EPLAN電氣設(shè)計 課件 任務14、15 圖紙設(shè)計與電氣元件選型講解、圖紙設(shè)計與電氣元件選型練習

任務十四圖紙設(shè)計與電氣元件選型講解任務目標01任務目標01掌握常用電氣元件的選型方法掌握導線、斷路器、交流接觸器、熱繼電器選型的計算方法。0201知識目標任務目標01學會常用電氣元件的選型學會導線、斷路器、交流接觸器、熱繼電器選型的計算0201技能目標任務布置02任務布置

請閱讀設(shè)備說明，然后根據(jù)下圖圖14-1設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計電氣原理圖并制作選型列表。

設(shè)備參數(shù)說明：整機電源AC220V。四個伺服模組包含四個400W伺服電機，原點和極限光電開關(guān)共12個，一個氣缸夾爪。一個200W輸送帶電機，一個推料氣缸，一個推料檢測光纖放大器，一個物料輸送到位光電開關(guān)，電源急停按鈕一個，程序急停按鈕一個，啟動停止復位按鈕各一個，電源開關(guān)是一個兩位選擇開關(guān)帶自鎖。

設(shè)備動作說明：三軸機器人從輸送帶上取料然后放到模擬點膠工位點膠，點膠完成后三軸機器人取料放到碼垛工位。02任務布置02任務分析03任務分析

空氣開關(guān)/斷路器斷路器極數(shù)常見的有1P、2P、3P、1P+N。斷路器的選型原則：IQN≥(1.3-1.4)INIQN：空氣開關(guān)/斷路器的額定電流

本機總功率為2KW，在單相220V線路中，每1KW功率的電流在4.5A左右，總電流為9A，斷路器的電流=9*1.4=12.6A，比較接近的斷路器型號有16A的，本設(shè)備斷路器選擇是正泰空氣開關(guān)NXB-63aD型2P16A。

03任務分析

交流接觸器

首先根據(jù)控制電路要求確定吸引線圈工作電壓。線圈工作電壓常見的有AC24V、AC220V、AC380V。交流接觸器選型原則：IKN≥INIKN：接觸器主觸點的額定電流

本機總功率為2KW，在單相220V線路中，每1KW功率的電流在4.5A左右，總電流為9A，交流接觸器的電流≥9A，比較接近的交流接觸器有12A的，本設(shè)備交流接觸器選擇是正泰CJX2-1210。03任務分析

熱繼電器

熱繼電器選型原則：IFN≥(1.3-1.4)IN

整定電流IFN≥(1-1.1)INIFN：快速熔斷器的額定電流。本設(shè)備沒有熱繼電器不需要選型。03任務分析

開關(guān)電源

開關(guān)電源首先選擇輸出電壓。輸出電壓常見的有DC12V、DC24V、DC36V、DC48V。選擇合適的功率。開關(guān)電源在工作時會消耗一部分功率，并以熱量的形式釋放出來。為了使電源的壽命增長，建議選用多30%輸出功率額定的機種。

考慮負載特性。為了提高系統(tǒng)的可靠性，建議開關(guān)電源工作在50%-80%負載為佳。

如果負載是馬達、燈泡或電容性負載，當開機瞬間時電流較大，應選用合適電源以免過載。

估算一下設(shè)備需要最大的電流。然后根據(jù)負載最大電流選開關(guān)電源。要留有余量。

本機24V的最大電流為5A，容量選120W，留20%的余量選150W，本設(shè)備選擇開關(guān)電源是導軌式EDR-150-24。

03任務分析

導線

導線的顏色：三相交流電火線A,B,C相線分別用黃色綠色紅色，零線用淡藍色，PE地線用黃綠雙色。直流電源棕色表示正極，藍色表示負極。

導線的載流量：一般銅導線的安全截流量為5-8A/平方毫米，但是電纜的截面積越大，每平方毫米能承受的安全電流就越小。相關(guān)的計算：在單相220V線路中，每1KW功率的電流在4.5A左右，在三相AC380電路中，每1KW功率的電流在2A左右。在三相AC220電路中，每1KW功率的電流在3.5A左右。

本機總功率為2KW，在單相220V線路中，每1KW功率的電流在4.5A左右，總電流為9A，導線選擇1.5平方毫米為好，本設(shè)備導線選擇的是1.5平方毫米BVR電線紅色和淡藍色各一卷；0.75平方毫米BVR電線藍色棕色各一卷；1.5平方毫米BVR電線黃綠雙色一卷。03任務分析

光電開關(guān)與光纖放大器根據(jù)檢測距離選擇和安裝位置選擇光電開關(guān)的形狀，常見類型有對射和漫反射型。根據(jù)PLC輸入需求選NPN或PNP型。本設(shè)備光電開關(guān)選擇是E3Z-D82。本設(shè)備光纖放大器選擇是FS-V31P光纖FU-4F。03任務分析03類別可選規(guī)格

檢測方式對射型回歸反射型漫反射型距離設(shè)定型檢測距離10m4m1m20mm-200mm輸出類型NPN輸出PNP輸出

任務分析磁性開關(guān)根據(jù)氣缸結(jié)構(gòu)選擇磁性開關(guān)的外形。如圖14-3。一般選兩線式的。本設(shè)備磁性開關(guān)選擇是DMSG-020。03任務分析03類別可選規(guī)格

外形G型GS型H型HS型J型接線方式兩線三線

輸出類型NPN輸出PNP輸出

任務分析

接近開關(guān)根據(jù)檢測距離選擇和安裝位置選擇接近開關(guān)的形狀，根據(jù)PLC輸入需求選NPN或PNP型。如圖：圖14-4.本設(shè)備沒有接近開關(guān)不需要選型。03任務分析03類別可選規(guī)格

外形圓柱形方形

檢測距離1-3MM5MM8MM10MM15MM尺寸規(guī)格M8M12M18M30

輸出類型NPN輸出PNP輸出

任務分析

按鈕

綠色為啟動按鈕、紅色為停止按鈕、黃色為復位按鈕、急停一般選蘑菇頭帶自鎖旋轉(zhuǎn)復位的按鈕。（如圖14-5）按鈕尺寸根據(jù)開孔尺寸選擇。本設(shè)備的急停按鈕選擇是XB2-BS542，選擇開關(guān)是施耐德二檔常開XB2BD21C。03任務分析03類別可選規(guī)格顏色紅色綠色黃色藍色白色外形平頭按鈕

帶燈平頭按鈕自鎖蘑菇頭

旋鈕開關(guān)

帶鑰匙旋鈕開關(guān)開孔尺寸16mm22mm

任務分析

指示燈

綠色為運行指示燈、紅色為電源指示燈或故障指示燈、黃色為復位指示燈或報警指示燈。（如圖14-6）三色燈有共陽極接線和共陰極接線，蜂鳴器有無可選。指示燈尺寸根據(jù)開孔尺寸選擇。本設(shè)備三色燈選擇是DC24V臺邦PT50-3T-D-J可折疊。03任務分析03類別可選規(guī)格顏色紅色綠色黃色藍色白色電壓12V24V220V380V

開孔尺寸16mm22mm

任務分析PLCPLC的選擇主要應從PLC的機型、品牌、I/O點數(shù)、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。（1）.PLC機型的選擇PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型兩類；（2）.PLC品牌確定PLC的品牌，主要應該考慮設(shè)備用戶的要求、設(shè)計者對于不同廠家PLC的熟悉程度和設(shè)計習慣、配套產(chǎn)品的一致性以及技術(shù)服務等方面的因素。

03任務分析（3）.輸入輸出(I/0)點數(shù)的估算PLC的輸入/輸出點數(shù)是PLC的基本參數(shù)之一。I/O點數(shù)的確定應以控制設(shè)備所需的所有輸入/輸出點數(shù)的總和為依據(jù)。在一般情況下，PLC的I/O點應該有適當?shù)挠嗔俊Ｍǔ８鶕?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加10％～20％的可擴展余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。（4）.PLC通訊功能的選擇現(xiàn)在PLC的通訊功能越來越強大，選擇時要根據(jù)實際需要選擇合適的通訊方式。本設(shè)備PLC選擇是西門子S7-1215CDC24V。03任務分析

觸摸屏

觸摸屏的選擇主要應從品牌、觸摸屏的尺寸、和PLC通信的端口，通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以考慮。本設(shè)備觸摸屏選擇是西門子smart1000IEV3。03任務分析

伺服與步進

伺服和步進的選擇主要考慮功率、是否帶剎車，控制接口有網(wǎng)口和接線兩種。同樣功率的伺服比步進價格貴，伺服的控制精度比步進要好，步進在超負載時會失步，伺服就不會。

本設(shè)備伺服選擇是西門子V900.4KW。03任務分析

變頻器一般選擇變頻器的功率大于或等于電動機的功率。和PLC通信聯(lián)網(wǎng)功能。本設(shè)備沒有變頻器不需要選型。

線槽與導軌。線槽根據(jù)導線量多少選擇合適的線槽。導軌一般選國標C45的。03任務分析03類別線槽可選規(guī)格線槽長度2米線槽寬度25mm30mm35mm40mm45mm50mm60mm80mm100mm線槽高度25mm30mm35mm40mm45mm50mm60mm80mm100mm線槽開口開口細齒開口粗齒任務實施04任務實施根據(jù)以上的分析，做出電氣元件選型列表2.根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)和工藝要求設(shè)計電氣原理圖

04任務總結(jié)05任務總結(jié)05序號名稱常見分類和型號列表1斷路器常見極數(shù)有1P、2P、3P、3P+N、1P+N等。額定電流有1A、2A、3A、4A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A。2交流接觸器常見線圈電壓有24V、220V、380V等。CJX2-0910、CJX2-1210、CJX2-1810CJX2-2510、CJX2-3210、CJX2-4011、CJX2-5011、CJX2-65113光纖放大器對射和漫反射型。FS-N11P、FS-N21N、、FS-V18P、FS-V31P、FS-N18N光纖FU-4F、FU-48、FU-58、FU-21X任務總結(jié)05序號名稱常見分類和型號列表4開關(guān)電源常見電壓有12V、24V、36V、48V等。EDR-75-24、EDR-150-24、EDR-240-24、EDR-120-245光電開關(guān)對射光電、漫反射、回歸反射（帶反射板）、距離設(shè)定型。E3Z-D62、E3Z-D826磁性開關(guān)G型、H型、E型。DMSG-020、DMSH-020、DMSE-020任務總結(jié)057接近開關(guān)有方形和圓柱形，檢測距離有5MM、10MM、15MM。PL-05N、PL-05P8按鈕平頭、蘑菇頭、帶鑰匙、帶燈、旋鈕式選擇開關(guān)。9指示燈黃燈、綠燈、紅燈、白燈。10變頻器100W、200W、500W、750W、1.5KW、2KW、3KW、5KW、7.5KW。11PLC小型，中型、大型，整體式、模塊式。三菱FX系列、Q系列、西門子S7-200smartS7-1200系列S7-1500系列。任務總結(jié)0512觸摸屏4.3寸、7寸、10寸、15寸。威綸通7寸10寸，例如MT6071iP、MT8071iE。13伺服電機100W、200W、500W、750W、1.5KW、2KW。常用品牌有三菱，松下，臺達匯川。14導軌常見鐵和鋁兩種材質(zhì)，C45國標C45非標15線槽25*25、30*30、30*40、40*40、40*50、50*50、50*60、80*80、100*10016安全光幕PNP型和NPN型。LC20-80PK、LC20-80NB17端子排分國標和歐規(guī)兩種。TBR-10A、UK2.5B。任務總結(jié)0518接線端子分O型、Y型、針型。OT1-4、UT2.5-4、E7508、E1510。19多股電纜BVR有黃色綠色紅色藍色黑色棕色。線徑有0.5平方、0.75平方、1平方、1.5平方、2.5平方、4平方、6平方、10平方等;20中間繼電器常見電壓有DC24V、AC220V等。分8腳14腳。JZX-22F-2Z、JZX-22F-4Z21氣管氣管直徑分Ф4、Ф6、Ф8、Ф10、Ф1222氣動三聯(lián)件BC2000、BC3000、BC400023三色燈共陰極接線，共陽極接線，帶蜂鳴器，不帶蜂鳴器。PT50-3T-D-J可折疊DC24V每課寄語06每課寄語工匠精神。。。。。。。06拓展練習07拓展練習請您給“任務十的拓展練習題：設(shè)計一個小車自動往返的電路圖”做一個電氣選型的電氣BOM表，設(shè)定帶動往返小車的是一臺2KW的三相異步電動機。要求：包括但不限于：西門子PLC-1215C、西門子觸摸屏、臺達變頻器、斷路器、交流接觸器、熱繼電器、按鈕、急停、行程開關(guān)、指示燈、電纜線、線槽、導軌等。07THANKS!任務十五

圖紙設(shè)計與電氣元件選型練習任務目標01任務目標01掌握電氣元件選型方法依據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計電氣原理圖方法0201知識目標任務目標01學會電氣元件選型學會依據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計電氣原理圖0201技能目標任務布置02任務布置

請閱讀設(shè)備說明，然后根據(jù)下圖15-1設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計電氣原理圖并寫出電氣元件選型。

設(shè)備參數(shù)說明：整機電源AC220V。伺服移動模組包含有一個1000W伺服電機和三個氣缸，氣缸分別是一個前后氣缸，一個夾爪氣缸，一個旋轉(zhuǎn)氣缸。上料模塊A包含一個推料氣缸，一個擋料氣缸，一個有料檢測光纖，一個推料到位檢測光電開關(guān)。上料模塊B包含一個放料氣缸，一個擋料氣缸，一個有料檢測光纖。裝配模塊四個氣缸分別是一個上下氣缸，一個前后氣缸，一個夾爪氣缸，一個旋轉(zhuǎn)氣缸。另外還有三色燈，觸摸屏，PLC，急停按鈕，電源開關(guān)。每個氣缸上各有兩個磁性開關(guān)。

設(shè)備動作流程說明：上料模塊推出A物料→伺服移動模組去取A料→到裝配位置放下A物料→上料模塊B推出物料B→裝配模塊把A與B組裝。02任務布置02任務分析03任務分析

一個設(shè)備的圖紙設(shè)計、硬件的選型、程序設(shè)計是一個相互關(guān)聯(lián)的整體，全局考慮整體規(guī)劃是必不可少的。1.功能單元劃分。這個設(shè)備分4個功能單元，上料模塊A、上料模塊B、伺服移動模組、裝配單元，這幾個功能單元是需要配合的，工藝流程上有先后次序。電源開關(guān)需要常規(guī)電路控制，伺服模組、電磁閥、三色燈、工藝流程是PLC控制。2.主電路與控制電路。主電路有一套伺服電機