三相异步电动机降压启动与能耗制动plc控制Word文档格式.docx
《三相异步电动机降压启动与能耗制动plc控制Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《三相异步电动机降压启动与能耗制动plc控制Word文档格式.docx（30页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
1.1实验目的
1.了解实验线路中各个设备和元器件的结构，工作原理及使用方法。
2.通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。
3.掌握三相异步电动机正反转控制线路的工作原理和接线方法。
4.熟悉线路故漳的分析及排除故障的方法。
1.2实验设备
1、FX2N系列可编程序控制器主机；
2、计算机一台；
3、编程软件SWOPC-FXGP;
4、电机一台；
继电器4个导线若干。
1.3设计要求
按下按钮SB1电机启动，经过五秒后给电机断电两秒，之后电机自行启动并转向发生变化，按此过程循环，再按一下按钮SB1，电机停止运行。
1.4设计思想
要想实现三项异步电机的正反转只需改变其任意的两项。
可以用PLC通过对继电器的控制来控制电机的转向。
例如，当PLC使控制正转的继电器的线圈通电，使得其常开触点接通，从而使得电路中的正传线路与电机接触，实现正转。
在电路换向和电机连接方式转换过程中，有可能产生的两个接触器瞬间同时工作引起安全隐患的问题，所以需要考虑在转换电机运行状态时，需要加入一定的时间，来确保避免此类事件的发生。
1.5硬件设计
通过对上述内容的分析，可以确定有一个输入，两个输出。
PLCI/O地址分配图
输入
X0
启停按钮
输出
Y0
正转
Y1
反转
表1-1PLCI/O地址分配表
1.6异步电机的主电路图
实验的主电路图如图1-1所示:
图1-1三相异步电机正反转控制实验
的主电路图
KM1是继电器1的常开触点，用来控制电机的正转；
KM2是继电器2的常开触点，用来控制电机的反转。
1.7程序设计
实验梯形图设计如下：
图1-2三相异步电动机正反转控制梯形图
1.8总结
电机正反转在工业的各个领域中平凡的出现,那么控制其方法也就有多种,例如常规继电器控制,PWM技术控制,PLC技术控制与他们进行比较有他自己的优势,采取PLC技术控制电机的正反转控制简单,可靠性高,价格低廉.
这里编写的电机控制子程序，可以直接移植于三相异步电机的类似控制场合，尤其用于一些小型的控制系统。
对于一些大型的控制系统中控制要求较多的电机控制，要考虑程序的全面性和可重复性，这样的程序实现就显得相对薄弱，可以设计一些更佳的程序来满足更高的要求。
2十字路口交通指示灯的PLC控制实验
2.1实验目的
1、了解实验线路中各个设备和元器件的结构，工作原理及使用方法。
2、通过对十字路口交通等信号控制系统的控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。
3、掌握十字路口交通等信号控制系统的控制的工作原理。
4、熟悉线路故漳的分析及排除故障的方法。
2.2实验设备
1、PLC实验板一块。
2、十字路口交通等试验模板一块
3、连接导线一套。
4、GXDEVELOPER软件
2.3实验内容
2.3.1控制要求
开关合上后，东西绿灯亮若干秒后闪三次灭；
黄灯亮若干秒后灭；
红灯亮若干秒；
然后绿灯亮，如此循环对应东西绿，黄灯亮时南北红灯亮，接着绿灯亮若干秒后闪三次灭；
黄灯亮若干秒后，红灯又亮，如此循环。
2.3.2输入I/O分配
输入I/O分配如表2-1所示：
调试单元
PLC内部
功能
00
启动按钮
01
X1
停止按钮
表2-1输入I/O分配
2.3.3输出I/O分配
输出I/O分配如表2-2所示:
东西绿灯
东西黄灯
02
Y2
东西红灯
03
Y3
南北绿灯
04
Y4
南北黄灯
05
Y5
南北红灯
表2-2输出I/O分配
2.4解决思路
交通信号灯控制貌似复杂，其实设计过程中只要能把握好逻辑关系，适当的使用PLC时间控制功能，就可以很好的实现设计要求。
简要的说解决这个问题主要是做好以下工作。
1、确定PLC的输入输出点数；
2、理清各个输出之间潜在的逻辑关系
3、确定控制的顺序实现
通过PLC点数的确定，可以完成对所需PLC的选型，同时对于逻辑控制为主的系统编程，只要将控制的逻辑了解清楚，可以说就已经完成一半的编程工作了.
2.5顺序功能图
顺序功能图如图2-1所示：
图2-1顺序功能图
2.6梯形图
梯形图如图2-2所示：
图2-2梯形图
2.7语句表程序
语句表如图18所示：
图2-3语句表
2.8总结
本次实验的重点就是对延时计时器的使用，对于与时序有关的逻辑控制问题。
不管是交通灯的控制，还是工业应用中对一些有时间关联的控制设备的连锁控制，计时器的熟练应用是解决这类问题的关键，最好的办法就是在设计程序前，先将各个信号之间的时序图准确的画出来，这样在编程时就能提供给自己一个清晰的思路。
3天塔之光实验
3.1实验目的
2、通过对天塔之光的控制线路的接线与plc控制，掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。
3、掌握天塔之光控制系统的控制的工作原理。
4、熟悉线路故漳的分析及排除故障的方法。
3.2实验设备
1、台式PLC实验装置一台。
2、天塔之光控制系统实验模板一块。
3.3实验内容
3.3.1控制要求
启动开关X0接通后，首先L1点亮2s,接着L2,L3,L4,L5亮2s后灭，L6,L7,L8,L9,亮2s，后所有灯亮。
如此循环下去。
3.3.2I/O分配
I/O输出如表3-1所示:
启动停止按钮
L1灯
L2灯
L3灯
L4灯
L5灯
Y6
L6灯
Y7
L7灯
Y8
L8灯
Y9
L9灯
表3-1I/O输出分配表
3.3.3接线
L1接主机的Y1；
L2,L3,L4L5,分别接主机的Y2,Y3,Y4,Y5点；
L6,L7,L8,L9,分别接主机的Y6,Y7,Y10,Y11点。
主机的X0为启动开关.
3.4顺序功能图
顺序功能图如图3-1所示：
图3-1顺序功能图
3.5实验梯形图
实验梯形图如图3-2所示:
图3-2梯形图
3.6实验过程分析
当启动开关（X0）闭合时，L1灯亮（Y1动作并保持，计时T1开始计时），2s后，L1,L2,L3,L4,L5,同时亮（Y1,Y2,Y3,Y4,Y5动作并保持，T2开始计时）2s后L2,L3,L4,L5同时灭（Y2,Y3,Y4,Y5断开）而L6,L7,L8,L9灯亮（Y6,Y7,Y10,Y11动作并保持，T2开始计时），2s后L1--------L9同时亮。
然后L1（Y0）亮，其他的都灭。
如此循环。
3.7总结
因为本次实验需要循环，所以本次设计我们采用顺序功能图。
因为在执行一个过程中有些灯要开，而有些灯要关，所以我们采用了SET,RST指令。
设计中还需要用到延时，所以我们还需要考虑定时器复位的问题。
设计性实验部分
4三相异步电动机降压启动与能耗制动的PLC控制
4.1实验目的
1、掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
2、进一步熟悉常用设备、元器件的类型和特征，并掌握合理运用原则和使用方法，培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
3、借助课程设计中的对三相绕线式转子异步电动机转子串电阻启动PLC设计，提高和掌握可编程序控制器的各种实际应用的能力。
4、综合运用所学的理论知识独立完成一个课题，培养学生独立分析和解决实际问题的能力,学会撰写课程设计总结报告
4.2实验设备
1、西门子系列可编程序控制器主机
2、计算机一台
3、编程软件SWOPC-FXGP
4、电机一台，继电器4个，导线若干
4.3实验要求
1、分析电动机可逆运行、能耗的控制电路，做出程序框图，根据电气控制原理图做出I/O地址分配图，做出PLC硬件接线图。
2、将电气控制电动机的可逆运行、能耗制动的控制电路改造成PLC控制，用S7—200编程降压启动与能耗制动PLC程序梯形图。
3、按照电路图接好PLC控制电动机可逆运行与能耗制动的控制电路的电路板。
4、利用实验室现有可编程控制器进行模拟实验。
5、启动采用降压启动，启动电阻全部接入电路中，在启动过程中，启动电阻被短接切除，正常运行时所有外接启动电阻全部切除。
具体操作要求：
按下启动按钮SB2主电路的主触点闭合，自锁，延时5S，电阻切除，启动完成。
6、在停止时采用能耗制动。
按下制动按钮SB1后，线圈KM2断开，电路回路经过变压器与直流电源，电机逐渐消耗能量完成电机的降速，同时延时5s后延时开关KT1断开，线圈KM3断电，电机回路断开，电机完全停止转动，从而完成电机的能耗制动。
4.4线路的主控电路图
实验的主电路如图3-1所示：
图4-1相异步电动机降压启动与反接制动的PLC控制实验
主电路图
实验的控制电路如图3-2所示：
图4-2三相异步电动机降压启动与反接制动的PLC控制实验
控制电路图
4.5输入、输出I/O分配表
输入、输出分配表如表4-1所示：
输入设备
输入继电器
输出设备
输出继电器
代号
SB2
I0.0
KM1
降压启动
Q0.1
SB1
制动按钮
I0.2
KM2
正常运行
Q0.2
FR
热继电器
I0.4
KM3
能耗制动
Q0.3
表4-1I/O分配表
4.6I/0端子分配图
I/O端子分配如图4-3所示：
图4-3I/O端子分配图
4.7梯形图
梯形图如图4-4所示：
图4-4梯形图
4.8语句表
语句表如图4-5所示：
图4-5语句表
4.9仿真结果
仿真结果如下图4-6至图4-9所示：
图4-6降压启动
图4-7正常运行
图4-8能耗制动
图4-9电机完全停止运行
4.10程序在PLC实际接线与运行
实际接线图与运行如图4-10、图4-11所示：
图4-9实际接线与运行图1
图4-10实际接线与运行图2
4.11PLC工作流程
PLC工作流程如表4-2所示：
T50
T60
I0.0（制
动）
-
+
I0.2（启动）
表4-2程序工作流程表
4.12设计性实验总结
通过本次设计，让我很好的锻炼了理论联系实际，与具体项目、课题相结合开发、产品的能力。
既让我们懂得了怎样把理论应用于实际，又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。
在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益匪浅。
在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题，有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决，自然而然，我的耐心便在其中建立起来了，为以后的功能工作积累了经验，增强了信心。
考核部分
5数字显示控制实验
5.1实验目的
利用plc实现数字显示控制梯形图程序。
5.2实验设备
1、FX2N型PLC一台
2、LED灯实验模板一块
3、连接导线若干
4、异步电动机一台
5、七段数码管一个。
5.3实验要求
5.3.1控制要求
数字显示控制：
按下启动按钮后，七段数码管显示1，过5s后显示2，过5s后显示3，过5s后显示4，过5s后显示0，画出连接线，接外设并调试通过。
5.3.2I/O分配
I/O分配如表5-1所示：
数码管显示1
数码管显示2
数码管显示3
数码管显示4
数码管显示0
表5-1I/O分配表
5.3.3解决思路
顺序启动是此控制的基础，设计过程中只要能把握好逻辑关系，适当的使用PLC时间控制功能，就可以很好的实现设计要求。
5.4梯形图
梯形图如图5-1所示:
图5-1梯形图
5.5指令表
指令表如图5-2所示:
LDX1
ORY1
ANIX2
OUTY1
ORT1
LDT1
ANIX3
OUTY2
ORT2
LDT2
ANIX4
OUTY3
ORT3
LDT3
ANIX5
OUTY4
ORT4
LDT4
ORX5
OUTY5
图5-2指令表
5.6考核试验总结
不管是电机的控制，还是工业应用中对一些有时间关联的控制设备的连锁控制，计数器的熟练应用是解决这类问题的关键，最好的办法就是在设计程序前，先将各个信号之间的时序图准确的画出来，这样在编程时就能提供给自己一个清晰的思路。
可编程控制器由于其程序参数的灵活性，所以对于这个子程序，可以通过改进应用于多种类似的场合。
在将其具体应用过程中，还要充分考虑控制系统的安全可靠性要求，对于电气传动上，还应该考虑到相关的输入影响以及对供电电源，开关状态等的管理以及控制要求的精确度等因素。
6心得体会
这个学期开设了PLC停课实训的课程，跟以前所有开设的课程有很大的区别，这门课程的灵活性很强，充分发挥自己的潜力；
其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西，个人觉得开散思维怎样去学习，这才是最重要的，而这门课程恰好体现了这一点。
此次的实训以班级为主体，以小组为单位而开展的一次综合的实践，老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实训，这让我觉得压力减轻不少。
这次的实训从程序上面看起来很复杂，我们组进行了任务的分工，一下子就变得简单化了。
自己选择了画图，在老师的指导下，自己慢慢开始学会了如何用相应的软件去画图，感觉自己花的不错，就慢慢的熟练起来。
这次实训给予我们的时间是两个星期，有两个实训项目，老师一一给我们列出来了，但我们大家基本上是在一个星期就把两个项目调试完成了，所以有足够的时间多出来整理整理好好写报告。
真正让自己参与本次实训的话就会发现本次实训乐趣无穷，收获多。
通过这次的实训，让我受益匪浅。
第一，认识了团队合作的力量，要完成一个项目不是一个人的事情，当中我们有过分歧但最终达成共识，不管结果怎样，至少我们曾经在一起努力过，体验其中的过程才是真正的收获。
第二，通过这次的实践操作，我认识到了自己的不足，更感觉到了自己与别人的差距。
为了明年的毕业而做准备，从各方面充实自己，使自己适应这个社会。
在实际设计中才发现，只有理论与实际相结合，才能更加深入的了解问题。
只有了解了实际与理论知识并把它们相结合，才能解决问题。
一切问题必须靠自己一点一滴的解决，而且要不断的更正以前的错误。
通过这次课程设计，我发现了我的理论知识掌握的不是特别好，而且很多方面掌握的都不到位，这次课程设计学到了很多。
在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。
通过这次的锻炼，我们对所学的知识有了更深刻地了解，实现了从理论到实践再到理论的几个飞跃，也更加了解到科学知识应该以服务社会为目的，我们学会了利用所学知识以技术上的知识解决问题的能力。
总之，这次的实训给予了我不同的学习方法和体验，让我深切的认识到实践的重要性。
在以后的学习过程中，我会更加注重自己的操作能力和应变能力，多与这个社会进行接触，让自己更早适应这个陌生的环境，相信在不久的将来，可以打造一片属于自己的天地。
最后我衷心的感谢我的指导老师努尔哈孜对我的指导和启发。
没有他的指导和帮助，我是不可能顺利圆满地完成课程设计。
7参考文献
［1］李凤阁，佟为明，等编著.电气控制与可编程序控制器应用技术[M].北京：
机械工业出版社.2007
［2］高强主编.PLC应用技术，—北京：
北京邮电大学出版社，1991
［3］肖青王忠锋编著.西门子PLC课程设计指导书，江西理工大学应用科学学院
［4］张万忠刘明芹主编.电器与PLC控制技术（第二版），北京：
化学工业出版社，2008.5
［5］杨后川张瑞高建设曾劲松编著.西门子S7-200PLC应用100例，—北京电子工业出版社，2009.4
［6］刘洪涛黄海编著.PLC应用开发从基础到实践，—北京:
电子工业出版社.2007.1
［7］韩权利，赵德申主编，微机控制技术及应用.北京：
机械工业出版社，2002.8
升级会员 