电控方案描述
1.电控系统的总体方案
1)、电控装置设计及制造所采用的标准
——设计标准依据中国国家标准及相关的国际标准; ——制造标准依据中国国家标准及相关的国际标准;
2)、电控系统的总体方案采用“集中控制”的控制模式,主要设备采用PLC现场总线控制,各设备在电控柜集中控制。现场安装操作站,现场可手动操作。
3)、主回路动力电源和控制电源分别供电,各设备间仍具有相对独立的运行功能。可在柜门上集中控制和操作。
4)、选用德国西门子公司的S7-300系列PLC,很方便地建立本地控制网络系统,预留以太网接口,可以方便地纳入上一层通讯网络中,把全线控制设备纳入在中央监控系统中。(注:本方案不包括上层网络,只是为上层网络预留接口)
每个系统的IO点均留有15%的富余量,其控制程序使用梯形图编程方式,PLC程序完全符合工艺要求,具有完善的诊断和保护功能。
5)、操作站及按钮站:
现场操作站及按钮站能进行“手动/自动”切换,对单台设备独立进行“本地”操作,每台设备均可通过操作台手动操作。手动操作选用按钮式开关,主要用于设备的调试、检修与维护以及生产线需要临时调整时使用。
2.电控设备材料的选择
电控设备材料的选择,本着“可靠、实用、经济”的原则,所选元件的品牌皆采用性能价格比高的产品,并且严格安装技术协议要求进行选型。
➢ 低压电气元件(断路器、接触器、电机启动器)中间继电器、按钮、指示灯等为施耐德公司产品;
➢ 主控PLC选用德国西门子公司的S7-300系列产品;
远程I/O模块:操作站按钮 SIEMENS IP20 现场感应器 TURCK IP67
变频器采用德国西门子公司产品,通过现场总线控制。 总线电缆:6XV1830-0EH10
直流电源采用朝阳电源或者铭伟产品。 行程开关、接近开关和光电开关采用TURCK, B+F ,OMRON,公司产品;
➢ 电器控制柜:威图(带空调器) ➢ 接线端子为菲尼克斯公司产品; 2.主要控制功能
1),自动模式下,系统根据传感器和相应工位的信息,自动完场输送,升降,旋转,移行等动作。具备故障诊断,连锁,自动判断和保护等功能。
2),每一个设备均可以在手动模式时通过操作站操作。操作站采用带灯按,按钮手动控制为点动,同时指示指示相应动作状态。 3),升降机上下位置均设置操作站,共同控制升降机。较长的输送线如储存线两侧设置按钮站,其他视野开阔,可同时观测到多台设备的有需要的地方设置按钮站。按钮站除了相应动作的按钮,同时设置相应动作指示灯。操作站安装红绿2色指示灯,指示本站设备正常/故障。
3),所有升降,旋转,移行均设有减速位和停止位,以便设备平稳启动和停止。旋转滚床除停止位外,还设有机械死档。移行,升降另外设有极限位。升降机进出口地方设置对射开关,检测车体是否没有完全进入升降机。
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4),过渡滚床安装1个方形感应开关,从底部检测,稳定可靠。和升降机,移行机,旋转滚床交接的地方的滚床,采用变频控制,安装一个减速位,一个停止位。
5),升降机采用变频控制,2侧安装车门检测开关,防止车门打开时动作刮上车门。
6),移行机,旋转滚床采用变频控制,设置减速位,停止位。 7)存储车体的输送线2侧(特别是逆行的得放),安装长距离检测开关,检测车门是否打开。
8),各外操站上急停按钮采用硬连接,直接控制总控制柜控制电源通断。
9),PLC和控制电源通过隔离开关供电,防止电网谐波干扰。 10.),电机启动采用内装过载保护的GV2电机断路器和直流24接触器,变频器采用西门子M42O系列. 4. 识别编组说明
车体从主拼升降机升起后,用扫描器读取车体上的条形码,识别车体型号,实时通过读写站写入安装于撬体内的载码体上。在进入积放链存储区时,通过读写站读入载码体信息,根据车体型号进入不同的积放链。积放链接受哪种型号车体可从HMI设定,涂装车间需要哪条积放链的车体,也可从HMI选择。
扫描器,读写站通过Profibus-DP总线网络和PLC连接,车间上一级网络系统可通过以太网接口读取数据,发送下发指令。
载码体数量取决于撬体的多少,实际中需要根据撬体数量适当调
整。
2个扫描器,一用一备,或者2个扫描结果进行比较,提高扫描数据准确性。扫描器型号可能因条形码不同而有所不同。
读写站暂定4组。于滚床38处一组,用于将信息写入载码体。3组积放链进口分道处各安装一组,用处读取载码体信息,自动分道。如果有其他用途需要读写站,可以在网络上适当追加。
5. 通用技术要求说明
1)、主电源
380V±10% 3相 50HZ±2HZ (三相五线制);总电源开关必须具有过电流保护功能 2)、辅助电压 AC 220V 50Hz 或 DC 控制回路 24V 控制设备电源电路 AC 220V 单相 50Hz 控制柜内的荧光灯 AC 220V 单相 50Hz 控制柜内的插座 AC 220V 专用控制电路 DC 5V~30V 交流感应电机 AC 380V 3相 50Hz AC 220V 50Hz 或 DC 控制电压 24V PLC的输入电压 DC 24V 指示灯、电磁阀和行程开关的电DC 24V 压
3)、设备电机的控制:
a. 机械设备的各类电机,依据机械方案要求控制,其控制主回路均采用电机启动器、接触器二组件,构成标准单元电路;
b. 电机正常运行时有运行信号灯显示,当出现异常故障时有指示灯显示,并有声光报警。二次控制回路采用PLC控制。
c,变频器控制的电机,可在触摸屏上设置频率。 5. 电控柜制造技术
1)、主要控制柜设置柜体风扇,其他柜体顶部设轴流风机及防尘罩,强制通风散热,有轴流风机的电控柜面板底部设过滤通风孔,保持柜内温度低于各元件允许的最高温度。
2)、电控柜内设检修照明及维修电源插座,便于设备维修。PLC柜门面板内侧设图纸存放盒和折叠式便携机托架。
3)、电控柜统一外型结构、统一颜色:工业驼灰色 RAL7032,元件安装导轨镀锌。
4)、设备控制柜门上部显眼位置,用标牌注明电控柜名称及相关参数。柜门设密封装置,保证柜内洁净度。
5)、控制柜进出线采用电缆桥架及镀锌金属管,在控制柜顶部或底部进出线。柜内采用线槽行线。
6)、柜内主电源系统为三相五线制380VAC。柜内主母线的火线(U、V、W)设于顶部且按相序排列,柜内电源母线应有防护盖板保护以防人触及,零线(TN)及地线母排(PE)安装在柜底部适当位置。柜内母线按国际标准色进行标识。
7)、柜内低压电器元件布置:从上部往下依次为断路器、接触器、控制继电器、接线端子。操作与信号元件,安装于电控柜门或操作站上,依据功能适当布置。
8)、元器件标号及功能标注:
电控柜内部元件及柜门面板元件的布置按设计图纸执行。 柜内元件均按设计图纸贴上元件编号标签,以便于调试及维修。 现场感应开关采用电缆标记盒,WKM18/43,标注元件号及中文注释
柜门上仪表及电气元件采用文字标牌标注其功能;中文标注,内容与设计图相符;
按钮标牌采用标签采用上海天逸PT-I(大)。 6. 电控系统配线技术要求:
a. 按设计图纸和用户要求选用国家标准的电缆、电线材料。
b. 电控系统配线,其颜色符合国标要求,须严格区分主线路不同相序、控制线路不同电压等级、PLC输入/输出等的配线颜色。
电控柜内配线颜色:主线路U相(L1)为黄色;
主线路V相(L2)为绿色; 主线路W相(L3)为红色; 零线(TN)为黑色;
地线(PE)为黄绿色;
控制线路220VAC电压等级为红色; PLC输入24VDC电压等级为白色; PLC输出24VDC电压等级为蓝色; PLC输出220VAC电压等级为红色。
现场电缆线芯颜色:主线路电缆线芯颜色为黄、绿、红、黑4种,
控制线路电缆线芯有颜色区分或有线芯编号。
c. 电控系统配线的线芯截面要求,现场电缆部分须按设计图纸选材,电控柜内部的配线要求如下:
主线路选线按负载电流小于电线安全载流量的
0.6倍考虑;
控制线路220VAC电压等级导线截面不小于
1.5mm2;
PLC输入、输出24VDC电压等级导线截面不小
于0.5mm2;
PLC输入220VAC电压等级导线截面不小于
0.75mm2;
7. 现场安装技术
1)、现场电缆走电缆桥架及穿线钢管保护,负荷终端及信号终端的电缆采用塑套金属软管保护(不宜装金属软管的电缆采用电缆锁紧器在桥架开孔处锁紧并保护电缆)。
2)、电控柜、电缆桥架、穿线钢管等正常情况下不带电金属件均做可靠接地(PE地)。
3)、电缆桥架、穿线钢管等,在拼接处用导线做可靠电气连接。 4)、电缆桥架采用弯通、三通、变径等标准接头连接。电缆桥架段间连接采用螺钉连接,必须的焊接连接处打磨平整并做与桥架相同的外饰。电控柜与电缆桥架的颜色保持统一。
5)、电缆桥架的安装保证足够的水平度、直线度,整体效果美观大方。穿线钢管须采用标准镀锌钢管,弯管制作无明显变形。穿线钢管采用管卡固定,穿线钢管与电缆桥架的连接处采用锁紧片固定。 8. 安全防护措施
遵守中国国家安全标准的通用条款,同时也要执行如下原则: 1)、电控系统及其采用的电气元件必须能够适应工厂电网上的电
压波动和脉冲干扰。系统掉电恢复之后,中断的程序能重新执行;
2)、在电源断电或设备急停时,为了避免设备损坏或人身伤害,不允许设备运动执行元件有任何动作。恢复供电或急停释放后,应由人工启动运行,不允许自动恢复运行;
3)、存在前后动作逻辑关系的各应用单元间必须具有可靠的互锁关系,前后不能产生误操作,以免产生危险;
4)、无论自动或手动方式各应用单元内部的前后动作顺序也应有互锁;
5)、在操作处于危险环境的地方,对所有的手动或点动功能应使用两手控制;
6)、电控柜面板和各操作站面板都必须设置急停按钮,在操作工位上均匀地分布一定数量的急停按钮,操作站应安装在容易操作的地方和位置;
7)、在爆炸和火灾危险区域内的电气设计及施工严格按国家规范执行;
8)、电控柜(产生电火花)离开危险场6米以上。 9. 工程规范及标准:
整个系统的性能、质量必须满足业主的生产要求,系统的设计、制造、安装、调试必须符合如下国家有关标准: * 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-92 * 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92 * 《电气装置安装盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB50171-92
* 《电气装置安装工程低电器施工及验收规范》GB50254-96 * 《电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》GB50527-96
* 《电气装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规范》GB50258-96
* 《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》GB50259-96
* 《安全电压》GB3805 * 电磁兼容标准 EN5022
* 其它有关电气设计、制造、安装方面的规范和标准。
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