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篇1

本篇文章介紹了自動鏜床PLC控制系統(tǒng)設計方案，并且敘述了鏜床運行的基本原理、PLC的基本原理、PLC的工程設計步驟。整個系統(tǒng)采用了一臺PLC控制，整個控制系統(tǒng)設一個控制室。利用PLC控制鏜床運行，實現(xiàn)了鏜床啟動、停止、故障停止、緊急停止的功能，并且有手動控制和自動控制兩種控制方式，從而實現(xiàn)了銑床運行的自動化功能。PLC控制的特點使原機床控制大大的簡單化,并且維修方便,易于檢查。節(jié)省大量的繼電器元件,使機床的工作效率更高。 關鍵詞：可編程序控制器； 鏜床； 電氣控制系統(tǒng)；

ABSTRACT：This page has introduced the design plan of theautomatic boring machine PLC control system, and has narrated thebasic principles of the boring machine’s operation, the basicprinciples of PLC and the engineering design step of PLC. the whole system has adopted aPLC to control, the whole control system sets up a control room andutilize a PLC control boring machine to run. It realized thefunction of boring machine’s start , stop , trouble stop , stoppromptly. And it has two kinds of control methods the manuallycontrol and automatically control, thus realized the automaticfunction of the boring machine’s operation.

KEYWORDS: PLC；boring machine；control system

目錄

【摘要】 1

目錄 2

1.緒論 4

1.1 選題的目的和意義 4 1.3PLC的概述及構成 5

1.31PLC的定義 5 1.3.3 PLC的特點 6

1.3.4 PLC的基本組成 7

2 車鏜專機的概況 8

2.1車鏜專機概述 8

2.1.1車鏜專機的功用及組成 8 2.2車鏜專機的電氣控制 10

2.2.1概述 10

2.2.2電氣控制線路工作原理 10

3車鏜專機電力拖動電動機的選擇 14

3.1電動機選擇的基本知識 14

3.2.1連續(xù)工作制電動機容量的選擇 14

3.2.2長期變化負載下電動機容量的選擇 15

3.3車鏜專機用電動機容量的選擇 15

3.3.1車鏜專機主軸和油泵電動機容量的選擇 15

3.3.2快速移動電動機容量的選擇 16

4車鏜專機電氣控制用低壓電器的選擇 17

4.1低壓電器的定義 17

4.2低壓電器的選擇 17

4.2.1低壓斷路器的選擇 17

4.2.2交流接觸器的選擇 17

4.2.3熔斷器的選擇 18

4.2.4熱繼電器的選擇 18

4.2.5行程開關與刀開關的選擇 19

4.2.6組合開關與萬能轉換開關的選擇 19

4.2.7主令控制電器的選擇 19

4.2.8指示燈的選擇 19

5車鏜專機PLC控制系統(tǒng)的設計 20 5.2PLC控制系統(tǒng)設計步驟 20 5.2.2車鏜專機PLC的I/O接線圖 21

5.2.3其他硬件配置 22

5.2.4車鏜專機梯形圖的設計 22

5.2.5程序調試過程 24

5.2.6列寫電器元件一覽表 24

結束語 26

謝 辭 27

文 獻 28

1.緒論

1.1 選題的目的和意義

由于現(xiàn)代加工技術的益提高，對加工機床特別是工作母機的要求也越來越高，數(shù)控技術是計算機技術、信息技術、現(xiàn)代控制技術等發(fā)展的產物，他的出現(xiàn)極大的推動了制造業(yè)的進步。機床的控制系統(tǒng)的優(yōu)劣與機床的加工精度息息相關，特別是PLC廣泛應用于控制領域后，已經顯現(xiàn)出它的優(yōu)越性?？删幊炭刂破鱌LC已廣泛應用于各行各業(yè)的自動控制。在機械加工領域，機床的控制上更顯示出其優(yōu)點。由于鏜床的運動很多、控制邏輯復雜、相互連鎖繁多，采用傳統(tǒng)的繼電器控制時，需要的繼電器多、接線復雜，因此故障多維修困難，費工費時，不僅加大了維修成本，而且影響設備的功效。采用PLC控制可使接線大為簡化，不但安裝十分方便而且工作可靠、降低了故障率、減小。 現(xiàn)代化生產的水平、產品的質量和經濟效益等各項指標，在很大程度上取決于生產設備的先進性和電氣自動化程度。機電一體化技術是隨著科學技術的不斷發(fā)展，生產工藝不斷提出新的要求而迅速發(fā)展的。在控制方法上主要是從手動到自動；在控制功能上，是從簡單到復雜；在操作上，是由笨重到輕巧。隨著新的控制理論和新型電器及電子器件的出現(xiàn)，又為電氣控制技術的發(fā)展開拓了新的途徑。 傳統(tǒng)的機床電氣控制是繼電器接觸式控制系統(tǒng)，由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關等組成，實現(xiàn)對機床的啟動、停車、有極調速等控制。繼電器接觸式控制系統(tǒng)的優(yōu)點是結構簡單、維護方便、抗干擾強、價格低，因此廣泛應用于各類機床和機械設備。目前，在我國繼電器接觸式控制仍然是機床和其他機械設備最基本的電氣控制形式之一。 在實際生產中，由于大量存在用開關量控制的簡單的程序控制過程，而實際生產工藝和流程又是經常變化的，因而傳統(tǒng)的繼電器接觸式控制系統(tǒng)常不能滿足這種要求，因此曾出現(xiàn)了繼電器接觸控制和電子技術相結合的控制裝置，叫做順序控制器。它能夠根據(jù)生產的需要改變控制程序，而又遠比電子計算機結構簡單，價格低廉，它是通過組合邏輯元件插接或編程來實現(xiàn)繼電器接觸控制的。但它的裝置體積大，功能也受到一定限制。隨著大規(guī)模集成電路和微處理機技術的發(fā)展及應用，上述控制技術也發(fā)生了根本性的變化，在70年代出現(xiàn)了將計算機的存儲技術引入順序控制器，產生了新型工業(yè)控制器——可編程序控制器（PLC），它兼?zhèn)淞擞嬎銠C控制和繼電器 控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點，故目前在世界各國已作為一種標準化通用裝置普遍應用于工業(yè)控制。為解決占機械總加工量80％左右的單件和小批量生產的自動化的難題，50年代出現(xiàn)了數(shù)控機床。它綜合應用了電子技術、計算機技術、檢測技術、自動控制和機床結構設計等各個技術領域的最新技術成就，它是典型的機電一體化產品。數(shù)控機床經過40年來的發(fā)展，品種日益增多，性能不斷完善，其中以輪廓控制的數(shù)控機床和帶有自動換刀裝置和工作臺能自動轉位的數(shù)控加工中心發(fā)展更為迅速。數(shù)控機床由控制介質、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床本體等部分組成，其中伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機床加工精度和生產率的主要因素之一。

1.3PLC的概述及構成

1.31PLC的定義

20世紀是人類科學技術迅猛發(fā)展的一個世紀，電氣控制技術也由繼電控制過渡到計算機控制系統(tǒng)。各種工業(yè)用計算機控制產品的出現(xiàn)，對提高機械設備自動控制性能起到了關鍵的做用。進入20世紀，各種自動控制產品正在向著控制可靠，操作簡單，通用性強，價格低廉的方向發(fā)展，使自動控制的實現(xiàn)越來越容易。 “可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的一種數(shù)字運算操作的電子裝置，是帶有存儲器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行命令，進行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入、輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P的外圍設備，都應按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴展其功能的原則設計。” 雖然PLC 問世時間不長，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術的不斷進步，PLC也迅速發(fā)展，其發(fā)展過程大致可分三個階段： 1．早期的PLC（60 年代末—70 年代中期） 早期的PLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時的PLC多少有點繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制、定時等。它在硬件上以準計算機的形式出現(xiàn)，在I/O 接口電路上作了改進以適應工業(yè)控制現(xiàn)場的要求。裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲器采用磁芯存儲器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上，采用廣大電氣工程技術人員所熟悉的繼電器控制線路的方式—梯形圖。因此，早期的PLC的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點包括簡單易懂，便于安裝，體積小，能耗低，有故障指使，能重復使用等。其中PLC特有的編程語言—梯形圖一直沿用至今。 2．中期的PLC（70 年代中期—80 年代中后期） 在70年代微處理器的出現(xiàn)使PLC 發(fā)生了巨大的變化。美國，日本，德國等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC 的中央處理單元（CPU）。這樣，使PLC得功能大大增強。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運算、計時、計數(shù)等功能以外，還增加了算術運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠程I/O模塊、各種特殊功能模塊。并擴大了存儲器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLC得應用范圍得以擴大。 3．近期的PLC（80 年代中后期至今） 進入80年代中、后期，由于超大規(guī)模集成電路技術的迅速發(fā)展，微處理器的市場價格大幅度下跌，使得各種類型的PLC所采用的微處理器的當次普遍提高。而且，為了進一步提高PLC的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片。這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。

1.3.3 PLC的特點 1.3.4 PLC的基本組成

可編程控制器系統(tǒng)由輸入部分、運算控制部分和輸出部分組成。

可編程控制器主機的硬件電路由CPU、存儲器、基本I/O接口電路、外設接口、電源等五大部分組成，PLC典型硬件系統(tǒng)如圖1-1所示。

圖1-1 可編程控制器主機硬件電路圖

2 車鏜專機的概況

2.1車鏜專機概述

2.1.1車鏜專機的功用及組成

  ;車鏜專機是用來對臺式鉆床的立拄進行鏜孔加工，同時對孔的右端面進行車削加工的一種自動加工設備。加工工件如圖2-1所示。

圖2-1 工件示意圖

車鏜專機的基本組成 車鏜專機的基本組成如圖2-2所示。左、右機械動力頭各有三臺電動機（快速電動機、工速電動機、主軸電動機），液壓站由一臺電動機拖動。

圖2-2 車鏜專機的基本組成示意圖 1.車鏜專機加工過程

加工過程如圖2-3所示。操作者將要加工的工件放在工作臺上的夾具中，在其他準備工作就緒后，發(fā)出加工指令（按下按鈕）。工件自動夾緊，壓力繼電器動作，左、右動力頭同時開始鏜削加工。左動力頭快進，工進至終點后，快退回原位；而右動力頭快進、工進至終點后還應進行右端面的車削加工（車刀橫進、橫退）后才快退。當兩動力頭都退回原位，此時Ⅰ工位的粗加工結束，工作臺移到Ⅱ工位，開始進行精鏜加工。左、右動力頭重新起動，快進，工進到終點延時后快退回原位，Ⅱ工位加工結束，工作臺退到Ⅰ工位，松開工件，一個自動工作循環(huán)結束。

圖2-3 車鏜專機的加工過程

（3）液壓系統(tǒng) 車鏜專機液壓系統(tǒng)元件如表2-1所示。

表2-1 車鏜專機液壓系統(tǒng)元件表

YV1 + 卸荷 SP1 + 油壓到信號

YV2 +（-） 工件松開（夾緊） SP2 + 工件緊信號

YV3 + 向Ⅰ工位 YV5 + 橫 進

YV4 + 向Ⅱ工位 YV6 + 橫 退

注：表中“+”表示得電，“-”表示斷電。

2．車鏜專機的控制要求

1）本系統(tǒng)有七臺電機：油泵電機、右主軸電機、右快速電機、右工速電機、左主軸電機、左快速電機、左工速電機。

2）工作臺有兩個工位，由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)兩工位的轉換和加工工件的夾緊與松開。

3）有自動和點動兩種工作方式，其中自動工作方式又有三種形式：全自動循環(huán)、Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作。全自動循環(huán)過程是從Ⅰ工位Ⅱ工位Ⅰ工位，Ⅰ工位循環(huán)、Ⅱ工位循環(huán)工作是指工件只在Ⅰ工位或Ⅱ工位時的加工循環(huán)。

4）手動工作方式包括左、右主軸的點動對刀，左、右動力頭的快進與快退點動，手動松開工件、手動移位等。

5）左、右床身導軌應具有自動功能（YV7、YV8）。 7）油泵起動后，液壓系統(tǒng)要有一定的壓力緩沖，才允許開始工作，工作結束要卸荷。

8）具有電源、油泵工作、原位、工作指令等信號的指示。

9）具有照明和必要的聯(lián)鎖環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)。

2.2車鏜專機的電氣控制

2.2.1概述

鏜床是一種精密加工機床，主要用于加工精確的孔和各孔間相互位置要求較高的零件。它的運動由部件多，調速范圍寬。鏜床主運動與進給運動由一臺主軸電動機拖動，有各自傳動鏈傳動，為縮短輔助時間，鏜頭架的上下運動、工作臺的前后左右運動及鏜軸的進出運動除工作進給外，還應有快速移動，由快速移動電動機拖動。

2.2.2電氣控制線路工作原理

（1）主軸的點動控制 （2）主電機的正反向長動 使用高速時，限位開關XK閉合，按下SB1后，電動機先低速起動，延時5秒后KM6斷開，再經0.6秒KM7得電動作。KM7的主觸點使電機的繞組連成雙星形并重新接入電流，從而使主電動機從低速再起動到高速。 （3）主軸或進給變速時主電機的緩轉控制 （4）主軸箱、工作臺或主軸的快速移動

機床的各部件的快速移動由限位開關S2、S6和快速電機M2驅動。S2被壓動，PLC輸出使KM4得電動作，快速移動電動機M2正轉、限位開關S6被壓動，PLC輸出使接觸器KM5得電動作，快速電動機M2反轉。

（5）主電機的反接制動控制

當電動機正轉時，速度繼電器的正轉動合觸點Kn閉合，而正轉動斷觸點Kn。圖2-4是鏜床電氣控制系統(tǒng)主電路圖

圖2-4 鏜床電氣控制系統(tǒng)主電路圖

2.2.3車鏜專機接線布置圖設計

1、控制面板圖的設計要使整個系統(tǒng)的控制處于方便、快捷、集中、緊湊；

2、在場地允許條件下對發(fā)熱厲害，噪聲振動大的電氣部件放在離操作者較遠的地方或隔離起來；

3、對于多工位加工的大型設備，應考慮兩地操作的可能；

4、總電源緊急停止控制應安放在方便而明顯的位置，圖2-5安裝板電氣元件平面布置圖，圖2-6 控制面板按鈕、行程開關平面布置圖。

圖2-5 安裝板電氣元件平面布置圖

圖2-6控制面板按鈕、行程開關平面布置圖

3車鏜專機電力拖動電動機的選擇

3.1電動機選擇的基本知識

要使電力拖動系統(tǒng)經濟而可靠地運行，必須正確選擇拖動電動機。這包括電動機的種類、型式、額定電壓、額定轉速和容量﹝功率﹞的選擇。

選擇電動機的種類時，對一般要求的生產機械，優(yōu)先考慮 選用三相籠型異步電動機。對于要求起動轉矩大，并且有一定調速要求的生產機械，可選用繞線轉子異步電動機；對拖動功率大，需要補償電網功率因數(shù)以及穩(wěn)定的工作速度時，優(yōu)先考慮選用三相同步電動機；對于調速性能要求高，在要求快速而平滑的起、制動時，考慮優(yōu)先選用直流電動機。 在選擇電動機的額定轉速時，根據(jù)電機設計知識，當電動機功率一定時，則高速電動機教經濟。但當生產機械的工作速度一定，則電動機轉速越高，傳動機構的傳速比越大，使傳動機構復雜，整個系統(tǒng)裝置的造價升高。所以選擇電動機額定轉速時，必須從電動機與機械裝置兩個方面綜合考慮。

在選擇電動機容量時，必須從生產機械的工藝過程、負載轉矩的性質、電動機的工作制及經濟性等幾個方面綜合考慮。如果選擇容量太小，電動機將長期過載而使其過早損壞；如果選擇容量過大，不僅電動機容量不能被充分利用，造成設備投資浪費，而且造成運行效率低及異步電動機的功率因數(shù)低。因此，正確選擇電動機的容量非常重要。

3.2電動機容量選擇的基本方法

3.2.1連續(xù)工作制電動機容量的選擇

長期恒定負載時指在長期運行過程中，電動機處于連續(xù)工作狀態(tài)，負載大小

恒定或負載基本恒定不變，工作時能達到穩(wěn)定溫升τ，其負載圖Pl=F﹙t﹚與溫

圖3-1連續(xù)工作制時電動機的負載圖與溫升曲線

升曲線τ=F﹙t﹚如圖3-1所示。這種生產機械所用的電動機容量選擇比較簡單。選擇的原則是使穩(wěn)定溫升τ在電動機絕緣允許的最高溫升限度之內選擇的方法是使電動機的額定容量等于生產機械的負載功率加上拖動系統(tǒng)的能量損耗。

3.2.2長期變化負載下電動機容量的選擇

圖3-2 長期變化負載圖

3.3車鏜專機用電動機容量的選擇

3.3.1車鏜專機主軸和油泵電動機容量的選擇

主軸箱和工作臺油泵電動機屬于連續(xù)工作制且長期工作在恒定負載下的電動機，由于一般電動機是按照常值負載連續(xù)工作設計的，電動機設計及出廠試驗保證是在額定容量下工作時，溫度不超出允許值，而電動機所帶負載功率小于或等于其額定功率，發(fā)熱自然沒問題，不需發(fā)熱校驗。則主軸電動機和油泵電動機參數(shù)如下：

左右主軸電機的一些參數(shù)：交流380V 8.4A 4.0KW

油泵電機的一些參數(shù)：交流380V 3.0A 1.1KW

3.3.2快速移動電動機容量的選擇 如果電動機實際暫載率與標準暫載率相同，則可直接按照產品目錄選擇合適電動機，如果電動機實際暫載率與標準暫載率不相等，應該把實際功率換算成鄰近的標準暫載率下的功率，在選擇電動機和校驗溫升。則選擇左右快速電機的參數(shù)和左右工速電機的參數(shù)如下：

左右快速電機的參數(shù)為：交流380V 4.9A 2.2KW

左右工速電機的參數(shù)為：交流380V 3.0A 1.1KW

4車鏜專機電氣控制用低壓電器的選擇

4.1低壓電器的定義

低壓電器通常是指在交流額定電壓1200V、直流額定電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調節(jié)作用的電器產品。

4.2低壓電器的選擇

4.2.1低壓斷路器的選擇

低壓斷路器又稱自動空氣開關或自動空氣斷路器，主要用于電力線路中。它相當于刀閘開關、熔斷器、熱繼電器和欠壓繼電器的組合，是一種自動切斷電路故障的保護電器。

（1）低壓斷路器主要由觸電系統(tǒng)、操作機構和保護元件三部分組成。

低壓斷路器的選用的技術原則：

斷路器的額定工作電壓應大于或等于線路或設備的額定工作電壓。對于配電 電路來說應注意區(qū)別事電源保護還是負載保護，電源端電壓比負載端電壓高出約5%左右。

（2）斷路器主電路額定工作電流大于或等于負載工作電流。

（3）斷路器的過載脫口征訂電流應等于負載工作電流。

（4）斷路器的額定通斷能力大于或等于電路的最大短路電流。

（5）斷路器的欠電壓脫口器額定電壓等于主電路額定電壓。

（6）斷路器類型的選擇，應根據(jù)電路的額定電流及保護的要求來選用。

4.2.2交流接觸器的選擇

交流接觸器主要由觸電系統(tǒng)、電磁機構和滅弧裝置等組成。接觸器主觸點的額定電壓選擇事根據(jù)被選用的接觸器主觸點的額定電壓應大于或等于負載的額定電壓，接觸器主觸點的額定電流選擇是根據(jù)對于電動機負載，接觸器主觸點額定電流計算可得到。

接觸器的類型應根據(jù)電路中負載電流的種類來選擇。即交流負載應選用交流接觸器，直流負載應選用直流接觸器。根據(jù)使用類別選用相應系列產品，接觸器產品系列是按使用類別設計的，所以應根據(jù)接觸器負擔的工作任務來選擇相應的使用類別。 接觸器的圖形符號及文字符號如圖4-1所示

圖4-1 接觸器的圖形符號和文字符號

﹙a﹚ 線圈 ﹙b﹚主觸點 ﹙c﹚ 動和鋪助觸點 ﹙d﹚動斷鋪助觸點

4.2.3熔斷器的選擇

熔斷器是一種廣泛應用的最簡單有效的保護電器之一。其主體是低熔點金屬絲和金屬薄片制成的熔體串聯(lián)在被保護的電路中。在選擇熔斷器時應該考慮熔體的額定電流以及熔斷器的額定電流與額定電壓。

熔體額定電流的選擇

熔體額定電流與負載大小、負載性質有關：

（1）對于一般照明電路、電熱電路等負載可按負載電流大小來確定熔體的額定電流。 多臺: IN P =（1.5~2.5）INmMax+∑INM

2、熔斷器額定電流與額定電壓的選擇

（1）熔斷器額定電流大于或等于熔體的額定電流；

（2）熔斷器額定電壓大于或等于電路的工作電壓。

4.2.4熱繼電器的選擇

熱繼電器是一種具有反時限過載保護特性的過流繼電器，廣泛應用于電動機的過載保護，也可用于其他電氣設備的過載保護。 4.2.5行程開關與刀開關的選擇

刀開關主要由手柄、觸刀、靜插座和底板組成。刀開關參數(shù)選擇應從：極數(shù)，額定電流，額定電壓，通斷能力等進行選擇；

依據(jù)生產機械的行程發(fā)出指令以控制其運行方向和行程長短的主令電器，稱為行程開關。行程開關參數(shù)選擇：操作頭的結構，自動復位或非自動復位，長擋鐵與短擋鐵，觸點的數(shù)量。

4.2.6組合開關與萬能轉換開關的選擇 萬能轉換開關是一種多擋式且能對電路進行多種轉換的主令電器。萬能轉換開關參數(shù)選擇：位數(shù)，接線圖編號，額定電流，額定電壓，通斷能力等。

4.2.7主令控制電器的選擇

應根據(jù)使用場所，結構型式，觸頭數(shù)及顏色來進行選擇。

4.2.8指示燈的選擇 2.直流 6/12/24/36/48/110/220V 4.形狀：球形/園平頭/方形/長方形

5.顏色：紅、綠、黑、黃、白、藍等

6.發(fā)光源：LED、白熾燈泡和氖泡

5車鏜專機PLC控制系統(tǒng)的設計

5.1PLC控制系統(tǒng)的設計內容

PLC是現(xiàn)代工業(yè)自動控制的一種通用計算機，但其工作方式與微機控制系統(tǒng)不同，與繼電接觸器控制系統(tǒng)也有本質的不同。PLC應用系統(tǒng)設計包括硬件設計和軟件設計兩個方面。

1.硬件設計

PLC應用系統(tǒng)硬件設計的主要內容包括PLC的機型選擇、輸入輸出設備的選擇、控制柜的設計和控制系統(tǒng)各種技術文件的編寫，PLC外部硬件電路的設計等。

2.軟件設計

PLC應用系統(tǒng)軟件的主要內容就是編寫PLC用戶程序，即繪制梯形圖或編寫語句表。

5.2PLC控制系統(tǒng)設計步驟

1.熟悉被控對象，制定控制方案；

2.確定I/O點數(shù)；

3.選擇PLC機型；

4.選擇輸入輸出設備，分配PLC的I/O地址；

5.設計PLC應用系統(tǒng)電氣圖紙；

6.程序設計；

7.系統(tǒng)調試；

8.建立文檔。

5.2.1選擇PLC的機型

圖5-1 流程圖

PLC機型的選擇基本原則是在滿足功能要求及保證可靠，維護方便，可擴展，經濟的前提下，力爭最佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點：

1.I／O點數(shù)在滿足控制要求的前提下力爭使用的I／O點最少，但必須留有一定的裕量（10％~15％ ）；

2.基于本設計I/O口的要求，需24個輸入16個輸出，因此我們選擇了FX-0N這種型號的PLC；

3.根據(jù)動力頭的工作過程分析，結合PLC外部電氣控制線路的設計，可以很方便地設計出系統(tǒng)的工作流程圖﹙如圖5-1﹚。

5.2.2車鏜專機PLC的I/O接線圖

總共用到22個輸入端，基本功能的實現(xiàn)用22個,另外有2個用于擴展功能.。輸入點采用分組輸入的方法減少輸入點數(shù).將“自動”控制中的“起動”按紐與 5-2 鏜床控制系統(tǒng)PLC外部接線圖

5.2.3其他硬件配置

PLC選型確定以后還要考慮系統(tǒng)中的其他部分，主要有：

① 電源

有的PLC機具有獨立的電源模塊，選擇電源模塊時要使電源模塊的額定輸出電流大于或等于主機、I/O模塊、專用模塊等總的消耗電流之和。為I/O模塊選擇直流電源時必須查閱產品手冊，按其給出的模塊技術參數(shù)正確選配。

② 大中型系統(tǒng)配置

對大中型的控制系統(tǒng)，可能須要配置總監(jiān)控制臺和監(jiān)控模擬屏、PLC輸入輸出二次隔離重動繼電器柜以及系統(tǒng)專用UPS電源等。

5.2.4車鏜專機梯形圖的設計

根據(jù)鏜床控制系統(tǒng)PLC外部接線圖，來畫梯形圖。畫是應該主要每運行一次要線圈復位一次。 其中手動加工部分有：左主軸對刀SB3、右主軸對刀SB4、左快進SB5、左快退SB6、右快進SB7、右快退SB8、手動松開SA3、手動移位SB9。 判斷油壓是否到位（到T0后如果油壓沒有上升報警）—手/自動選擇（假如是自動加工）—判 斷是否夾緊—原位判斷（假如工作臺不在原位則快退回原位，包括左原點、右原點、橫原點）—當工作臺都回到原位的時候原位指示燈HL1亮并進行工位判斷（若工作臺不在Ⅰ工位則YV4得電工作臺回Ⅰ工位）—工作臺松開，當工件放上去時，再次手自動判斷—按啟動按鈕，工作臺再次夾緊，工作指示燈亮（當工作臺松開時長時間沒有按下啟動按鈕則直接卸荷）—工作循環(huán)方式選擇，判斷是否是Ⅱ工位加工（因為Ⅰ工位加工與全循環(huán)加工的前面部分一樣，

所以只要判斷是否是Ⅱ工位加工）—左右斷機判斷—快進（到工進點）—工進（到終點，假如是右工作臺加工還需進行端面加工）—快退（Ⅰ工位加工退到原點，全循環(huán)加工退到工進點）—判斷是否是Ⅰ工位加工（若不是則進行Ⅱ工位加工）—Ⅱ工位快進、工進、快退（Ⅱ工位加工到終點是還需延時一段時間，去除毛刺）—回Ⅰ工位。 輸出點部分I/O點數(shù)比較少故不要使用減少I/O點數(shù)的措施。圖5-2 鏜床控制系統(tǒng)PLC梯形圖。

圖5-3鏜床控制系統(tǒng)PLC梯形圖

5.2.5程序調試過程

按功能表圖的流程順序來調試程序，調試的過程應該符合設計的控制要求，主要能執(zhí)行全自動、單I、單II、斷左、右機、手動。

5.2.6列寫電器元件一覽表

整理全部電路設計圖，程序流程框圖，程序清單，元件參數(shù)計算公式、結果，列出元件清單。表5-1 電氣元件一覽表

表5-1 電氣元件一覽表

符號 數(shù)量 名稱及用途

M1 1 主電動機，拖動主運動和進給運動用

M2 1 快速移動用電機

Q 1 空氣開關，限流、欠壓保護 KM3 1 限流電阻短路用接觸器

KM6 KM7 3 主電動機高低速轉換用接觸器

KM4 KM5 2 快速電機正反轉用接觸器

SB5 1 主電動機停止用按鈕

Kn 1 主電動機反轉制動用速度繼電器 SB3 SB4 2 主電動機正反轉點動按鈕 S3 S4 2 進給變速用限位開關

S 1 接通主電動機高速用限位開關

S5 S6 2 快速電動機正反轉用限位開關

R 2 點動、高速啟動，制動用限流電阻

FU1~FU8 8 短路保護熔斷器

KR 1 主電動機過載保護用熱繼電器

K1 1 控制PLC用開關

PLC 1 可編程控制器

結束語

此次畢業(yè)設計是我們從大學畢業(yè)生走向未來工程師重要的一步。從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設計。其間，查找資料，老師指導，與同學交流，反復修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。通過這次實踐，我了解了車鏜專機PLC控制系統(tǒng)的用途及工作原理，熟悉了車鏜專機PLC控制系統(tǒng)的設計步驟，鍛煉了工程設計實踐能力，培養(yǎng)了自己獨立設計能力。此次設計是對我專業(yè)知識和專業(yè)基礎知識一次實際檢驗和鞏固，同時也是走向工作崗位前的一次熱身。此次設計收獲很多，比如學會了查找相關資料相關標準，分析數(shù)據(jù)，提高了自己的繪圖能力，懂得了許多經驗公式的獲得是前人不懈努力的結果。同時，仍有很多課題需要后輩去努力去完善。 但是此次也暴露出自己專業(yè)基礎的很多不足之處。比如缺乏綜合應用專業(yè)知識的能力，對材料的不了解，等等。這次實踐是對自己大學3年所學的一次大檢閱，使我明白自己知識還很淺薄，雖然馬上要畢業(yè)了，但是自己的求學之路還很長，以后更應該在工作中學習，努力使自己成為一個對社會有所貢獻的人，為中國工業(yè)添上自己的微薄之力。

謝 辭

在整個畢業(yè)設計中，我得到了指導老師王署霞老師的熱心指導和幫助，他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。

感謝我的室友們，從遙遠的家來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間兄弟般的感情，維系著寢室那份家的融洽。三年了，仿佛就在昨天。三年里，我們沒有紅過臉，沒有吵過嘴，沒有發(fā)生上大學前所擔心的任何不開心的事情。只是今后大家就難得再聚在一起吃每年元旦那頓飯了吧，沒關系，各奔前程，大家珍重。我們在一起的日子，我會記一輩子的。

感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養(yǎng)育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心愿。

在論文完成之際，我的心情無法平靜，從開始進入課題到論文的順利完

成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的

謝意！

文 獻

[1] ：胡辛鳴主編.電機及拖動基礎.北京：機械工業(yè)出版社，1999

[2] ：張運波.劉淑榮.工廠電氣控制技術.北京：高等教育出版社，2004

[3] ：孫平.可編程控制器原理及應用.北京：高等教育出版社，2003

[4] ：余雷聲.電氣控制與PLC應用.北京：機械工業(yè)出版社1996

[5] ：馬鏡成.低壓電器.北京：兵器工業(yè)出版社，1993

[6] ：李桂和.電器及控制.重慶：重慶大學出版社，1993

[7] ：齊占山.機床電氣控制技術.北京：機械工業(yè)出版社，1999

篇2

【關鍵詞】電梯 電氣控制 安全電器電路

《電梯制造與安裝安全規(guī)范）GB7588-2003第12.4.3.1條規(guī)定：切斷制動器電流，至少應用2個獨立的電氣裝置來實現(xiàn)，不論這些裝置與用來切斷電梯驅動主機電流的電氣裝置是否為一體。當電梯停止時，如果其中一個接觸器的主觸點未打開最遲到下一次運行方向改變時，應防止電梯再運行。

電梯必須停機修理故障中，電氣控制系統(tǒng)故障占全部故障的80%～90% 月前電梯所選的電器元件基本上是一般的機床電器，其結構特點、使用壽命、技術指標等均不能完全適應電梯運行的要求。尤其是繼電器、接觸器組成的有觸點控制的電梯，其接頭和觸頭敏眾多，因而事故也比較多，因此電梯故障嗡測保護器已成為電梯不可能缺少的配套裝置。一般要求保護器能實時檢測被監(jiān)測電梯的工作及外電源的當前狀況，對當前的狀況進行實時智能分析，盡可能給出確切結果，對結果不能確定的問題提供警報，要求人工干預，切斷電梯拖動及檢測到的外電源，提供保護器電源參與援救，包括拖動轎廂到平層，開門放客，提供語言報警、關門，電梯返回基站，可見電源系統(tǒng)是保護器的關鍵。

一、電梯電氣控制

電梯控制技術的發(fā)展，始終與安全技術的發(fā)展緊密相連。當今電梯安全電氣控制的重點是電氣安全回路控制。其具體體現(xiàn)為由關鍵安全控制點設置的安全觸點和安全電路組成的電氣安全回路，對電梯驅動裝置主控電器直接以硬件連接的控制。這種電路結構能夠有效防止電磁干擾、軟件程序錯誤對電梯關鍵安全控制環(huán)節(jié)的威脅，保證電梯關鍵安全控制電氣環(huán)節(jié)的可靠性。

在目前電梯控制電氣結構設計中，電氣安全回路對驅動裝置主控電器的控制連接，還存在著某些通過程序軟件間接連接的設計。特別是電氣安全回路中的門鎖觸點，往往由于各種原因處于直接控制驅動裝置主控電器的電氣回路之外。有些設計者過分強調微電腦的工作可靠性，忽視了電氣安全回路控制點失誤后果的嚴重性，將門鎖觸點通過程序控制器間接控制驅動裝置主控電器，此類控制方式在發(fā)生意外干擾時，會造成嚴重的危險，已有多項事實表明了這種危險。

二、電氣控制系統(tǒng)一般故障檢測判斷

對于電梯所出現(xiàn)的電氣故障要及時判斷時修理，以下簡要介紹兩類電氣故障的檢查步驟和方法。

（一）短路故障檢查方法。短路造成的故障有兩種情況， 一種是電源間短路，短路后產生極大的短路電流，能將熔斷器熔體燒毀；由于故障現(xiàn)象明顯，對電路分析即能查得排除。另一種是局部電路短路，觸點粘合，開關不釋放等，這種短路不產生大電流，熔斷器保持完好。一般表現(xiàn)為電梯失控或電路上出現(xiàn)某一繼電器不能釋放。

這時也可根據(jù)這一繼電器的有關電路進行分段斷開，逐步將故障排除。

（二）斷路故障檢查方法。斷路故障一般表現(xiàn)在接頭松動、開關和觸點接觸不良、斷線或元件損壞。檢查方法可用萬用表檢查和短路檢查法。采用萬用表檢查斷路故障時，可分別用電阻擋和電壓擋和電壓擋進行測量檢查。在使用電阻擋檢查時，需斷開電路電源，根據(jù)電路原理圖逐段測量電路的電阻，根據(jù)各段電阻值的大小來分析故障點。在使用電壓擋進行檢查時，需給電路接通電源，然后根據(jù)電路原理圖逐段測量電路的電壓，并根據(jù)電壓值的大小分析確定故障點。采用短路方法檢查，即根據(jù)電梯電氣控制原理罔，對可能出現(xiàn)故障的觸點、開關等部分電路進行短接。短接后，如果故障消除，將說明故障將在這一部分電路，隨后縮小范同，重復檢查，即可能定故障點。

三、電梯電器、電路控制

（一）安全電器。電梯的關鍵安全控制部位均有電氣安全裝置實施控制。電氣安全裝置須由符合安全觸點或安全電路標準的電氣部件組成。目前國內盛行將集中串聯(lián)電氣安全裝置的電氣安全網路通過中繼控制電器控制電梯驅動主機供電的設備（主控接觸器）。

電梯遵循安全規(guī)范的前提是首先具有良好的機械和電氣常規(guī)設計。而有些設計忽視了電梯電氣安全回路中繼控制電器的控制對象的電氣參數(shù)。在電氣安全回路的中繼控制電器元件的選型中，存在著利用普通繼電器控制直流電路時選型不當?shù)默F(xiàn)象。常見的錯誤為采用交直流兩用繼電器作為電氣安全回路的中繼控制電器時，未考慮繼電器的直流負載控制的電路技術參數(shù)。另一個值得注意的是控制電器元件的額定值一般均為控制電阻性負載時的額定值，在電梯電氣安全回路的中繼控制這類電感性負載電路中，相應的控制能力將大幅度下降，電器觸點持續(xù)拉弧、燒熔、粘連的現(xiàn)象就難以避免。在電氣安全回路的中繼控制這樣的電路中，將可能造成電氣安全回路失效的重大危險。

（二）安全電路。按照安全規(guī)范的要求，安全電路分為常規(guī)元件組成和含有電子元件的兩類。安全電路都要進行故障安全評價。對于故障分析時需要考慮哪些故障，就是GB7588―2003中14.1.1.1和附錄H葉|所列出的故障。把這些故障分別輸入評價流程圖中，只有能到達“可接受”的設計才是符合安全標準的。對含有電子元件的。

四、結語

電梯制造企業(yè)在設計電氣控制系統(tǒng)時，應充分考慮其對各種意外情況下的安全保護，應達到不低于標準GB7588-2003的相關要求，電梯檢驗人員在檢驗過程中，亦應加強對電氣控制系統(tǒng)的試驗，嚴格把關。通過對電梯電氣控制系統(tǒng)故障的診斷和分析，找到了電梯電氣控制系統(tǒng)一般故障有效的檢查方法和切實可行的維修方案。

參考文獻：

[1]芮靖康.機床電氣維修技術問答[M].北京：中國水利水電出版社，1999.

篇3

關鍵詞：智能樓宇；電氣控制系統(tǒng)；系統(tǒng)設計

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.142

1 智能電氣控制系統(tǒng)概述

當前，隨著社會和經濟的快速發(fā)展，建筑已經不僅僅局限于住宅和居住功能，人們對新時代的建筑功能有了更多的需求。智能樓宇是隨著智能技術在樓宇建設中的應用而提出的一種概念，電氣控制系統(tǒng)是智能樓宇建設中非常重要的組成部分，它在很大程度上影響著建筑的方便、舒適以及安全。當前，智能樓宇電氣控制系統(tǒng)基本上包含下列四方面內容。

1.1 電力負荷分級

所謂電力負荷就是指電網中電氣設備消耗的功率。在建筑的電氣控制系統(tǒng)中對電力負荷進行分級的根據(jù)依據(jù)就是建筑的使用類別以及電負荷的性質。智能樓宇電氣控制系統(tǒng)，能夠自主采集電力總負荷情況，并通過對整個建筑物的用電效率進行分析，自行投入補償電容數(shù)量，減少無功功率，同時也對整個設備運行情況進行監(jiān)測。

1.2 供電電源

供電電源是依據(jù)建筑物中電力設備的額定電壓和電量總負荷來確定的。現(xiàn)在，建筑電氣供配電中的電源通常有220V、380V電源。智能樓宇電氣控制系統(tǒng)，對整個建筑物的各個回路通斷情況進行采集與監(jiān)測和預警。

1.3 供配電設備

供配電設備是電力系統(tǒng)的核心部件也是重要基礎，只有電力設備處于正常運轉狀態(tài)，才能夠確保整個電氣控制系統(tǒng)的正產運行。在實際使用中，智能樓宇電氣控制系統(tǒng)，要能夠實時監(jiān)測各個回路電流情況，預判設備及應對措施，及時報警減少設備的過載情況發(fā)生。

1.4 接線方式

智能樓宇電氣控制系統(tǒng)中常見的一些接線方式主要有放射式、環(huán)式、樹干式以及其他方式組成的混合式。在設計中，可以在主干線接入處放置溫濕度探頭，從而實現(xiàn)實時監(jiān)測接線處的接觸電阻溫度變化及設備整體濕度變化，起到及時預警作用。

2 智能樓宇電氣控制系統(tǒng)設計的注意事項

隨著我國人口的不斷增多以及城市化進程的加快，使得土地資源人均面積不斷下降，智能樓宇的出現(xiàn)給城市發(fā)展帶來了新的轉機，提高了土地綜合使用率。智能樓宇是現(xiàn)代城市化的必然趨勢，現(xiàn)已普遍應用到了城市建設中。但智能樓宇與普通多層建筑施工和設計方面都有著較大差異。智能樓宇現(xiàn)代化、智能化程度要遠遠高于多層建筑，因此施工難度和復雜度也比較大。智能樓宇中電氣控制系統(tǒng)占據(jù)著重要位置，離開電能不僅電梯無法使用，甚至連供水都無法實現(xiàn)，做好智能樓宇電氣工程電氣控制系統(tǒng)設計，保障供配電穩(wěn)定性、可靠性非常重要。若電氣控制系統(tǒng)存在問題不僅會影響智能樓宇功能的發(fā)揮，還會給居民生活帶來不便。在智能樓宇電氣工程電氣控制系統(tǒng)設計中必須要全面考慮，結合智能樓宇特點進行設計。第一，智能樓宇電氣控制系統(tǒng)應做好防雷設計，智能樓宇由于整體結構較高，易遭到雷電的襲擊，如電氣設備遭受雷擊，將出現(xiàn)停電、電氣設備、電子設備燒毀等F象，不僅會造成經濟損失，影響正常供配電，還會影響居民生活，所以在智能樓宇電氣控制系統(tǒng)設計中必須要考慮防雷問題。除防雷問題外，還要對能耗問題進行考慮，做好電氣節(jié)能設計，要根據(jù)電力傳輸及用電規(guī)律，對電氣布局和電氣網絡進行必要的優(yōu)化，降低能耗，節(jié)約能源。第二，還要合理確定電力負荷，保障負荷計算有效性和準確性，設備配型選擇時應根據(jù)用電負荷計算結果和預算來確定。智能樓宇中一級負荷的供電通常情況下應配備兩個獨立電源和一個備用發(fā)電機，以保障供電穩(wěn)定性，如兩個獨立電源發(fā)生故障，則使用備用發(fā)電機。高壓電氣控制系統(tǒng)一般采用單母線分段設計，低壓電氣控制系統(tǒng)中必須采用自動空氣開關。為了保障電梯穩(wěn)定性和安全性，電梯應用專用線，通過不同變壓器引出線路，從而減小設備故障對電梯的影響。第三，盡可能避免環(huán)境中電磁對信息采集造成的干擾。環(huán)境中存在著大量的電磁波，這些電磁波可能會對智能樓宇電氣控制系統(tǒng)信息采集造成干擾，影響系統(tǒng)的正常運行。所以，在設計智能樓宇電氣控制系統(tǒng)時要重視排除電磁干擾。

3 智能樓宇電氣控制系統(tǒng)設計

智能樓宇電氣工程電氣控制系統(tǒng)，只有經過科學設計，才能滿足安全性、可靠性、經濟性、穩(wěn)定性、環(huán)保性、節(jié)能性要求。電氣工程電氣控制系統(tǒng)設計中暖通空調系統(tǒng)設計時，應做好強弱電轉換的處理，合理對暖通空調結構進行優(yōu)化。此外，照明系統(tǒng)設計時應充分考慮自然采光問題。照明是智能樓宇電氣系統(tǒng)的核心內容，是智能樓宇中不可或缺的基本功能。設計時應合理利用自然光，最大程度上減小人造照明使用，通過添加智能控制系統(tǒng)，以降低能耗。電氣線路設計中要科學計算線路負載和總長度，盡量減少線路電阻，從而保障供配質量，變壓器容量選擇要結合負荷率大小和規(guī)律，禁止使用油浸式變壓器，要采用干式變壓器和環(huán)氧樹脂澆筑式變壓器。另一方面，在PVC 管安裝中不論墻板內，還是樓板內安裝，都要采用暗敷設方法。為了防止電網停電，發(fā)動機無法啟動，應設UPS 電源作為機房照明。變壓器安裝前應嚴格檢查性能，檢驗合格方可安裝，若不合格必須及時處理，停止安裝，避免帶來安全隱患。插接式母線必須保障干燥，避免受潮。管路埋設要避免水、混凝土的進入，一旦進入很有可能造成無法穿線，影響正常作業(yè)。智能樓宇電氣控制系統(tǒng)設計中必須科學設計，合理選擇施工方案，根據(jù)智能樓宇特點采用有限措施，才能保障電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4 結束語

隨著城市化進程的不斷加快，智能樓宇的設計也在推陳出新的原則上越來越人性化，在滿足舒適性的同時，也要注意整個項目的投資要求。另外，智能樓宇建設也是響應國家對節(jié)能減排的號召，節(jié)能環(huán)保。

參考文獻：

[1]趙炳森.建筑電氣自動化系統(tǒng)安裝的施工技術探討[J].建筑知識.

篇4

關鍵詞：生產機械；電氣控制系統(tǒng)；設計分析

在生產機械電氣控制系統(tǒng)設計實踐中，已經定型的機床和機械設備可以不用通過設計、制造一些專用的生產設備，或者對原有的機械設備進行技術改造，其它種類的機械就需要進行設計制造，主要是通過介紹經驗設計法及邏輯設計法來實現(xiàn)對生產機械電氣控制系統(tǒng)的設計，從而能夠對生產機械的電氣控制系統(tǒng)的設計規(guī)律及方法進行分析和研究。

1電氣控制系統(tǒng)的設計

在設計電氣控制系統(tǒng)的過程中，需要根據(jù)實際電氣控制的要求編制和設計出機械制造、機械使用以及機械維修過程中需要用到的資料（包含了外購件的目錄、材料消耗清單以及機械說明書等）以及圖片樣本（包含了電氣原理圖、電氣元件的布置圖、電氣組建的劃分圖、電氣系統(tǒng)安裝接線圖、控制面板圖、電氣箱圖、非標準件的加工圖以及元件、器件的安裝底板圖）等。根據(jù)電氣設計任務書的方案可以確立電力設計方案，然后針對性的選擇所涉及到的電動機類型，并且設計出合理的原理圖，然后通過計算得到主要的技術參數(shù)并且核實;選擇需要的電氣元件、器件后制定相關的明細表，編寫出機械設計的說明書。在設計內容過程時，要嚴格的對原理圖進行設計，因為原理圖是生產機械電氣控制系統(tǒng)的關鍵，能夠為后續(xù)的的工藝設計以及技術資料的制定提供行之有效的憑證。為了提高制造電氣控制系統(tǒng)的效率，并將原理設計環(huán)節(jié)所涉及到的技術達到指標，必須采取工藝設計，來為機械的調試、使用以及維護提供切實可行的圖樣資料[1]。其所需的資料內容包含了電氣系統(tǒng)總的布置圖、安裝圖以及接線圖的設計；電氣組建的布置圖、安裝圖、接線圖的設計，電氣箱、非標準元件、操作臺的設計，電氣元件、器件清單，機械的使用和維護說明書。

2電氣控制系統(tǒng)中電氣控制原理的電路設計

經驗設計法也可以稱之為分析設計法，其主要是根據(jù)具體的生產要求來選擇基本的單元電路，或者將已經完備的電路設計按照一定的條件組合起來，在一定基礎上根據(jù)實際情況進行修改和補充，使其成為一個滿足控制要求和設計要求的完整電路，該種方法的優(yōu)點是設計簡單，不受固定的程序的困擾，整個過程是建立在電氣控制系統(tǒng)設計基本環(huán)節(jié)的掌握程度以及較高的電氣控制系統(tǒng)電路分析能力的基礎上，能夠快速提高工作的效率。因此在平常的設計中，經驗設計法獲得了廣泛的應用，但是，經驗設計法有其局限性:設計出來的電氣控制系統(tǒng)的方案可能會出現(xiàn)漏洞，或者因為設計人員經驗的不足而造成影響設計方案的完整性，間接的影響了電氣控制系統(tǒng)的可靠性。所以，在實際的設計過程中，必須要經過反復審核檢查，在一定條件下最好通過模擬實驗來確定設計方案。當問題發(fā)生時作出適時的調整修改直到電氣控制系統(tǒng)電路的設計滿足生產要求。而邏輯設計法則是在電路設計中根據(jù)生產機械的工藝需要來利用邏輯代數(shù)，把控制電路中的各環(huán)節(jié)當做邏輯變量，然后根據(jù)電路控制的要求把邏輯變量之間的關系通過各邏輯關系式進行表達，在簡化邏輯關系式后設計出相應的電路設計圖。邏輯設計法的優(yōu)勢在于能夠將設計方案最佳化，但是不足之處在于在實際使用過程中，設計難度較高且過程復雜，有時還可能需要結合新的理念，因此在常規(guī)的設計當中，邏輯設計法需要結合其它方法一起使用。原理圖設計在滿足生產工藝的要求時必須充分了解和掌握機械的性能、結構及其實際情況，然后通過控制方式、反向、啟動、調速、制動等考量并且設計出聯(lián)鎖和保護裝置，然后控制電路電源的種類和電壓數(shù)值。一般簡單的電氣控制電路包含的元件和器件不是很復雜，可以直接采用220V的電源或者380V的電源；但如果控制電路較為復雜，就必須將控制電壓根據(jù)實際情況降到24V、48V或者110V，并且要采用控制電源的變壓器，以此確保電氣控制電路在工作時的安全可靠性，實現(xiàn)的提前就是必須要保證電氣元件、器件的穩(wěn)定和可靠性[2]。元器件的連接不僅要符合國家的相關規(guī)定，還需要合理的安排位置和觸頭的位置，以便正確的連接電器線圈。

3電氣控制系統(tǒng)中的工藝設計

電氣設備設計需要根據(jù)之前制定好的原理設計圖，將控制系統(tǒng)劃分成若干個部件，然后根據(jù)實際情況將各個部件劃分為若干個單元，然后整理好各個部分涉及到的進線及出線，并調整好連接方式。一般情況下，電氣控制系統(tǒng)設計單元劃分時應注意：相似功能的元件需要組合在一起;而且，為了減少單元間的連線，接線相關的控制電器應該在同一單元內；為了防止受到外界因素的干擾，需要分開強弱電；為了便于調試和檢查，經常需要調節(jié)、維護的易損元件、器件應當組合在同一單元內。元件、器件布置圖的繪制是依據(jù)原理設計圖來制定的，在繪制時應當按照以下原則進行：監(jiān)視器件應當安裝在儀表板上；在電器板上方需要安裝發(fā)熱元件，而下方安裝體積較大或者較重的元件和器件；需要經常調試和檢查的元件和器件在安裝時不能太高或太低，為避免受到強電以及外界的干擾，需要對弱電部分加裝屏蔽設施和隔離設施。電氣控制接線圖的繪制時需要根據(jù)電氣元件、器件的布置圖以及國家的相關規(guī)定采取以下原則：接線圖中各元器件的位置應當與實際安裝位置一致；元器件和接線座上的標注應該與原理圖中的標注一致；繪制時應當采用細線條，以便清楚地表示出接線的關系和去向。

4結論

篇5

【關鍵詞】PLC；電氣控制系統(tǒng)；應用領域；控制技術；設計

PLC具有可編程、易于擴展、操作方便等特點，在電氣控制系統(tǒng)中過去繼電器為核心的控制系統(tǒng)可以完全被PLC所取代，目前在現(xiàn)代工業(yè)生產體系中PLC已是一重要的組成部分，在工業(yè)不斷發(fā)展的情況下，以PLC實現(xiàn)產品功能已越來越全面化和多樣化，使PLC技術有了較大的發(fā)展，以下對PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應用進行討論。

1、PLC的定義及工作原理

PLC（Programmable Logic Controller），即可編程邏輯控制器。PLC主要運用于工業(yè)環(huán)境設計中所需要使用的數(shù)字運算操作的一種電子系統(tǒng)，其屬于運用一類面向現(xiàn)場問題和過程的可實現(xiàn)編程的存儲器，使用非常簡單和靈活。同時，在設計過程中，PLC與工業(yè)控制需要保持統(tǒng)一，其功能最大的特點就是易于擴充。PLC的基礎硬件與一臺微型計算機相同，是由電源、通信模塊、功能模塊、I/O接口電路、CPU等構成。PLC需執(zhí)行算術、邏輯運算、順序控制、定時以及計數(shù)等操作，其內部存儲程序是面向用戶的操作指令，PLC對各類機械或生產過程通過模擬I/O或數(shù)字來實施控制，在工業(yè)生產控制過程中起著非常重要的作用。PLC對用戶程序按照存入存儲器的順序進行掃描讀取后再執(zhí)行系統(tǒng)的控制是其控制器的主要工作原理。在過去，PLC的主要作用是代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制，隨著PLC功能的日益強大，在我國工業(yè)的各個領域得到了廣泛的應用，在很大程度上超出了PLC最早期的邏輯控制范疇。

2、PLC控制技術的特點

PLC控制器采用的模塊主要特點是重量較輕并且體積小，連接非常簡單便利，可即插即用，因而軍立PLC控制系統(tǒng)所需的時間非常短。此外，PLC控制器具有安裝方便、易維修、操作簡單等優(yōu)點，PLC控制器出現(xiàn)故障時，其故障原因可通過其運行和故障指示裝置檢查出，用戶在系統(tǒng)發(fā)生故障時，可立即采取措施更換模塊等措施進行恢復，同時PLC用戶界面簡單明了，對于用戶來說很容易掌握。而PLC技術具有功能模塊易于擴充、抗干擾能力強、可靠性高、適應性強等優(yōu)點，PLC硬件各模塊之間采用了屏蔽可實現(xiàn)彼此防輻射，并且具有自我檢測功能，因而可靠性非常高，同時，PLC本身具有抗電磁干擾、抗沖擊、抗振等多方面優(yōu)點，具有較強的適應能力。采用PLC技術的產品非常豐富，通用性較強，并且接口模塊形式也多種多樣，大多工業(yè)現(xiàn)場都能找到與PLC接口相應的信號模塊，使用和操作都非常方便。此外，PLC的編程語言一般為梯形圖語言，易理解，使用非常簡單，與電器電路的表達形式很相似。

3、PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應用

繼電器可以說是傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的核心，它是以被控器械發(fā)出的信號或根據(jù)用戶指令通過某種自動方式使系統(tǒng)自動執(zhí)行相應的動作。通常電氣控制系統(tǒng)是由控制、輸入、輸出這三部分組成，而控制部分由觸點和繼電器組成，通常是由傳感器、開關、按鈕等組成了輸入設備是，由接觸器、電磁閥以及指示燈等組成了輸出設備。這三個基本組成部分按照一定的線路相連組成電氣系統(tǒng)，但由于觸點與繼電器等控制部分在操作、接線、可靠性、效率等方面的性能都相對低下，在這種情況下，不得不促使開發(fā)新的性能，從而實現(xiàn)更加高的系統(tǒng)[1]。與此同時，PLC控制系統(tǒng)也是由控制、輸入、輸出這三部分組成，但其控制部分是以PLC可編程控制器為核心，不僅能實現(xiàn)傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的功能，還能增加編程邏輯控制及更新系統(tǒng)功能，將這三部分的接線連接則繼電器繁復明顯減輕。

在電氣控制系統(tǒng)中，PLC技術的應用領域主要包括了在聯(lián)網、通信、模擬量、數(shù)據(jù)處理、過程、運動、開關邏輯等實現(xiàn)多方面的控制。模擬量控制主要是依據(jù)工業(yè)生產中因生產環(huán)境的不同而對工業(yè)生產影響的連續(xù)性物理量變化（如：溫度、濕度或流量等），PLC可進行數(shù)字信號與模擬信號之間的相互轉化從而可實現(xiàn)可編程控制處理[2]。開關量邏輯控制主要是指PLC控制技術可以有效替換繼電器電路控制，可用于多臺設備自動化流水生產線的控制，并且可以同時實現(xiàn)邏輯與順序控制，因此在實踐應用領域中是應用最為廣泛的控制技術之一，廣泛應用于印刷機、電鍍流水線以及組合機床等。PLC對流量、溫度及壓力等各種模擬量的閉環(huán)控制被稱為過程控制，往往化工、冶金、熱處理等方面都有廣泛的運用。而運動控制是指PLC利用專用的運動控制模塊對物體的各種簡單運動進行有效控制，像在機床和機器人的控制中都會用到。通信控制是指PLC模塊之間的通信與其他設備通信的控制，在大型的工業(yè)控制系統(tǒng)中，PLC的通信功能常與數(shù)據(jù)處理功能常相結合并得到了廣泛的運用[3]。

4、PLC電氣控制系統(tǒng)的設計

工業(yè)生產機械與設備是否能正常、可靠運行直接與電氣控制系統(tǒng)的性能有關，電氣控制系統(tǒng)作為生產機械不可缺不的一部分，要必須滿足成本合理、安全可靠、操作維護簡單等要求。因此，在設計過程中，除了必須掌握一定的機械結構知識之外，還要在掌握機械結構知識的前提下還要設計出控制系統(tǒng)能夠滿足以面所提到的成本合理、安全可靠、操作維護簡單等基本特性，并保證在相應范圍內成本能實現(xiàn)控制系統(tǒng)的設計[4]。PLC電氣控制系統(tǒng)的設計主要由兩部分構成：一是硬件設計；二是軟件設計，同時將硬件設計與軟件設計結合進行，能使系統(tǒng)開發(fā)的速度得到有效提高。往往硬件設計必須要充分考慮到成本、設備、器件的可靠性和其他性能之間的關系。而軟件設計是指按照用戶相關的需求以相應的語言編寫應用程序，并要求指令的條數(shù)少且具有較強可讀性[5]。

總之，在電氣控制系統(tǒng)中，PLC控制設備是電氣控制技術的進步的表現(xiàn)之一，它的應用能有效提高電氣控制系統(tǒng)在工業(yè)生產中的實用性與可靠性。為使PLC技術能夠應用到更為廣闊的技術領域，相關技術人員還應進一步完善和優(yōu)化PLC技術，尤其是提高PLC的耐輻射、耐高溫性能，從而使PLC技術的功能不斷加強、性能不斷提高、適用面更廣。

參考文獻

[1]張海燕.淺談PLC的發(fā)展與應用[J].機械管理開發(fā)，2010（6）.

[2]陳小飛.可編程控制器在電氣控制中的應用研究[J].中國新技術新產品，2011（14）.

[3]孫麗，祁士勇，王斌.PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應用研究[J].科技風.2012（08）

篇6

關鍵詞：礦用機械 電氣控制 系統(tǒng)設計

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0128-01

在現(xiàn)代化礦井建設中，凡要求較高的場合，都離不開自動控制。礦用機械的啟動、加速、調速、制動和停車都可通過自動控制系統(tǒng)來實現(xiàn)，對不同的礦用機械需要不同的自動控制方式，雖然控制方法不同，但都是根據(jù)生產機械工作時物理量的變化確定的。因此，針對不同的物理量就有不同的控制原則。

1 電氣控制系統(tǒng)設計的基本原則

電控系統(tǒng)設計涉及到的范圍較廣，系統(tǒng)從初步設計、技術設計到產品設計過程中的每一環(huán)節(jié)都與產品的質量和成本密切相關。電氣控制系統(tǒng)設計過程應遵循的基本原則如以下幾點。

（1）最大限度地滿足機械設備對電氣控制提出的要求。生產機械的電控裝置是為生產機械按預定規(guī)律完成一定動作和保證部件協(xié)調運轉服務的，電氣設計必須滿足生產機械對電氣控制提出的技術要求。

（2）妥善處理機與電的關系，采用機電結合的方法，達到系統(tǒng)的控制要求。現(xiàn)代生產機械的機械運動是機電結合的結果，機與電兩者相互關聯(lián)、相互依賴，只有統(tǒng)籌考慮兩者關系才能達到整機的技術指標和經濟指標。

（3）在滿足控制要求的前提下，設計方案力求簡單，避免盲目地追求高性能、高指標。評價生產機械電氣設計水平，并不是電氣控制的功能越強，技術指標越高就越好，而是以設備的性能價格比和運行可靠性來衡量的。高功能、高指標往往使系統(tǒng)的生產成本和復雜程度劇增，系統(tǒng)越復雜，所用元器件越多，系統(tǒng)的可靠性就越低（不包括冗余設計而增加的元器件）。因此，在滿足生產機械提出的技術指標前提下，電氣控制設計應力求簡單，提高系統(tǒng)工作可靠性，提高裝置的性能價格比。

（4）積極慎重地采用新技術、新工藝。任何設計在實施過程中都存在著成功和失敗兩種可能，從減少設計風險角度考慮，應盡可能采用成熟的、經過優(yōu)化和實際運行考驗的材料、元器件以及制造技術與工藝。新技術和新工藝的出現(xiàn)，往往會給社會帶來巨大的效益，成功地應用新材料、新技術、新工藝，會使產品在品質、功能、成本方面發(fā)生巨大的變化。所以，在積極采用新材料、新技術、新工藝的同時，要進行充分的調查和研究，進行必要的試驗，才能作出決策。

（5）正確合理地選用電器元件，盡可能減少元器件的品種和規(guī)格，降低生產成本。

（6）操作、維護要方便，外形協(xié)調、美觀。電氣控制系統(tǒng)設計的基本任務是根據(jù)生產機械的控制要求，設計和完成電控裝置在制造、使用和維護過程中所需的圖樣和資料。這些工作主要反映在電氣原理和工藝設計中。

2 電氣控制裝置的設計步驟

電氣控制裝置設計一般分成三個階段：初步設計、技術設計和產品設計。

2.1 初步設計

初步設計是研究系統(tǒng)和電氣控制裝置的組成，并尋求最佳控制方案的初步階段，是技術設計的依據(jù)。初步設計可由機械設計人員和電氣設計人員共同提出，也可由機械設計人員提出有關機械結構資料和工藝要求，由電氣設計人員完成初步設計。

初步設計階段應根據(jù)機械設計人員提出的要求，盡可能收集國內外同類產品的有關資料，進行詳細的分析研究，積極而又慎重地采用新技術、新工藝，并對某些新技術、新工藝、新結構、新組件等進行必要的原理性試驗研究或提出試驗研究大綱，提出系統(tǒng)中必須采用的專用元器件的技術要求。初步設計主要是給上級部門或用戶的一份總體方案設計報告，這份報告是進行技術設計和產品設計的依據(jù)。只有在總體方案正確的前提下，才能保證生產設備各項技術指標的實現(xiàn)。如果在設計過程中只有某個細節(jié)或環(huán)節(jié)設計不當，可通過試驗和改進來達到設計要求，但總體方案出錯，將導致整個設計的失敗，造成的損失是非常大的。因此，初步設計必須認真做好調研，注意借鑒已獲成功應用并經過生產考驗的類似設備和生產工藝，在幾種可能實現(xiàn)的方案中，根據(jù)技術、經濟指標及現(xiàn)有的條件進行綜合分析，作出決策。

2.2 技術設計

技術設計是根據(jù)上級部門審查批準的或經用戶同意的初步設計中提供的內容和方案，最終完成電氣控制設計，完成電控設備布置設計。技術設計需完成下述內容：（1）對系統(tǒng)設計中某些環(huán)節(jié)做必要的試驗，寫出試驗研究報告。（2）繪出電氣控制系統(tǒng)的電氣原理圖。（3）編寫系統(tǒng)參數(shù)計算書。（4）選擇整個系統(tǒng)的元器件，提出專用元器件的技術指標，編制元器件明細表。（5）編寫技術設計說明書，介紹系統(tǒng)原理、主要技術性能指標及有關運行維護條件和對施工安裝要求。（6）繪制電控裝置組合布置圖、出線端子圖等。

2.3 產品設計

產品設計是根據(jù)上級審查批準的或經用戶同意認可的技術設計，最終完成電控設備產品生產用的工作圖樣。產品設計需完成下列內容：（1）繪制產品總裝配圖、部件裝配圖和零件圖。（2）繪制產品接線圖或接線表。（3）進行圖樣的標準化審查和工藝會簽。一般來說，電氣控制裝置的設計應按上述三個階段進行，每個階段中的某些內容可根據(jù)設計項目的具體情況有所調整。

3 電氣控制的設計要點

電氣控制設計內容很多，這里僅對一些較為重要的設計作進一步探討。（1）控制系統(tǒng)的選擇?？刂葡到y(tǒng)是電控裝置的核心，它對整個裝置工作起著決定性的作用。裝置的控制系統(tǒng)選用應根據(jù)機械設備對電氣控制提出的技術指標，綜合考慮控制系統(tǒng)的功能、抗干擾能力、系統(tǒng)可靠性、環(huán)境適應性、軟硬件工作量、執(zhí)行速度、帶載能力等。（2）電氣傳動調速方式選擇。機械設備的主要功能是完成機械運動。一臺機械設備必須完成相互協(xié)調的若干機械動作，這些動作的協(xié)調依靠機械和電氣傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)。合理地選用電氣傳動調速方式是決定系統(tǒng)的技術、經濟指標的重要條件。選用時應綜合考慮傳動調速的調速性質、調速范圍、平滑性、動態(tài)性能、效率、費用等指標。（3）設計中應考慮的環(huán)境影響。任何電氣控制裝置都需要在一定的環(huán)境中儲存、運輸和工作，環(huán)境條件必然會對設備工作可靠性、使用壽命帶來很大的影響。在電控設備設計時就應充分考慮環(huán)境因素，適當調整設計參數(shù)，這對減少設備故障率，延長使用壽命是相當有效的。影響設備工作的環(huán)境因素主要指氣候、機械振動和電磁場。（4）工藝設計問題。工藝設計的目的是為了滿足電氣控制設備的制造和使用要求，在正確的原理設計前提下，系統(tǒng)的可靠性、抗干擾性、可維修性、結構合理性等都與電氣工藝設計密切相關。電氣工藝設計的主要內容是電氣控制設備的總體配置（總裝配圖）、總接線圖（表）、分柜裝配設計（元器件布置）、接線圖（表）、柜、面板、導線等設計和選用。

參考文獻

篇7

【關鍵詞】電氣控制系統(tǒng)；PLC（可編程邏輯控制器）；特點；應用

【分類號】：TM921.5

PLC具有的特點：可靠性高，抗干擾能力強、配套齊全，功能完善，適用性強、易學易用，深受工程技術人員歡迎、系統(tǒng)的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造和體積小，重量輕，能耗低等特點，所以，以繼電器為核心的控制系統(tǒng)已經不復存在，目前，已經被PLC（可編程邏輯控制器）所代替，現(xiàn)在，PLC在我國生產體系中占有重要地位，在企業(yè)不斷發(fā)展的前提下，PLC實現(xiàn)產品功能越來越全面和多樣，也讓PLC（可編程邏輯控制器）有了更好的發(fā)展，文章以下內容是電氣控制系統(tǒng)中PLC的應用分析。

一、PLC的定義及工作原理

PLC（Programmable Logic Controller即可編程邏輯控制器）是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。PLC主要運用于工業(yè)環(huán)境設計中所需要使用的數(shù)字運算操作的一種電子系統(tǒng)，其屬于運用一類面向現(xiàn)場問題和過程的可實現(xiàn)編程的存儲器，使用非常簡單和靈活。同時，在設計過程中，PLC與工業(yè)控制需要保持統(tǒng)一，其功能最大的特點就是易于擴充。PLC的基礎硬件與一臺微型計算機相同，是由電源、通信模塊、功能模塊、I/O接口電路、CPU等構成。PLC需執(zhí)行算術、邏輯運算、順序控制、定時以及計數(shù)等操作，其內部存儲程序是面向用戶的操作指令，PLC對各類機械或生產過程通過模擬I/O或數(shù)字來實施控制，在工業(yè)生產控制過程中起著非常重要的作用。PLC對用戶程序按照存入存儲器的順序進行掃描讀取后再執(zhí)行系統(tǒng)的控制是其控制器的主要工作原理。在過去，PLC的主要作用是代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制，隨著PLC功能的日益強大，在我國工業(yè)的各個領域得到了廣泛的應用，在很大程度上超出了PLC最早期的邏輯控制范疇。

二、PLC控制技術的特點

PLC控制器采用的模塊主要特點是重量較輕并且體積小，連接非常簡單便利，可即插即用，因而軍立PLC控制系統(tǒng)所需的時間非常短。此外，PLC控制器具有安裝方便、易維修、操作簡單等優(yōu)點，PLC控制器出現(xiàn)故障時，其故障原因可通過其運行和故障指示裝置檢查出，用戶在系統(tǒng)發(fā)生故障時，可立即采取措施更換模塊等措施進行恢復，同時PLC用戶界面簡單明了，對于用戶來說很容易掌握。而PLC技術具有功能模塊易于擴充、抗干擾能力強、可靠性高、適應性強等優(yōu)點，PLC硬件各模塊之間采用了屏蔽可實現(xiàn)彼此防輻射，并且具有自我檢測功能，因而可靠性非常高，同時，PLC本身具有抗電磁干擾、抗沖擊、抗振等多方面優(yōu)點，具有較強的適應能力。采用PLC技術的產品非常豐富，通用性較強，并且接口模塊形式也多種多樣，大多工業(yè)現(xiàn)場都能找到與PLC接口相應的信號模塊，使用和操作都非常方便。此外，PLC的編程語言一般為梯形圖語言，易理解，使用非常簡單，與電器電路的表達形式很相似。

三、PLC在電氣控制系統(tǒng)中的應用

繼電器可以說是傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的核心，它是以被控器械發(fā)出的信號或根據(jù)用戶指令通過某種自動方式使系統(tǒng)自動執(zhí)行相應的動作。通常電氣控制系統(tǒng)是由控制、輸入、輸出這三部分組成，而控制部分由觸點和繼電器組成，通常是由傳感器、開關、按鈕等組成了輸入設備是，由接觸器、電磁閥以及指示燈等組成了輸出設備。這三個基本組成部分按照一定的線路相連組成電氣系統(tǒng)，但由于觸點與繼電器等控制部分在操作、接線、可靠性、效率等方面的性能都相對低下，在這種情況下，不得不促使開發(fā)新的性能，從而實現(xiàn)更加高的系統(tǒng)。與此同時，PLC控制系統(tǒng)也是由控制、輸入、輸出這三部分組成，但其控制部分是以PLC可編程控制器為核心，不僅能實現(xiàn)傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的功能，還能增加編程邏輯控制及更新系統(tǒng)功能，將這三部分的接線連接則繼電器繁復明顯減輕。在電氣控制系統(tǒng)中，PLC技術的應用領域主要包括了在聯(lián)網、通信、模擬量、數(shù)據(jù)處理、過程、運動、開關邏輯等實現(xiàn)多方面的控制。模擬量控制主要是依據(jù)工業(yè)生產中因生產環(huán)境的不同而對工業(yè)生產影響的連續(xù)性物理量變化（如：溫度、濕度或流量等），PLC可進行數(shù)字信號與模擬信號之間的相互轉化從而可實現(xiàn)可編程控制處理。開關量邏輯控制主要是指PLC控制技術可以有效替換繼電器電路控制，可用于多臺設備自動化流水生產線的控制，并且可以同時實現(xiàn)邏輯與順序控制，因此在實踐應用領域中是應用最為廣泛的控制技術之一，廣泛應用于印刷機、電鍍流水線以及組合機床等。PLC對流量、溫度及壓力等各種模擬量的閉環(huán)控制被稱為過程控制，往往化工、冶金、熱處理等方面都有廣泛的運用。而運動控制是指PLC利用專用的運動控制模塊對物體的各種簡單運動進行有效控制，像在機床和機器人的控制中都會用到。通信控制是指PLC模塊之間的通信與其他設備通信的控制，在大型的工業(yè)控制系統(tǒng)中，PLC的通信功能常與數(shù)據(jù)處理功能常相結合并得到了廣泛的運用。

四、PLC電氣控制系統(tǒng)的設計

工業(yè)生產機械與設備是否能正常、可靠運行直接與電氣控制系統(tǒng)的性能有關，電氣控制系統(tǒng)作為生產機械不可缺不的一部分，要必須滿足成本合理、安全可靠、操作維護簡單等要求。因此，在設計過程中，除了必須掌握一定的機械結構知識之外，還要在掌握機械結構知識的前提下還要設計出控制系統(tǒng)能夠滿足以面所提到的成本合理、安全可靠、操作維護簡單等基本特性，并保證在相應范圍內成本能實現(xiàn)控制系統(tǒng)的設計。PLC電氣控制系統(tǒng)的設計主要由兩部分構成：一是硬件設計；二是軟件設計，同時將硬件設計與軟件設計結合進行，能使系統(tǒng)開發(fā)的速度得到有效提高。往往硬件設計必須要充分考慮到成本、設備、器件的可靠性和其他性能之間的關系。而軟件設計是指按照用戶相關的需求以相應的語言編寫應用程序，并要求指令的條數(shù)少且具有較強可讀性。

五、PLC在電氣中的發(fā)展前景及建議

PLC是一種專門在工業(yè)環(huán)境下的中子操作系統(tǒng)，能夠在無任何保護措施的工作情況下使用。但是當其工作環(huán)境過分惡劣或者充滿了中磁干擾的時候，程序便會出現(xiàn)運行錯誤，這將導致設備失靈乃至殃及整個系統(tǒng)，這將要求廠家提高PLC控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，提高控制系統(tǒng)的抗干擾能力，另一方面，設計、安裝和使用維護中要多加重視，多方合作消除干擾。

目前集散型控制系統(tǒng)DCS技術日益完善，應用經驗豐富。然而，現(xiàn)在則處于停滯狀態(tài)，如何促進大幅度地進步，關鍵在于實現(xiàn)通用化的硬件平臺并融合PLC。微電子技術和控制技術的講步，PLC控制系統(tǒng)和DCS系統(tǒng)能夠互相取長補知，走向通化，隨著現(xiàn)場總線技術的進步和現(xiàn)代化技術的成熟，控制儀表越來越數(shù)字化、智能化，工廠的自動化控制水平也得到了提高，為了能走在廣闊的領域適應工業(yè)化的生產流程控制需要，PLC控制系統(tǒng)作為國際通用網絡的重要組成和自動化控制網絡的部分，其產品將更加豐富，規(guī)格也將更加完善和齊全，而能夠在工業(yè)發(fā)展過程中得到更加廣泛的推廣也使用。

總之，在電氣控制系統(tǒng)中，PLC控制設備是電氣控制技術的進步的表現(xiàn)之一，它的應用能有效提高電氣控制系統(tǒng)在工業(yè)生產中的實用性與可靠性。為使PLC技術能夠應用到更為廣闊的技術領域，相關技術人員還應進一步完善和優(yōu)化PLC技術，尤其是提高PLC的耐輻射、耐高溫性能，從而使PLC技術的功能不斷加強、性能不斷提高、適用面更廣。

參考文獻：

篇8

【關鍵詞】：輪胎式門式起重機；控制系統(tǒng)；電氣系統(tǒng)

Abstract: This article describes the tire gantry crane electrical control systems, introduced highlighting the characteristics of the electrical control system theory and composition.Key words: tyred gantry crane; control system; electrical system

中圖分類號：S972.7+4 文獻標識碼： A 文章編號：

改革開放以來，我國的經濟和科技水平得到了很大的提高，特別是電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展，大大降低了工人的勞動強度，提高了勞動生產率。近幾年來，隨著我國高速鐵路的建設進入快速發(fā)展時期，在高速鐵路的施工建設中，對施工技術和施工裝備提出了更高的要求，為了滿足在高鐵敷設時需要起吊設備能夠滿足橋上、橋下吊裝，以及橋梁超高地段高精度全方位作業(yè)的要求，研制了一種輪胎式門吊。輪胎式門吊是一種電驅動走行和起吊的起重機，電氣控制系統(tǒng)就成為其神經中樞，對其的正常運行起著重要的作用。本文以下內容著重介紹了輪胎式門式起重機的電氣控制系統(tǒng)。

一、電氣控制系統(tǒng)的特點

電氣控制系統(tǒng)一般稱為電氣設備二次控制回路，其是指為了保證一次設備運行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設備為之服務，能夠實現(xiàn)某項控制功能的若干個電器組件的組合。其主要功能為：第一，自動控制功能，高壓和大電流開關設備的體積是很大的，一般都采用操作系統(tǒng)來控制分、合閘，特別是當設備出了故障時，需要開關自動切斷電路，要有一套自動控制的電氣操作設備，對供電設備進行自動控制。第二，保護功能。電氣設備與線路在運行過程中會發(fā)生故障，電流(或電壓)會超過設備與線路允許工作的范圍與限度，這就需要一套檢測這些故障信號并對設備和線路進行自動調整(斷開、切換等)的保護設備。第三，監(jiān)視功能。一臺設備是否帶電或斷電，從外表看無法分辨，需要設置各種視聽信號，對一次設備進行電氣監(jiān)視。

二、電氣控制系統(tǒng)原理與組成

輪胎式電氣控制系統(tǒng)一般由變頻器、可編程邏輯控制器PLC、工控機、監(jiān)控軟件及控制臺組成，整個系統(tǒng)分為執(zhí)行層、控制層及監(jiān)控層等三個層次。門吊電器部分主要實現(xiàn)門架的走行和電動葫蘆的起升。而且根據(jù)作業(yè)工況的要求，門吊的起升機構和運行機構可以同時運行。

2.1、執(zhí)行層

對于執(zhí)行層來說，實現(xiàn)以下功能：控制電動機的起動，停止和制動；控制電動機的換相，實現(xiàn)電動機的正，反轉；通過變頻器內部控制部分，以改變和調節(jié)電動機的轉速；實現(xiàn)對起重機的零位保護和各工作機構安全限位的連鎖保護。主要包括主令控制器、接觸器、變頻器和電器限位裝置。

主令控制器和控制臺一起用來控制電動機的起動、轉向、調速和制動。用來緩解控制電路而使一些控制電器（接觸器，繼電器）按一定順序動作的電路。

接觸器是用來將主電路接通與斷開遠距離控制的電器。它是由電磁操作來實現(xiàn)控制過程，能遠距離控制和頻繁動作，以較小的控制功率控制叫大功率的主電路。在起重機上接觸器是用來控制電動機的起動、制動、停止和調速。

變頻器是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。變頻器主要由整流、濾波、逆變、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。通過改變電源的頻率來達到改變電源電壓的目的，根據(jù)電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節(jié)能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等。控制回路如圖1、圖2所示。

圖1 門吊部分控制回路

門吊采用交流380V、50Hz三相四線制供電系統(tǒng)，動力回路為380V，控制和照明回路為36V安全電壓。

圖2 變頻器控制回路

在起升機構上升或者下降的時候，變頻器根據(jù)對電動機的自適應檢測出所必須提供的力矩，提供出一個狀態(tài)化適當?shù)碾娏鹘o發(fā)動機，如果變頻器讀到反饋回來的電流，則制動其釋放、打開；如果由于某種原因變頻器沒有讀到反饋電流，則認為力矩檢測失敗，并能提供出相關的信息顯示。變頻器的調速功能主要體現(xiàn)是：實際速度通過旋轉編碼器將反饋至變頻器，變頻器將速度的轉換至用通用的形式傳遞給可編程邏輯控制器PLC，然后控制制動器，在速度減少到接近零的時候，發(fā)出制動指令，保證了整個機構在運行與制動過程中的平穩(wěn)。恒功率調速是對起升機機構最主要的控制方式，其是指在重載的時候，電動機保持在基速以下的最大恒轉矩運行，而在輕載或者空載的時候，利用電動機高速低轉矩輸出的特點，根據(jù)負荷大小所應提供的轉矩弱磁提高轉速，保持功率恒定，以提高起重機的使用效率。運行機構一般采用四臺變頻電機驅動，與起升機構共用一臺變頻器，采用不帶速度反饋的開環(huán)矢量控制方式。

電氣限位裝置通過電氣控制限定起重機各機構在一定空間范圍內安全運行，在本系統(tǒng)中主要是對門吊的起升高度進行限位，電路如圖3所示。

圖3 限位裝置電路圖

2.2、控制層

控制層是由可編程邏輯控制器PLC及工業(yè)控制網格組成，通過可編程邏輯控制器PLC程序實現(xiàn)系統(tǒng)的安全保護和運行控制。PLC是一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械。PLC主要由電源、中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊及通信模塊組成。其工作原理為：當可編程邏輯控制器投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，可編程邏輯控制器的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。

中央處理單元是可編程邏輯控制器的控制中樞。它按照可編程邏輯控制器系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當可編程邏輯控制器投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內的數(shù)據(jù)傳送到相應的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。

通訊模塊分為兩種，一種是Genius模塊，其是通過屏蔽電纜與遠程站的Field Control Unit模塊項鏈完成通訊；另一種是Profibus模塊，其是通過屏蔽電纜與變頻器SI-P卡相連完成PLC與變頻器之間的通訊，變頻器的所有數(shù)據(jù)，都可以通過數(shù)據(jù)通信網絡這個工具進行傳遞。一般起重機的每一臺變頻器上都配有SI-P卡，負責與PLC的通訊，變頻器站通過SI-P卡上的兩個開關設定。但是兩者不能直接通訊，需要變頻器的GSD文件來引導，該文件配置在PLC的硬件配置文件中。

2.3、監(jiān)視器

監(jiān)視器是閉路監(jiān)控系統(tǒng)組成部分，是監(jiān)控系統(tǒng)的顯示部分，是監(jiān)控系統(tǒng)的標準輸出，有了監(jiān)視器的顯示我們才能觀看前端送過來的圖像。作為視頻監(jiān)控不可缺的終端設備，充當著監(jiān)控人員的“眼睛”。對于輪胎式門式起重機的電氣控制系統(tǒng)不可缺少的一個重要組成部分，一般在電氣室裝有監(jiān)視器。是由工控機和圖形控制軟件組成，實時動態(tài)顯示起重機各運行機構的運行狀態(tài)，并能實時的顯示電機的速度、及起重機的起重量等參數(shù)，能實時顯示各種電氣元件的實際工作狀態(tài)，為操作采取必要的措施提供了強有力的依據(jù)。

為了方便用戶對設備的使用、維修和管理，一般的輪胎式門式起重機都具有完善的上位監(jiān)控系統(tǒng)和故障報警顯示器。若起重機在運行過程中發(fā)生了故障，則其被尚未系統(tǒng)監(jiān)視、存儲及打印，并可以進入警報記錄查看器，查看歷史上所發(fā)生的故障、警報的內容及發(fā)生這種事件的時間。

目前的輪胎式門式起重機的監(jiān)視系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對各個機構的轉速、電流及力矩等參數(shù)進行實時狀態(tài)監(jiān)視，并能將監(jiān)控的內容以曲線形式反映在坐標軸上，以便維護工程師進行實時查看，發(fā)現(xiàn)問題并采取措施進行維修。而且，監(jiān)控系統(tǒng)通過監(jiān)控得到的各種故障表、變頻器參數(shù)表和曲線圖等均可以通過與其相連接的打印機打印出來，大大方便了對輪胎式門式起重機的檢修。

三、結束語

輪胎式門式起重機中采用電氣控制系統(tǒng)，避免低頻時候滿負荷工況下發(fā)生帶不動負載的現(xiàn)象，能保證提升機具有良好的低速性能，而在控制層采用PLC，節(jié)約了大量的中間繼電器，并使整個控制系統(tǒng)更快速、準確和可靠。

【參考文獻】

[1]《起重運輸機械電氣設備》劉瑞琦等，中國鐵道出版社

[2]《起重運輸機電氣傳動》余敏年等，西南交通大學出版社

篇9

【關鍵詞】電氣自動化 控制系統(tǒng) 智能化

當前信息化技術的高速發(fā)展伴隨電氣自動化控制技術也實現(xiàn)了飛速發(fā)展。通過電氣自動化控制結合通信技術、計算機技術等使得電器行業(yè)進入一個高速發(fā)展的時期，很多智能化電氣控制系統(tǒng)相繼完成和應用，全國智能化電氣控制系統(tǒng)正逐漸走入世界先進水平之列。

一、電氣綜合自動化系統(tǒng)設計滿足的基礎要求

變電站電氣綜合自動化控制系統(tǒng)進行運行中除了要確保各控制保護單元保留緊急的手動操作跳、合閘之外，其它用于對系統(tǒng)進行全部控制、監(jiān)測和報警功能都是通過計算機系統(tǒng)進行實現(xiàn)的。變電站應用電氣綜合自動化控制系統(tǒng)后無需再行設置其它設備，就能實現(xiàn)和滿足遙信、遙測、遙控、遙調的功能，電氣綜合自動化控制系統(tǒng)可以滿足變電站無人值班的智能化需求。從滿足系統(tǒng)設計要求來看，電氣自動化控制系統(tǒng)有以下的幾個特點：

（一）分布式設計

電氣綜合自動化系統(tǒng)采用了模塊化、分布式的開放結構，電氣綜合自動化控制系統(tǒng)運行中所有的控制、監(jiān)測以及報警等信號均在就地單元內進行處理后經光纖總線傳輸至變電站主控室的監(jiān)控計算機，電氣綜合自動化控制系統(tǒng)可以確保個單元之間不產生影響，從而實現(xiàn)各就地單元的相互獨立。

（二）可擴展性和兼容性

可擴展性是指在進行電氣自動化控制系統(tǒng)的設計時應充分考慮到用戶未來進行變電站規(guī)模及功能的擴充需求；系統(tǒng)兼容性主要是指進行電氣自動化控制系統(tǒng)設計時能夠滿足與變電站其它設備標準化運行的融合，能夠對其他設備進行標準的串行通訊接口或者I/O接口，用戶能夠通過自動化控制系統(tǒng)根據(jù)客戶需求進行靈活配置，系統(tǒng)也能夠滿足和適應計算機技術和軟件更新的要求和發(fā)展。

二、電氣自動化控制系統(tǒng)的設計思想

（一）集中監(jiān)控方式

集中監(jiān)控方式最大的優(yōu)點體現(xiàn)在運行維護方面，由于其維護方便對于系統(tǒng)控制站的防護要求也不高，因此，在進行系統(tǒng)設計時較為簡單。但由于將系統(tǒng)的各個功能要進行集中到一個處理器中進行集中處理，因此，加大了處理器的任務，從而影響了處理速度。另外，由于電氣設備要確保全部進入監(jiān)控范圍之內，隨著監(jiān)控設備的急劇增加會帶來主機冗余的下降、以及布設設備的電纜數(shù)量相應增加，過長距離的電纜引入的干擾也對系統(tǒng)可靠性形成了一定的影響。

（二）現(xiàn)場總線監(jiān)控方式

現(xiàn)代的變電站綜合自動化系統(tǒng)中，已經普遍在應用互聯(lián)網以及現(xiàn)場總線等計算機網絡技術，應用現(xiàn)代化的計算機技術以后，給變電站帶來了根本性的變化，一方面不僅為自身的工作積累了豐富的工作經驗，大大提高了工作效率，另一方面為不僅證實了網絡控制系統(tǒng)用于發(fā)電廠電氣設備的可行性，而且大大推進了智能化電氣設備的發(fā)展?，F(xiàn)場總線監(jiān)控方式幫助系統(tǒng)設計大大提高了工作的細化程度和工作效率，節(jié)省了工作時間。現(xiàn)場總線監(jiān)控方式還具有另外一個優(yōu)點，從根本上節(jié)約了很多設備的成本，比如，端子柜、模擬量送變器等的隔離設備都可以取消。另外節(jié)省了人力資源，比如因為現(xiàn)場總線監(jiān)控方式采用的是智能設備，安裝方便，使用方便，節(jié)省了工作中的一些不必要的環(huán)節(jié)，從而從人力物力都大大降低了工作成本。另一方面由于采用的智能設備本身具有采用互聯(lián)網的方式獨立工作的特點，因此如果工作的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都不會影響其他部分，并且維修方便，具有靈活性，因此也必然會有效的提高工作效率和質量。

三、電氣自動化控制系統(tǒng)的發(fā)展

一批具有國內領先水平的電器智能化技術設備，主要采用的是電氣系統(tǒng)集成技術，被實際應用于工程建設之中，從使用的成效來看，不僅提高了整個工程建設的質量很效率，而且工作效果得到了相關權威部門的肯定。采用電氣系統(tǒng)集成技術有其必要性，它可以使智能電氣系統(tǒng)內的每個子系統(tǒng)充分做到資源共享，避免只有通過各自的操作站才能完成預期工作的弊端，從而達到方便管理，提高效率的作用。在系統(tǒng)的集成過程中，受一些因素的影響，會出現(xiàn)不同的集成模式，具體因素有集成所選擇的系統(tǒng)平臺、網絡結構、子系統(tǒng)范圍等。系統(tǒng)集成方式的由來也是一個自然的過程，首先要有先進的計算機技術、網絡技術、控制技術和顯示技術，然后通過智能化設備使各個子系統(tǒng)互相連接，資源共享。電氣設備管理系統(tǒng)（BMS）是利用開放的協(xié)議以達到各相關子系統(tǒng)之間的聯(lián)動控制和信息共享，從而達到提高管理效率、提高處理突發(fā)事件的能力以及節(jié)能節(jié)省的目的，系統(tǒng)集成是提高工作效率，推動企業(yè)發(fā)展的良好工具，使用系統(tǒng)集成要做到在技術成熟、系統(tǒng)可靠、投資合理、管理高效等前提下，按需集成，從客觀實際需求出發(fā)。

四、總結

隨著OPC技術的出現(xiàn)和發(fā)展以及IEC61131的頒布，另外，隨著Windows平臺的廣泛應用，未來，在電氣自動化系統(tǒng)設計中，電氣技術將向充分與計算機進行結合的趨勢進行發(fā)展。

參考文獻：

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篇10

關鍵詞：機械手 PLC 變頻器

中圖分類號：TP241 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）04-0195-02

機械手：mechanical hand，也被稱為自動手，auto hand能模仿人手和臂的某些動作功能，用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。在現(xiàn)代工業(yè)生產中，效率和安全越來越受到企業(yè)重視，尤其在流水作業(yè)中，由于常換工位或特定環(huán)境作業(yè)等諸多原因，各種機械手開始代替人的繁重勞動以實現(xiàn)生產的機械化和自動化，并成為企業(yè)提高效率，保證安全生產的重要手段，廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。目前，常見的工業(yè)機械手電氣控制系統(tǒng)主要由電源，可編程控制器，變頻器，電機，等組成。

1 系統(tǒng)結構和功能介紹

1.1 該系統(tǒng)技術性能

1.2 系統(tǒng)結構

機械手系統(tǒng)主要由單桿氣缸一只，雙桿氣缸一只，氣動手爪一只，電感傳感器一只，磁性開關五只，行程開關兩只，步進電機一只，步進驅動器一只，單控電磁閥兩只，雙控電磁閥一只，主要完成將工件從上料臺搬運到輸送帶上。

電氣控制系統(tǒng)：交流電機正反轉控制電路；交流電機調速控制電路；步進電機控制電路；傳感器檢測電路。

氣動系統(tǒng)：

氣動執(zhí)行元件：單桿氣缸、薄星氣缸、氣動手爪、導桿氣缸、雙導桿氣缸、旋轉氣缸。

氣缸：氣缸的正確運動使物料到達相應的位置，只要交換進出氣的方向就能改變氣缸的伸出（縮回）運動，氣缸兩側的磁性開關可以識別氣缸是否已經運動到位。

氣動控制元件：電磁閥，用來控制氣缸單向運動，實現(xiàn)氣缸的伸出、縮回運動。單向電磁閥與雙相電磁閥的區(qū)別在雙向電磁閥初始位置是任意的，可以控制兩個位置，而單向電磁閥初始位置是固定的，只能控制一個方向。

氣動手爪：氣動手爪夾緊由單向電磁閥控制，當電控氣閥得電，手爪夾緊，當電控氣閥斷電后，手爪張開。

系統(tǒng)中，開關電源24V/6A一只，急停按鈕一只，復位按鈕黃、綠、紅各一只，自鎖按鈕黃、綠、紅各一只，轉換開關兩只，蜂鳴器一只，24V指示燈黃、綠、紅各兩只。PLC選擇三菱FX2N-48MR（繼電器輸出），內置數(shù)字量I/O（24路數(shù)字量輸入、24路繼電器輸出）。變頻器使用FR-E700，三相輸入，功率：0.75KW，具備電流控制保護、跳閘（停止）保護、防止過電流失控保護、防止過電壓失控保護等功能。

1.3 工作過程

通常情況下，機械手在生產線上的任務是將工件從A處搬運到B處，主要動作為：

PLC送電后，首先控制裝置返回初始位置：機械手的手爪上升到上限位，然后手臂縮回到縮回限位，然后向左旋轉到左限位。

物料檢測光電傳感器檢測到物料后，機械手手臂伸出，手爪下降抓物，然后手爪提升，到達上限位后手臂縮回，到達縮回限位后向右旋轉到右限位，手臂伸出，到達伸出限位后手爪下降，到達下降限位將物料放下，然后回到原位。

如果機械手在手爪下降過程中，在5s內不能到達下限位，則手爪停止下降，然后上升到上限位停止運行，同時開始報警（紅燈閃爍，同時蜂鳴器鳴叫）。等按下故障復位按鈕后，停止報警，機械手繼續(xù)剛才的工作過程。

急停：出現(xiàn)緊急狀況時，按下急停按鈕，裝置立即停在當前狀態(tài)（保持當前裝置），同時綠燈閃爍。等急停按鈕復位后，綠燈常亮，裝置繼續(xù)運行。

發(fā)生突然斷電的意外時，應保持各處在斷電瞬間的狀態(tài)。

恢復供電，綠燈按2次/秒的方式閃亮。機械手返回原位等待搬運物料。恢復供電10s后綠燈重新長亮。

3 設計中發(fā)現(xiàn)的問題

如果機械手在搬運物料時，沒有夾緊物料，在運送過程中脫落，需要報警，這個應該用什么思路做呢。

這個報警可以這樣判斷：機械手在傳送帶位置松開手爪，延時一段時間（比如1s），然后判斷傳送帶入料口的檢測開關是否有信號，若沒有信號，則報警。

如果在工作狀態(tài)下轉換，則設備在原來狀態(tài)下繼續(xù)運行，如果在一定時間內沒轉換，設備停止工作，同時報警，設備不能再啟動，除非恢復轉換開關，或者斷電之后重新上電。

這種情況下，工作狀態(tài)的判斷不要直接用X點，而是轉到M點，這樣就可以在允許的情況下將X點的狀態(tài)賦值給M點，不允許的情況下就不賦值。這樣就可以通過判斷X點和M點狀態(tài)是否一致來判斷是否進行了狀態(tài)轉換，判斷出來后置位一個M點，作為報警的標志，進行相應的處理就可以了。

參考文獻

[1]豈興眀主編.PLC與變頻器快速入門與實踐.人民郵電出版社.