皮带运输机电气控制系统设计

皮带运输机电气控制系统设计

任务书

一、设计目的

通过对皮带运输机电气控制系统设计，使学生初步掌握电气控制系统的设计方法，以及电气常用元器件的选型；使学生初步具有控制系统主电路、控制电路的分析和设计方法；同时使学生掌握电气线路原理图的绘制方法，为今后走上工作岗位应用电气控制基本理论知识奠定良好的基础。

二、原始资料

某建筑工地采用皮带运输机运送沙料，其工作示意图由下图所示：

1）起动时，顺序为3# 、2# 、1#电动机，并要有一定的时间间隔，以免沙料在皮带上堆积，造成后面的皮带重载起动

（2）电动机的停车顺序为1 # 、2# 、 3 #，且应有一定的时间间隔，以保证停车后皮带上不残存沙料

（3）无论哪台电动机过载，所有电动机必须按顺序停车，以免造成沙料堆积（4）线路应有失压、过载、短路等保护环节

三、设计主要内容

1、设计主电路

2、设计基本控制电路

3、设计保护环节，完善控制线路

4、对线路工作原理进行分析，最后审查确定线路的可靠性

5、完成器件选型

摘要:皮带运输机被广泛应用在港口、电厂等生产线，在生产中发挥着越来越重要的作用.本次设计的皮带运输机基于改善常规生产中出现的种种状况,通过改进设计将生产要求的安全、可靠、稳定等技术指标进一步提高.皮带运输机核心部分的控制线路设计尤显重要,对实现皮带运输机的启动、调速、反转和制动等进行性能控制;实现对拖动系统的保护;满足生产工艺要求;实现生产过程自动化.在完成设计的过程中一直立足于:设计简单,设计、安装、调整、维修方便,价格低廉,运行可靠.为完善设计和提高设计效率,除了建立必要的数据、符号、标准元件库外,另采用了CAD、PLC等相关分析和计算软件.对控制线路、电动机的设计和选择上,通过反复比较和讨论以求获得最优方案.

关键词：电气控制系统；主电路；控制线路；保护电路

Abstract：Belt conveyor is widely used in port and power plant generating line，in the production plays an increasingly important role. This belt conveyor design based on the improvement in the conventional production in the various conditions by improving the design requirements of the production will be safe, reliable, stability, and technical indicators have improved further. core part of the belt conveyor control circuit design is particularly important for achieving the belt conveyor, the start of speed, braking and reverse control, etc. Performance ; to achieve the protection of the drive system; meet production process requirements; production process automation. to complete the design process has been based on: simple design, design, installation, adjustment and maintenance convenience, low prices, reliable operation. for the perfect design and improving the design efficiency, in addition to the establishment of the necessary data, symbols, the standard component library, another by the CAD, PLC, and other related analysis and calculation software. control lines, motor design and selection, and through repeated comparisons to be discussed Optimal programme. Key words：electric control system；main circuit；control circuit;;protection circuit

（一）设计对象分析

根据设计题目，我们所要设计的皮带运输机电气控制系统应满足以下要求：

1、“电动机的起动顺序为3# 、2# 、1#，并且有一定的时间间隔，以免沙料在皮带上堆积，造成后面的皮带重载起动”。我们可以利用按扭自锁、继电器触点等控制电动机的启停，使用时间继电器控制一定的时间间隔，让电动机按先后顺序启动。

2、“电动机的停车顺序为1 # 、2# 、 3 #，且应有一定的时间间隔，以保证停车后皮带上不残存沙料”。由于停止顺序与开始顺序要求相反，所以我们同样可以通过时间继电器来控制，只是时间继电器的控制顺序相反而已。

3、“无论哪台电动机过载，所有电动机必须按顺序停车，以免造成沙料堆积。为了达到此目的我们将FR1，FR2，FR3三个过载保护器件与开关串联在一条线路上，无论哪台电动机过载，都可使得相当于开关断开，达到按照预先安排的1#，2#，3#的电机顺序停止。

4、“线路应有失压、过载、短路等保护环节。”我们用熔断器实现短路保护；热继电器FR实现过载保护；而失压保护是指电动机自动的保护，我们利用电压继电器实现失压保护，即自锁控制。

总而言之，我们根据题目的要求，选取相对应的器件，手动或自动地接通或断开电路，断续或连接地改变电路参数，一实现该电路的切换，控制，保护，检测，变换和调节。

（二）系统程序流程图

根据对设计题目的分析,我们得出该系统的运行方式：按下启动按钮后，电动机M3最先启动，经过一定时间的延时后，电动机M2启动，再过一定时间，电动机电动机M1启动，系统启动完毕，在正常运行情况下，电动机的停车顺序为M1、M2、M3，且应有一定的时间间隔，以保证停车后皮带上不残存沙料。在运行过程中若发生异常情况，如过载等，系统立刻按M1、M2、M3的顺序停车，以保证系统的安全。

具体的流程图如下图所示：