電鍍車間專用行車電氣控制裝置設計

2022-10-15 19:12:04 字數 4625 閱讀 8577

行車是用來在短距離內提公升和移動物件的機械,是現代化工廠中用於物料輸送的重要裝置,電鍍行車由於他的高危險性,應用它的場合更是頻繁,行車對減輕工人體力勞動,提高勞動生產率起著重要的作用。本設計中的行車要實現左右,前後及上下的三維運動,並且要準確定位,具有遠距離控制,能夠按照預定順序和控制要求,自動完成一串行的工作。在設計中採用低壓電器的控制方式,控制線路的設計方面力圖做到布局合理,排列均勻,原理圖上有極限位置保護和必要的電氣保護措施。

driving is used in ascension and moving objects within the short of machinery, is used in modern factory conveying equipment, electroplating, driving the important because of his high risk, it is the occasion for relief workers, frequent physical labor, and improve labor productivity and plays an important role. this design is to realize the driving around, and 3d movement, and accurate positioning, remote control, in accordance with the order and control requirements, the reservation of a sequence of working automatically. in the design of the control mode by low-pressure electrical control circuit, the design tries to accomplish rational layout, uniform, diagram are necessary to protect and limit position of electrical protection measures.

關鍵字:行車; 低壓電器; 控制線路設計

電鍍就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程,是利用電解作用使金屬或其它材料製件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止腐蝕,提高耐磨性、導電性、反光性及增進美觀等作用。

利用電解作用在機械製品上沉積出附著良好的、但效能和基體材料不同的金屬覆層的技術。電鍍層比熱浸層均勻,一般都較薄,從幾個微公尺到幾十微公尺不等。通過電鍍,可以在機械製品上獲得裝飾保護性和各種功能性的表面層,還可以修復磨損和加工失誤的工件。

鍍層大多是單一金屬或合金,如鈦靶、鋅、鎘、金或黃銅、青銅等;也有瀰散層,如鎳-碳化矽、鎳-氟化石墨等;還有覆合層,如鋼上的銅-鎳-鉻層、鋼上的銀-銦層等。電鍍的基體材料除鐵基的鑄鐵、鋼和不鏽鋼外,還有非鐵金屬,如abs塑料、聚丙烯、聚碸和酚醛塑料,但塑料電鍍前,必須經過特殊的活化和敏化處理。

行車、吊車、天車都是人們對起重機的乙個籠統的叫法,行車和現在我們所稱的起重機基本一樣。   基本有兩類:一類為集中驅動,即用一台電動機帶動長傳動軸驅動兩邊的主動車輪;另一類為分別驅動、即兩邊的主動車輪各用一台電動機驅動。

中、小型橋式起重機較多採用制動器、減速器和電動機組合成一體的「三合一」驅動方式,大起重量的普通橋式起重機為便於安裝和調整,驅動裝置常採用萬向聯軸器。

行車的種類按其結構和功能特點可以分為幾大型別。第一:輕小型起重裝置。

他特點是輕便、結構緊湊,動作簡單,作業範圍投影以點、線為主。輕、小型起重裝置,一般只有乙個公升降機構,它只能使重物作單一的公升降運動。第二:

橋式起重機 。他的特點是可以使掛在吊鉤或其他取物裝置上的重物在空間實現垂直公升降或水平運移。橋式起重機包括:

起公升機構,大、小車執行機構。第三:臂架式起重機。

他多裝設在車輛上或其他形式的運輸(移動)工具上,這樣就構成了執行臂架式旋轉起重機。第四:公升降機。

他的特點是重物或取物裝置只能沿導軌公升降。公升降機雖只有乙個公升降機構,但在公升降機中,還有許多其他附屬裝置。

圖1. 工業中常見20/5t的行車

電鍍車間專用行車是一台專用半自動起吊裝置.採用遠距離控制, 起吊重量在500kg以下,起吊物品是待進行電鍍及表面處理的各種產品零件,根據工藝要求,專業行車的結構與動作流程如圖2所示.

圖2 電鍍專用行車結構示意圖

在電鍍生產線一側,工人將待加工零件裝入吊籃,並發出訊號,專業行車便提公升並按工藝要求在需要停留的槽位停止,自動下降,停留一定時間(各槽停留時間預先按工藝要求設定)後自動提公升,如此完成電鍍工藝規定的每一道工序,直至生產線的末端自動返回原位,卸下處理好的零件,重新裝料發出訊號進入下乙個加工迴圈。

為了適應批量生產需要,電鍍車間專用行車的電氣控制系統要針對不同的工藝流程(例如鍍金,鍍銀,鍍鋅)有程式和修改能力。

裝置機械結構與普通小型行車結構類似,跨度較小,要求準確停位,以便吊籃能準確進入電鍍槽內。工作是除具有自動控制的大車前後移動與吊物上下移動外,還有調整吊籃位置的小車左右移動。

生產線上鍍槽的數量,由使用者綜合各種電鍍工藝的需要提出要求,電鍍種類越多,則槽數也越多,為簡化設計過程,本設計暫定5個電鍍槽,停留時間由使用者根據工藝要求進行調整。

在電鍍行車的電氣控制線路設計中既可以採用傳統的低壓電器(繼電器)的控制方式,也可以採用現代工業中常用plc設計,二者的優缺點和特點主要表現在以下幾方面

1 控制方式:

繼電器的控制是採用硬體接線實現的,是利用繼電器機械觸點的串聯或併聯極延時繼電器的滯後動作等組合形成控制邏輯,只能完成既定的邏輯控制。

plc採用儲存邏輯,其控制邏輯是以程式方式儲存在記憶體中,要改變控制邏輯,只需改變程式即可,稱軟接線。

2 控制速度

繼電器控制邏輯是依靠觸點的機械動作實現控制,工作頻率低,毫秒級,機械觸點有抖動現象。

plc是由程式指令控制半導體電路來實現控制,速度快,微秒級,嚴格同步,無抖動。

3 延時控制

繼電器控制系統是靠時間繼電器的滯後動作實現延時控制,而時間繼電器定時精度不高,受環境影響大,調整時間困難。

4 工作方式

電源接通時,繼電器控制線路中各繼電器同時都處於受控狀態,即該吸合的都應吸合,不該吸合的都因受某種條件限制不能吸合,它屬於並行控制方式.而plc的控制邏輯中,各內部器件都處於週期性迴圈掃瞄過程中,各種邏輯,數值輸出的結果都是按照在程式中的前後順序計算得出的,所以他屬於序列工作方式.

5 使用成本

繼電器控制方式中主要由傳統的低壓電器按照一定的電氣規則和設計的要求組合而成,常用的器件有接觸器,繼電器,熔斷器以及一些主令電器.這些器件**成本較低,特別是最近幾年電子器件的普及.

.plc依照他的點數,型別,品牌**不等,也相差很大,常用的plc有西門子,三菱,歐姆龍.,整體來說**高於繼電器的控制方式

plc用半導體積體電路作定時器,時鐘脈衝由晶體振盪器產生,精度高,調整時間方便,不受環境影響。

而在本設計中plc的i/o點數不是很多,電鍍槽數也非常的有限,考慮到設計的簡單和經濟效益,最終確定選用傳統的低壓電器(繼電器)的控制方式..

專用行車的小車、大車及公升降運動均採用三相交流非同步電機(jo2 - 12 - 4型018 kw、1199 a、1 410 r/min、380 v)分散拖動。

由於電鍍行車要求採用遠距離控制,行車在運動的時候必然要左右,前後,上下都能進行,故要採用三颱電動機,這三颱電動機並且要能正反轉;考慮到前後,公升降運動使用頻繁,所以對應的電機在制動的時候要採取制動措施.

行車的左右、前後及上下運動分別由電動機m1、m2、m3 拖動,並由接觸器 km1、km2、km3、km4 及km5、km6 分別控制電動機m1、m2、m3 的正反轉.km7,km8是m2,m3電機制動的接觸器,sq1--sq5分別是1號槽位到5號槽位的行程開關,sq7--sq11分別是左右運動,前後運動,公升降運動的限位開關.kt1--kt5 分別是1號槽位到5號槽位的停留等待時間。

kt6,kt7分別是電機的制動時間。hl1--hl5分別是1到5號槽位的指示燈

hl6--hl11分別是左右,前後,公升降運動的指示燈,hl12原位指示燈,hl13電源指示燈。

sb1--sb6分別是左右,前後,公升降的起動按扭,sb7是緊急停止按扭,sb8是原位起動按扭。

m1電機控制行車的左右運動,在左右運動中由於他並不需要自動執行,自鎖是沒有必要的,它只需要點動,以下是他的主輔電路

其中 qs 是電源控制,fui熔斷器,在這裡起著保護電路的作用,當發生短路或過載時,電流很大,熔體因過熱熔化而切斷電路。fr1熱繼電器,。他是一種具有反時限(延時)過載保護特性的過電流繼電器,廣泛用於電動機的過載保護,在這裡主要起著過電流的保護作用

當合上按扭sb1時,km1線圈通電,接通正序電源,電動機正轉,行車往左運動,指示燈hl1亮。當把sb1復位時,由於km1線圈沒有自保持功能,km1線圈就失電,指示燈hl1立刻熄滅,行車停止。 當合上按扭sb2時,km2線圈通電,接通反序電源,電動機反轉,行車往右運動,指示燈hl2亮。

當把sb2復位時,由於km2線圈沒有自保持功能,km2線圈就失電,指示燈hl2立刻熄滅,行車停止。這就是m1電機的過程。

m2電機的點動過程與m1電機類似,不在累述。m2電機控制行車的前後運動,由於要求行車在鍍槽中能夠準確停位,也就在生產工藝中要求他對應的電動機能迅速而準確地停車,這就要求對電動機進行乙個強迫制動。制動停車的方式有機械制動和電氣制動兩種,機械制動是採用機械抱閘制動,電氣制動是產生乙個與原來轉動方向相反的制動力矩。

以下是制動的分類和比較,以及各類制動的特點。

機械制動:機械抱閘

制動分類

電氣制動:反接制動、能耗制動、回饋制動

機械制動:用電磁鐵操縱機械機構進行制動(電磁抱閘制動、電磁離合器制動等)。

PLC在行車電氣控制迴路改造中的應用

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