電氣自動(dòng)化論文三相異步電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)計(jì).doc

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1、煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程 系 電氣自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 2012 級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目: 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)計(jì)姓名 孫國(guó)琛 學(xué)號(hào) 2012080020 指導(dǎo)教師（簽名） 二一四 年 十 月 十一 日煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文)誠(chéng) 信 承 諾 書(shū)本人慎重承諾：我所撰寫(xiě)的設(shè)計(jì)（論文） 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)計(jì) 是在老師的指導(dǎo)下自主完成，沒(méi)有剽竊或抄襲他人的論文或成果。如有剽竊、抄襲，本人愿意為由此引起的后果承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究成果歸屬學(xué)校所有。 學(xué)生(簽名) 2014年 10 月 11 日摘要 本論文內(nèi)容為四臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)按照課題要求的順序依次啟動(dòng)的設(shè)計(jì)過(guò)程及相關(guān)程的

2、序編寫(xiě)過(guò)程。包含四臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的繼電器-接觸器控制設(shè)計(jì)及四臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的PLC控制設(shè)計(jì)。本文主要包含三章，第一章為總體的設(shè)計(jì)思路及主要設(shè)計(jì)要求；第二章是四臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的繼電器-接觸器控制的主電路、控制電路的設(shè)計(jì)，主要采用中間繼電器和時(shí)間繼電器不同組合實(shí)現(xiàn)互相控制，從而實(shí)現(xiàn)四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的循環(huán)和單獨(dú)啟動(dòng)；第三章是四臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)的PLC控制的主電路、外部I/O電路、電氣安裝接線(xiàn)以及梯形圖的設(shè)計(jì)，主要使用計(jì)時(shí)指令實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)主電路接觸器的循環(huán)、延時(shí)控制。 本論文繼電器-接觸器部分的電氣符號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)是新國(guó)標(biāo)GB/T5094-2003、GB/T20939-2007，PLC控制部分以西門(mén)子S

3、7-200系列CPU為設(shè)計(jì)依據(jù)，梯形圖設(shè)計(jì)軟件為西門(mén)子S7-200編程模擬軟件WinSPS-S5。 關(guān)鍵詞：繼電器-接觸器控制；PLC控制；控制線(xiàn)路；控制思路前言 三相異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用幾乎涵蓋了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)生活各個(gè)領(lǐng)域，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，三相異步電動(dòng)機(jī)常常運(yùn)行在惡劣的環(huán)境下，導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)流、短路、斷相、絕緣老化等事故。對(duì)于應(yīng)用于大型工業(yè)設(shè)備重要場(chǎng)合高壓電動(dòng)機(jī)、大功率電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，一旦發(fā)生故障所造成的損失無(wú)法估量。在生產(chǎn)過(guò)程，科學(xué)研究和其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，電氣控制技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。在機(jī)械設(shè)備的控制中，電氣控制也比其他的控制方法使用的更為普遍。 本系列的控制是采用PLC的編程語(yǔ)言梯形語(yǔ)言，梯形語(yǔ)言是在可

4、編程控制器中的應(yīng)用最廣的語(yǔ)言，因?yàn)樗诶^電器的基礎(chǔ)上加進(jìn)了許多功能、使用靈活的指令，使邏輯關(guān)系清晰直觀(guān)，編程容易，可讀性強(qiáng)，所實(shí)現(xiàn)的功能也大大超過(guò)傳統(tǒng)的繼電器控制電路?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它是專(zhuān)為在惡劣工作環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制，定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作的指令，并采用數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。長(zhǎng)期以來(lái)，PLC始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。進(jìn)入20

5、世紀(jì)80年代，由于計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，極大的推動(dòng)了PLC的發(fā)展，使的PLC的功能日益增強(qiáng)。PLC是一種固態(tài)電子裝置，它利用已存入的程序來(lái)控制機(jī)器的運(yùn)行或工藝的工序。PLC通過(guò)輸入/輸出（I/O）裝置發(fā)出控制信號(hào)和接受輸入信號(hào)。由于PLC綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)，所以它發(fā)展日新月異，大大超出其出現(xiàn)時(shí)的技術(shù)水平。它不但可以很容易地完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過(guò)輸入輸出接口建立與各類(lèi)生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。特別是超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展以及信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，擴(kuò)大了PLC的功能，使其具有很強(qiáng)的的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而

6、更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。 目錄摘要3前言4第一章 設(shè)計(jì)概述6（一）設(shè)計(jì)題目6（二）控制要求6（三）設(shè)計(jì)思路6第二章 繼電器接觸器控制設(shè)計(jì)7（一） 繼電器簡(jiǎn)介7（二）繼電器-接觸器控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容7第三章 PLC控制設(shè)計(jì)9（一）PLC簡(jiǎn)介9（二）PLC的基本結(jié)構(gòu)9（三）PLC的工作原理9（四）兩種方案的比較10（五） PLC控制方案的設(shè)計(jì)特點(diǎn)11（六） PLC程序設(shè)計(jì)12結(jié)論20設(shè)計(jì)總結(jié)21致謝22參考文獻(xiàn)23第一章 設(shè)計(jì)概述一、設(shè)計(jì)題目四臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、控制要求1.有四臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序循環(huán)控制，控制時(shí)序如表 1-1所示：表 1-1 控制要求一號(hào)電機(jī)onononon二號(hào)電機(jī)

7、onononon三號(hào)電機(jī)onononononon四號(hào)電機(jī)onononon 0 10 20 30 40 50 60 70 802.系統(tǒng)可以自動(dòng)循環(huán)啟動(dòng)3.每臺(tái)電動(dòng)機(jī)可單獨(dú)啟?？刂迫⒃O(shè)計(jì)思路根據(jù)要求我把二十秒作為一個(gè)時(shí)間段，用時(shí)間繼電器和中間繼電器來(lái)控制電路，可以在每個(gè)動(dòng)作之初讓時(shí)間繼電器開(kāi)始工作，控制與之相應(yīng)的中間繼電器工作，中間繼電器讓該停下的電動(dòng)機(jī)斷電，讓該啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)得電。根據(jù)邏輯分析電動(dòng)機(jī)之間的運(yùn)行關(guān)系我用時(shí)間繼電器來(lái)控制循環(huán)回路同時(shí)控制中間繼電器來(lái)完成電動(dòng)機(jī)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行第二章 繼電器接觸器控制設(shè)計(jì)一、繼電器簡(jiǎn)介繼電器是一種電控制器件。它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)之間的互動(dòng)關(guān)系。通

8、常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開(kāi)關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。當(dāng)輸入量(如電壓、電流、溫度等)達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi)。 輸入量可分為電氣量(如電流、電壓、頻率、功率等)及非電氣量(如溫度、壓力、速度等)兩大類(lèi)。繼電器具有動(dòng)作快、工作穩(wěn)定、使用壽命長(zhǎng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電力保護(hù)、自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、遙控、測(cè)量和通信等裝置中。電磁繼電器一般由鐵芯、線(xiàn)圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成的。只要在線(xiàn)圈兩端加上一定的電壓，線(xiàn)圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯

9、，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開(kāi)觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線(xiàn)圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的反作用力返回原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對(duì)于繼電器的“常開(kāi)、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來(lái)區(qū)分：繼電器線(xiàn)圈未通電時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱(chēng)為“常開(kāi)觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)稱(chēng)為“常閉觸點(diǎn)”。繼電器一般有兩股電路，為低壓控制電路和高壓工作電路。時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的控制電器。它的種類(lèi)很多，有空氣阻尼型、電動(dòng)型和電子型等。 在交流電路中常采用空氣阻尼型時(shí)間繼電器，它是利用空氣通過(guò)小孔節(jié)流的原理來(lái)獲得

10、延時(shí)動(dòng)作的。它由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)三部分組成，時(shí)間繼電器可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種類(lèi)型。繼電器的觸點(diǎn)在轉(zhuǎn)換時(shí)可承受一定的電壓和電流。所以在使用繼電器時(shí)，應(yīng)考慮加在觸點(diǎn)上的電壓和通過(guò)觸點(diǎn)的電流不能超過(guò)該繼電器的觸點(diǎn)負(fù)載能力。例如，有一繼電器的觸點(diǎn)負(fù)載為28V(DC)10A，表明該繼電器觸點(diǎn)只能工作在直流電壓為28V的電路上，觸點(diǎn)電流為10A，超過(guò)28V或10A，會(huì)影響繼電器正常使用，甚至燒毀觸點(diǎn)。 二、繼電器-接觸器控制線(xiàn)路設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容 1.根據(jù)課題控制要求選擇接觸器、中間繼電器、時(shí)間繼電器控制電動(dòng)機(jī)時(shí)序運(yùn)動(dòng)； 2.主電路設(shè)計(jì)圖見(jiàn)附錄一； 3.根據(jù)課題要求按鈕SB2控制電動(dòng)機(jī)自動(dòng)循

11、環(huán)運(yùn)行，SB2控制中間繼電器KM1、KM3 得電自鎖，同時(shí)通電延時(shí)繼電器KT5得電計(jì)時(shí)，20秒后控制中間繼電器KA2、KA4啟動(dòng)，同時(shí)通電延時(shí)繼電器KT6、KT8、KT9得電計(jì)時(shí)，斷電延時(shí)繼電器得電，斷電延時(shí)閉合開(kāi)關(guān)閉合，20秒后KA2、KA3斷電，同時(shí)KM1得電自鎖，KT5再次開(kāi)始計(jì)時(shí)，20秒后中間繼電器KT5控制KA2得電自鎖，KT7控制中間繼電器KT4斷電，同時(shí)中間繼電器KA3的自鎖，20秒后KA2斷電，同時(shí)KA1得電自鎖，開(kāi)始第二次運(yùn)行，按鈕SB1為總停按鈕； 1.電動(dòng)機(jī)的單獨(dú)啟動(dòng)均采用兩個(gè)按鈕控制； 2.中間繼電器KA1、KA2、KA3、KA4分別控制接觸器KM1、KM2、KM3、K

12、M4得電自鎖。3.繼電器-接觸器控制線(xiàn)路圖見(jiàn)附錄二4.電器元件明細(xì)表如表1-1表1-1.繼電器-接觸器控制電器元件列表序號(hào)代號(hào)名稱(chēng)數(shù)量規(guī)格備注1KM1-KM4接觸器42KA1-KA4中間繼電器43KT5通電延時(shí)繼電器14KT6通電延時(shí)繼電器15KT7斷電延時(shí)繼電器16KT8通電延時(shí)繼電器17KT9通電延時(shí)繼電器18FR1-FR4熱繼電器49SB1-SB10按鈕1010FU1-FU4熔斷器4第三章 PLC控制設(shè)計(jì)（一）PLC簡(jiǎn)介早期的可編程控制器稱(chēng)作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種采用微

13、型計(jì)算機(jī)技術(shù)的工業(yè)控制裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱(chēng)作可編程控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱(chēng)混淆，所以將可編程序控制器簡(jiǎn)稱(chēng)PLC,plc自1969年美國(guó)數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制出現(xiàn)，現(xiàn)行美國(guó)，日本，德國(guó)的可編程序控制器質(zhì)量?jī)?yōu)良，功能強(qiáng)大。 （二）PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實(shí)質(zhì)是一種專(zhuān)用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為：圖3-1（三）PLC的工作原理1. 掃描技術(shù) 當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱(chēng)作一個(gè)掃描

14、周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 (1) 輸入采樣階段 在輸入采樣階段，PLC以?huà)呙璺绞揭来蔚刈x入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)的單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶(hù)程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 (2) 用戶(hù)程序執(zhí)行階段 在用戶(hù)程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶(hù)程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由

15、各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線(xiàn)路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線(xiàn)圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線(xiàn)圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 在用戶(hù)程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線(xiàn)圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線(xiàn)圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起

16、作用。 在程序執(zhí)行的過(guò)程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話(huà)，輸入過(guò)程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過(guò)程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。 (3) 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶(hù)程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。（四）兩種方案的比較： 1.控制中采用的邏輯部件不同繼電器-接觸器控制全部用硬觸點(diǎn)和“硬”線(xiàn)連接；PLC內(nèi)部大部分采用“軟”觸點(diǎn)和“軟”線(xiàn)連接。 2.plc控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和體積不同繼電器-接

17、觸器控制系統(tǒng)使用的電氣元件多，體積大且故障率大；PLC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，使用的電氣元件少，體積小。 3.控制中電器的觸點(diǎn)不同繼電器-接觸器控制中全部為機(jī)械式的硬觸點(diǎn)，動(dòng)作慢，弧光放電嚴(yán)重，壽命短，而且使用次數(shù)有限；PLC內(nèi)部全部為“軟”觸點(diǎn)，動(dòng)作快、壽命長(zhǎng)，而且使用次數(shù)無(wú)限。 4.靈活性不同繼電器-接觸器控制方案的改變，需拆線(xiàn)，重新再接線(xiàn)，乃至更換元器件，比較麻煩；PLC控制方案的改變，一般不需要修改硬件，只需修改程序即可，及其方便。 此外，由于PLC技術(shù)是在計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它是以微處理器為核心，結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。具

18、有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越、可靠性高、靈活通用、易于編程、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，PLC控制必將替代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制。（五） PLC控制方案的設(shè)計(jì)特點(diǎn)1.在硬件方面（1）設(shè)置了濾波器（2）采用了隔離和屏蔽技術(shù)技術(shù)，在PLC系統(tǒng)中CPU和各種I/O通道之間都采用光電隔離和屏蔽技術(shù)，以防止外界信號(hào)的干擾，影響CPU的正常工作或?qū)е翪PU的損壞。（3）采用了模塊結(jié)構(gòu)，PLC通常采用模塊式結(jié)構(gòu)，目的是便于用戶(hù)檢修和更換模塊，另外在各模塊上都設(shè)有故障檢測(cè)電路，并用相應(yīng)的指示器標(biāo)示它的狀態(tài)，使用戶(hù)能夠迅速確定故障塊的位置。（4）設(shè)置了特定的電源，PLC中的電源，尤其是為CPU模塊供電的+5主電源，都有很強(qiáng)

19、的抗電網(wǎng)電壓波動(dòng)和高頻擾動(dòng)的能力，同時(shí)還具有過(guò)電壓、過(guò)電流等保護(hù)措施，以防止PLC的損壞。（5）設(shè)置了聯(lián)鎖功能，PLC中各個(gè)輸出通道之間都設(shè)有聯(lián)鎖和互鎖功能。以防止各被控對(duì)象之間誤動(dòng)作可能造成的事故。 2.在軟件方面（1）軟件與硬件相配合軟件裝在PLC的某一固定的存儲(chǔ)區(qū)中，它定時(shí)對(duì)外界的工作環(huán)境狀態(tài)檢測(cè)，以便在有異常情況下可及時(shí)處理。（2）工作信號(hào)會(huì)自動(dòng)保護(hù)PLC在受到強(qiáng)干擾而導(dǎo)致工作進(jìn)程混亂甚至停止時(shí)，如果PLC的硬件系統(tǒng)未受損，則它的保護(hù)軟件迅速將當(dāng)前的工作狀況和有關(guān)的信息存放到磁性的或帶電保護(hù)型存儲(chǔ)器中，以便強(qiáng)干擾消失后，PLC自動(dòng)從這種存儲(chǔ)器中取出這些信息，繼續(xù)完成因強(qiáng)干擾而中斷的工作

20、。（3）PLC采用掃描方式進(jìn)行工作PLC對(duì)信號(hào)的輸入、數(shù)據(jù)的處理和信號(hào)的輸出分別在一個(gè)掃描周期的不同時(shí)間間隔里以批處理方式進(jìn)行，因此使得用戶(hù)編程簡(jiǎn)單、不易出錯(cuò)。（六） PLC程序設(shè)計(jì) 1.分析控制系統(tǒng)的控制要求，本次設(shè)計(jì)采用計(jì)時(shí)器為主要控制器，程序設(shè)計(jì)思路為：按照時(shí)序圖（見(jiàn)課題）控制CPU的相應(yīng)接口得電，每一次計(jì)時(shí)完成，將啟動(dòng)下一個(gè)計(jì)時(shí)，如此往復(fù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)循環(huán)時(shí)序控制 2.本次控制需要10點(diǎn)輸入，4點(diǎn)輸出，根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)，選擇CPU224，I/O地址分配表如表2-1PLC控制I/O地址分配表控制信號(hào)信號(hào)名稱(chēng)元件名稱(chēng)元件符號(hào)地址編碼輸入信號(hào)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行信號(hào)常開(kāi)按鈕SB1I0.5電動(dòng)機(jī)停止信號(hào)

21、常閉按鈕SB2I0.0電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)信號(hào)常開(kāi)按鈕SB3I0.1電動(dòng)機(jī)M1停止信號(hào)常閉按鈕SB4I0.6電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)信號(hào)常開(kāi)按鈕SB5I0.2電動(dòng)機(jī)M2停止信號(hào)常閉按鈕SB6I0.7電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)信號(hào)常開(kāi)按鈕SB7I0.3電動(dòng)機(jī)M3停止信號(hào)常閉按鈕SB8I1.0電動(dòng)機(jī)M4啟動(dòng)信號(hào)常開(kāi)按鈕SB9I0.4電動(dòng)機(jī)M4停止信號(hào)常閉按鈕SB10I1.1輸出信號(hào)電動(dòng)機(jī)M1驅(qū)動(dòng)信號(hào)接觸器KM1Q0.1電動(dòng)機(jī)M2驅(qū)動(dòng)信號(hào)接觸器KM2Q0.2電動(dòng)機(jī)M3驅(qū)動(dòng)信號(hào)接觸器KM3Q0.3電動(dòng)機(jī)M4驅(qū)動(dòng)信號(hào)接觸器KM4Q0.43.工作流程圖如下開(kāi)始 接口I0.0得電是否自動(dòng)循環(huán) 是 否 判斷接口信號(hào)中間繼電器時(shí)序?qū)?I

22、0.2 I0.4 I0.6 I1.0Q0.3導(dǎo)通Q0.1導(dǎo)通Q0.2導(dǎo)通Q0.0導(dǎo)通輸出接口時(shí)序?qū)ㄗ枣i電動(dòng)機(jī)MA4運(yùn)行電動(dòng)機(jī)MA3運(yùn)行電動(dòng)機(jī)MA2運(yùn)行電動(dòng)機(jī)MA1運(yùn)行電動(dòng)機(jī)按照時(shí)序工作圖3-24.梯形圖設(shè)計(jì)5.語(yǔ)句表Network 1 / 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題/ 電機(jī)一LD I0.1EUO M1.0O M0.0O M1.2A I0.6A I0.0AN T39AN T37= M0.0= Q0.1Network 2 / 電機(jī)二LD I0.2EUO M1.1O M0.1O M1.3A I0.7A I0.0AN T40AN T38= M0.1= Q0.2Network 3 / 電機(jī)三LD I0.3EUO M1.

23、0O M0.2O M1.3A I1.0A I0.0AN T38= M0.2= Q0.3Network 4 / 電機(jī)四LD I0.4EUO M1.1O M0.3A I1.1A I0.0AN T39= M0.3= Q0.4Network 5 / 控制MI.0LD I0.5EUO M1.0O T40A I0.0AN T37= M1.0TON T37, 200Network 6 / 控制MI.1LD T37O M1.1A I0.0AN T38= M1.1TON T38, 200Network 7 / 控制MI.2LD T38O M1.2A I0.0AN T39= M1.2TON T39, 200Net

24、work 8 / 控制MI.3LD T39O M1.3A I0.0AN T40= M1.3TON T40, 200 6.PLC外部I/O電路圖見(jiàn)附錄三。 7.程序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是根據(jù)控制系統(tǒng)要求將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，設(shè)計(jì)好的程序下載到PLC主單元中。由外接信號(hào)源加入測(cè)試信號(hào)，用按鈕或小開(kāi)關(guān)模擬輸入信號(hào)，用指示燈模擬負(fù)載，通過(guò)各種指示燈的亮暗情況了解程序運(yùn)行的情況，觀(guān)察輸入/輸出之間的變化關(guān)系及邏輯狀態(tài)是否符合設(shè)計(jì)要求，并及時(shí)修改和調(diào)整程序，直到滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求為止。結(jié)論四臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)是繼電器接觸器組成的復(fù)雜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)存在設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、體積大、成本高等缺陷，必須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)操作，將PLC應(yīng)用

25、到電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟停自動(dòng)化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，PLC異步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)具有連線(xiàn)簡(jiǎn)單，控制速度快，可靠性和可維護(hù)性好，易于安裝、維修和改造等優(yōu)點(diǎn)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大到各個(gè)領(lǐng)域，從手動(dòng)到自動(dòng)，逐漸形成了機(jī)械化、自動(dòng)化。將PLC應(yīng)用到三相異步電動(dòng)機(jī)氣控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)化控制，降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。它功能強(qiáng)大，使用方便，控制簡(jiǎn)單，易于監(jiān)控。PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，具有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值此外，由于PLC技術(shù)是在計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它是以微處理器為核心，結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置

26、。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越、可靠性高、靈活通用、易于編程、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。因此，PLC控制必將替代傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制設(shè)計(jì)總結(jié)歷時(shí)兩個(gè)星期多的畢業(yè)論文終于在今天完成了。這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了很多東西，在開(kāi)始做的階段，首先運(yùn)用所學(xué)的東西，結(jié)合老師講的再加上在網(wǎng)上找的資料，認(rèn)真分析和學(xué)習(xí)，這為我后來(lái)的設(shè)計(jì)提供了很大的幫助。在做梯形圖的時(shí)候我遇到了很多問(wèn)題，經(jīng)過(guò)老師的指點(diǎn)，一段時(shí)間之后，終于做出了這個(gè)設(shè)計(jì)。在主體框架完成的情況下，依據(jù)老師的要求，將上述所做東西以報(bào)告的形式做成文檔。 回想自己所經(jīng)過(guò)的日子，有歡笑有淚水，正如歌中所說(shuō)“陽(yáng)光總在風(fēng)雨后”。成功之后的喜悅是無(wú)法用語(yǔ)言來(lái)形容的，而且老師的良

27、苦用心總是很讓我感動(dòng)。平常自己不認(rèn)真，對(duì)論文設(shè)計(jì)沒(méi)有整體的認(rèn)識(shí)，總是存在僥幸心理能混過(guò)去就混過(guò)去，現(xiàn)在我認(rèn)識(shí)到了這不是一個(gè)人應(yīng)該有的想法。由小見(jiàn)大，在離開(kāi)學(xué)校走像社會(huì)的時(shí)候，做任何事情都不能馬馬虎虎，盡全力發(fā)揮自己的才能，盡管水平有限，疏漏之處在所難免，但學(xué)無(wú)止境，通過(guò)學(xué)習(xí)可以進(jìn)一步完善和改進(jìn)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感受到一項(xiàng)自我工程的努力過(guò)程。通過(guò)對(duì)PLC的學(xué)習(xí)，西門(mén)子S7-200軟件的摸索、認(rèn)識(shí)，編寫(xiě)的程序過(guò)程，以及制圖軟件的使用學(xué)到了許多的知識(shí)，也更加熟練了機(jī)械制圖軟件的使用，學(xué)到很多獨(dú)立解決問(wèn)題的方法和培養(yǎng)了這樣的能力。致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，本課題在選題及進(jìn)行過(guò)程中得到了趙老師的悉心指導(dǎo)。趙老

28、師多次幫助我分析思路，開(kāi)拓視角，在我遇到困難的時(shí)候給予了我很大的支持和鼓勵(lì)。老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、深厚的科研功底和敏銳的學(xué)術(shù)前瞻性對(duì)我的設(shè)計(jì)過(guò)程影響很大；趙老師對(duì)工作的敬業(yè)精神，深深地感動(dòng)著我，并將激勵(lì)我今后在工作上不斷進(jìn)取，以?xún)?yōu)異的成績(jī)回報(bào)老師的培養(yǎng)。在完成課程設(shè)計(jì)這段時(shí)間里，趙老師對(duì)我的學(xué)習(xí)、工作等方面都給予了真誠(chéng)的關(guān)懷和幫助，這段美好時(shí)光，我將永銘于心。正是趙老師的關(guān)懷才使得我能夠順利完成課程設(shè)計(jì)。在這里請(qǐng)?jiān)试S我向趙老師致以最真誠(chéng)的謝意。參考文獻(xiàn)1王宗才.機(jī)電傳動(dòng)與控制.電子工業(yè)出版社.20102王永華?，F(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)。北京航空航天大學(xué)出版社.20063史國(guó)生，趙

29、陽(yáng)等.電氣控制與可編程控制器技術(shù).北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2004.14溫照方.SIMATIC S7-200 可編程控制器教程，北京理工大學(xué)出版社.20085現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù).北京航空航天大學(xué)出版社，2005 6袁任光.可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與實(shí)例.華南理工大學(xué)出版社.20097劉美俊.通用變頻器應(yīng)用技術(shù).福建:福建科學(xué)技術(shù)出版社.2001.68幻劉國(guó)光.提高PLC控制系統(tǒng)可靠性的軟件設(shè)計(jì).機(jī)床電器J.2004.11.9王衛(wèi)兵.可編程控制器原理及應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社.1998煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定評(píng)分表評(píng)價(jià)基元評(píng)價(jià)內(nèi)涵滿(mǎn)分實(shí)評(píng)分平時(shí)成績(jī)30能按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)各

30、階段所要求的工作 10能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析與解決問(wèn)題的能力、獨(dú)立工作能力和實(shí)際動(dòng)手能力14工作態(tài)度認(rèn)真、端正、虛心、嚴(yán)謹(jǐn)，嚴(yán)格遵守紀(jì)律6小計(jì)30評(píng)閱成績(jī)30%能按任務(wù)書(shū)要求出成果 3論文結(jié)構(gòu)完整、合理，條理清晰，對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的論述正確 5能運(yùn)用本學(xué)科常規(guī)研究方法及相關(guān)研究手段（如計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐并加工處理、整合信息，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠,實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確5設(shè)計(jì)用語(yǔ)、格式、圖紙（圖表）、數(shù)據(jù)、量和單位符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，各種資料引用規(guī)范4視角新穎，主題突出，論據(jù)充分，論證有力，分析透徹，計(jì)算和結(jié)論正確5論文中所表述的基本概念清楚，基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握牢固扎實(shí)6文字表達(dá)通順無(wú)誤，字?jǐn)?shù)符合要

31、求2小計(jì)30答辯成績(jī)40答辯時(shí)基本概念清楚, 基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的掌握牢固扎實(shí) 10答辯過(guò)程中的自述簡(jiǎn)明無(wú)誤，語(yǔ)言流暢10能正確回答問(wèn)題,特別是本課題范圍內(nèi)的基本理論和基本技能問(wèn)題20課題范圍以外的提問(wèn)僅作參考,不計(jì)分小計(jì)40總成績(jī)合計(jì)100說(shuō)明：評(píng)定成績(jī)分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)等級(jí)，實(shí)評(píng)總分90分（含90分）以上記為優(yōu)秀,80分（含80分）以上為良好，70分（含70分）以上記為中等，60分（含60分）以上記為及格，60分以下記為不及格煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定評(píng)審等級(jí)表指導(dǎo)教師評(píng)審意見(jiàn)評(píng)語(yǔ)：評(píng)定等級(jí)：_ 指導(dǎo)教師（簽名）：答辯小組意見(jiàn)評(píng)語(yǔ)：評(píng)定等級(jí)：_ 負(fù)責(zé)人（簽名）：學(xué)院抽查意見(jiàn)評(píng)語(yǔ)：評(píng)定等級(jí)：_ 負(fù)責(zé)人（簽名）：29