可逆運行電動機的plc控制系統(tǒng)的設(shè)計-遼寧石油化工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)論文

1、<p>　　可逆運行電動機的PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來的嶄新的工業(yè)自動控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，PLC已躍居工業(yè)自動化三大支柱的首位。</p&

2、gt;<p>　　生產(chǎn)機械往往要求運動部件可以實現(xiàn)正反兩個方向的起動，這就要求拖動電動機能作正、反向旋轉(zhuǎn)。由電機原理可知，改變電動機三相電源的相序，就能改變電動機的轉(zhuǎn)向。按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1，電動機正轉(zhuǎn)運行，且KM1,KMY接通。2s后KMY斷開，KM 接通，即完成正轉(zhuǎn)啟動。按下停止按鈕SB2，電動機停止運行。按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3，電動機反轉(zhuǎn)運行，且KM2,KMY接通。2s后KMY斷開，KM 接通，即完成反轉(zhuǎn)啟動。

3、隨著社會迅速的發(fā)展，各機械產(chǎn)品層出不窮?？刂葡到y(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)很成熟，應(yīng)用范圍涉及各個領(lǐng)域，例如：機械、汽車制造、化工、交通、軍事、民用等。PLC專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計，其顯著的特點之一就是可靠性高，抗干擾能力強。PLC的應(yīng)用不但大大地提高了電氣控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能力，而且大大地簡化和減少了維修維護(hù)的工作量。PLC以其可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單、使用方便、控制程序可變、體積小、質(zhì)量輕、功能強和價格低廉等特點 ，在機械制造、冶金等

4、領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PLC;電動機;繼電器</p><p>　　The design of the reversible motor operation of PLC control system</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Programma

5、ble controller (PLC) is a microprocessor as the core, the automatic control technology, computer technology and communication technology integration and development of new industrial automatic control device. The PLC has

6、 been largely replaced the traditional relay control and widely used in various fields of industrial control, PLC has become industrial automation first three</p><p>　　pillars.Production machinery often requ

7、ire moving parts can be positive and negative starting in two directions, which requires the drag electric function as a positive and reverse rotation. By the motor principle, the change of motor phase sequence of three-

8、phase power supply, can change the steering motor. Forward start button SB1, motor is turned to run, and KM1, KMY through. KMY disconnect after 2 s, KM connected, namely complete forward. Press the stop button SB2, stop

9、running motor. Revers</p><p>　　Keywords: PLC ；motor ；relay</p><p>　　目 錄 </p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>&

10、lt;b>　　1概述1</b></p><p>　　1.1 PLC的產(chǎn)生1</p><p>　　1.2 PLC的定義1</p><p>　　1.3 PLC的特點及應(yīng)用1</p><p>　　1.3.1 PLC特點1</p><p>　　1.3.2 PLC應(yīng)用2</p>&

11、lt;p>　　1.4 PLC的基本結(jié)構(gòu)4</p><p>　　1.4.1 CPU模塊4</p><p>　　1.4.2 I/O模塊4</p><p>　　1.4.3 編程器5</p><p>　　1.4.4開關(guān)量I/O模塊5</p><p>　　1.5 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)5</p>

12、<p>　　1.5.1. 輸入/輸出點數(shù)5</p><p>　　1.5.2. 存儲容量6</p><p>　　1.5.3. 掃描速度6</p><p>　　1.5.4. 指令系統(tǒng)6</p><p>　　1.5.5. 通信功能6</p><p>　　1.6 可編程控制器的一般結(jié)構(gòu)6</p&g

13、t;<p>　　2三相異步電動機控制設(shè)計7</p><p>　　2.1 電動機可逆運行控制電路7</p><p>　　2.2可逆運行電動機控制電路9</p><p>　　2.3 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制的梯形圖、指令表12</p><p>　　2.4 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制的工作原理13</p&g

14、t;<p>　　2.5 指令的介紹14</p><p>　　3.控制系統(tǒng)的設(shè)備17</p><p>　　3.1 輸入繼電器17</p><p>　　3.2 輸出繼電器17</p><p>　　3.3 熱繼電器17</p><p>　　3.4 交流接觸器17</p><p&

15、gt;　　3.5 熔斷器18</p><p><b>　　結(jié) 論19</b></p><p><b>　　致 謝20</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)21</p><p><b>　　1概述</b></p><p>　　1.1 P

16、LC的產(chǎn)生</p><p>　　1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了世界上第一臺可編程序控制器，并應(yīng)用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上。當(dāng)時叫可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。緊接著，美國MODICON公司也開發(fā)出同名的控制器，1971年，日本從美國引進(jìn)了這項新技術(shù)，很快研制成了日本第一臺可編程控

17、制器。1973年，西歐國家也研制出他們的第一臺可編程控制器。</p><p>　　隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計算機技術(shù)的發(fā)展，到70年代中期以后，特別是進(jìn)入80年代以來，PLC已廣泛地使用16位甚至32位微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，使PLC在概念、設(shè)計、性能價格比以及應(yīng)用方面都有了新的突破。這時的PLC已不僅僅是邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處

18、理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，稱之為可編程序控制器（Programmable Controller）更為合適，簡稱為PC，但為了與個人計算機（Persona1 Computer）的簡稱PC相區(qū)別，一般仍將它簡稱為PLC（Programmable Logic Controller）。</p><p>　　1.2 PLC的定義</p><p>　　“可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)

19、，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲和執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作命令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴充其功能的原則設(shè)計?！?lt;/p><p>　　可編程序控制器是應(yīng)用面最廣、功能強大、使用方便的通用工業(yè)控制裝置，自研制成功開始使用以來，它已經(jīng)成為了當(dāng)代工業(yè)

20、自動化的主要支柱之一。</p><p>　　1.3 PLC的特點及應(yīng)用</p><p>　　1.3.1 PLC特點</p><p>　?。?）編程簡單，使用方便</p><p>　　梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，其符號與繼電器電路原理圖相似。有繼電器電路基礎(chǔ)的電氣技術(shù)人員只要很短的時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序，

21、梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂，。</p><p>　?。?）控制靈活，程序可變，具有很好的柔性</p><p>　　可編程序控制器產(chǎn)品采用模塊化形式，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。可編程序控制器用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，不用改變硬件，

22、方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化，具有很好的柔性。</p><p>　?。?）功能強，擴充方便，性能價格比高</p><p>　　可編程序控制器內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，可以實現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。如果元件不夠，只要加上需要的擴展單元即可，擴充非常方便。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價格比。</p>&

23、lt;p>　　（4）控制系統(tǒng)設(shè)計及施工的工作量少，維修方便</p><p>　　可編程序控制器的配線與其它控制系統(tǒng)的配線比較少得多，故可以省下大量的配線，減少大量的安裝接線時間，開關(guān)柜體積縮小，節(jié)省大量的費用?？删幊绦蚩刂破饔休^強的帶負(fù)載能力、可以直接驅(qū)動一般的電磁閥和交流接觸器。一般可用接線端子連接外部接線?？删幊绦蚩刂破鞯墓收下屎艿?，且有完善的自診斷和顯示功能，便于迅速地排除故障。</p>

24、<p>　?。?）可靠性高，抗干擾能力強</p><p>　　可編程序控制器是為現(xiàn)場工作設(shè)計的，采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，硬件措施如屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、隔離、后備電池等，例如，西門子公司S7-200系列PLC內(nèi)部EEPROM中，儲存用戶原程序和預(yù)設(shè)值在一個較長時間段（190小時），所有中間數(shù)據(jù)可以通過一個超級電容器保持，如果選配電池模塊，可以確保停電后中間數(shù)據(jù)能保存200天。軟件措施如

25、故障檢測、信息保護(hù)和恢復(fù)、警戒時鐘，加強對程序的檢測和校驗。從而提高了系統(tǒng)抗干擾能力，平均無故障時間達(dá)到數(shù)萬小時以上，可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，可編程序控制器已被廣大用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一。</p><p>　　（6）體積小、重量輕、能耗低，是“機電一體化”特有的產(chǎn)品。</p><p>　　1.3.2 PLC應(yīng)用</p><p>　　目前，可

26、編程序控制器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各個工業(yè)部門。隨著其性能價格比的不斷提高，應(yīng)用范圍還在不斷擴大，主要有以下幾個方面：</p><p><b>　　（1） 邏輯控制</b></p><p>　　可編程序控制器具有“與”、“或”、“非”等邏輯運算的能力，可以實現(xiàn)邏輯運算，用觸點和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制，定時控制與順序邏輯控制。數(shù)字量邏輯控制可以用于單臺設(shè)備

27、，也可以用于自動生產(chǎn)線，其應(yīng)用領(lǐng)域最為普及，包括微電子、家電行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。</p><p>　?。?） 運動控制 </p><p>　　可編程序控制器使用專用的運動控制模塊，或靈活運用指令，使運動控制與順序控制功能有機地結(jié)合在一起。隨著變頻器、電動機起動器的普遍使用，可編程序控制器可以與變頻器結(jié)合，運動控制功能更為強大，并廣泛地用于各種機械，如金屬切削機床、裝配機械、機器人、電梯

28、等場合。</p><p><b>　　（3） 過程控制</b></p><p>　　可編程序控制器可以接收溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量，通過模擬量I/0模塊，實現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換，并對被控模擬量實行閉環(huán)PID（比例-積分-微分）控制。現(xiàn)代的大中型可編程序控制器一般都有PID閉環(huán)控制功能，此功能已經(jīng)廣泛地

29、應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、加熱爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機械、冶金、電力、建材等行業(yè)。 </p><p><b>　?。?） 數(shù)據(jù)處理</b></p><p>　　可編程序控制器具有數(shù)學(xué)運算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)可以是運算的中間參考值，也可以通過通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們保存、打印。數(shù)據(jù)處理一般用

30、于大型控制系統(tǒng)，如無人柔性制造系統(tǒng)，也可以用于過程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。</p><p>　?。?） 構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制</p><p>　　可編程序控制器的通信包括主機與遠(yuǎn)程I/0之間的通信、多臺可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其他智能控制設(shè)備(如計算機、變頻器)之間的通信?？删幊绦蚩刂破髋c其他智能控制設(shè)備一起，可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控

31、制系統(tǒng)。</p><p>　　當(dāng)然，并非所有的可編程序控制器都具有上述功能，用戶應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇可編程序控制器，這樣既能完成控制任務(wù)，又可節(jié)省資金。</p><p>　　1.4 PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　可編程序控制器簡稱為PLC（Programmable Logic Controller）主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成。（如下圖

32、一所示）</p><p>　　圖1-1 PLC控制系統(tǒng)示意圖</p><p>　　可編程序控制器實際上是一種工業(yè)控制計算機，它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機控制系統(tǒng)相似，甚至與之無異。可編程序控制器主要由CPU（中央處理單元）、存儲器（RAM和EPROM）、輸入/輸出模塊（簡稱I/O模塊）、編程器和電源五大部分組成。</p><p>　　1.4.1 CPU模塊</p

33、><p>　　CPU模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微機處理器（CPU）和存儲器組成。CPU的作用類似于人類的大腦和心臟。它采用掃描方式工作，每一次掃描要完成以下工作：</p><p>　　（1）輸入處理：將現(xiàn)場的開關(guān)量輸入信號和數(shù)據(jù)分別讀入輸入映像寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。</p><p>　?。?）程序執(zhí)行：逐條讀入和解釋用戶程序，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號去控制有關(guān)的電路

34、，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送和處理工作，并根據(jù)運算結(jié)果更新各有關(guān)寄存器的內(nèi)容。</p><p>　?。?）輸出處理：將輸出映像寄存器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。</p><p>　　1.4.2 I/O模塊</p><p>　　I/O模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號。輸入信號有兩類：一類是從按鈕、選擇開關(guān)、

35、數(shù)字開關(guān)、限位開關(guān)、接收開關(guān)、關(guān)電開關(guān)、壓力繼電器等來的開關(guān)量輸入信號；另一類是由電位器、熱電偶、測速發(fā)電機、各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量輸入信號。</p><p>　　可編程序控制器通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，可編程序控制器控制的另一類外部負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報警裝置等。</p><p>　　CPU模塊的工作電壓一般是5V，而可編程序控制

36、器的輸入/輸出信號電壓一般較高，如直流24V和交流220V。從外部引入的尖蜂電壓和干擾噪聲可能損壞CPU模塊中的元器件，或使可編程序控制器不能正常工作，所以CPU模塊不能直接與外部輸入/輸出裝置相連。I/O模塊除了傳遞信號外，還有電平轉(zhuǎn)換與噪聲隔離的作用。</p><p><b>　　1.4.3 編程器</b></p><p>　　編程器除了用來輸入和編輯程序外，還可

37、以用來監(jiān)視可編程序控制器運行時梯形圖中各種編程元件的工作狀態(tài)。</p><p>　　編程器可以永久地連續(xù)在可編程序控制器上，將它取下來后可編程序控制器也可以運行。一般只在程序輸入、調(diào)試階段和檢修時使用，一臺編程器可供多臺可編程序控制器公用。</p><p>　　1.4.4開關(guān)量I/O模塊</p><p>　　開關(guān)量模塊的輸入輸出信號僅有接通和斷開兩種狀態(tài)。電壓等級有

38、直流5V，12V，24V，48V和交流110V，220V等。輸入輸出電壓的允許范圍很寬，如某交流220V輸入模塊的允許低電壓為0~70V，高電壓為70~256V，頻率為47~63HZ。</p><p>　　各I/O點的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管或其它元件顯示在面板上，外部I/O接線一般接在模塊的接線端子上，某些模塊使用可拆除的插座型端子板，在不拆去端子的外部連線的情況下，可以迅速地更換模。開關(guān)量I/O模塊可能4，8，

39、16，32，64點。</p><p>　　1.5 PLC的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　可編程控制器的種類很多，用戶可以根據(jù)控制系統(tǒng)的具體要求選擇不同技術(shù)性能指標(biāo)的PLC。可編程控制器的技術(shù)性能指標(biāo)主要有以下幾個方面： </p><p>　　1.5.1. 輸入/輸出點數(shù)</p><p>　　可編程控制器的I/O點數(shù)指外部輸入、輸出端子數(shù)量

40、的總和。它是描述的PLC大小的一個重要的參數(shù)。 </p><p>　　1.5.2. 存儲容量</p><p>　　PLC的存儲器由系統(tǒng)程序存儲器，用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器三部分組成。PLC存儲容量通常指用戶程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器容量之和，表征系統(tǒng)提供給用戶的可用資源，是系統(tǒng)性能的一項重要技術(shù)指標(biāo)。 </p><p>　　1.5.3. 掃描速度</p>

41、<p>　　可編程控制器采用循環(huán)掃描方式工作，完成1次掃描所需的時間叫做掃描周期。影響掃描速度的主要因素有用戶程序的長度和PLC產(chǎn)品的類型。PLC中CPU的類型、機器字長等直接影響PLC運算精度和運行速度。 </p><p>　　1.5.4. 指令系統(tǒng)</p><p>　　指令系統(tǒng)是指PLC所有指令的總和?？删幊炭刂破鞯木幊讨噶钤蕉?，軟件功能就越強，但掌握應(yīng)用也相對較復(fù)雜。用戶

42、應(yīng)根據(jù)實際控制要求選擇合適指令功能的可編程控制器。 </p><p>　　1.5.5. 通信功能</p><p>　　通信有PLC之間的通信和PLC與其他設(shè)備之間的通信。通信主要涉及通信模塊，通信接口，通信協(xié)議和通信指令等內(nèi)容。PLC的組網(wǎng)和通信能力也已成為PLC產(chǎn)品水平的重要衡量指標(biāo)之一。 </p><p>　　廠家的產(chǎn)品手冊上還提供PLC的負(fù)載能力、外形尺寸、重

43、量、保護(hù)等級、適用的安裝和使用環(huán)境如溫度、濕度等性能指標(biāo)參數(shù)，供用戶參考。</p><p>　　1.6 可編程控制器的一般結(jié)構(gòu)</p><p>　　可編程控制器主要由CPU、存儲器、基本I/O接口電路、外設(shè)接口、編程裝置、電源等組成。</p><p>　　可編程控制器的結(jié)構(gòu)多種多樣，但其組成的一般原理基本相同，都是以微處理器為核心的結(jié)構(gòu)，如圖1-1所示。編程裝置將用

44、戶程序送入可編程控制器，在可編程控制器運行狀態(tài)下，輸入單元接收到外部元件發(fā)出的輸入信號，可編程控制器執(zhí)行程序，并根據(jù)程序運行后的結(jié)果，由輸出單元驅(qū)動外部設(shè)備。</p><p>　　圖1-2直流輸入電路</p><p>　　2三相異步電動機控制設(shè)計</p><p>　　為了使電動機能夠正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，可采用兩只接觸器KM1、KM2換接電動機三相電源的相序，但兩個接觸器不能

45、吸合，如果同時吸合將造成電源的短路事故，為了防止這種事故，在電路中應(yīng)采取可靠的互鎖，上圖為采用按鈕和接觸器雙重互鎖的電動機正、反兩方向運行的控制電路。</p><p>　　2.1 電動機可逆運行控制電路 </p><p>　　圖2-1 電動機可逆運行控制電路 </p><p><b>　　線路分析如下：</b></p><

46、p><b>　　（1） 正向啟動：</b></p><p>　　1、合上空氣開關(guān)QF接通三相電源</p><p>　　2、按下正向啟動按鈕SB3，KM1通電吸合并自鎖，主觸頭閉合接通電動機，電動機這時的相序是L1、L2、L3，即正向運行。</p><p><b>　　（2） 反向啟動：</b></p>

47、<p>　　1、合上空氣開關(guān)QF接通三相電源</p><p>　　2、按下反向啟動按鈕SB2，KM2通電吸合并通過輔助觸點自鎖，常開主觸頭閉合換接了電動機三相的電源相序，這時電動機的相序是L3、L2、L1，即反向運行。 </p><p>　　（3）互鎖環(huán)節(jié)：具有禁止功能在線路中起安全保護(hù)作用。</p><p>　　1、接觸器互鎖：KM1線圈回路串入

48、KM2的常閉輔助觸點，KM2線圈回路串入KM1的常閉觸點。當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈通電動作后，KM1的輔助常閉觸點斷開了KM2線圈回路，若使KM1得電吸合，必須先使KM2斷電釋放，其輔助常閉觸頭復(fù)位，這就防止了KM1、KM2同時吸合造成相間短路，這一線路環(huán)節(jié)稱為互鎖環(huán)節(jié)。</p><p>　　2、按鈕互鎖：在電路中采用了控制按鈕操作的正反傳控制電路，按鈕SB2、SB3都具有一對常開觸點，一對常閉觸點，這兩個觸點分別

49、與KM1、KM2線圈回路連接。例如按鈕SB2的常開觸點與接觸器KM2線圈串聯(lián)，而常閉觸點與接觸器KM1線圈回路串聯(lián)。按鈕SB3的常開觸點與接觸器KM1線圈串聯(lián)，而常閉觸點壓KM2線圈回路串聯(lián)。這樣當(dāng)按下SB2時只能有接觸器KM2的線圈可以通電而KM1斷電，按下SB3時只能有接觸器KM1的線圈可以通電而KM2斷電，如果同時按下SB2和SB3則兩只接觸器線圈都不能通電。這樣就起到了互鎖的作用。

50、 </p><p>　　（4）電動機的過載保護(hù)由熱繼電器FR完成。</p><p>　　圖2-2電動機可逆運行控制電路的調(diào)試</p><p>　　1、檢查主回路路的接線是否正確，為了保證兩個接觸器動作時能夠可靠調(diào)換電動機的相序，接線時應(yīng)使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調(diào)相。</p><p>　　2、檢查接線無誤后，通電試驗，通電試驗

51、時為防止意外，應(yīng)先將電動機的接線斷開。</p><p>　?。?）故障現(xiàn)象預(yù)處理；</p><p>　　1、不啟動；原因之一，檢查控制保險FU是否斷路，熱繼電器FR接點是否用錯或接觸不良，SB1按鈕的常閉接點是否不良。原因之二按紐互鎖的接線有誤。</p><p>　　2、起動時接觸器“叭噠”就不吸了；這是因為接觸器的常閉接點互鎖接線有錯，將互鎖接點接成了自己鎖自己了

52、，起動時常閉接點是通的接觸器線圈的電吸合，接觸器吸合后常閉接點又?jǐn)嚅_，接觸器線圈又?jǐn)嚯娽尫?，釋放常閉接點又接通接觸器又吸合，接點又?jǐn)嚅_，所以會出現(xiàn)“叭噠”接觸器不吸合的現(xiàn)象。</p><p>　　3、不能夠自鎖一抬手接觸器就斷開，這是因為自鎖接點接線有誤。</p><p>　　2.2可逆運行電動機控制電路</p><p>　　1．用PLC實現(xiàn)Y-△起動的可逆運行電動

53、機控制電路。如圖1所示，其控制要求如下：</p><p>　　（1）按下正轉(zhuǎn)按鈕SB1，電動機以Y-△方式正向起動，Y形聯(lián)結(jié)運行30s后轉(zhuǎn)換為△形運行。按下停止按鈕SB3，電動機停止運行。</p><p>　　（2）按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2，電動機以Y-△方式反向起動，Y形聯(lián)結(jié)運行30s后轉(zhuǎn)換為△形運行。按下停止按鈕SB3，電動機停止運行。</p><p>　　圖2-3

54、 Y-△起動的可逆運行電動機控制電路</p><p>　　試列出I/O分配表、編寫梯形圖并上機運行調(diào)試。</p><p>　　2．用PLC實現(xiàn)電動機反接制動控制電路。如圖六所示，其工作原理如下：</p><p>　?。?）按下正向起動按鈕SB2，運行過程如下：中間繼電器KA1線圈得電，KA1常開觸點閉合并自鎖，同時正向接觸器KM1得電，主觸點閉合，電動機正向起動；在

55、剛起動時未達(dá)到速度繼電器KV的動作轉(zhuǎn)速，常開觸點KS-Z未閉合，中間繼電器KA3斷電，KM3也處于斷電狀態(tài)，因而電阻R串在電路中限制起動電流；當(dāng)轉(zhuǎn)速升高后，速度繼電器動作，常開觸點KS-Z未閉合，KM3線圈得電，其主觸點短接電阻R，電動機起動結(jié)束。</p><p>　?。?）按下停止按鈕SB1，運行過程如下：中間繼電器KA1線圈失電，KA1常開觸點斷開接觸器KM3線圈電路，電阻R再次串在電動機定子電路限制電流；同

56、時，KM1線圈失電，切斷電動機三相電源；此時電動機轉(zhuǎn)速仍然較高，常開觸點KS-Z仍閉合，中間繼電器KA3線圈也還處于得電狀態(tài)，在KM1線圈失電的同時又使得KM2線圈得電，主觸點將電動機電源反接，電動機反接制動，定子電路一直串聯(lián)有電阻R以限制制動電流；當(dāng)轉(zhuǎn)速接近零時，速度繼電器常開觸點KS-Z斷開，KA3和KM2線圈失電，制動過程結(jié)束，電動機停轉(zhuǎn)。</p><p>　?。?）按下反向起動按鈕SB3，運行過程如下：如

57、果正處于正向運行狀態(tài)，反向按鈕SB3同時切斷KA1和KM1線圈；然后中間繼電器KA2線圈得電，KA2常開觸點閉合并實現(xiàn)自鎖，同時正向接觸器KM2得電，主觸點閉合，電動機反向起動；由于原來電動機處于正向運行，所以首先制動。制動結(jié)束后，反向速度在未達(dá)到速度繼電器KV的動作轉(zhuǎn)速時，常開觸點KS-F未閉合，中間繼電器KA4斷電，KM3也處于斷電狀態(tài)，因而電阻R仍串在電路中限制起動電流；當(dāng)反向轉(zhuǎn)速升高后，速度繼電器動作，常開觸點KS-F閉合，KM

58、3線圈得電，其主觸點短接電阻R，電動機反向起動結(jié)束。反向制動過程與正向制動過程類似。</p><p>　　圖2-4 反接制動控制電路</p><p>　　(4)．用PLC實現(xiàn)圖七所示的三相繞線感應(yīng)電動機串電阻繼電器接觸器控制電路。試列出I/O分配表、編寫梯形圖并上機運行調(diào)試。</p><p>　　圖2-5三相繞線感應(yīng)電動機串電阻起動電路</p><

59、;p>　　(a)主電路(b)控制電路</p><p>　　2.3 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制的梯形圖、指令表</p><p>　　表2-1動機正反轉(zhuǎn)PLC控制I/O端口分配表</p><p>　　圖2-6機正反轉(zhuǎn)PLC控制的梯形圖</p><p>　　圖2-7動機正反轉(zhuǎn)PLC控制</p><p>　　2.4

60、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制的工作原理</p><p>　　圖1-3和圖1-4a I/O接線圖中，SB為停機按鈕，SB1為正轉(zhuǎn)啟動按鈕，SB2為反轉(zhuǎn)啟動按鈕，KM1為正轉(zhuǎn)控制接觸器，KM2為反轉(zhuǎn)控制接觸器。繼電控制電路的工作分析不再贅述，PLC控制的工作過程，參照其I/O接線圖和梯形圖，分析如下：</p><p><b>　　(1)正轉(zhuǎn)啟動過程</b></p&

61、gt;<p>　　點動SB1→X2吸合→A區(qū)X2閉合→Y1吸合－→Y1輸出觸點閉合→KM1吸合→電動機正轉(zhuǎn)→B區(qū)Y1閉合→自鎖Y1→C區(qū)Y1分?jǐn)唷ユiY2</p><p><b>　　(2)停機過程</b></p><p>　　點動SB→X1吸合→A區(qū)X1分?jǐn)唷鶼1釋放→各器件復(fù)位→電動機停止</p><p>　　反轉(zhuǎn)啟動與停機過

62、程，請讀者自行分析。</p><p>　　圖1-4c的指令語句表，是用英文助記符描述梯形圖中各部件的連接關(guān)系和編程指令。常用助記符指令見表1-4。</p><p>　　2.5 指令的介紹</p><p>　　表2-2C編程常用指令 </p><p>　　注：1. 派生連接指令的xx系指連接指令的兩位助記符簡寫；xxx系指連接指令的兩位或者

63、三位助記符全寫。</p><p>　　2. 基本指令語句格式：<助記符> <元件> <參數(shù)>。如 OUT T1 K50，意為驅(qū)動5s計時器T1。</p><p>　　3. 功能指令語句格式：<助記符> <源元件> <目標(biāo)元件>。如 BCD C1 K1Y0，意為將C1中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成BCD碼，傳送到以Y0為首的1組4個元件

64、中。</p><p>　　4. 傳送和轉(zhuǎn)換指令的功能很多，在此沒有一一列舉。</p><p><b>　　3.控制系統(tǒng)的設(shè)備</b></p><p><b>　　3.1 輸入繼電器</b></p><p>　　(1) PLC的輸入接口，由內(nèi)部DC24V電源供電，外部連接各種信號開關(guān)，內(nèi)部連接輸入繼電

65、器X的線圈，將外部控制信號引入。</p><p>　　(2) 輸入繼電器X的線圈僅受外部所連信號開關(guān)的控制，不受內(nèi)部程序控制，所以梯形圖中不顯示其線圈，僅顯示其觸點。</p><p>　　(3) PLC內(nèi)部所有軟元件中，只有輸入繼電器X的線圈受外部觸點驅(qū)動，其他任何軟元件都不受外部觸點驅(qū)動。</p><p>　　(4) 設(shè)計I/O接線圖時，外部信號開關(guān)盡量采用其常開

66、觸點，這樣PLC初始狀態(tài)下，內(nèi)部輸入繼電器為釋放狀態(tài)，其觸點為“常態(tài)”，與梯形圖顯示的觸點狀態(tài)一致，便于程序分析。如采用信號開關(guān)的常閉觸點，則初始狀態(tài)下內(nèi)部輸入繼電器的觸點為“動作狀態(tài)”，與梯形圖顯示的觸點狀態(tài)相反，分析梯形圖時需特別留意</p><p><b>　　3.2 輸出繼電器</b></p><p>　　(1) PLC的輸出接口，由外部電源供電，外部連接接觸

67、器、電磁閥的線圈、信號燈等輸出執(zhí)行部件，內(nèi)部連接輸出繼電器的常開輸出觸點，將內(nèi)部控制信號送出。</p><p>　　(2) PLC輸出端外部所連接的輸出執(zhí)行部件，僅僅受內(nèi)部輸出繼電器Y的常開輸出觸點控制。</p><p>　　(3) PLC內(nèi)部所有軟元件中，只有輸出繼電器Y的輸出觸點，能夠向外輸出控制信號，其他任何軟元件都不能向外輸出控制信號。</p><p>　　

68、(4) 輸出繼電器Y的常開輸出觸點，與外部輸出執(zhí)行部件一一對應(yīng)，梯形圖中僅顯示其線圈，而不顯示該觸點。</p><p>　　(5) 輸出執(zhí)行部件是否受電，與對應(yīng)的輸出繼電器Y的線圈是否受電一致。</p><p><b>　　3.3 熱繼電器</b></p><p>　　是由流入熱元件的電流產(chǎn)生熱量，使有不同膨脹系數(shù)的雙金屬片發(fā)生形變，當(dāng)形變達(dá)到

69、一定距離時，就推動連桿動作，使控制電路斷開，從而使接觸器失電，主電路斷開，實現(xiàn)電動機的過載保護(hù)。繼電器作為電動機的過載保護(hù)元件，以其體積小，結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。</p><p><b>　　3.4 交流接觸器</b></p><p>　　交流接觸器是廣泛用作電力的開斷和控制電路。它利用主接點來開閉電路，用輔助接點來執(zhí)行控制指令。主接點一般只有

70、常開接點，而輔助接點常有兩對具有常開和常閉功能的接點，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。 </p><p>　　交流接觸器的接點，由銀鎢合金制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐高溫?zé)g性。 </p><p>　　交流接觸器主要有四部分組成:(1) 電磁系統(tǒng),包括吸引線圈、動鐵芯和靜鐵芯；(2)觸頭系統(tǒng),包括三副主觸頭和兩個常開、兩個常閉輔助觸頭,它和動鐵芯是連在一起互相聯(lián)動的；(3)滅

71、弧裝置,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置,以便迅速切斷電弧,免于燒壞主觸頭；(4)絕緣外殼及附件,各種彈簧、傳動機構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。 </p><p><b>　　工作原理: </b></p><p>　　當(dāng)線圈通電時,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行,觸點閉合,從而接通電源。當(dāng)線圈斷電時,吸力

72、消失, 動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。</p><p><b>　　3.5 熔斷器</b></p><p>　　熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一定時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開的原理制成的一種電流保護(hù)器。熔斷器廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及用電設(shè)備中，作為短路和過電流保護(hù)，是應(yīng)用最普遍的保護(hù)器件之一。</p

73、><p>　　熔斷器是一種過電流保護(hù)電器。熔斷器主要由熔體和熔管兩個部分及外加填料等組成。使用時，將熔斷器串聯(lián)于被保護(hù)電路中，當(dāng)被保護(hù)電路的電流超過規(guī)定值，并經(jīng)過一定時間后，由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體，使電路斷開，起到保護(hù)的作用。</p><p>　　以金屬導(dǎo)體作為熔體而分?jǐn)嚯娐返碾娖?。串?lián)于電路中，當(dāng)過載或短路電流通過熔體時，熔體自身將發(fā)熱而熔斷，從而對電力系統(tǒng)、各種電工設(shè)備及家用電器起到

74、保護(hù)作用。具有反時延特性，當(dāng)過載電流小時，熔斷時間長；過載電流大時，熔斷時間短。因此，在一定過載電流范圍內(nèi)至電流恢復(fù)正常，熔斷器不會熔斷，可以繼續(xù)使用。熔斷器主要由熔體、外殼和支座3 部分組成，其中熔體是控制熔斷特性的關(guān)鍵元件。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完

75、整的設(shè)計出可逆運行電動機的PLC控制，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)。通過實際設(shè)計相結(jié)合，鍛煉了我綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平。通過這次畢業(yè)設(shè)計，提高了我的意志力和品質(zhì)力，提升了自己的忍耐力，懂得了怎樣緩解壓力，學(xué)會了獨立思考、邏輯思維、提出問題、分析問題、解決問題的方法。這是我們希望看到的，也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。</p&

76、gt;<p>　　雖然畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容繁多，過程繁瑣，但我的收獲卻更加豐富。我了解到此系統(tǒng)的適用條件，此設(shè)備的選用標(biāo)準(zhǔn)，以及各種器件適用性。我的能力也得到了提高，提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強的溝通力和理解力。最終按質(zhì)按量完成本次設(shè)計。我的收獲是很難用語言來描述的。非常感謝老師的指導(dǎo)與幫助。</

77、p><p>　　順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。無論PLC控制電機正反轉(zhuǎn)系統(tǒng)怎么復(fù)雜，我都采用了一些新的技術(shù)和設(shè)備。它們有著很多的優(yōu)越性，但也存在一定的不足，這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。今后我更會關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進(jìn)的知識，更好的為社會做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，為祖國的四化服務(wù)。</p><p>

78、;　　我們衷心希望，我國科技界，產(chǎn)業(yè)界和教育界通力合作，把握好知識經(jīng)濟給我們帶來的難得機遇，迎接競爭全球化帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，為在21世紀(jì)使我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世界的前列，使我國經(jīng)濟繼續(xù)保持強勁的發(fā)展勢頭而共同努力奮斗！</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計能順利完成，是因為在設(shè)計當(dāng)中我得到了許多人的幫助。我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。雖

79、然中間有著不完美，但卻是我自己不斷地查閱資料、思考和動手的結(jié)果。經(jīng)過幾個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是難以想象的。首先非常感謝我的指導(dǎo)老師張導(dǎo)師。從課題的選取、研究、到總體設(shè)計的結(jié)束。她都幫助我解決了不少困難。為了我們的畢業(yè)設(shè)計，她到處給我們找資料，鼓氣。其次，要感謝其他的每一位任課老師

80、的指導(dǎo)和建議，在我們本次設(shè)計中，你們勤奮工作，為我們克服了許多我們曾經(jīng)碰到的困難來幫助我們完成此次畢業(yè)設(shè)計，給了我很大的幫助。如果沒有你們的幫助，這次設(shè)計的完成將變得更加困難。最后，要感謝我的父親母親。他們一直是我的堅強后盾，無論何時何地，都有親切的鼓勵與溫暖關(guān)心，讓我在任何時候都不放棄希望，堅強前行！</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p&g

81、t;　?。?］ 張結(jié)，黃德斌，唐毅.應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)與IEC61850的引用和兼容關(guān)系.電力系統(tǒng)自動化，2004，28(19)：88～91</p><p>　?。?］朱永利，黃歌，劉培培等.基于IEC61850的電力遠(yuǎn)動信息網(wǎng)絡(luò)化傳愉的研究.繼電器，2005，33(11)：45～48</p><p>　?。?］章宏甲，黃誼，王積偉．液壓與氣壓傳動.北京：機械工業(yè)出版社， 2002：112～118&

82、lt;/p><p>　?。?］成大先．機械設(shè)計手冊(液壓控制).單行本.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2004：20～21</p><p>　?。?］廖常初.PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，2003：57～64</p><p>　?。?］儲云峰．西門子電氣可編程序控制器原理及應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，2006：75～84</p><p>　　

83、［7］汪巍，汪小鳳.基于PLC的氣動機械手研究.遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報，2005，4(12)：97～98</p><p>　?。?］丁筱玲，趙立新. PLC在機械手控制系統(tǒng)上的應(yīng)用.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，37(1)：105～108</p><p>　?。?］常斗南，王健琪，李全力.可編程控制原理.應(yīng)用及通信基礎(chǔ).北京：機械工業(yè)出版社，1997：50～68</p><

84、p>　?。?0］王本軼．機電設(shè)備控制基礎(chǔ).北京：機械工業(yè)出版社，2005：96～112</p><p>　?。?1］王春行．液壓控制系統(tǒng).北京：機械工業(yè)出版社，1999：12～45</p><p>　?。?2］王永華．現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù).北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2003：75～90</p><p>　　［13］陳立定.電器控制于可編程控制器