发布时间 : 星期四 文章基于PLC的皮带运输监控系统设计更新完毕开始阅读dd65f3fb0875f46527d3240c844769eae109a359
河南城建学院本科毕业设计（论文） 3硬件分析
紧停开关 PLC输出点统计
X17 1个 根据系统设计要求输出点为9个，分别为四个皮带机所对应的继电器KM1—KM4和各级皮带机故障报警灯HL2—HL5，还有一个物料指示灯HL1。其具体如下表所示：
表3.2输出控制点统计表 名称 一级继电器（KM1） 二级继电器（KM2） 三级继电器（KM3） 四级继电器（KM4） 物料指示灯（HL1） 一级皮带故障报警（HL2） 二级皮带故障报警（HL3） 三级皮带故障报警（HL4） 四级皮带故障报警（HL5） 地址号 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 数量 1个 1个 1个 1个 1个 1个 Y7 1个 Y10 1个 Y11 1个 综上所述，根据实际情况，输入输出点数决定选用三菱公司生产的FX2n系列微型可编程控制器中的FX2n-48MR型。
3.1.2电动机选型
电动机是电力拖动系统中的原动机，它将电能转化为机械能，去拖动各种类型生 产机械的工作机构运动，以实现各种生产工艺的要求，如驱动轧钢机的轧辊、龙门刨 床的工作台、起重机的提升机及行走机构、风机的叶轮等等。
13
河南城建学院本科毕业设计（论文） 3硬件分析
本设计使用的电动机
本设计需要四个电动机来带动四个皮带机来运输煤，这四个电动机都选用齿轮减速异步电动机，其新型号是 YCJ，旧型号是 JTC，型号的意义就是异齿减，标准编号是 JB/T6449－92。用于要求低速，大转矩的机械。如运输机械、矿山机械、炼钢机械、造纸机械及其它要求低转速的械。结构特征是由Y 系列（IP44）电动机与齿轮减速器直接耦合而成的。所以还得选择Y 系列 IP44电动机的具体型号。Y（IP44）是指小型三相异步电动机（封闭式），标准编号 ZBK22007－88（H80 －315）JB5274－91(H355)，结构特征是自扇冷却，封闭式结构，能防止灰尘，水滴大量进入电机部。用途是，作一般用途的驱动电源，即用以驱动对起动性能、转差率等无特殊要求的机器和设备，亦可用于灰尘较多，水土飞溅的场所。选择Y112M-2型的电动机，技术指标如下：
额定功率：4KW 效率：85.5％
功率因数：Cos∮＝0.87 同步转速：3000r/min 铁心长度：105mm 气隙长度：0.45mm 定子外径：175mm 定子内径：98mm
定子线规 nc－dc：1－1.06 每槽线数：48 并联支路数：1 绕组型式：单层同心 节距：1－16 槽数 Z1/Z2： 30/36 转动惯量：0.0055kgm 质量：45kg
3.1.3其他设备的选型
（1）电流表
选用四个画框式交流电流表，型号是 59L19－A，等级指数是1.5，是电磁式电流表，量限如下：在0.1－20A直接接通，大于20A配用电流互感器。外形尺寸是129×69（mm）。因为选择的电动机的额定功率为4000W，UN=380V, COS’=0.87,
14
河南城建学院本科毕业设计（论文） 3硬件分析
可IN≈7A。所以不需要配用电流互感器，量限直接选用10安。
（2）电压表
采用四个画框式交流电压表，型号是59L19－V，等级指数是1.5，是电磁式电压表，量限如下：在 3－600V直接接通，380V，500V,1－380KV，配用电压互感器，次级为100V。外形尺寸是 129×69（mm）。由于电动机的额定电压最大为380V,所以不用配用电压互感器，量限直接选用380V就可以了。
（3）断路器
断路器QF脱扣电流。断路器为供电系统电源开关，其主回路控制对象为电感性负载交流电动机，断路器过电流脱扣值按电动机起动电流的1.7倍整定。SBR污水处理系统是4kW负载电动机，起动电流较小，而且工艺要求4台电动机单独起动运行，因此可根据4kW=电动机选择自动开关QF脱扣电流IQF：IQF＝1.7IN=1.7×7A＝11.9A≈12A，选用IQF＝12A的断路器。 （4）热继电器
电动机在运行过程中，如果长期过载、频繁起动、欠电压运行或断相运行，都可能使电动机的电流超过它的额定电流。如果超过的额定值的量并不大，熔断器在这种 情况下不会熔断，这样将引起电动机过热，损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至烧坏电动机，因此必须对电动机采用过热保护措施。所以用热继电器进行过热保护。热继电器一般用于小电流的电路，触点额定电流不大于5安。所以选择JR1-1型热继电器四个，热元件额定电流是 0.64－20 安培，热元件编号是1－36，触头额定电流是2.5安培，触头分断能力是500伏安，继电器重量是0.2 公斤。
（5）熔断器
熔断器串联在线路中，当线路或电器设备短路时，熔断器首先熔断，使线路或电器设备脱离电源，起到保护作用。它是一种短路保护电器。选择RC1系列瓷插式熔断器，额定电压是380V，主要用途：用于交流分支路的短路保护和过载保护。对于单台电动机熔断器的熔丝额定电流为IFN≥1.5~2.5IN,其中IN是电动机的额定电流，所以单个电动机的熔断器的额定电流IFN取10.5～17.5A，四个电动机上的熔断器的量限选择15A, 即选择RC1-15型熔断器 。
（6）开关
拉线开关用于皮带机的紧急停机。本设计选用 SPS-2D（标准）型。拉线开关的钢丝绳一端固定在一个固定的吊环上，另一端固定在开关臂杆上，钢丝绳应粘一个支撑，端部固定在拉线开关臂杆的孔上，开关到固定端的距离通常不超过30米，两开关之间的距离通常不超过60米，向上向下或拉动的力促使臂杆转动 到报警位置，触动微动开关并锁定直到人工手动复位。标准拉线开关防护等级为NEMA4 适
15
河南城建学院本科毕业设计（论文） 3硬件分析
应于室内或室外安装。FM 认证用于二级 1 类E, F和G组的开关。表面经特殊处理可用于盐性、碱性或酸性区域。对于腐 蚀特别严重的区域表面采用无电镀镍处理。其特点是拉线开关是双向触动的，既可安装在输送机中间位置，也可安装在其两端；通用的安装设计中拉线开关既可安装中输送机纵梁顶部也可安装在其两侧；坚固的铸铝外壳，防护等级为NEMA4，特殊的环境可选择特殊的表面处理；整体式盖 板使得接线及开关调整方便简单，而不用拆卸开关；结构件设计紧凑；醒目的黑色臂 杆初托黄色或银色壳体，易于辨别报警或正常状态；提供完整的附件，包括钢丝绳、绳夹及拉线支撑螺栓；手动杠杆复位。FM认证用于二类区域，增加隔离罩后可用于 一类区域；可选红色小旗用于报警指示。技术规格如下： 开关额定值：SPDT开关，10A/380V； 壳体：NEMA-4 防风雨 。
撕裂开关选用DB-100型撕裂开关。
在皮带出现撕裂、戳破、绞结处损坏或锐利物凸出皮事时，撕裂开关能给监视人员提供报警信号或关掉输送机。撕裂开关成对安装在皮带的两侧，由两段乙烯外套的航空钢丝绳连接起来。绳的 一端永久固定在支撑托架上，另一端连接在撕裂开关上的一个弹簧球上。两段线绳在 皮带下面形成了一个闭合的回路。当物体或撕裂的皮带悬吊下来，扫落一条或两条线 绳时，即探测出故障。因为线绳的脱离，它把弹簧球拉出底座，引起两个微动开关发 出报警或关掉输送机。其特点是结构简单牢固、不需维护；铸铝外壳带防护层；整体式盖板，易于接线；大容量微型触点；作用力只需 0.9kg即可触发开关。
主要技术指标如下：
DB100 型，2 个 SPDT 微型开关，NEMA 4 壳体 1\导线开口（标准型有两个，防爆型有一个） 外部零件用不锈钢制作
开关额定值为 20A/125，250 或 380V交流，开关可根据需要接成常开或常闭 形式
锁定角度：20 拉力：3 到 8 公斤
导线开口：二个，螺丝孔 3/4\；
开关间最大距离：48 米（水平）、36 米（倾斜），每 3 米缆绳有一支撑 安全停机要求符合OSHA的要求 FM 认证，二级：1&2，E, F&G 组
应用范围：常规皮带输送机；梭式输送机；裙边式给料输送机；斗式提升机；包装生产线；堆料/取料系统，起重机，挖掘机；轮船装卸系统。
16