(完整版)plc畢業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.doc

1、可編程控制器原理及應(yīng)用 PLC 及電氣控制課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書電氣教研室課程設(shè)計(jì)的目的、要求、任務(wù)及方法PLC是電氣專業(yè)與測(cè)控與儀器專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，是現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的一門嶄新學(xué)科。本課程設(shè)計(jì)主要以本校的西門子S7-200 PLC 為背景，對(duì)某些實(shí)際的自動(dòng)化系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，以鞏固電氣工程及自動(dòng)化專業(yè)與測(cè)控與儀器專業(yè)學(xué)生的相關(guān)專業(yè)知識(shí)及綜合運(yùn)用能力，并培養(yǎng)良好的工程實(shí)踐和基本的工程設(shè)計(jì)能力。要完成好plc 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)，除掌握必要的電氣設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)外，還必須經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐，深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)， 將不斷積累的經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中來(lái)。課程設(shè)計(jì)正是為這一目的而安排的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它是一

2、項(xiàng)初步的工程訓(xùn)練。通過(guò)課程設(shè)計(jì)， 了解一般 plc 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方法。該設(shè)計(jì)包含原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩個(gè)方面， 不能忽視任何一面，對(duì)于應(yīng)用型人才更應(yīng)重視工藝設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)屬于練習(xí)性質(zhì)，不強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)結(jié)果直接用于生產(chǎn)。一、設(shè)計(jì)目的課程設(shè)計(jì)的主要目的是通過(guò)某一生產(chǎn)設(shè)備的電氣控制裝置的設(shè)計(jì)實(shí)踐，了解一般電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程、設(shè)計(jì)要求、 應(yīng)完成的工作內(nèi)容和具體設(shè)計(jì)方法。通過(guò)設(shè)計(jì)也有助于復(fù)習(xí)、鞏固以往所學(xué)的知識(shí)，達(dá)到靈活應(yīng)用的目的。plc 設(shè)計(jì)必須滿足生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)工藝的要求，因此，設(shè)計(jì)之前必須了解設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)、操作要求和工藝過(guò)程，在此過(guò)程中培養(yǎng)從事設(shè)計(jì)工作的整體觀念。課程設(shè)計(jì)應(yīng)強(qiáng)調(diào)

3、能力培養(yǎng)為主，在獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)的同時(shí)，還要注意其他幾方面能力的培養(yǎng)與提高，如獨(dú)立工作能力與創(chuàng)造力；綜合運(yùn)用專業(yè)及基礎(chǔ)知識(shí)的能力，解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力；查閱圖書資料、 產(chǎn)品手冊(cè)和各種工具書的能力；工程繪圖的能力；書寫技術(shù)報(bào)告和編制技術(shù)資料的能力。二、設(shè)計(jì)要求1、了解 PLC在實(shí)際的自動(dòng)化控制系統(tǒng)及裝置中的具體應(yīng)用及重要地位。2、以本校的西門子S7-200 PLC為背景，進(jìn)一步熟悉PLC的硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)。3、能根據(jù)具體的設(shè)計(jì)要求，對(duì) PLC軟、硬件以及外圍IO 設(shè)備進(jìn)行正確合理的選擇。4、能夠較為熟練的運(yùn)用各種基本指令進(jìn)行梯形圖編程。5、能根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)主要的PLC程序，并能在實(shí)驗(yàn)設(shè)

4、備上模擬運(yùn)行顯示。6、整理所有的設(shè)計(jì)資料，并形成完整的課程設(shè)計(jì)打印文稿，要求文字、圖形全部用計(jì)算機(jī)完成。7、嚴(yán)格執(zhí)行課程設(shè)計(jì)的時(shí)間安排及管理要求，并能獨(dú)立的通過(guò)課程設(shè)計(jì)答辯。在課程設(shè)計(jì)中， 學(xué)生是主體， 應(yīng)充分發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造性。掌握完成設(shè)計(jì)內(nèi)容的方法。為保證順利完成設(shè)計(jì)任務(wù)還應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：1) 在接受設(shè)計(jì)任務(wù)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)度計(jì)劃，確定各階段應(yīng)完成的工作量，妥善安排時(shí)間。2) 在方案確定過(guò)程中應(yīng)主動(dòng)提出問題，以取得指導(dǎo)數(shù)師的幫助，同時(shí)要廣泛討論，依據(jù)充分。在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中要多思考，尤其是主要參數(shù)，要經(jīng)過(guò)計(jì)算論證。3) 所有電氣圖樣的繪制必須符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，包括

5、線條、圖型符號(hào)、項(xiàng)目代號(hào)、回路標(biāo)號(hào)、技術(shù)要求、標(biāo)題欄、元器件明細(xì)表以及圖樣的折疊和裝訂。4) 說(shuō)明書要求文字通順、簡(jiǎn)練，字跡端正、整潔。5) 應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成所有的設(shè)計(jì)任務(wù)。6) 如果條件允許， 應(yīng)對(duì)自己的設(shè)計(jì)線路進(jìn)行試驗(yàn)論證，考慮進(jìn)一步改進(jìn)的可能性。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容與任務(wù)1、針對(duì)設(shè)計(jì)題目及具體的生產(chǎn)設(shè)備及工藝，擬訂設(shè)計(jì)方案。2、根據(jù)具體的生產(chǎn)設(shè)備及工藝?yán)L制系統(tǒng)工藝圖，并加以詳細(xì)的工藝說(shuō)明。3、根據(jù)具體的生產(chǎn)設(shè)備及工藝的電氣設(shè)備及其動(dòng)作繪制系統(tǒng)電氣原理圖，并加以詳細(xì)的說(shuō)明。4、根據(jù)系統(tǒng)的要求，對(duì)PLC軟、硬件以及外圍IO 設(shè)備進(jìn)行選擇。5、擬定系統(tǒng) PLC軟件設(shè)計(jì)的思想，繪制主要的程序流程圖，

6、并加以詳細(xì)的說(shuō)明。6、進(jìn)行具體的程序設(shè)計(jì)并進(jìn)行模擬調(diào)試。7、對(duì) PLC系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、運(yùn)行及維護(hù)進(jìn)行必要的說(shuō)明。8、按照課程設(shè)計(jì)論文的具體要求進(jìn)行內(nèi)容補(bǔ)充和排版。課程設(shè)計(jì)要求是以設(shè)計(jì)任務(wù)書的形式表達(dá)，設(shè)計(jì)任務(wù)書一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：1) 設(shè)備的名稱、用途、基本結(jié)構(gòu)、動(dòng)作原理以及工藝過(guò)程的簡(jiǎn)要介紹。2) 拖動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作順序、各動(dòng)作要求和控制要求。3) 聯(lián)鎖、保護(hù)要求。4) 照明、指示、報(bào)警等輔助要求。5) 應(yīng)繪制的圖樣。6) 說(shuō)明書要求。原理設(shè)計(jì)的中心任務(wù)是繪制電氣原理圖和選用電器元件。工藝設(shè)計(jì)的目的是為了得到電氣設(shè)備制造過(guò)程中需要的施工圖樣。圖樣的類型、數(shù)量較多，設(shè)計(jì)中主要以電氣設(shè)備

7、總體配置圖、電器板元器件布置圖、控制面板布置圖、接線圖、電氣箱以及主要加工零件（電器安裝底板、控制面板等）為練習(xí)對(duì)象。對(duì)于每位設(shè)計(jì)者只需完成其中一部分。原理圖及工藝圖樣均應(yīng)按要求繪制，元器件布置圖應(yīng)標(biāo)注總體尺寸、安裝尺寸和相對(duì)位置尺寸。接線圖的編號(hào)應(yīng)與原理圖一致，要標(biāo)注組件所有進(jìn)出線編號(hào)、配線規(guī)格、進(jìn)出線的連接方式（采用端子板或接插板）。四、設(shè)計(jì)方法在接到設(shè)計(jì)任務(wù)書后，按原理設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)兩方面進(jìn)行。1原理圖設(shè)計(jì)的步驟1) 根據(jù)要求擬定設(shè)計(jì)任務(wù)。2) 根據(jù)拖動(dòng)要求設(shè)計(jì)主電路。在繪制主電路時(shí)，可考慮以下幾個(gè)方面： 每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的控制方式，應(yīng)根據(jù)其容量及拖動(dòng)負(fù)載性質(zhì)考慮其起動(dòng)要求，選擇適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)線路

8、。對(duì)于容量?。?7.5kW 以下）、起動(dòng)負(fù)載不大的電動(dòng)機(jī)，可采用直接起動(dòng)；對(duì)于大容量電動(dòng)機(jī)應(yīng)采用降壓起動(dòng)。 根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求決定轉(zhuǎn)向控制。 根據(jù)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的工作制，決定是否需要設(shè)置過(guò)載保護(hù)或過(guò)電流控制措施。 根據(jù)拖動(dòng)負(fù)載及工藝要求決定停車時(shí)是否需要制動(dòng)控制，并決定采用何種控制方式。 設(shè)置短路保護(hù)及其他必要的電氣保護(hù)。 考慮其他特殊要求：調(diào)速要求、主電路參數(shù)測(cè)量、信號(hào)檢測(cè)等。3) 根據(jù)主電路的控制要求設(shè)計(jì)控制回路，其設(shè)計(jì)方法是： 正確選擇控制電路電壓種類及大小。 根據(jù)每臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速、制動(dòng)及保護(hù)要求依次繪制各控制環(huán)節(jié)（基本單元控制線路）。 設(shè)置必要的聯(lián)鎖（包括同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)各動(dòng)作之間以及各

9、臺(tái)電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)作聯(lián)鎖）。 設(shè)置短路保護(hù)以及設(shè)計(jì)任務(wù)書中要求的位置保護(hù)（如極限位、越位、相對(duì)位置保護(hù)）、電壓保護(hù)、電流保護(hù)和各種物理量保護(hù)（溫度、壓力、流量等）。 根據(jù)拖動(dòng)要求，設(shè)計(jì)特殊要求控制環(huán)節(jié)，如自動(dòng)抬刀、變速與自動(dòng)循環(huán)、工藝參數(shù)測(cè)量等控制。 按需要設(shè)置應(yīng)急操作。4) 根據(jù)照明、指示、報(bào)警等要求沒計(jì)輔助電路。5) 總體檢查、修改、補(bǔ)充及完善。主要內(nèi)容包括： 校核各種動(dòng)作控制是否滿足要求，是否有矛盾或遺漏。 檢查接觸器、繼電器、主令電器的觸點(diǎn)使用是否合理，是否超過(guò)電器元器件允許的數(shù)量。 檢查聯(lián)鎖要求能否實(shí)現(xiàn)。 檢查各種保護(hù)能否實(shí)現(xiàn)。 檢查發(fā)生誤操作所引起的后果與防范措施。6) 進(jìn)行必要的參

10、數(shù)計(jì)算。7) 正確、合理地選擇各電器元器件，按規(guī)定格式編制元件目錄表。8) 根據(jù)完善后的設(shè)計(jì)草圖，按電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)繪制電氣原理線路圖，按電氣技術(shù)中的項(xiàng)目代號(hào)要求標(biāo)注器件的項(xiàng)目代號(hào)，按絕緣導(dǎo)線的標(biāo)記的要求對(duì)線路進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。2工藝設(shè)計(jì)步驟1) 根據(jù)電氣設(shè)備的總體配置及電器元件的分布狀況和操作要求劃分電器組件，繪制電氣控制系統(tǒng)的總裝配圖和接線圖。2) 根據(jù)電器元器件的型號(hào)、外形尺寸、 安裝尺寸繪制每一組件的元件布置圖（如電器安裝板、控制面板、電源、放大器等）。3) 根據(jù)元器件布置圖及電氣原理編號(hào)繪制組件接線圖，統(tǒng)計(jì)組件進(jìn)出線的數(shù)量、編號(hào)以及各組件之間的連接方式。4) 繪制并修改工藝設(shè)計(jì)草圖后，使可按

11、機(jī)械、電氣制圖要求繪制工程圖。最后按設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)結(jié)果編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書及使用說(shuō)明書。五、課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排：課程設(shè)計(jì)時(shí)間共計(jì)2 周，具體時(shí)間安排如下表：序內(nèi)容時(shí)間號(hào)1課程設(shè)計(jì)總體安排及學(xué)生分組，及設(shè)計(jì)題目的分配1 天2相關(guān)系統(tǒng)及設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)參觀、學(xué)習(xí)2 天3整理參觀、學(xué)習(xí)資料并擬訂初步的設(shè)計(jì)方案2 天繪制系統(tǒng)工藝圖、電氣原理圖及主程序流程圖，進(jìn)行PLC 程序設(shè)計(jì)45 天與上機(jī)模擬調(diào)試。5整理資料，文字錄入，圖形繪制，上交課程設(shè)計(jì)報(bào)告。4 天六、課程設(shè)計(jì)的設(shè)備及耗材：1、 PLC實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)裝置。2、計(jì)算機(jī)3、電動(dòng)機(jī)4、 PLC外圍電路耗材。七、課程設(shè)計(jì)的成績(jī)?cè)u(píng)定：課程設(shè)計(jì)成績(jī)的綜合評(píng)定主要由以下幾個(gè)方面

12、組成：1、課程設(shè)計(jì)過(guò)程，包括日常管理和具體的設(shè)計(jì)能力；2、課程設(shè)計(jì)報(bào)告的質(zhì)量，包括文章結(jié)構(gòu)、技術(shù)內(nèi)容、繪圖及文筆等。3、課程設(shè)計(jì)答辯的情況，包括自述情況及回答問題情況。八、說(shuō)明1、在設(shè)計(jì)過(guò)程中，可適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用圖書館的相關(guān)資料及網(wǎng)絡(luò)資源。2、論文中的圖形繪制，使用的軟件不限。參考選題一、四層電梯自動(dòng)控制1控制要求1) 采用PLC構(gòu)成四層簡(jiǎn)易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、 下行由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。 一層有上升呼叫按鈕SB11 和指示燈H11，二層有上升呼叫按鈕SB21 和指示燈H21以及下降呼叫按鈕SB22 和指示燈H22，三層有上升呼叫按鈕SB31 和指示燈H31以及

13、下降呼叫按鈕SB32 和指示燈H32 ，四層有下降呼叫按鈕SB41 和指示燈H41 。一至四層有到位行程開關(guān)ST1 ST4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕SB1 SB4 和指示燈H1 H4；電梯開門和關(guān)門按鈕SB5 和 SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過(guò)電磁鐵YA1和YA2控制，關(guān)門到位由行程開關(guān)ST5檢測(cè)。此外還有電梯載重超限檢測(cè)壓力繼電器KP 以及故障報(bào)警電鈴HA ?？刂菩盘?hào)說(shuō)明如表 11-4 所示。表 11-4四層電梯控制信號(hào)說(shuō)明輸 入輸 出文字符說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明號(hào)SB1電梯內(nèi)一層按鈕H1電梯內(nèi)一層按鈕指示燈SB2電梯內(nèi)二層按鈕H2電梯內(nèi)二層按鈕指示燈SB3電梯內(nèi)三層按鈕H3電梯內(nèi)三層按鈕指示

14、燈SB4電梯內(nèi)四層按鈕H4電梯內(nèi)四層按鈕指示燈SB11一層上升呼叫按鈕H11一層上升呼叫按鈕指示燈SB21二層上升呼叫按鈕H21二層上升呼叫按鈕指示燈SB22二層下降呼叫按鈕H22二層下降呼叫按鈕指示燈SB31三層上升呼叫按鈕H31三層上升呼叫按鈕指示燈SB32三層下降呼叫按鈕H32三層下降呼叫按鈕指示燈SB41四層下降呼叫按鈕H41四層下降呼叫按鈕指示燈SB5電梯開門按鈕KM1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)接觸器SB6電梯關(guān)門按鈕KM2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)接觸器SB7檢修開關(guān)YA1電梯開門電磁鐵ST1電梯一層到位限位開關(guān)YA2電梯關(guān)門電磁鐵ST2電梯二層到位限位開關(guān)HA電梯故障報(bào)警電鈴ST3電梯三層到位限位開關(guān)ST4電梯

15、四層到位限位開關(guān)ST5電梯關(guān)門到位限位開關(guān)SP電梯載重超限檢測(cè)FR電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)熱繼電器2) 樓層呼叫按鈕及電梯內(nèi)按鈕按下，電梯未達(dá)到相應(yīng)樓層或未得到相應(yīng)的響應(yīng)時(shí)，相應(yīng)指示燈一直接通指示。3) 電梯運(yùn)行時(shí)，電梯開門與關(guān)門按鈕不起作用，電梯到達(dá)停在各樓層時(shí)，電梯開門與關(guān)門動(dòng)作可由電梯開門與關(guān)門按鈕控制，也可延時(shí)控制， 但檢測(cè)到電梯超重時(shí)，電梯門不能關(guān)閉，并由報(bào)警電鈴發(fā)出報(bào)警信號(hào)。4) 電梯最大運(yùn)行區(qū)間為三層距離， 若一次運(yùn)行時(shí)間超過(guò) 30s，則電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)， 并由 HA 報(bào)警。5) 檢修開關(guān) SB7 接通時(shí)，電梯下行停在一層位置，進(jìn)行檢修，其他所有動(dòng)作均不相應(yīng)。6) 電梯拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制電路有各種常

16、規(guī)電氣保護(hù)，如短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、正反轉(zhuǎn)互鎖等。7) 相關(guān)參數(shù)： 拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M ： 5.5kW ， AC380V ， 11.6A， 1440rmin 。 指示燈 H ： 0.25W ， DC24V 。 電鈴 HA ： 8W ，AC220V 。 電磁鐵 YA ：100mA ，AC220V 。2設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及 PLC硬件配置電路。2) 分析電梯所有可能運(yùn)行的方式， 并依此編制電梯運(yùn)行 PLC 控制程序， 有條件可以利用電梯模型或模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明。 基于 PLC 的電梯電

17、氣控制系統(tǒng)電路圖。 PLC 控制程序（梯形圖和指令表） 。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊(cè)。 其他需要說(shuō)明的問題，例如操作說(shuō)明書、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。二、十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的交通信號(hào)燈控制1控制要求采用PLC構(gòu)成十字路口帶倒計(jì)時(shí)顯示的南北向和東西向交通信號(hào)燈的電氣控制。系統(tǒng)上電后，交通指揮信號(hào)控制系統(tǒng)由由一個(gè)3 位轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1 控制。 SA1 手柄指向左45o時(shí)，接點(diǎn) SA1-1 接通，交通指揮系統(tǒng)開始按常規(guī)正常控制功能工作，按照如圖11-9 所示工作時(shí)序周而復(fù)始，循環(huán)往復(fù)工作。正常運(yùn)行時(shí)，南北向及東西

18、向均有兩位數(shù)碼管倒計(jì)時(shí)顯示牌同時(shí)顯示相應(yīng)的指示燈剩余時(shí)間值。SA1 手柄指向中間0o時(shí)，接點(diǎn)SA1-2 接通，交通指揮系統(tǒng)南北向綠燈常亮，東西向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示 99 不變。 SA1 手柄指向右45o時(shí)，接點(diǎn)SA1-3 接通，交通指揮系統(tǒng)東西向綠燈常亮，南北向紅燈常亮，數(shù)碼管顯示99 不變?？刂菩盘?hào)說(shuō)明見表11-5。南北綠燈南北黃燈南北紅燈東西綠燈東西黃燈東西紅燈T1：0.5sC1：3次T0 ： 25sT2：0.5sC0：3次T4 ： 25sT5 ： 0.5sT7 ：2sT3 ： 2sT6 ： 0.5s圖 11-9 十字路口交通燈正常工作時(shí)序表 11-5 十字路口交通燈控制信號(hào)說(shuō)明輸 入輸

19、 出文字符說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明號(hào)SA1-1交通燈正常工作控制開關(guān)H1南北向綠燈指示SA1-2南北向交通燈常綠控制開關(guān)H2南北向黃燈指示SA1-3東西向交通燈常綠控制開關(guān)H3南北向紅燈指示H4東西向綠燈指示H5東西向黃燈指示H6東西向紅燈指示H11南北向 2 位七段數(shù)碼顯示管H12東西向 2 位七段數(shù)碼顯示管2設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括PLC 硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求， 編制交通信號(hào)燈 PLC 控制程序， 有條件可以利用交通燈模型或模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明。 基于 PLC 的十字路口交通燈電氣控

20、制電路圖。 PLC 控制程序（梯形圖和指令表） 。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊(cè)。 其他需要說(shuō)明的問題，例如操作說(shuō)明書、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。三、旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)1設(shè)備概況旋轉(zhuǎn)式濾水器主要用于水力發(fā)電廠的生產(chǎn)用水過(guò)程中，對(duì)進(jìn)入水廠原水中2cm3以上的漂浮雜物進(jìn)行過(guò)濾除雜。該設(shè)備安裝在水處理車間的進(jìn)水管道入口處，根據(jù)生產(chǎn)用水量的實(shí)際需要， 既可單臺(tái)使用， 也可多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行。 旋轉(zhuǎn)式濾水器的基本工作原理是根據(jù)旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)水口、 出水口之間的水位壓力差來(lái)控制旋轉(zhuǎn)式濾水器的除雜排污。正常濾水過(guò)程： 由于旋

21、轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)水與出水口的水流正常， 產(chǎn)生的壓力差低于差壓控制器設(shè)定值，因此，差壓控制器內(nèi)微動(dòng)開關(guān)無(wú)動(dòng)作輸出，原水正常過(guò)濾。除雜排污過(guò)程： 由于旋轉(zhuǎn)式過(guò)濾器長(zhǎng)時(shí)間過(guò)濾原水， 勢(shì)必在濾水器內(nèi)的過(guò)濾孔中阻塞大量的水中漂浮物，使得進(jìn)水口的水壓大于出水口的水壓，出水量減少，進(jìn)、出水口產(chǎn)生的壓力差高于差壓控制器設(shè)定值，這時(shí)差壓控制器內(nèi)微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作輸出，常開觸點(diǎn)閉合， 接通控制系統(tǒng)進(jìn)行除雜排污。除雜排污后旋轉(zhuǎn)式濾水器又恢復(fù)正常濾水狀態(tài)，生產(chǎn)供水系統(tǒng)安全運(yùn)行。旋轉(zhuǎn)式濾水器控制框圖如圖11-11 所示。濾水器電動(dòng)機(jī)液壓泵電動(dòng)機(jī)差壓變送器示車器出水口停器感定時(shí)自控手動(dòng)控制顯警動(dòng)傳旋轉(zhuǎn)式濾水器障報(bào)驅(qū)力故壓壓超進(jìn)水口

22、電動(dòng)閥門控制器蝶閥排污出口圖 11-11旋轉(zhuǎn)式濾水器控制框圖2控制要求(1) 手動(dòng)調(diào)試和檢修SA1 手柄指向左 45o時(shí)，接點(diǎn) SA1-1 接通，通過(guò) SB1、SB2控制按鈕，手動(dòng)開關(guān)電動(dòng)閥，通過(guò)SB3、SB4 控制按鈕，手動(dòng)開關(guān)濾水器電動(dòng)機(jī)，以便于系統(tǒng)調(diào)試和檢修。(2) 人工除雜排污 SA1 手柄指向右 45o時(shí)，接點(diǎn) SA1-2 接通，人工起動(dòng)、停止旋轉(zhuǎn)式濾水器進(jìn)行除雜排污。(3) 定時(shí)自動(dòng)除雜排污： SA1 手柄回零位時(shí)，若原水中雜物較少，固體漂浮物也較少， 因此，水處理車間的旋轉(zhuǎn)式濾水器長(zhǎng)時(shí)間正常濾水，不能進(jìn)行差壓自動(dòng)除雜排污。由于旋轉(zhuǎn)式濾水器長(zhǎng)時(shí)間置于水中，各個(gè)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)銹蝕，影

23、響過(guò)濾和除雜排污或?qū)е滦D(zhuǎn)式濾水器損壞，因此，需要具有定時(shí)自動(dòng)除雜排污功能。(4) 差壓自動(dòng)除雜排污SA1 手柄回零位時(shí)，若濾水器進(jìn)、出水口產(chǎn)生的壓力差高于差壓控制器設(shè)定值時(shí)， 旋轉(zhuǎn)式濾水器自動(dòng)進(jìn)行除雜排污，直到濾水器進(jìn)、 出水口產(chǎn)生的壓力小于差壓控制器設(shè)定值時(shí)， 旋轉(zhuǎn)式濾水器自動(dòng)停止除雜排污， 恢復(fù)正常濾水狀態(tài)。(5) 超壓停機(jī) 旋轉(zhuǎn)式濾水器內(nèi)部的過(guò)濾孔被小顆粒雜物堵死無(wú)法排出，進(jìn)、出水口的壓力差較高， 雖然進(jìn)行了除雜排污， 但是進(jìn)、 出水口的壓力差仍然未能降到正常值，差壓控制器內(nèi)微動(dòng)開關(guān)長(zhǎng)時(shí)間動(dòng)作（ 8 10min ），需要立即停車，并發(fā)出聲光報(bào)警。(6) 計(jì)數(shù)功能 該設(shè)備不管進(jìn)行了哪種形

24、式的除雜排污，每次進(jìn)行除雜排污后都要有記錄，因此需要記錄除雜排污次數(shù)（5 位）。(7) 減速機(jī)潤(rùn)滑在旋轉(zhuǎn)式濾水器上裝有行星擺線針輪減速機(jī)，由輸油泵將油室中的潤(rùn)滑油源源地送入減速機(jī)，液壓泵拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)與濾水器電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)行。(8) 除雜排污閥門的電動(dòng)裝置內(nèi)設(shè)三相交流異步電動(dòng)機(jī)380V60W 、閥門限位開關(guān)和電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)，通過(guò)正、反相運(yùn)行實(shí)現(xiàn)開閥、關(guān)閥功能。(9) 其他 必要的電氣聯(lián)鎖與保護(hù)，受控對(duì)象運(yùn)行狀態(tài)顯示等。10) 相關(guān)參數(shù)1) 濾水器電動(dòng)機(jī)M1 ：Y 系列， AC380V ，1.5 kW ，6 極；液壓泵電動(dòng)機(jī)M2 ： Y系列， AC380V ，70W ，4 極；減速機(jī)4 極減速；電動(dòng)閥

25、電動(dòng)機(jī)M3 ：AC380V ，60W ，電動(dòng)閥自帶。2) 差壓變送器測(cè)量范圍： 0.3 0.8MPa 可調(diào)，電感性電接點(diǎn)輸出： AC220V ，1A。3) 指示燈 HL ： 10mA ， DC24V 。4) 電鈴 HA ： 8W ， AC220V 。11) 控制信號(hào)說(shuō)明見表 11-9。表 11-9 控制信號(hào)說(shuō)明輸入輸出文字符說(shuō) 明文字符號(hào)說(shuō) 明號(hào)SA1-1手動(dòng)控制轉(zhuǎn)換開關(guān)KM1開電動(dòng)閥接觸器SA1-2人工除雜排污控制轉(zhuǎn)換開關(guān)KM2關(guān)電動(dòng)閥接觸器SB1手動(dòng)開電動(dòng)閥按鈕KM3濾水器、液壓泵運(yùn)行接觸器SB2手動(dòng)關(guān)電動(dòng)閥按鈕HL1手動(dòng)控制指示燈SB3手動(dòng)開濾水器、液壓泵按鈕HL2人工除雜排污指示燈SB

26、4手動(dòng)關(guān)濾水器、液壓泵按鈕HL3定時(shí)自動(dòng)除雜排污指示燈KP差壓變送器信號(hào)HL4差壓自動(dòng)除雜排污指示燈KM1開電動(dòng)閥信號(hào)HL5故障指示燈KM2關(guān)電動(dòng)閥信號(hào)HL6開電動(dòng)閥指示燈KM3濾水器、液壓泵運(yùn)行信號(hào)HL7關(guān)電動(dòng)閥指示燈FR電動(dòng)機(jī)過(guò)載信號(hào)HL8濾水器、液壓泵運(yùn)行指示燈SQ1電動(dòng)閥打開限位開關(guān)HA報(bào)警電鈴SQ2電動(dòng)閥關(guān)閉限位開關(guān)H除雜排污次數(shù)顯示（ 5 位）3設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及PLC 硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求， 編制旋轉(zhuǎn)式濾水器控制 PLC 應(yīng)用程序， 有條件可以利用模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明

27、書，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明。 基于 PLC 的旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)電路圖。 PLC 控制程序（梯形圖和指令表） 。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊(cè)。 其他需要說(shuō)明的問題，例如操作說(shuō)明書、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。四四節(jié)傳送帶的模擬控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c控制要求用 PLC 構(gòu)成四節(jié)傳送帶控制系統(tǒng)1 控制要求起動(dòng)后，先起動(dòng)最末的皮帶機(jī)， 1s 后再依次起動(dòng)其它的皮帶機(jī)；停止時(shí)，先停止最初的皮帶機(jī)， 1s 后再依次停止其它的皮帶機(jī)；當(dāng)某條皮帶機(jī)發(fā)生故障時(shí)，該機(jī)及前面的應(yīng)立即停止，以后的每隔1s 順序停止；當(dāng)某條

28、皮帶機(jī)有重物時(shí)，該皮帶機(jī)前面的應(yīng)立即停止，該皮帶機(jī)運(yùn)行1s后停止，再1s 后接下去的一臺(tái)停止，依此類推2 IO 分配輸入輸出起動(dòng)按鈕：I0.0M1 ： Q0.1停止按鈕：I0.5M2 ： Q0.2負(fù)載或故障A ： I0.1M3 ： Q0.3負(fù)載或故障B： I0.2M4 ： Q0.4負(fù)載或故障C ： I0.3負(fù)載或故障D ： I0.4圖 6-1四節(jié)傳送帶控制示意圖3設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及PLC 硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求，編制旋轉(zhuǎn)式濾水器控制PLC 應(yīng)用程序， 有條件可以利用模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)

29、明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明。 基于 PLC 的旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)電路圖。 PLC 控制程序（梯形圖和指令表） 。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊(cè)。 其他需要說(shuō)明的問題，例如操作說(shuō)明書、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。五裝配流水線的模擬控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c控制要求用 PLC 構(gòu)成裝配流水線控制系統(tǒng)1 控制要求起動(dòng)后，按以下規(guī)律顯示：DEFGADEF G BDE FGC D E F GH D E FG A 循環(huán)， D、 E、 F、G 分別是用來(lái)傳送的， A 是操作 1， B 是操作 2， C 是操作 3， H

30、 是倉(cāng)庫(kù)。2 IO 分配輸入輸出起動(dòng)按鈕： I0.0A： Q0.0E： Q0.4復(fù)位按鈕： I0.1B： Q0.1F： Q0.5移位按鈕： I0.2C： Q0.2G： Q0.6D ： Q0.3H ： Q0.7圖 9-1裝配流水線控制示意圖3設(shè)計(jì)任務(wù)1) 根據(jù)控制要求，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)，包括主電路、控制電路及PLC 硬件配置電路。2) 根據(jù)控制要求， 編制旋轉(zhuǎn)式濾水器控制 PLC 應(yīng)用程序， 有條件可以利用模擬開關(guān)板調(diào)試程序，模擬運(yùn)行。3) 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，內(nèi)容包括： 設(shè)計(jì)過(guò)程和有關(guān)說(shuō)明。 基于 PLC 的旋轉(zhuǎn)式濾水器電氣控制系統(tǒng)電路圖。 PLC 控制程序（梯形圖和指令表

31、） 。 電器元器件的選擇和有關(guān)計(jì)算。 電氣設(shè)備明細(xì)表。 參考資料、參考書及參考手冊(cè)。 其他需要說(shuō)明的問題，例如操作說(shuō)明書、程序的調(diào)試過(guò)程、遇到的問題及解決方法、對(duì)課程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和建議等。六液體混合的模擬控制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c控制要求用 PLC 構(gòu)成液體混合控制系統(tǒng)1控制要求按下起動(dòng)按鈕， 電磁閥Y1 閉合，開始注入液體A, 按L2 表示液體到了L2的高度，停止注入液體A。同時(shí)電磁閥Y2 閉合，注入液體B，按L1 表示液體到了L1的高度，停止注入液體B，開啟攪拌機(jī)M，攪拌4s，停止攪拌。同時(shí)Y3 為ON，開始放出液體至液體高度為L(zhǎng)3，再經(jīng)2s停止放出液體。 同時(shí)液體A 注入。開始循環(huán)。 按停止按扭，所有操作都停止，須重新啟動(dòng)。2I O 分配輸入輸出起動(dòng)按鈕： I0.0Y1 ： Q