plc課設(shè) 河北建筑工程學(xué)院

1、河北建筑工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程名稱(chēng)： 電氣與PLC控制 系： 電氣工程系 專(zhuān) 業(yè)： 建筑電氣與智能化 班 級(jí)： 104 學(xué) 號(hào)： 20103184 學(xué)生： 指導(dǎo)教師： 范永勝 職 稱(chēng)： 教授 2013年3月8日 目 錄第一章 正反間歇控制電路介紹31.1電氣控制原理圖31.2控制工作原理4第二章 PLC控制改良52.1系統(tǒng)改造的現(xiàn)實(shí)意義52.2系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)的分析與選定62.3 PLC選型與點(diǎn)的分配62.4梯形圖程序7第三章 電氣原件選型及配置連接83.1元器件型號(hào)的選擇83.2系統(tǒng)主電路和PLC接線圖及其它電氣原理圖的設(shè)計(jì)83.3電器元件布置圖93.4電氣安裝接線圖的設(shè)計(jì)10第四章 總結(jié)

2、104.1心得體會(huì)104.2參考資料11一正反間歇控制電路介紹1電氣控制電路原理圖 圖1-12控制工作原理 正反間歇控制電路有主電機(jī)M1與油泵電機(jī)M2拖動(dòng)，實(shí)現(xiàn)正反雙向運(yùn)行以及自動(dòng)停止功能。按下SB1鍵線圈KM1得電吸并自鎖，油泵電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。油泵電機(jī)啟動(dòng)后可選擇主電機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向，選擇SB3鍵閉合時(shí)，線圈KM2得電，KM2-1自鎖，機(jī)械正向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)SQ1處時(shí)，SQ1常閉斷開(kāi)，KM2線圈斷電，停止前進(jìn)，SQ1常開(kāi)閉合，定時(shí)器KT1得電，計(jì)時(shí)開(kāi)始，時(shí)間到輔助觸點(diǎn)KT1-1吸合，線圈KM3得電，KM3-1自鎖，開(kāi)始反向運(yùn)行，到達(dá)SQ3處時(shí)，SQ3常閉斷開(kāi)，線圈KM3斷電，停止前進(jìn)，SQ3常開(kāi)閉合，

3、定時(shí)器KT2得電，計(jì)時(shí)開(kāi)始，時(shí)間到KT2-1閉合，KM2線圈得電并自鎖，正向前進(jìn)；選擇SB4鍵閉合時(shí)，線圈KM3得電，KM3-1自鎖，機(jī)械反向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)SQ3處時(shí)，SQ3常閉斷開(kāi)，KM3線圈斷電，停止前進(jìn)，SQ3常開(kāi)閉合，定時(shí)器KT2得電，計(jì)時(shí)開(kāi)始，時(shí)間到輔助觸點(diǎn)KT2-1吸合，線圈KM2得電，KM2-1自鎖，開(kāi)始正向運(yùn)行，到達(dá)SQ1處時(shí)，SQ1常閉斷開(kāi)，線圈KM2斷電，停止前進(jìn)，SQ1常開(kāi)閉合，定時(shí)器KT1得電，計(jì)時(shí)開(kāi)始，時(shí)間到KT1-1閉合，KM2線圈得電并自鎖，反向前進(jìn)。如果電機(jī)到達(dá)SQ1(或SQ3)處未能停止，運(yùn)行到SQ2(或SQ4時(shí)，SQ2或SQ4常閉斷開(kāi)，線圈斷電，電機(jī)停止。2 系

4、統(tǒng)PLC改良2.1 系統(tǒng)改造的現(xiàn)實(shí)意義目前PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于所有的工業(yè)部門(mén)，隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，PLC的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，發(fā)展也十分迅速，在工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中占有極其重要的地位。其主要優(yōu)點(diǎn)如下所示：1可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障。而PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，如在硬件方面采用了屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、隔離及模塊結(jié)構(gòu)等措施來(lái)增加PLC的可靠性；在軟件方面，設(shè)置了自診斷、警戒時(shí)鐘WDT、信息保護(hù)和恢復(fù)等措施；此外，PLC還采用周期掃描、集中采樣、集中輸出的工作方式，這些都極有效的提高了自身的抗

5、干擾能力，并可以直接用于有強(qiáng)烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，使PLC成為廣闊用戶公認(rèn)為最可靠的工業(yè)控制設(shè)備之一，被譽(yù)為“不會(huì)損壞的儀表”。2FP1系列PLC功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高FP1系列PLC內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能，除主機(jī)外還可增加I/O擴(kuò)展模塊、A/D模塊、D/A模塊等高功能模塊。它不僅具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順控等功能，還具有較強(qiáng)的中斷和子程序調(diào)用、凸輪控制、高速計(jì)數(shù)、字符打印及步進(jìn)等特殊功能。與相同功能的繼電器控制相比，具有很高的性能價(jià)格比。3硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)。PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬

6、件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組合成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。硬件配置確定后，可以通過(guò)修改用戶程序，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化。4編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)目前，梯形圖是使用最多的PLC的編程語(yǔ)言，其電路符號(hào)和表達(dá)式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術(shù)人員只要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序。5系統(tǒng)的設(shè)計(jì)安裝調(diào)試工作量少PLC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(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。同時(shí)PLC的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，輸入信號(hào)用小開(kāi)關(guān)來(lái)模擬，通過(guò)PLC上的發(fā)

7、光二極管可觀察輸出信號(hào)的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)調(diào)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題一般通過(guò)修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調(diào)試時(shí)間比繼電器系統(tǒng)少得多。6體積小，重量輕，能耗低由于半導(dǎo)體集成電路的應(yīng)用，PLC的體積相對(duì)很小，一臺(tái)收音機(jī)大小的PLC具有相當(dāng)于三個(gè)1.8m高的繼電器柜的功能，節(jié)省電能達(dá)50%以上。例如，日本松下電工社的FP0系列機(jī)型小巧精致，一個(gè)控制單元只有25mm寬，高度為90mm，長(zhǎng)為60mm，甚至擴(kuò)充至I/O口為128點(diǎn)，總寬度也只有105mm。2.2 系統(tǒng)輸入輸出點(diǎn)的分析與選定根據(jù)電氣原理圖統(tǒng)計(jì)PLC的輸入和輸出信號(hào)及其信號(hào)的性質(zhì)：1 輸入信號(hào)：主電動(dòng)機(jī)M1正向停止限位開(kāi)關(guān)SQ1

8、. SQ2主電動(dòng)機(jī)M1正向啟動(dòng)按鈕SB3. 主電動(dòng)機(jī)M1反向停止限位開(kāi)關(guān)SQ3. SQ4主電動(dòng)機(jī)M1反向啟動(dòng)按鈕SB4. 主電動(dòng)機(jī)M1熱繼電器FR1 油泵電動(dòng)機(jī)M2及控制電路停止按鈕SB0油泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)按鈕SB5冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2熱繼電器FR22輸出信號(hào)：主電動(dòng)機(jī)M1正向接觸器KM2,主電動(dòng)機(jī)M1反向接觸器KM3,冷卻泵電動(dòng)機(jī)接觸器KM1,正轉(zhuǎn)指示燈L1，反轉(zhuǎn)指示燈L2，油泵供油指示燈L3上述信號(hào)均屬開(kāi)關(guān)量，交流電壓量，電壓大小可見(jiàn)于電氣控制原理圖。2.3 PLC選型與點(diǎn)的分配 本設(shè)計(jì)采用日本松下電工公司的小型PLC產(chǎn)品C24進(jìn)行改造。如表所示，為PLC改造I/O分配圖。表1-1輸入信號(hào)輸出

9、信號(hào)名稱(chēng)代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)名稱(chēng)代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)主電動(dòng)機(jī)M1正向限位停止按鈕 SQ1, SQ2X6X7主軸電動(dòng)機(jī)M1正向接觸器KM2Y0主軸電動(dòng)機(jī)M1正向啟動(dòng)按鈕 SB3X5主軸電動(dòng)機(jī)M1反向接觸器KM3Y1主電機(jī)M1反向限位停止按鈕 SQ3, SQ4X9X10油泵電動(dòng)機(jī)M2接觸器KM1Y2主電機(jī)M1反向啟動(dòng)按鈕 SB4X8正轉(zhuǎn)指示燈L1Y3主軸電動(dòng)機(jī)M1熱繼電器 FR1X3反轉(zhuǎn)指示燈L2Y4油泵電動(dòng)機(jī)M2停止按鈕 SB0X0油泵指示燈L3Y5油泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)按鈕 SB1X2油泵電動(dòng)機(jī)M2熱繼電器 FR2X1主軸電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)按鈕 SB2X42.4梯形圖程序第三章 電氣原件選型及配置連接3.1元器件型

10、號(hào)的選擇文字符號(hào)名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格M1主電機(jī)JO2-72-410Kw,1470r/minM2油泵電動(dòng)機(jī)JCB-221.5KwKM1，KM2，KM3交流接觸器CJ0-7575A,線圈電壓127VKR1，KR2熱繼電器TK-E02R-C10A,線圈電壓127VFU1，F(xiàn)U2，F(xiàn)U3，熔斷器RM1-100QF斷路器3VU16SQ1,SQ2主電動(dòng)機(jī)反停止行程開(kāi)關(guān)SQ3,SQ4主電動(dòng)機(jī)正停止行程開(kāi)關(guān)SB3主電機(jī)正啟動(dòng)按鈕LA8-1SB4主電機(jī)反啟動(dòng)按鈕LA8-1SB0油泵電機(jī)停止按鈕LA8-1SB1油泵電機(jī)啟動(dòng)按鈕LA8-1表1-23.2系統(tǒng)主電路和PLC接線圖及其它電氣原理圖的設(shè)計(jì)1系統(tǒng)主電路 圖1-22PLC接線圖3.3電器元件布置圖3.4電氣安裝接線圖的設(shè)計(jì)第四章 總結(jié)4.1心得體會(huì) 此次課程設(shè)計(jì)，我們分組設(shè)計(jì)不同型號(hào)不同品牌的PLC，我們分到的是與課本上所學(xué)不同的松下PLC。這給我們的設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的難度，我們通過(guò)查找資料自學(xué)了松下PLC，發(fā)現(xiàn)其原理與三菱基本相同，只是某些技術(shù)細(xì)節(jié)上有些差異。通過(guò)我們的努力，基本學(xué)會(huì)了PLC設(shè)計(jì)的步聚和基本使用方法。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐，我們將課本上所學(xué)理論性的知識(shí)，應(yīng)用到了實(shí)