飾效果，環(huán)境氛圍材料質(zhì)地及人的生理與心理需求選光源。
按配光需求、燈具特性、照度質(zhì)量、裝飾效果、燈具與建筑配合，與環(huán)境配合、與氣氛配合、并要求要均勻無(wú)眩光來(lái)選擇燈具。
根據(jù)民用建筑照度規(guī)定，應(yīng)用適當(dāng)?shù)恼斩扔?jì)算方法布置燈具計(jì)算被照?qǐng)鏊鵈。
2.按外形、功能、防護(hù)要求，控制要求選開(kāi)關(guān)、按安裝數(shù)目規(guī)定、外形功能，防護(hù)要求，選插座。
按走線原則及安全便捷省錢省管、安裝規(guī)范，建筑結(jié)構(gòu)等走線。
按供電可靠、安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)原則及負(fù)荷類別確定整個(gè)建筑內(nèi)供電方案。
3.按供電可靠、安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)原則及負(fù)荷類別確定整個(gè)建筑內(nèi)供電方案。
按導(dǎo)線選擇原則、各類導(dǎo)線優(yōu)缺點(diǎn)及各種敷設(shè)方式確定設(shè)計(jì)供電網(wǎng)。
統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)理論數(shù)據(jù)，為導(dǎo)線設(shè)備選則提供理論依據(jù)。
選擇各部分導(dǎo)線、設(shè)備。
繪制系統(tǒng)圖。
完善各層平面圖。
按本地區(qū)及建筑具體情況確定防雷等級(jí)。
進(jìn)行防雷選擇設(shè)計(jì)計(jì)算。
完成防雷及接地平面圖。
四.畢業(yè)設(shè)計(jì)所采用的研究方法和手段：
1. 認(rèn)真學(xué)習(xí)和消化任務(wù)書(shū)，明確設(shè)計(jì)題目，任務(wù)和要求，搞清楚已經(jīng)給了哪些數(shù)據(jù)，還要收集哪些資料。
2. 借閱相關(guān)書(shū)，征求老師意見(jiàn)，擬定大致進(jìn)程，根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)供配電、照明、消防電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算，在CAD中隊(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行模擬細(xì)化。
3. 分析研究資料，并整理資料。
在配電設(shè)計(jì)中先根據(jù)手冊(cè)確定各個(gè)空間的照度值;設(shè)計(jì)中以放射式接線，保證供電的可靠性;應(yīng)用需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷，按規(guī)定選擇保護(hù)電器，電線電纜，達(dá)到安全用電和節(jié)能的目的。
4.在照明系統(tǒng)中，本著節(jié)能的原則，選擇合適光源，通過(guò)照明計(jì)算，確定最佳光源數(shù)，為人們創(chuàng)造一舒適、明亮休閑的環(huán)境;插座安裝設(shè)計(jì)避免拖線板的濫用，滿足增加用電設(shè)備的需求，提高用電安全性。
5.接地防雷中，通過(guò)扁鋼與地基鋼筋結(jié)構(gòu)相接，防雷、接地公用接地體，既保障了接地安全，又節(jié)約接地設(shè)備。
6.在消防系統(tǒng)中，通過(guò)感煙、感溫探測(cè)器，手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警按鈕，消防等電氣設(shè)備設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)防火區(qū)域的監(jiān)控，防止火災(zāi)發(fā)生。
五、進(jìn)度安排：
第三周～四周：畢業(yè)實(shí)習(xí)第五周～七周：選擇光源、選燈具、選開(kāi)關(guān)插座。
第八～九周：做出初步平面。
第十～十一周：計(jì)算各被照物場(chǎng)所照度，確定平面圖中照明布置。
第十二周：統(tǒng)計(jì)負(fù)荷量，計(jì)算短路電流為系統(tǒng)選擇提供理論依據(jù)。
第十三～十五周：確定系統(tǒng)供電方案---出系統(tǒng)圖、選擇導(dǎo)線設(shè)備。
第十六～十七周：設(shè)計(jì)防雷，接地做收尾材料表說(shuō)明書(shū)。
第十八周：答辯。
六.主要參考資料：
《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》《電氣照明設(shè)計(jì)手冊(cè)》《建筑電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》《民用建筑電氣設(shè)備手冊(cè)》《建筑供配電》《電氣照明技術(shù)》《工廠供電》
電氣照明系統(tǒng)的防火與防爆討相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 【摘 要】隨著社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電氣照明系統(tǒng)在我們的日常生活中非常的常見(jiàn),也是日常生產(chǎn)生活中必不可少的一部分,如果在其使用的過(guò)程中,出現(xiàn)線纜故障或者是操作不當(dāng),很容易導(dǎo)致火災(zāi)及爆碎故障的發(fā)生,造成嚴(yán)重的影響,這就需要在日常的電氣照明系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,對(duì)其運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行分析,采取有效的防火、防爆措施,這對(duì)于其安全、穩(wěn)定運(yùn)行是非常必要的,本文就主要針對(duì)此予以簡(jiǎn)單分析.
【關(guān) 鍵 詞】電氣照明系統(tǒng);防火;防爆;討論
電氣照明是我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚慕M成部分,在其運(yùn)行的過(guò)程中,光能的產(chǎn)生主要是由電能轉(zhuǎn)化而來(lái),由于其在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱,倒是其燈座、燈管、燈泡等表面的溫度較高,一旦出現(xiàn)相關(guān)的故障,就很容易導(dǎo)致燈具爆碎、線路短路、過(guò)熱、絕緣破壞等故障,一旦出現(xiàn)這些故障,會(huì)產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w,容易引發(fā)火災(zāi)、爆炸等事故,造成非常惡劣的影響,本文就主要結(jié)合其運(yùn)行特點(diǎn),對(duì)其防火防爆進(jìn)行簡(jiǎn)單探討.
1電弧與電火花的產(chǎn)生原理探討
電弧是由大量的電火花匯集所形成的,而電火花的形成主要是由于電極間的擊穿放電,通常情況下電火花的溫度是非常高的,尤其是電弧能夠達(dá)到非常高的溫度,一旦出現(xiàn)電弧與電火花,不僅能夠使相關(guān)的可燃性物質(zhì)燃燒,嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)金屬的熔化與飛濺,造成非常惡劣的影響,在一些具有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所,電弧及電火花的存在是非常危險(xiǎn)的.
事故火花與工作火花是電火花主要的兩種類型,事故火花主要是指由于外部因素的影響導(dǎo)致產(chǎn)生的火花,而工作火花主要是指電氣設(shè)備在正常工作過(guò)程中所產(chǎn)生的電火花,絕緣表面出現(xiàn)的閃爍、熔絲熔斷過(guò)程中出現(xiàn)的電火花、導(dǎo)線短路或者接地時(shí)產(chǎn)生的電火花都屬于事故火花,此外,靜電火花、二次放電火花、雷電直擊放電產(chǎn)生的電火花都屬于事故火花.就電氣設(shè)備自身而言,其在運(yùn)行過(guò)程中,外界熱源導(dǎo)致的火災(zāi)也容易導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等事故.
2常用照明燈具的火災(zāi)危險(xiǎn)性
電氣照明系統(tǒng)的種類是多種多樣的,按照不同的分類方法,可以將其劃分成為各種不同的類型,如果依據(jù)光源的發(fā)光原理來(lái)對(duì)其進(jìn)行分類,可以將其劃分為：氣體放電光源與熱輻射光源兩種類型,在各種各樣的電氣照明系統(tǒng)中,常見(jiàn)的、危險(xiǎn)性較大的幾種類型主要有：(1)高壓汞燈,又將其稱之為高壓水銀燈,主要有自鎮(zhèn)流式與分鎮(zhèn)流式兩種,其特點(diǎn)是：光色好、用電省、使用壽命長(zhǎng)、光效高,其發(fā)光原理類似于熒光燈,當(dāng)主電極間出現(xiàn)弧光放電時(shí),燈泡中的溫度會(huì)出現(xiàn)明顯上升,水銀氣化會(huì)發(fā)出紫外線與可見(jiàn)光,紫外線在激發(fā)壁內(nèi)的熒光粉之后會(huì)使其發(fā)光,由于其功率值較大,在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)出的熱量較大,其表面的溫度升高較快,其出現(xiàn)火災(zāi)的危險(xiǎn)程度較高.(2)熒光燈,常用的熒光燈是熱陰極弧光放電型低壓汞燈,其主要由啟動(dòng)器、整流器、燈管等組成,其在啟動(dòng)的過(guò)程中,鎮(zhèn)流器會(huì)在啟輝器的配合之下,產(chǎn)生瞬時(shí)的高電壓,是燈管放電,鎮(zhèn)流器發(fā)熱會(huì)導(dǎo)致其周圍部分溫度升高,如果有散熱不良等現(xiàn)象的存在,導(dǎo)致其溫度的進(jìn)一步升高,就會(huì)對(duì)線圈的絕緣強(qiáng)度值造成破壞,導(dǎo)致電火花、電弧、高溫等現(xiàn)象的出現(xiàn),導(dǎo)致周圍可燃物燃燒,形成火災(zāi).(3)白熾燈,又將其稱之為鎢絲燈泡,當(dāng)電流流過(guò)封于玻璃燈泡中的鎢絲時(shí),會(huì)使其溫度上升至很高的值,為了延長(zhǎng)燈泡的使用壽命,通常會(huì)在其中充入惰性氣體,由于該氣體的作用,會(huì)導(dǎo)致燈泡表面的溫度升高,功率越大,其溫度上升的速度越快,容易引起火災(zāi).(4)鹵鎢燈,鹵鎢燈的功率通常較大,并且其溫度較大,如果鹵鎢燈在短時(shí)間內(nèi)烤燃接觸燈管較近的可燃物,很容易引發(fā)火災(zāi),在以上的幾種燈具中,鹵鎢燈的火災(zāi)危險(xiǎn)性最大,在一些公共場(chǎng)所要慎重選用.
3電氣照明系統(tǒng)的防火措施
在實(shí)際的應(yīng)用中,電氣照明系統(tǒng)中的各個(gè)燈具在運(yùn)行過(guò)程中,將電能轉(zhuǎn)換成為光能,在該過(guò)程中都伴隨著能量的消耗,這會(huì)導(dǎo)致燈具表明的溫度升高,達(dá)到一個(gè)較大的溫度值,在不同場(chǎng)所的照明燈具的選擇過(guò)程中,需要充分的考慮其火災(zāi)危險(xiǎn)性,并且要使照明裝置與可燃物之間保持一定的距離,相關(guān)的防火措施主要表現(xiàn)為：(1)在燈泡的正下方不能進(jìn)行可燃物品的堆放,燈泡在設(shè)計(jì)安裝的過(guò)程中,其安裝高度不能低于兩米,如果根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用要求,不得不低于兩米,應(yīng)該采取有效的防護(hù)措施,如果遇到碰撞場(chǎng)所,應(yīng)該應(yīng)用金屬網(wǎng)罩進(jìn)行防護(hù);(2)鹵鎢燈燈管附件的導(dǎo)線應(yīng)該應(yīng)用耐熱的絕緣導(dǎo)線,而不能采用可燃性絕緣導(dǎo)線,防止燈管受到高溫破壞而引起短路;(3)室外等特殊場(chǎng)所的照明燈具在實(shí)際的應(yīng)用中應(yīng)該具有防濺措施,防止有水滴濺于燈泡的表面,導(dǎo)致燈泡出現(xiàn)炸裂,如果燈泡出現(xiàn)了破碎,應(yīng)該及時(shí)的對(duì)其進(jìn)行更換;(4)要保證鎮(zhèn)流器與燈管的容量及電壓相匹配,在其安裝的過(guò)程中,
要注意鎮(zhèn)流器的通風(fēng)、散熱,不能直接將鎮(zhèn)流器固定于可燃物上;(5)在可燃吊頂上安裝的燈具的功率應(yīng)該盡量的小,建議采用熒光燈,并且要在燈具的上方保持一定的空間,方便其散熱,否則,需要在可燃材料上刷防火涂料.
4電氣照明系統(tǒng)的電氣線路的防火防爆措施
電氣線路的短路容易導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等事故的發(fā)生,這主要是由于出現(xiàn)短路故障時(shí),會(huì)出現(xiàn)較大的短路電流,在短路的瞬間放電發(fā)熱量非常的大,會(huì)導(dǎo)致絕緣的燒壞及金屬導(dǎo)線的熔化,很容易導(dǎo)致周圍易燃易爆物品的引燃引爆,如果發(fā)生較大短路電流時(shí),保險(xiǎn)絲迅速熔斷,電路會(huì)被切斷,能夠起到一定的保護(hù)作用,但是如果保險(xiǎn)絲太粗,就難以熔斷,容易引起火災(zāi)、爆炸等事故,這就需要在電氣照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,對(duì)其保險(xiǎn)絲等裝置進(jìn)行合理選擇.
另一方面,電氣線路出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷、導(dǎo)線連接處接觸電阻過(guò)大、導(dǎo)線接頭接觸不良、導(dǎo)線接頭連接不牢固等都會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸的事故的發(fā)生,在電氣照明系統(tǒng),線路設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)該充分的考慮各種因素,保證線路敷設(shè)的合理性.一旦出現(xiàn)線路燃燒事故,要及時(shí)采取有效的措施,對(duì)火災(zāi)予以控制,將事故的破壞程度及破壞范圍降低到最小.
5結(jié)束語(yǔ)
電氣照明系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中,出現(xiàn)火災(zāi)與爆炸事故是非常嚴(yán)重的事故,會(huì)造成非常嚴(yán)重的影響,本文就對(duì)其各種事故的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析,并提出了相關(guān)的防火防爆措施,對(duì)于其運(yùn)行安全性能的提升具有積極的作用.
參考文獻(xiàn)：
