基于PLC 的行车泵式吸泥机动力系统的设计

基于PLC 的行车泵式吸泥机动力系统的设计
摘要
行车式泵式吸泥机是一种重要的水处理设备，近年来在污水处理过程中得到了十分广
泛的运用。本文对其关键技术进行研究，主要包括驱动系统的设计和行车的运行控制。本
文首先阐述了吸泥机的总体构成，进而分析了驱动系统的构成，对驱动系统进行了分析设
计。由于传统的行车式泵式吸泥机运行逻辑控制系统采用的是继电器控制线路，采用这种
控制线路，存在易出故障、维护不便、运行寿命较短、占用空间大等特点，本设计将PLC
应用与行车式泵式吸泥机，大大提高了机器的可靠性，可维护性以及灵活性，延长了使用
寿命，同时缩短了新产品的研发周期。
关键词驱动系统；传动轴；可编程控制器

目录
1 绪论.................................................................1
1.1 近年来我国水污染情况..............................................1
1.2 污水处理的一般过程................................................1
1.3 行车式吸泥机在污水处理中的作用及其工作原理........................2
1.4 本课题研究的内容、参数及要求......................................3
1.4.1 设计内容......................................................3
1.4.2 设计参数：....................................................3
1.4.3 设计要求：....................................................3
2 行车式泵式吸收泥机总体构成...........................................4
2.1 行车钢结构........................................................4
2.2 排泥管路系统......................................................5
2.3 行车式泵式吸泥机材料选择..........................................7
3 行车式泵式吸泥机的驱动结构设计.......................................8
3.1 行车式泵式吸泥机的驱动方案选择....................................8
3.2 驱动机件的选用及说明..............................................9
3.2.1 减速器输出轴联轴器的选用......................................9
3.2.2 减速器的选用.................................................10
3.2.3 行车车轮的选用...............................................11
3.2.4 轴承的选用...................................................12
4 行车式泵式吸泥机的驱动机构设计与计算................................14
4.1 驱动功率的计算...................................................14
4.1.1 功率计算步骤.................................................14
4.1.2 电机功率和行走车轮直径计算...................................16
4.1.3 吸泥机行车的倾覆力矩.........................................17
4.1.4 驱动车轮打滑验算.............................................17
4.1.5 传动比的分配.................................................19
4.2 传动装置的运动和动力参数的计算...................................18
4.3 齿轮的设计与计算.................................................19
4.4 传动长轴的设计与计算.............................................25
4.5 键和轴承的校核...................................................27
5 行车泵式吸泥机电气控制系统硬件软件部分的设计........................30
5.1PLC 型号的选择....................................................30
5.1.1 根据PLC 的物理结构...........................................31
5.1.2 根据PLC 的指令功能...........................................32
5.1.3 根据PLC 的输入输出点数.......................................32
5.1.4 根据PLC 的存储容量...........................................32
5.1.5 根据输出模块的类型...........................................32
5.2PLC 控制系统程序设计的步骤........................................33
5.3 行车式泵式吸泥机的控制...........................................33
5.3.1 行车式泵式吸泥机的工作流程...................................33
徐州工程学院毕业设计(论文)
2
5.3.2 设备控制要求.................................................34
5.3.3 主电路的设计.................................................34
5.3.4 交流控制电路的设计...........................................35
5.4 电气控制元件的主参数设计.........................................36
5.4.1 电源引入开关QS 选用..........................................36
5.4.2 热继电器FR1，FR2，FR3，FR4 的选择.............................36
5.4.3 熔断器FU 选用................................................37
5.4.4 接触器KM1～KM3 选用..........................................37
5.4.5 控制变压器的选用.............................................37
5.4.6PLC 的I/O 端口分配表..........................................38
5.4.7PLC 的I/O 电气接线图的设计....................................38
5.5 行车泵式吸泥机电气控制系统软件部分的设计.........................39
6 安装及运作管理......................................................45
6.1 安装要求.........................................................45
6.2 运作管理.........................................................45
6.3 行车式吸泥机吸泥的工艺改进.......................................46
结论.................................................................47
致谢.................................................................48
参考文献..............................................................49
附录.................................................................50
附录1..............................................................50
附录2..............................................................62

参考文献
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