EPLAN电气设计 课件 任务十四 图纸设计与电气元件选型讲解

任务十四图纸设计与电气元件选型讲解任务目标01任务目标01掌握常用电气元件的选型方法掌握导线、断路器、交流接触器、热继电器选型的计算方法。0201知识目标任务目标01学会常用电气元件的选型学会导线、断路器、交流接触器、热继电器选型的计算0201技能目标任务布置02任务布置

请阅读设备说明，然后根据下图图14-1设备结构设计电气原理图并制作选型列表。

设备参数说明：整机电源AC220V。四个伺服模组包含四个400W伺服电机，原点和极限光电开关共12个，一个气缸夹爪。一个200W输送带电机，一个推料气缸，一个推料检测光纤放大器，一个物料输送到位光电开关，电源急停按钮一个，程序急停按钮一个，启动停止复位按钮各一个，电源开关是一个两位选择开关带自锁。

设备动作说明：三轴机器人从输送带上取料然后放到模拟点胶工位点胶，点胶完成后三轴机器人取料放到码垛工位。02任务布置02任务分析03任务分析

空气开关/断路器断路器极数常见的有1P、2P、3P、1P+N。断路器的选型原则：IQN≥(1.3-1.4)INIQN：空气开关/断路器的额定电流

本机总功率为2KW，在单相220V线路中，每1KW功率的电流在4.5A左右，总电流为9A，断路器的电流=9*1.4=12.6A，比较接近的断路器型号有16A的，本设备断路器选择是正泰空气开关NXB-63aD型2P16A。

03任务分析

交流接触器

首先根据控制电路要求确定吸引线圈工作电压。线圈工作电压常见的有AC24V、AC220V、AC380V。交流接触器选型原则：IKN≥INIKN：接触器主触点的额定电流

本机总功率为2KW，在单相220V线路中，每1KW功率的电流在4.5A左右，总电流为9A，交流接触器的电流≥9A，比较接近的交流接触器有12A的，本设备交流接触器选择是正泰CJX2-1210。03任务分析

热继电器

热继电器选型原则：IFN≥(1.3-1.4)IN

整定电流IFN≥(1-1.1)INIFN：快速熔断器的额定电流。本设备没有热继电器不需要选型。03任务分析

开关电源

开关电源首先选择输出电压。输出电压常见的有DC12V、DC24V、DC36V、DC48V。选择合适的功率。开关电源在工作时会消耗一部分功率，并以热量的形式释放出来。为了使电源的寿命增长，建议选用多30%输出功率额定的机种。

考虑负载特性。为了提高系统的可靠性，建议开关电源工作在50%-80%负载为佳。

如果负载是马达、灯泡或电容性负载，当开机瞬间时电流较大，应选用合适电源以免过载。

估算一下设备需要最大的电流。然后根据负载最大电流选开关电源。要留有余量。

本机24V的最大电流为5A，容量选120W，留20%的余量选150W，本设备选择开关电源是导轨式EDR-150-24。

03任务分析

导线

导线的颜色：三相交流电火线A,B,C相线分别用黄色绿色红色，零线用淡蓝色，PE地线用黄绿双色。直流电源棕色表示正极，蓝色表示负极。

导线的载流量：一般铜导线的安全截流量为5-8A/平方毫米，但是电缆的截面积越大，每平方毫米能承受的安全电流就越小。相关的计算：在单相220V线路中，每1KW功率的电流在4.5A左右，在三相AC380电路中，每1KW功率的电流在2A左右。在三相AC220电路中，每1KW功率的电流在3.5A左右。

本机总功率为2KW，在单相220V线路中，每1KW功率的电流在4.5A左右，总电流为9A，导线选择1.5平方毫米为好，本设备导线选择的是1.5平方毫米BVR电线红色和淡蓝色各一卷；0.75平方毫米BVR电线蓝色棕色各一卷；1.5平方毫米BVR电线黄绿双色一卷。03任务分析

光电开关与光纤放大器根据检测距离选择和安装位置选择光电开关的形状，常见类型有对射和漫反射型。根据PLC输入需求选NPN或PNP型。本设备光电开关选择是E3Z-D82。本设备光纤放大器选择是FS-V31P光纤FU-4F。03任务分析03类别可选规格

检测方式对射型回归反射型漫反射型距离设定型检测距离10m4m1m20mm-200mm输出类型NPN输出PNP输出

任务分析磁性开关根据气缸结构选择磁性开关的外形。如图14-3。一般选两线式的。本设备磁性开关选择是DMSG-020。03任务分析03类别可选规格

外形G型GS型H型HS型J型接线方式两线三线

输出类型NPN输出PNP输出

任务分析

接近开关根据检测距离选择和安装位置选择接近开关的形状，根据PLC输入需求选NPN或PNP型。如图：图14-4.本设备没有接近开关不需要选型。03任务分析03类别可选规格

外形圆柱形方形

检测距离1-3MM5MM8MM10MM15MM尺寸规格M8M12M18M30

输出类型NPN输出PNP输出

任务分析

按钮

绿色为启动按钮、红色为停止按钮、黄色为复位按钮、急停一般选蘑菇头带自锁旋转复位的按钮。（如图14-5）按钮尺寸根据开孔尺寸选择。本设备的急停按钮选择是XB2-BS542，选择开关是施耐德二档常开XB2BD21C。03任务分析03类别可选规格颜色红色绿色黄色蓝色白色外形平头按钮

带灯平头按钮自锁蘑菇头

旋钮开关

带钥匙旋钮开关开孔尺寸16mm22mm

任务分析

指示灯

绿色为运行指示灯、红色为电源指示灯或故障指示灯、黄色为复位指示灯或报警指示灯。（如图14-6）三色灯有共阳极接线和共阴极接线，蜂鸣器有无可选。指示灯尺寸根据开孔尺寸选择。本设备三色灯选择是DC24V台邦PT50-3T-D-J可折叠。03任务分析03类别可选规格颜色红色绿色黄色蓝色白色电压12V24V220V380V

开孔尺寸16mm22mm

任务分析PLCPLC的选择主要应从PLC的机型、品牌、I/O点数、电源模块、特殊功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。（1）.PLC机型的选择PLC按结构分为整体型和模块型两类；（2）.PLC品牌确定PLC的品牌，主要应该考虑设备用户的要求、设计者对于不同厂家PLC的熟悉程度和设计习惯、配套产品的一致性以及技术服务等方面的因素。

03任务分析（3）.输入输出(I/0)点数的估算PLC的输入/输出点数是PLC的基本参数之一。I/O点数的确定应以控制设备所需的所有输入/输出点数的总和为依据。在一般情况下，PLC的I/O点应该有适当的余量。通常根据统计的输入输出点数，再增加10％～20％的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。（4）.PLC通讯功能的选择现在PLC的通讯功能越来越强大，选择时要根据实际需要选择合适的通讯方式。本设备PLC选择是西门子S7-1215CDC24V。03任务分析

触摸屏

触摸屏的选择主要应从品牌、触摸屏的尺寸、和PLC通信的端口，通信联网能力等方面加以考虑。本设备触摸屏选择是西门子smart1000IEV3。03任务分析

伺服与步进

伺服和步进的选择主要考虑功率、是否带刹车，控制接口有网口和接线两种。同样功率的伺服比步进价格贵，伺服的控制精度比步进要好，步进在超负载时会失步，伺服就不会。

本设备伺服选择是西门子V900.4KW。03任务分析

变频器一般选择变频器的功率大于或等于电动机的功率。和PLC通信联网功能。本设备没有变频器不需要选型。

线槽与导轨。线槽根据导线量多少选择合适的线槽。导轨一般选国标C45的。03任务分析03类别线槽可选规格线槽长度2米线槽宽度25mm30mm35mm40mm45mm50mm60mm80mm100mm线槽高度25mm30mm35mm40mm45mm50mm60mm80mm100mm线槽开口开口细齿开口粗齿任务实施04任务实施根据以上的分析，做出电气元件选型列表2.根据设备结构和工艺要求设计电气原理图

04任务总结05任务总结05序号名称常见分类和型号列表1断路器常见极数有1P、2P、3P、3P+N、1P+N等。额定电流有1A、2A、3A、4A、6A、10A、16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A。2交流接触器常见线圈电压有24V、220V、380V等。CJX2-0910、CJX2-1210、CJX2-1810CJX2-2510、CJX2-3210、CJX2-4011、CJX2-5011、CJX2-65113光纤放大器对射和漫反射型。FS-N11P、FS-N21N、、FS-V18P、FS-V31P、FS-N18N光纤FU-4F、FU-48、FU-58、FU-21X任务总结05序号名称常见分类和型号列表4开关电源常见电压有12V、24V、36V、48V等。EDR-75-24、EDR-150-24、EDR-240-24、EDR-120-245光电开关对射光电、漫反射、回归反射（带反射板）、距离设定型。E3Z-D62、E3Z-D826磁性开关G型、H型、E型。DMSG-020、DMSH-020、DMSE-020任务总结057接近开关有方形和圆柱形，检测距离有5MM、10MM、15MM。PL-05N、PL-05P8按钮平头、蘑菇头、带钥匙、带灯、旋钮式选择开关。9指示灯黄灯、绿灯、红灯、白灯。10变频器100W、200W、500W、750W、1.5KW、2KW、3KW、5KW、7.5KW。11PLC小型，中型、大型，整体式、模块式。三菱FX系列、Q系列、西门子S7-200smartS7-1200系列S7-1500系列。任务总结0512触摸屏4.3寸、7寸、10寸、15寸。威纶通7寸10寸，例如MT6071iP、MT8071iE。13伺服电机100W、200W、500W、750W、1.5KW、2KW。常用品牌有三菱，松下，台达汇川。14导轨常见铁和铝两种材质，C45国标C45非标15线槽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端子排分国标和欧规两种。TBR-10A、UK2.5B。任务总结0518接线端子分O型、Y型、针型。OT1-4、UT2.5-4、E7508、E1510。19多股电缆BVR有黄色绿色红色蓝色黑色棕色。线径有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中间继电器常见电压有DC24V、AC220V等。分8脚14脚。JZX-22F-2Z、JZX-22F-4Z21气管气管直径分Ф4、Ф6、Ф8、Ф10