基于时间继电器和行程开关控制的顺序电路设计.docVIP

【标题】基于时间继电器和行程开关控制的顺序电路设计 【作者】肖亚林 【关键词】顺序控制??时间继电器??行程开关 【指导老师】何鸣放 【专业】电子信息科学与技术 【正文】1?设计依据1.1课题来源所谓顺序控制（Sequential? Controller）就是指使生产机械的动作(?或工作内容)?按事先规定好的时间函数或逻辑顺序进行工作的控制方式，?这种控制方式也称为“?步进”?工作方式[1]。就是使生产机械或生产过程中各执行机构按规定的时序而顺序动作，?或在现场输入信号作用下，按预定规律而顺序动作的自动控制。随着科学技术的不断发展和进步，电气自动化在机械制造、生产加工和国防科研的方面扮演着举足轻重的作用。在现代电气加工系统中其现场生产设备布置的范围广，?布置较分散，?机械功率大，?传输距离远，?安全操作又有严格的联锁?，?起动或停止的缓冲时间较长。电气控制采用可编程程序控制( P L C)?技术和分散电气控制技术，?这些技术的应用使用灵活、?方便?，?占地面积小，?可节省大量的土建工程，?减少现场运转工作人员，?从而提高整个加工系统运行的可靠性及经济性[2]。在分散式电气控制技术和可编程程序控制技术中，由于可编程程序控制器的价格昂贵，操作要求高。而且在生产现场中由于生产规模经济实力等条件限制着可编程程序控制器的应用，一般只用了P L C内部很少一部分资源和功能，?从而使P L C性价比低，?造成一定的浪费。??使其只占据了具有强大经济实力和大生产规模的较少生产市场。传统的分散电气控制因具有较强的逻辑功能，设计简单，成本低廉，操作简单，通用性强，依然占据着主导地位。1.2背景现状及特点人们对顺序电路进行了很多讨论和研究，主要表现在如下几个方面：在要求功能复杂和控制规模较大的场合较多的采用P L C、单片机，可是对于中小规模的控制场合还是一片混乱的场面。而用时间继电器和行程开关也主要集中在顺序控制的控制上。且一般只讨论其控制原理和方法以及安全性等主要因素，更重要的是在所有的仿真分析中，大都没有基于分散元件的顺序控制电路。因此，本课题主要用时间继电器和行程开关来设计那些功能不太复杂而需要使用顺序控制的电气控制电路。基于单片机的顺序应用，其价格相对合理，而且产品的种类繁多，大量的被应用于工厂的生产实践。可以满足不同的控制要求?，能够适用于多种需要顺序控制的场合。但是基于单片机的电气控制系统都要求连接与其功能相对应的外部设备和电路。需要设置各种各样的接口电路和数据存储器，但是系统的功能扩充和升级相对困难。而且要求技术操作人员有较强的程序语言知识。基于P L C的顺序控制。能够随时修改控制规律(?转换条件和时序)?，改变控制器进行的逻辑运算及实现的定时时间，并使其输入信号量及输出信号量均可以改变，顺序控制器就可以满足不同的控制要求?，其控制的精度很高，适用于各种需要顺序控制的场合，成为真正意义上的顺序控制器。而且系统升级几乎不用扩充外设，只需要改写相应的控制程序即可。但是P L C价格昂贵，操作水平高。多用于配套式的电气控制系统当中，应用不是很广泛?[3]。1.3?设计电路的方案本顺序控制电路由主电路，控制电路，保护装置等部分组成。电路的控制及电动机的动作和工件的动作由时间继电器和行程开关控制得到。用时间继电器和行程开关进行顺序电路的设计，使其具有一定的扩展性和通用性。在成本、工作性能、操作学习等方面达到较好的效果。2?电气控制系统设计的要求2.1?电气控制系统设计的基本原则(1)?为了最大限度实现顺序控制对电气控制系统的要求，在设计之前，首先要弄清楚本顺序控制电路的要求，对顺序电路的整个工作情况?做了全面细致的了解。同时深入现场调查研究，收集资料，以此作为设计电气控制线路的基础。在满足生产工艺要求的前提下，力求使控制线路简单、经济。(2)?尽量选用标准电器元件，尽量减少电器元件的数量，尽量选用相同型号的电器元件以减少备用品的数量。(3)?尽量选用标准的、常用的或经过实践考验的典型环节或基本电气控制线路。在满足生产工艺要求的前提下，使用的电器元件越少，电气控制线路中所设计的触点的数量也越少，因而控制线路越简单。同时还可以提高控制线路的工作可靠性，降低故障率[4]。2.2?电气控制系统设计的其他要求(1)?主电路和控制电路以及各个电动机应具必要的短路和过载保护。(2)?各电机应有单独的供电线路，便于故障的查找和排除。而且可以提高电路的安全性和可靠性。(3)?电动机采用直接启动方式。(4)?为了防止电路产生误动作，要求控制电路要有严格的自锁和联锁保护。(5)?控制线路再工作时，除必要的电器元件必须通电外，其余的尽量不通点以节约电能。(6)?在控制线路设计时，使分布在线路不同位置的同一电