大工15秋《可編程控制器》大作業(yè)-三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制答案

網(wǎng)絡(luò)教育學院網(wǎng)絡(luò)教育學院《可編程控制器》大作業(yè)題 目：學習中心：層次：高中起點專科專業(yè)：年級：年 春/秋季學號：學生姓名：大工15秋《可編程控制器》大作業(yè)具體要求：作業(yè)內(nèi)容從以下五個題目中任選其一作答。正文格式作業(yè)正文內(nèi)容統(tǒng)一采用宋體，字號為小四，字數(shù)在2000字以上。作業(yè)提交（10M以內(nèi)完成的作業(yè)，點“上交”即可。如下圖所示。截止時間201639日。接上傳新文件，平臺會自動覆蓋原有文件。注意事項績以零分計！題目一：三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制1）首先對可編程序控制器PL）類、特點、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進行簡要介紹；選用西門子S7－200系列PLC正反轉(zhuǎn)控制的主電路和繼電器控制電路圖；對輸入輸出繼電器及其它編程元件的地址進行分配，畫出I/O口接線圖，列出PLC控制程序（梯形圖進行截圖，語句表可直接拷貝并對程序作出解釋；總結(jié)：需要說明的問題以及設(shè)計的心得體會。題目二：三相異步電動機的Y--△起動PLC控制1）首先對可編程序控制器PL）類、特點、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進行簡要介紹；選用西門子S7－200系列PLC對輸入輸出繼電器及其它編程元件的地址進行分配，畫出I/O口接線圖，列出PLC控制程序（梯形圖進行截圖，語句表可直接拷貝并對程序作出解釋；總結(jié)：需要說明的問題以及設(shè)計的心得體會。題目三：運料小車三位控制系統(tǒng)設(shè)計運料小車控制示意圖如下圖所示，小車在初始狀態(tài)時停在中間，限位開關(guān)I0.0為按下起動按鈕I0.3，小車開始右行，并按圖所示的順序運動，最后返回并停在初始位置。1）首先對可編程序控制器PL）類、特點、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進行簡要介紹；設(shè)計選用西門子S7－200系列PLC列出PLC（并對程序作出解釋；總結(jié)：需要說明的問題以及設(shè)計的心得體會。題目四：三層電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計1）首先對可編程序控制器PL）類、特點、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進行簡要介紹；設(shè)計選用西門子S7－200系列PLC，控制要求：①電梯內(nèi)設(shè)置樓運行方向指示與到達樓層數(shù)指示；③沒有呼叫信號時，電梯可停留在任一層。附加可選功能：增加變頻器實現(xiàn)電動機的速度控制。保護要求：系統(tǒng)需設(shè)短路保護、過載保護、失壓和欠壓保護、電機超速保護。對輸入輸出繼電器及其它編程元件的地址進行分配，畫出I/OPLC（表可直接拷貝）并對程序作出解釋；總結(jié)：需要說明的問題以及設(shè)計的心得體會。題目五：十字路口交通燈控制設(shè)計30s25s后熄滅，東西黃燈亮，黃燈亮2s25s2s東西紅燈滅，東西綠燈亮。依次循環(huán)。十字路口交通燈控制示意圖及時序圖如下圖所示。1）首先對可編程序控制器PL）的產(chǎn)生與發(fā)展、主要性能指標、分類、特點、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進行簡要介紹；S7－200PLCI/O口進行分配，列出PLC控制程序（梯形圖進行截圖，語句表可直接拷貝）出解釋；總結(jié)：需要說明的問題以及設(shè)計的心得體會。題目一：三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制可編程序控制器PLC的概況PLC的定義早期的可編程控制器是為了取代繼電器控制線路所以稱為可編程邏輯控制器，簡稱PLProgrammableLogicControlle。進入20世紀801632PLC，使得可編程邏輯控制器在概念、設(shè)ProgrammableController，簡稱為P。但是為了與個人計算機PPersonalr相區(qū)別，長將可編程控制器仍成為PLC。曾于11121987年頒布的可編程控制器的定義如下：“可編程邏輯控制器是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的一種數(shù)字運算操作的電子裝置，是帶有存儲器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行命令，進行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作，并通過數(shù)字式和模擬都應(yīng)按易于工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體、易于擴展其功能的原則設(shè)計。PLC的工作原理PLC實質(zhì)上是一種專用與工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相近，在結(jié)構(gòu)上分為固定式和組合式（模塊式）兩種，固定式PLCCPU板，I/O板，顯示面板，內(nèi)存塊，電源等，這些元素組合成一個不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPUI/O模塊，內(nèi)存模塊，電源模塊，底板或機架。這些模塊可以按照一定的規(guī)則組合配置。1所示。圖1.1PLC操作過程PLC輸入模塊的輸入信號狀態(tài)與傳感器信號相對應(yīng)，為傳感器信號經(jīng)過隔離和濾波后的有效信號。開關(guān)量輸入電路通過識別傳感器0、1電平，識別開關(guān)的通斷。CPU在每個掃描周期的開始掃描輸入模塊的信號狀態(tài)，并將其狀態(tài)送入到輸入映像寄存器區(qū)域；CPU根據(jù)用戶程序中的程序指令來處理傳感器信號，并將其處理的結(jié)果送到輸出映像寄存器?，F(xiàn)代的PLC雜一些。PLC輸出模塊具有一定的負載驅(qū)動能力，在額定負載以內(nèi)，直接和負載相連，可以驅(qū)動相應(yīng)的執(zhí)行器。在PLC處于運行狀態(tài)時，從內(nèi)部處理、通信操作、程序輸入、程序執(zhí)行、程序輸出，一直循環(huán)掃描工作。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為以下幾類：開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，可用它取代傳統(tǒng)的繼電器控制電路，實現(xiàn)邏輯控制、高爐上料、注塑機、印刷機、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。模擬量控制擬量。為了使PLC廠家生產(chǎn)有配套的A/DD/A轉(zhuǎn)換模塊，使PLC可用于模擬量控制。運動控制PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。從控制機構(gòu)配置來說，早期直接用開關(guān)量I/O機床、機械、機器人、電器等場合。過程控制這是對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。PLCPID控制時一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中常用的控制方法PID處理一般是運行專用的子程序。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信包含PLC之間的通信以及PLCPLC方便。PLC的發(fā)展趨勢1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司首先研制出第一臺符合要求的控制器，即可編程GE從美國、日本、歐洲普及到全世界。總的來說發(fā)展趨勢如下：向高速度、大容量方向發(fā)展為了提高PLCPLC速度和更大的儲存容量。向超大型、超小型兩個方向發(fā)展。以適應(yīng)不同類型的自動控制系統(tǒng)的需要。(3)PLC用的通信彼岸準，已構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統(tǒng)的可靠性PLC,PLC語言并存、互補與發(fā)展是PLC進步的一種趨勢。三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的特點與應(yīng)用三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的特點三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的主、控制電路主電路如圖2-1主電路接觸器、KM2、KM2,會造成主電路兩相短路。電路用FR實現(xiàn)過載保護。在各支路中輔加了制約觸頭。圖2-1三相異步電動機繼電器接觸器控制電路按鈕、接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路特點及應(yīng)用分析接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路如圖2-1,右部分是其控制電路,它由兩條啟動支路構(gòu)成,且在對方支路中相互串聯(lián)上彼此的常閉輔助觸頭,使一接觸器線圈得電吸合后另一個接觸器因所串聯(lián)的常閉輔助觸頭斷,保證了KM1,KM2,從而可靠地避免了兩相電源短路,,各觸頭斷開恢復原狀解除聯(lián)鎖,,電動機才能反轉(zhuǎn)。按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路2-1,SB1SB2,用對應(yīng)的常閉觸頭,按下反轉(zhuǎn)相對于另一轉(zhuǎn)向按鈕即可,而不必先按停止按鈕,同時保證了兩個接觸器KM1、KM2,KM1,按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2,KM1線圈支路中SB2的常閉觸頭先斷開,使KM1線圈失電,其主觸頭、自鎖輔助觸頭斷開,電動機斷電但仍慣性運轉(zhuǎn)。SB2,,,電動機反轉(zhuǎn)。按鈕與接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路的應(yīng)用分析接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路適用于重載拖動的機床等不能或不需要由一個轉(zhuǎn)向立即換為另一個轉(zhuǎn)向的機械設(shè)備,以減小換相對設(shè)備的機械沖擊力和電機繞組受到的反接電流沖擊,起到保護設(shè)備,延長其使用壽命的作用。而按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路雖操作方便,但安全欠佳,不可靠。例如,當正轉(zhuǎn)接觸器KM1吸合后主觸頭發(fā)生熔焊或動鐵芯被雜物卡住等故障時,即使線圈失電,主觸頭也無法分開,這時若按下反轉(zhuǎn)按鈕,SB2,KM2得電動作,主觸頭閉合造成電源兩相短路。交流接觸器的正反轉(zhuǎn)自動控制線路工作過程及分析當通電以后，按下接通電動機開始正轉(zhuǎn)，同時KM1常開開關(guān)閉合，實現(xiàn)自KT1開始計時，30秒后，KT1的常開開關(guān)閉合，KM2吸合，KM2停止工作，KM1常開開30的常開閉合，KM2的正反轉(zhuǎn)。達到延時停車的控制。其操作簡便、安全易于控制。PLC的選擇PLC高性能小型可編程控制器，具有較高的性價比，應(yīng)用廣泛。它不僅具備了以往的小型PLC盡可能使安裝空間最小化，并實現(xiàn)了具有2點-7點輸入輸出點數(shù)的彈性構(gòu)成，為了節(jié)省節(jié)點的個數(shù)，它們采用整體式和模塊式相s7-200系列的PLC適合本次實驗的要求圖2-2交流接觸器的正反轉(zhuǎn)自動控制線路輸入輸出定義根據(jù)對控制任務(wù)的分析，我們將輸入輸出定義如下表2.1所示:起動按鈕SB1接于輸入繼電器I0.0端，反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2,接于輸入繼電器I0.1止按鈕SB3接于輸入繼電器I0.2端硬件名稱啟動按鈕停止按鈕反轉(zhuǎn)按鈕正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器硬件符號名稱 SB1硬件名稱啟動按鈕停止按鈕反轉(zhuǎn)按鈕正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器硬件符號名稱 SB1SB3SB2KM1KM2對應(yīng)地址I0.0I0.2I0.1Q0.0Q0.1輸出端的電源為交流220V。輸入輸出接線圖三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的控制要求，