PLC课程设计 旋转式滤水器

本科生课程设计报告

题目旋转式滤水器电气控制系统

课程电气控制及可编程控制器

专业

目录

1 任务书 (3)

1.1 课程题目 (3)

1.2 设计目的及要求 (3)

1.3 设备概况 (4)

1.4 控制要求 (5)

1.5 课题要求 (6)

1.6 日程安排 (7)

1.7 主要参考书 (7)

2 流程系统 (8)

3 控制系统的选择 (9)

3.1 整体结构 (9)

3.2 机械结构 (9)

3.2.1执行机构 (9)

3.2.2排污机构 (9)

3.2.3 滤水机构 (10)

3.2.4 操作单元 (10)

3.2.5 保护装置 (10)

4 硬件选择 (11)

4.1 主电路设计 (11)

4.2 交流控制电路设计 (13)

4.3 PLC控制电路设计 (14)

4.3.1硬件结构设计 (14)

4.3.2 输入输出接口功能 (15)

5 软件设计 (17)

6 总结 (19)

7 参考文献 (19)

第1章任务书

1.1 课程题目

旋转式滤水器电气控制系统

1.2 设计目的及要求

一、设计目的

课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解

一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。

课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。

二、设计要求

在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。教师的主导作用是引导其掌握完成设计内容的方法。

为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：

1) 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。

2) 在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导数师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。

3) 所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。

4) 说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。

5) 应在规定的时间内完成所有的设计任务。

6) 如果条件允许，应对自己的设计线路进行试验论证，考虑改进的可能性。

1.3 设备概况

旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程中，对进入水厂原水中2cm3以上的漂浮杂物进行过滤除杂。该设备安装在水处理车间的进水管道入口处，根据生产用水量的实际需要，既可单台使用，也可多台并联运行。旋转式滤水器的基本工作原理是根据旋转式滤水器进水口、出水口之间的水位压力差来控制旋转式滤水器的除杂排污。

正常滤水过程：由于旋转式滤水器进水与出水口的水流正常，产生的压力差低于差压控制器设定值，因此，差压控制器内微动开关无动作输出，原水正常过滤。

除杂排污过程：由于旋转式过滤器长时间过滤原水，势必在滤水器内的过滤孔中阻塞大量的水中漂浮物，使得进水口的水压大于出水口的水压，出水量减少，进、出水口产生的压力差高于差压控制器设定值，这时差压控制器内微动开关动作输出，常开触点闭合，接通控制系统进行除杂排污。除杂排污后旋转式滤水器又恢复正常滤水状态，生产供水系统安全运行。旋转式滤水器控制框图如图2-1所示。

图1 旋转式滤水器控制框图

1.4 控制要求

(1) 手动调试和检修 SF0手柄指向左45º时，接点SF0-1接通，通过SF1、SF2控制按钮，手动开/关电动阀，通过SF3、SF4控制按钮，手动开/关滤水器电动机，以便于系统调试和检修。

(2) 人工除杂排污 SF0手柄指向右45º时，接点SF0-2接通，人工起动、停止旋转式滤水器进行除杂排污。

(3) 定时自动除杂排污：SF0手柄回零位时，若原水中杂物较少，固体漂浮物也较少，因此，水处理车间的旋转式滤水器长时间正常滤水，不能进行差压自

动除杂排污。由于旋转式滤水器长时间置于水中，各个机械传动机构会锈蚀，影响过滤和除杂排污或导致旋转式滤水器损坏，因此，需要具有定时自动除杂排污功能。

(4) 差压自动除杂排污 SF0手柄回零位时，若滤水器进、出水口产生的压力差高于差压控制器设定值时，旋转式滤水器自动进行除杂排污，直到滤水器进、出水口产生的压力小于差压控制器设定值时，旋转式滤水器自动停止除杂排污，恢复正常滤水状态。

(5) 超压停机旋转式滤水器内部的过滤孔被小颗粒杂物堵死无法排出，进、出水口的压力差较高，虽然进行了除杂排污，但是进、出水口的压力差仍然未能降到正常值，差压控制器内微动开关长时间动作（8～10min），需要立即停车，并发出声光报警。

(6) 减速机润滑在旋转式滤水器上装有行星摆线针轮减速机，由输油泵将油室中的润滑油源源地送入减速机，液压泵拖动电动机与滤水器电动机同步运行。

(7) 除杂排污阀门的电动装置内设三相交流异步电动机380V/60W、阀门限位开关和电动机过热保护，通过正、反相运行实现开阀、关阀功能。

(8) 其他必要的电气联锁与保护，受控对象运行状态显示等。

9) 相关参数

1) 滤水器电动机MA1：Y系列，AC380V，1.5 kW，6极；液压泵电动机MA2：Y系列，AC380V，70W，4极；减速机4极减速；电动阀电动机MA3：AC380V，60W，电动阀自带。

2) 差压变送器测量范围：0.3～0.8MPa可调，电感性电接点输出：AC220V，1A。

3) 指示灯PG：10mA，DC24V。

4) 电铃PB：8W，AC220V。

11) 控制信号说明见表2-1。

表2-1 控制信号说明