机电传动控制.docx
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机电传动控制
《机电传动控制》
课程设计说明书
院系班级
姓名
学号
指导老师
目录
一、课程设计的内容及目的3
1.1课程设计的内容:
3
1.2课程设计的目的：
3
二、系统总体方案设计4
2.1控制要求的分析4
2.2系统硬件配置及组成原理4
2.3系统变量定义及分配表5
2.4系统可靠性设计6
三、控制系统设计7
3.1原理图7
3.2控制电路8
3.3PLC程序设计（选做）9
3.4元件选型9
四小结（设计心得）9
一、课程设计的内容及目的
1.1课程设计的内容:
有一运输系统有四条运输带顺序相连而成,分别用电动机M1、M2、M3、M4拖动。
当按下启动按钮后，M4先启动，经4S，S3启动，再过4S，M2启动，再过4S，M1启动。
当按下停止按钮时，电动机的停止顺序与启动相反，间隔时间仍为4S。
当运输机电动机过载时，运输带即前面运输立即停止，而后面的运输带运完料后停止。
例如，M2电机过载，M1、M2立即停止，经过4S,M3停止，再经过4s,M4停止。
每一台电动机M1、M2、M3、M4都要求有点动。
驱动部分如下：
动力分配
功率
5．0KW（M1）
3KW（M2）
1．5KW（M3、M4）
型号
Y100L2-4
Y100L2-4
Y90L2-4
台数
1
1
2
1.2课程设计的目的：
1、掌握可编程控制器硬件电路的设计方法。
2、掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
3、掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法
4、将PLC课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和具体案例设计结合起来。
5、提高独立分析问题、解决问题的能力，为走上社会做好铺垫。
二、系统总体方案设计
2.1控制要求的分析
（1）整个运输系统的连续启动必须满足一定的顺序，且每个电机启动都有一定的时间延后，要求我们先必须先从M4启动，而且还需要用到时间继电器来实现其他三个电机的依次启动。
（2）整个系统的断开是有先后顺序的，我们同样需要时间继电器来实现每个电机关闭时的延后动作。
（3）每个电机有过载保护，这就需要我们用过载保护开关，当电机过载时，开关就马上断开。
（4）当某个电机过载，其前面电机必须停止，后面电机按设定时间工作，同样我们需要用到时间继电器。
（5）每个电机的点动启动方法必须与连动分离开，任何一个电机的启动不可影响其他电机的运行状态。
2.2系统硬件配置及组成原理
硬件：
（1）可编程控制器1台（FX1N-24MR）
（2）手持编程器或计算机1台
（3）连接导线若干
运输系统专用机床根据工作要求不同，主要进行点动，延时启动、停止，连动等不同控制，该设计要求把对机床的上述控制采用PLC控制来实现，使系统的性能更完善。
结构原理框图
2.3系统变量定义及分配表
现场原件
内部继电器地址
说明
输
入
SB1
X000
启动按钮
SB2
X001
停止按钮
SB3
X002
M4点动开关
SB4
X003
M3点动开关
SB5
X004
M2点动开关
SB6
X005
M1点动开关
FR1
X006
M4过载保护
FR2
X007
M3过载保护
FR3
X008
M2过载保护
FR4
X009
M1过载保护
输
出
KM1
Y001
M1接触器
KM2
Y002
M2接触器
KM3
Y003
M3接触器
KM4
Y004
M4接触器
.4系统可靠性设计
（1）所有的I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与PLC内部电路之间电气上隔离。
（2）各输入端均采用R-C滤波器，其滤波时间常数一般为10~20ms。
（3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。
（4）采用性能优良的开关电源。
（5）对采用的器件进行严格的筛选。
（6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软、硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩大。
（7）大型PLC还可以采用由双CPU构成冗余系统或有三CPU构成表决系统,使可靠性更进一步提高。
三、控制系统设计
3.1原理图
3.2控制电路
3.3PLC程序设计
按下启动按钮SB1，电机M4启动并启动4s定时器T1,T1定时结束后，电机M3启动并启动4s定时器T2,T2定时结束后，电机M2启动并启动4s定时器T3,T3定时结束后电机M1启动。
按下停止按钮SB2，电机M1立即停止并启动4s定时器T4,T4定时结束后，电机M2停止并启动4s定时器T5,T5定时结束后，电机M3停止并启动4s定时器T6,T6定时结束后电机M4停止。
电机M1发生过载时，X006发出过载断开信号，电机立即停止并启动4s定时器T9，T9定时结束后，电机M2立即停止并启动4s定时器T8，T8定时结束后，电机M3立即停止并启动4s定时器T7，T7定时结束后，电机M4立即停止。
电机M2发生过载时，X007发出过载断开信号，电机M1和M2立即停止并启动4s定时器T8，T8定时结束后，电机M3立即停止并启动4s定时器T7，T7定时结束后，电机M4立即停止。
电机M1发生过载时，X008发出过载断开信号，电机M1、M2和M3均立即停止并启动4s定时器T7，T7定时结束后，电机M4立即停止。
电机M1发生过载时，X009发出过载断开信号，电机M1、M2、M3和M4均立即停止。
按下M1点动按钮SB3，X005由“0”变为“1”，M1立即启动。
中间继电器M02得电，而Y001取反码为“0”，此时时间继电器T9没接通，没有进入工作状态，其他电机不受影响。
按下M2点动按钮SB4，X004由“0”变为“1”，M2立即启动。
中间继电器M01得电，而Y002取反码为“0”，此时时间继电器T8没接通，没有进入工作状态，其他电机不受影响。
按下M3点动按钮SB5，X003由“0”变为“1”，M3立即启动。
中间继电器M00得电，而Y003取反码为“0”，此时时间继电器T7没接通，没有进入工作状态，其他电机不受影响。
按下M4点动按钮SB6，X002由“0”变为“1”，M4立即启动。
而X002取反码为“0”，此时YO03没接通，没有进入工作状态，则其他电机不受影响。
3.4元件选型
PLC类型：
系统设计要求有10个输入，4个输出，直流供电电源24VDC，故选择PLC类型为FX1N—24MR，输入点14,10点继电器输出。
接触器类型：
NC3-09交流接触器（以下简称接触器），主要用于交流50Hz（或60Hz），额定工作电压至380V的电力系统中接通和分断电路。
并与适当的热继电器或电子式保护装置组合成电动机起动器，以保护可能发生过载的电路。
断路器类型：
NM6（S）-125该系列断路器适用于交流50Hz，的护线路及电源和用电设备免受过载、短路和欠电压故障的损坏，同时也能作为电动机的不频繁起动。
按钮类型：
SB1、SB2为常开按钮，选用NP2-8L31型号按钮。
SB3-SB4为点动，选用NP6-11D
自复式平钮。
四小结（设计心得）
经过这次的课程设计让我对PLC有了更加深入的了解，充实了自己。
这次的课程设计让我知道以后在工作中遇到的难题怎样去面对。
在课程设计收尾之际，我更深刻的认识到了学习的重要性！
困扰我们的许多客观因素是不可避免的，但我们也还是要清楚的认识到自身的不足，书本知识与实际运用还有很大的差距，这是我们在以后工作中要不断学习和改进的，就要像我们这次课程设计一样，不断的了解、自学、掌握、直至运用。
和学别的学科一样，在学完PLC理论课程后我们做了课程设计，此次设计以分组的方式进行，每组有一个题目。
我们做的是运输专用机床PLC控制设计。
由于平时大家都是学理论，没有过实际开发设计的经验，拿到的时候都不知道怎么做。
但通过各方面的查资料并学习。
我们基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。
分组工作的方式给了我与同学合作的机会，提高了与人合作的意识与能力。
通过这次设计实践。
我学会了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，在没有做实践设计以前，我们对知道的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候，问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解得到加强，看到了实践与理论的差距。
通过合作，我们的合作意识得到加强。
合作能力得到提高。
上大学后，很多同学都没有过深入的交流，在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人互责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。
在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。
能过比较选出最好的方案。
在这过程也提高了我们的表过能力。
通过此次课设，让我了解了PLC梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。
有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。
在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。
在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。
做事要学思结合。
通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关PLC方面的知识，以前我只知道一些书面上的知识。
但通过这次课程设计，我懂得了PLC的具体设计原理及应用。
在设计过程中暴露出了以前在这方面的知识欠缺和经验不足。
但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于弥补了这个缺憾。
实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再仅仅局限于书本，更要明白其真正含义。
在课程设计过程中，我逐渐地理解了PLC控制系统的原理，构造，器件选择及实践应用。
这在平时上课时是学不到的。
并通过不断发现错误，并且改正，来获取知识，使自己能力提高。
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