橋式起重機電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 28 頁 共 28 頁1 引言（或緒論） 11 課題簡介本次畢業(yè)設(shè)計課題為“20/5t橋式起重機電氣控制系統(tǒng)設(shè)計”。其主要任務(wù)是將接觸-繼電器控制的傳統(tǒng)橋式起重機利用PLC進行改造。用到的實驗臺是THJPES-2型機床PLC電氣控制實訓(xùn)考核裝置，所以本次任務(wù)的重點是完成模擬實驗。本次設(shè)計的控制部分主要是西門子S7-200 PLC系統(tǒng)，并結(jié)合STEP7軟件進行了簡單的控制編程。12 橋式起重機在現(xiàn)代工業(yè)中的發(fā)展情況橋式起重機是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和起重運輸中實現(xiàn)生產(chǎn)過程機械化、自動化重要的工具和設(shè)備。所以橋式起重機在室內(nèi)外工礦企業(yè)、鋼鐵化工、鐵路交通、港口碼頭以及物流周轉(zhuǎn)等部

2、門和場所均得到廣泛的運用。經(jīng)過多年的發(fā)展，我國橋式起重機的應(yīng)用不斷擴大，隨著技術(shù)進步，針對實際中橋式起重機的惡劣工作壞境及長時間超負(fù)荷作業(yè)而導(dǎo)致的事故，為橋式起重機改造提出了新的要求，以便在實際操作更加安全、更加高效。13 PLC在工業(yè)自動控制中的應(yīng)用可編程程序控制器簡稱PLC，是微機技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型控制器，是一種以微機處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計算機。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點來滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實時控制要求，同時也照顧到現(xiàn)場電器操作維護人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機常用的計算機編程語言的表達形式，形成一套以繼電器梯形

3、圖為基礎(chǔ)的形象編程語言和模塊化的軟件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯都很簡單。PLC現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLC、CAD/CAM、ROBOT）之一，以其可靠性、邏輯功能強、體積小、可在線修改控制程序、具有遠程通訊聯(lián)網(wǎng)功能等優(yōu)異性能，日益取代由大量中間繼電器組成的傳統(tǒng)繼電接觸器控制系統(tǒng)在機械、化工、冶金等行業(yè)中的重要作用。PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個國家工業(yè)先進水平的重要標(biāo)志之一。微電子技術(shù)與計算機技術(shù)的結(jié)合，使PLC 的功能變得更加強大，通過可編程控制的實現(xiàn)，為PLC 增添了使用上的靈活性。目前PLC 應(yīng)用范圍之廣，在工業(yè)自動控制中發(fā)揮著不可 替代的重要作用，

4、鋼鐵、化工、石油、機械制造、汽車等領(lǐng)域?qū)LC的依賴程度也越來越高?？刂颇Ｊ降亩鄻踊l(fā)展是PLC 進步的成果之一，也是PLC功能強大的體現(xiàn)。2 系統(tǒng)設(shè)計21 20/5t橋式起重機電氣線路工作原理2.1.1 橋式起重機的結(jié)構(gòu)和運動形式橋式起重機的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.1.1所示，主要由橋架，大車、小車、主鉤和副鉤組成。大車的軌道敷設(shè)在車間兩側(cè)的立柱上，主梁橫跨架在車間上空，大車可沿軌道移動，在大車的驅(qū)動下，整個起重機可在車間內(nèi)作縱向移動，主梁上有小車移動導(dǎo)軌，小車可沿導(dǎo)軌作橫向移動，主鉤、副鉤都裝在小車上，主鉤用來提升重物，副鉤用來提升較輕的貨物，也可用來協(xié)同主鉤完成吊運任務(wù)。圖2.1.1 橋式起重

5、機結(jié)構(gòu)圖1駕駛艙 2.輔助劃線架 3.交流磁力控制屏 4.電阻箱5.起重小車 6.大車拖動電動機 7.端梁 8.主劃線 9.主梁2.1.2 橋式起重機對電力拖動的要求 （1）由于橋式起重機經(jīng)常在重載下進行頻繁啟動、制動、反轉(zhuǎn)、變速等操作，要求電動機是有較高的機械強度和較大的過載能力，同時還要求電動機的啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流小，因此使用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機。（2）要有合理的升降速度，輕載或空載時速度要快，以提高效率，重載時速度要慢。（3）要有適當(dāng)?shù)牡退賲^(qū)，在30%額定轉(zhuǎn)速內(nèi)應(yīng)分幾檔，以便提升或下降到預(yù)定位置附近時靈活操作。（4）提升第一級為預(yù)備級，用以消除傳動間隙和預(yù)緊鋼絲繩，以避免過大的機械沖擊。

6、（5）當(dāng)放下貨物時，可根據(jù)負(fù)載大小情況選擇電機的運行狀態(tài)。（6）有完備的保護環(huán)節(jié)，零位短路保護，過載保護，限位保護和可靠的制動方式。22 20/5t橋式起重機控制系統(tǒng)硬件設(shè)計2.2.1 電動機的選型電機選用的原則主要有以下幾點：（1）根據(jù)負(fù)載的啟動特性及運行特性，選出最適合于這些特性的電動機，滿足生產(chǎn)機械工作過程中的各種要求。（2）選擇具有與使用場所的環(huán)境相適應(yīng)的防護方式及冷卻方式的電動機，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)能適合電動機所處 的環(huán)境條件。（3）計算和確定合適的電動機容量。通常設(shè)計制造的電動機，在75%-100%額定負(fù)載時，效率最高。因此 應(yīng)使設(shè)備需求的容量與被選電動機的容量差值最小，使電動機的功率被充

7、分利用。（4）選擇可靠性高、便于維護的電動機。（5）考慮到互換性，盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)電動機。（6）為使整個系統(tǒng)高效率運行，要綜合考慮電機的極數(shù)及電壓等級。橋式起重機是重型起重機廠生產(chǎn)的DLW型。提升、開閉及大小車走行電機是YZR 繞線型，YZR系列電動機系用于驅(qū)動各種型式的起重機械及其他類似設(shè)備的專用產(chǎn)品；具有較大的過載能力和較高的機械強度，因此，它特別適用于那些短時或斷續(xù)周期工作制，頻繁地起動、制動、有時過負(fù)荷及有顯著振動與沖擊的設(shè)備。電動機的絕緣等級分為F級和H級兩種。F級適用于冷卻介質(zhì)溫度不超過40的一般場所，H級適用于冷卻介質(zhì)溫度不超過60的冶金場所，兩種電動機具有相同的電氣性能。軸承允許的

8、溫度：不超過95。電壓及頻率：額定電壓380V。額定頻率為50Hz，允許電壓偏差5%，頻率偏差1%。電機起動轉(zhuǎn)矩及電機運行的功率因數(shù)起重機運行機構(gòu)的轉(zhuǎn)動慣量較大，為了加速電機需有較大的起動轉(zhuǎn)矩，故電機容量需由負(fù)載功率P廠及加速功率Pa兩部分組成。一般情況下,電機容量P為式中一電機平均起動起動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)起重機起升機構(gòu)的負(fù)荷特點是起動時間短，只占等速運動時間的較少比例;轉(zhuǎn)動慣量較少，占額定起升轉(zhuǎn)矩的10%-20%。其電機容量P為 (kw)式中 一起重機額定提升負(fù)載，kg 一額定起升速度，m/s 一重力加速度，g=9. 81m/s 一機構(gòu)總效率為使電機提升1.25倍試驗載荷，能承受電壓波動的影響，其最

9、大轉(zhuǎn)矩值必須大于2,否則必須讓電機放容，從而降低電機在額定運行時的工作效率。通過利用上述公式的計算，選用改造后的橋式起重機各執(zhí)行機構(gòu)的電機參數(shù)如表2.2.1所示:表2.1.1 各執(zhí)行機構(gòu)電機參數(shù)電機型號電機功率主起升機構(gòu)YZR250M1-830KW副起升機構(gòu)YZR200L-815KW大車運行機構(gòu)YZR160M1-625. 5KW小車運行機構(gòu)YZR160M1-65. 5KW2. 3 控制系統(tǒng)電路設(shè)計2.3.1 20/5t橋式起重機電氣控制原理圖 本次改造的橋式起重機電氣控制原理圖如圖 2.3.1和圖 2.3.2所示。圖2.3.1 橋式起重機電氣控制原理(1)圖2.3.2 橋式起重機電氣控制原理(

10、2)2.3.2 20/5t橋式起重機常規(guī)低壓電氣控制改PLC控制原理圖改造說明（1）緊急開關(guān)SA1替換為SA4，啟動按鈕SB替換為SB2，艙門安全開關(guān)SQ1替換為SA5，橫梁安全開關(guān)SQ2替換為SA6，橫梁安全開關(guān)SQ3替換為SA7，副鉤上升限位開關(guān)SQU1替換為SQ1，小車后限位SQBW替換為SQ2。小車前限位SQFW替換為SQ3，大車右限位SQR替換為SB5，大車左限位SQL替換為SB7，主鉤上升限位SQU2替換為SQ4，主鉤主電路電源SQ2替換為SA1，主鉤控制電路電源SQ3替換為SA2。（2）同時，主鉤主電路電源QS2改為凸輪開關(guān)SA1代替（SA1的“3”接U11、SA1的“7”接V1

11、1、SA1的“4”接U21、SA1的“8”接V21），主鉤控制電路電源QS3改為SA2控制（SA2的“13”接PLC輸入端的I4.1、SA2的“14”接DC24V電源的GND端），主控接觸器KM替換為KM6。（3）接觸器KMD替換為KM8、接觸器KMU替換為KM9、接觸器KMB替換為KM7。（4）去掉零壓保護繼電器KV，以及電磁閥YA1、YA2、YA3、YA4、YA5(電磁閥吸合模擬的是電磁制動器吸合松閘，因為實際中電磁閥是和電動機電源并接，即電動機工作的同時電磁閥動作，實驗時，只要電動機動運轉(zhuǎn)，我們就認(rèn)為電磁閥處于吸合松閘狀態(tài))。（5）增加主鉤上升指示燈HL1、主鉤下降指示燈HL2、副鉤上升

12、指示燈HL3、副鉤下降指示燈HL4、小車向前指示燈HL5、小車向后指示燈HL6、大車向左指示燈HL7、大車向右指示燈HL8。（6）SA、Q1、Q2、Q3的COM短接后接DC24V電源的GND端，SA1的“1”接PLC輸入端的I2.6、“2”接PLC輸入端的I2.7、“3”接PLC輸入端的I3.0、“4”接PLC輸入端的I3.1、“5”接PLC輸入端的I3.2、“6”接PLC輸入端的I3.3、“7”接PLC輸入端的I3.4、“8”接PLC輸入端的I3.5、“9”接PLC輸入端的I3.6、“10”接PLC輸入端的I3.7、“11”接PLC輸入端的I4.0；Q1的“10”接I1.2、“11”接I1.

13、1、“12”接I0.2；Q2的“10”接I1.4、“11”接I1.3、“12”接I0.3；Q3的“15”接I2.3、“16”接I2.4、“17”接I0.4。（7）Q1的“19”一一對應(yīng)“Q1-1Q1-9”的兩端；Q2的“19”一一對應(yīng)“Q2-1Q2-9”的兩端；Q3的“114”一一對應(yīng)“Q3-1Q3-14”的兩端。2. 4 PLC選型設(shè)計（1）I/O點數(shù)的選擇PLC平均的I/O點的價格還比較高，因此應(yīng)該合理選用PLC的I/O點的數(shù)量，在滿足控制要求的前提下力爭使用的I/O點最少，但必須留有一定的裕量。通常I/O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上1015的裕量來確定。（2）存儲

14、容量的選擇用戶程序所需的存儲容量大小不僅與PLC系統(tǒng)的功能有關(guān)，而且還與功能實現(xiàn)的方法、程序編寫水平有關(guān)。一個有經(jīng)驗的程序員和一個初學(xué)者，在完成同一復(fù)雜功能時，其程序量可能相差25%之多，所以對于初學(xué)者應(yīng)該在存儲容量估算時多留裕量。根據(jù)被控對象的I/0點數(shù)以及成本、工藝要求、掃描速度、自診斷功能等方面的考慮，我們采用SIEMENS公司的S7-200系列PLC就能滿足要求了。SIMATIC S7-200系列是西門子公司小型可編程序控制器，可以單機運行，由于它具有多種功能模塊和人機界面(HMI)可供選擇，所以系統(tǒng)的集成非常方便，并且可以很容易地組成PLC網(wǎng)絡(luò)。同時它具有功能齊全的編程和工業(yè)控制組態(tài)

15、軟件，使得在完成控制系統(tǒng)的設(shè)計時更加簡單，幾乎可以完成任何功能的控制任務(wù)，同時具有可靠性高，運行速度快的特點，繼承了和發(fā)揮了它在大、中型PLC領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，有豐富的指令集，具有強大的多種集成功能和實時特性，其性能價格比高，所以在規(guī)模不太大的領(lǐng)域是較為理想的控制設(shè)備。2. 5 其它元器件選型設(shè)計主電路采用交流接觸器控制正反轉(zhuǎn), 電機二次采用交流接觸器分段切換電阻, 操作回路由聯(lián)動臺控制器控制, 保護回路采用電流繼電器和接近開關(guān)。此外還有一些常用的低壓電器，如開關(guān)電器、熔斷器、主令電氣和各類繼電器等。所選電機參數(shù)如下表表2.5.1 電機技術(shù)數(shù)據(jù)表型號規(guī)格定子轉(zhuǎn)子功率KW轉(zhuǎn)速R電流過流電壓電流YZ

16、R160M1-65.5930152013825.7YZR200L-81571233.56017853.5YZR250M1-83072063.410027268.82.5.1 刀開關(guān)的選擇刀開關(guān)的選用主要考慮一下幾點:第一，根據(jù)使用場合去選擇合適的產(chǎn)品型號和操作方式；第二，應(yīng)使其額定電壓等于或大于電路的額定電壓，其額定電流應(yīng)等于或大于電路的額定電流；第三，安裝方式與定位尺寸。選擇HR5型刀開關(guān)，額定電壓380V，總電流：，故可選刀開關(guān)型號為：HR5-200。2.5.2 熔斷器的選擇選擇合適的熔斷器主要考慮如下幾點（1）熔斷器類型 應(yīng)根據(jù)線路要求、使用場合、安裝條件和各類熔斷器的適用范圍來確定。（

17、2）熔斷器額定電壓 應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。（3）熔體的額定電流 與負(fù)載的大小及性質(zhì)有關(guān)，其選擇方法是：對于阻性負(fù)載的短路電流保護應(yīng)使熔斷器的熔體電流等于或大于電路的工作電流。而對于電動機負(fù)載，應(yīng)考慮沖擊電流的影響，應(yīng)按下式計算：多臺電動機：式中，為容量最大的一臺電動機的額定電流；為其他電動機額定電流的總和。（4）額定分?jǐn)嗄芰?必須大于電路中可能出現(xiàn)的最大故障電流。（5）選擇性保護特性 在電路系統(tǒng)中，電器之間的選擇性保護特性非常重要，它能把故障產(chǎn)生的影響限制在最小范圍內(nèi)，即要求電路中某一支路發(fā)生短路或過載故障時，只有距離故障點最近的熔斷器動作，而主回路的熔斷器或斷路器不動作，這種合理的選配

18、稱選擇性配合。根據(jù)系統(tǒng)的具體條件可為熔斷器之間上一級和下一級的選擇性配合以及斷路器與熔斷器的選擇性配合等。具體選擇可參考各電路的保護特性。綜合以上各點選擇NGT3型熔斷器，額定電壓380V，額定電流450A。2.5.3 接觸器的選擇接觸器的選擇主要依據(jù)以下幾個方面：（1）根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇接觸器的類型。（2）額定電壓應(yīng)大于或等于主電路的工作電壓。（3）額定電流應(yīng)大于或等于被控電路的額定電流。對于電動機負(fù)載還應(yīng)根據(jù)其運行方式適當(dāng)增大或減小。（4）吸引線圈的額定電壓與頻率要與所在控制電路的選用電壓和頻率一致。實際應(yīng)用中是用凸輪控制器控制繞線電動機的，凸輪控制器如圖2.5.1所示,原理圖如圖2.5.2

19、所示。而這里選用的是KT10系列的凸輪控制器?？刂拼筌嚨耐馆喛刂破鳛镵T10-25J/2,控制小車的為KT10-25J/1，控制副鉤的為KT10-60J/1，控制主鉤的為KT10-100J/1。圖2.5.1 凸輪控制器圖2.5.2 凸輪控制器原理圖根據(jù)各電動機的額定電流可以分別選擇接觸器，控制各個電動機的接觸器如表2.5.2所示。表2.5.2型號規(guī)格定子轉(zhuǎn)子功率KW轉(zhuǎn)速R電流導(dǎo)線過流接觸器電壓電流導(dǎo)線接觸器YZR160M1-65.593015420KT10-2513825.74KT10-25YZR200L-81571233.5660KT10-6017853.510KT10-60YZR250M1

20、-83072063.416100KT10-10027268.816KT10-1002.5.4 熱繼電器的選擇考慮到是交流電源，所以選取具有斷相保護的JR20系列熱繼電器，同時具有溫度補償、整定電流可調(diào)和手動復(fù)位等功能，由電動機的額定電流選擇熱繼電器，YZR160M1-6型電機可用JR20-16（熱元件代號6S），YZR200L-8型電機可用JR20-63（熱元件代號2U），YZR250M1-8型電機用JR20-63（熱元件代號6U）。2.6 I/O地址定義 I/O地址定義如表2.2所示。表2.2 I/O地址定義序號功能輸入序號功能輸出1緊急開關(guān)SA4I0.01主控接觸器KM6Q0.02啟動按鈕

21、SB2I0.12接入電阻切換接觸器KM1Q0.13Q1 置零位Q1-12I0.23接入電阻切換接觸器KM2Q0.24Q2置零位Q2-12I0.34接入電阻切換接觸器KM3Q0.35Q3置零位Q3-17I0.45接入電阻切換接觸器KM4Q0.46艙門安全開關(guān)SA5I0.56接入電阻切換接觸器KM5Q0.57橫梁安全開關(guān)SA6I0.67主鉤反向接觸器KM8Q0.68橫梁安全開關(guān)SA7I0.78主鉤正向接觸器KM7Q0.79副鉤上限位SQ1I1.09主鉤制動接觸器KM9Q1.010連鎖Q1-11I1.110主鉤上升HL1Q1.111連鎖Q1-10I1.211主鉤下降HL2Q2.012連鎖Q2-11I

22、1.312副鉤上升HL3Q2.113連鎖Q2-10I1.413副鉤下降HL4Q2.214小車后限位SQ2I1.514小車向前HL5Q2.315小車前限位SQ3I2.015小車向后HL6Q2.416大車右限位SB5I2.116大車向左HL7Q2.517大車左限位SB7I2.217大車向右HL8Q2.618連鎖Q3-15I2.319連鎖Q3-16I2.420主鉤上限位SQ4I2.521主鉤控制SA-1I2.622主鉤控制SA-2I2.723主鉤控制SA-3I3.024主鉤控制SA-4I3.125主鉤控制SA-5I3.226主鉤控制SA-6I3.327主鉤控制SA-7I3.428主鉤控制SA-8I3

23、.529主鉤控制SA-9I3.630主鉤控制SA-10I3.731主鉤控制SA-11I4.032主鉤控制電路電源SA2I4.13 PLC軟件設(shè)計3. 1 STEP 7-MicroWIN編程軟件STEP 7-MicroWIN編程軟件是S7-200系列PLC專用的編程、調(diào)試和監(jiān)控軟件，其編程界面和幫助文檔大部分已漢化，為用戶實現(xiàn)開發(fā)、編程和監(jiān)控程序提供了良好的界面。STEP 7-MicroWIN編程軟件為用戶提供了3種程序編輯器：梯形圖、指令表和功能塊圖編輯器，同時還提供了完善的在線幫助功能，非常方便用戶獲取需要的幫助信息。一、STEP 7-Micro/WIN的窗口組件“視圖”：選擇該類別，為程序

24、塊、符號表，狀態(tài)圖，數(shù)據(jù)塊，系統(tǒng)塊，交叉參考及通訊顯示按鈕控制?！肮ぞ摺保哼x擇該類別，顯示指令向?qū)?、文本顯示向?qū)?、位置控制向?qū)?、EM 253控制面板和調(diào)制解調(diào)器擴展向?qū)У陌粹o控制。注釋：當(dāng)操作欄包含的對象因為當(dāng)前窗口大小無法顯示時，操作欄顯示滾動按鈕，使您能向上或向下移動至其他對象。2、指令樹 提供所有項目對象和為當(dāng)前程序編輯器（LAD、FBD或STL）提供的所有指令的樹型視圖。用戶可以用鼠標(biāo)右鍵點擊樹中“項目”部分的文件夾，插入附加程序組織單元（POU）；也可以用鼠標(biāo)右鍵點擊單個POU，打開、刪除、編輯其屬性表，用密碼保護或重命名子程序及中斷例行程序。可以用鼠標(biāo)右鍵點擊樹中“指令”部分的一個

25、文件夾或單個指令，以便隱藏整個樹。一旦打開指令文件夾，就可以拖放單個指令或雙擊，按照需要自動將所選指令插入程序編輯器窗口中的光標(biāo)位置?？梢詫⒅噶钔戏旁谧约骸捌谩钡奈募A中，排列經(jīng)常使用的指令。3、交叉參考允許用戶檢視程序的交叉參考和組件使用信息。4、數(shù)據(jù)塊 允許用戶顯示和編輯數(shù)據(jù)塊內(nèi)容。5、狀態(tài)圖窗口允許用戶將程序輸入、輸出或變量置入圖表中，以便追蹤其狀態(tài)。您可以建立多個狀態(tài)圖，以便從程序的不同部分檢視組件。每個狀態(tài)圖在狀態(tài)圖窗口中有自己的標(biāo)簽。6、符號表全局變量表窗口允許用戶分配和編輯全局符號（即可在任何POU中使用的符號值，不只是建立符號的POU）。您可以建立多個符號表?？稍陧椖恐性黾右?/p>

26、個S7-200系統(tǒng)符號預(yù)定義表。7、輸出窗口 在用戶編譯程序時提供信息。當(dāng)輸出窗口列出程序錯誤時，可雙擊錯誤信息，會在程序編輯器窗口中顯示適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。當(dāng)您編譯程序或指令庫時，提供信息。當(dāng)輸出窗口列出程序錯誤時，您可以雙擊錯誤信息，會在程序編輯器窗口中顯示適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)。8、狀態(tài)條 提供用戶在STEP 7-Micro/WIN中操作時的操作狀態(tài)信息。9、程序編輯器窗口 包含用于該項目的編輯器（LAD、FBD或STL）的局部變量表和程序視圖。如果需要，用戶可以拖動分割條，擴展程序視圖，并覆蓋局部變量表。當(dāng)您在主程序一節(jié)（MAIN）之外，建立子程序或中斷例行程序時，標(biāo)記出現(xiàn)在程序編輯器窗口的底部?？牲c擊該

27、標(biāo)記，在子程序、中斷和OB1之間移動。10、局部變量表 包含用戶對局部變量所作的賦值（即子程序和中斷例行程序使用的變量）。在局部變量表中建立的變量使用暫時內(nèi)存；地址賦值由系統(tǒng)處理；變量的使用僅限于建立此變量的POU。11、菜單條 允許用戶使用鼠標(biāo)或鍵擊執(zhí)行操作。您可以定制“工具”菜單，在該菜單中增加自己的工具。 12、工具條 為最常用的STEP 7-Micro/WIN操作提供便利的鼠標(biāo)訪問。用戶可以定制每個工具條的內(nèi)容和外觀。二、如何輸入PLC控制程序以三相異步電動機啟停程序為例，熟悉STEP7 Micro WIN V4.0編程軟件的使用方法。梯形圖如下：1、打開新項目 雙擊STEP 7-Mi

28、cro/WIN圖標(biāo)，或從開始菜單選擇SIMATICSTEP 7 Micro/WIN，啟動應(yīng)用程序。會打開一個新STEP 7-Micro/WIN項目。 2、打開現(xiàn)有項目從STEP 7-Micro/WIN中，使用文件菜單，選擇下列選項之一：（1）打開允許瀏覽至一個現(xiàn)有項目，并且打開該項目。 （2）文件名稱如果用戶最近在一項目中工作過，該項目在文件菜單下列出，可直接選擇，不必使用打開對話框。 3、進入編程狀態(tài)：單擊左側(cè)查看中的程序塊，進入編程狀態(tài)。4、選擇編程語言：打開菜單欄中的 查看，選擇 梯形圖 語言；（也可選STL（語句表）、FBD（功能塊） （1）選擇MAIN主程序，在網(wǎng)絡(luò)1中輸入程序。（2

29、）單擊網(wǎng)絡(luò)1中的從菜單欄或指令樹中選擇相關(guān)符號。如在指令樹中選擇，可在指令中雙擊位邏輯，從中選擇 常開觸點符號，雙擊；再選擇常閉觸點符號，雙擊；再選擇輸出線圈符號，雙擊；將光標(biāo)移到常開觸點下面，單擊菜單欄中的，再選擇常開觸點，左移光標(biāo)，單擊，完成梯形圖。（3）給各符號加器件號：逐個選擇？，輸入相應(yīng)的器件號。（4）保存程序：在菜單欄中File（文件）Save（保存），輸入文件名，保存。（5）編譯：使用菜單“PLC”“編譯”或“PLC”“全部編譯”命令，或者用工具欄按鈕或執(zhí)行編譯功能。編譯完成后在信息窗口會顯示相關(guān)的結(jié)果，以便于修改。 5、建立PC及PLC的通信連接線路并完成參數(shù)設(shè)置 （1）聯(lián)接P

30、C：聯(lián)接時應(yīng)將PC/PPI電纜的一端與計算機的COM端相接，另一端與S7-200PLC的PORT0或PORT1端口相連如下圖（2）參數(shù)設(shè)置：設(shè)置PC/PPI電纜小盒中的DIP開關(guān)將通訊的波特率設(shè)置為9.6K；將PLC的方式開關(guān)設(shè)置在STOP位置，給PLC上電；打開STEP7-Micro/WIN 32軟件并點擊菜單欄中的“PLC”“類型”彈出“PLC類型”窗口，單擊“讀取PLC”檢測是否成功，或者從下拉菜單中選擇CPU226，單擊“通信”按鈕，系統(tǒng)彈出“通信”窗口，雙擊擊PC/PPI電纜的圖標(biāo)，檢測通信成功與否，如下圖所示 6、下裝程序：如果您已經(jīng)成功地在運行STEP 7-Micro/WIN的個

31、人計算機和PLC之間建立通訊，您可以將程序下載至該PLC。請遵循下列步驟。（1）下載至PLC之前，您必須核實PLC位于停止模式。檢查PLC上的模式指示燈。如果PLC未設(shè)為停止模式，點擊工具條中的停止按鈕。 （2）點擊工具條中的下載按鈕，或選擇文件 下載，出現(xiàn)下載對話框。 （3）根據(jù)默認(rèn)值，在您初次發(fā)出下載命令時，程序代碼塊、數(shù)據(jù)塊和CPU配置（系統(tǒng)塊）復(fù)選框被選擇。如果您不需要下載某一特定的塊，清除該復(fù)選框。 （4）點擊確定，開始下載程序。 （5）如果下載成功，一個確認(rèn)框會顯示以下信息：下載成功。繼續(xù)執(zhí)行步驟12。 （6）如果STEP 7-Micro/WIN中用于您的PLC類型的數(shù)值與您實際使

32、用的PLC不匹配，會顯示以下警告信息：為項目所選的PLC類型與遠程PLC類型不匹配。繼續(xù)下載嗎？ （7）欲糾正PLC類型選項，選擇否，終止下載程序。 （8）從菜單條選擇PLC 類型，調(diào)出PLC類型對話框。 （9）從下拉列表方框選擇糾正類型，或單擊讀取PLC按鈕，由STEP 7-Micro/WIN自動讀取正確的數(shù)值。（10）點擊確定，確認(rèn)PLC類型，并清除對話框。 （11）點擊工具條中的下載 按鈕，重新開始下載程序，或從菜單條選擇文件 下載。 （12）一旦下載成功，在PLC中運行程序之前，您必須將PLC從STOP（停止）模式轉(zhuǎn)換回RUN（運行）模式。點擊工具條中的運行按鈕，或選擇PLC 運行，轉(zhuǎn)

33、換回RUN（運行）模式。7、運行和調(diào)試程序。 （1）將CPU上的RUNSTOP開關(guān)撥到RUN位置；CPU上的黃色STOP狀態(tài)指示燈滅，綠色指示燈亮； （2）在STEPMicro/WIN軟件中使用菜單命令“PLC”“RUN（運行）”和“PLC”“STOP（停止）”，或者工具欄按鈕和改變CPU的運行狀態(tài)；（3）接通I0.0對應(yīng)的按鈕，觀察運行結(jié)果。 8、監(jiān)控程序狀態(tài) （1）程序在運行時可以用菜單命令中“調(diào)試”“開始程序狀態(tài)監(jiān)控”或者工具欄按鈕對程序狀態(tài)監(jiān)控進行監(jiān)控。 強制輸入I0.0置位，再觀察運行結(jié)果并監(jiān)控程序； 強制I0.1置位，再觀察運行結(jié)果并監(jiān)控程序。取消強制 （2）也可使用菜單命令中“查

34、看”“組件”“狀態(tài)表”或單擊瀏覽條“查看”中“狀態(tài)表”圖標(biāo)，打開狀態(tài)圖表，輸入需監(jiān)控的元件進行監(jiān)控。 使用菜單命令中“調(diào)試”“狀態(tài)表”或單擊工具欄控鈕打開狀態(tài)圖表，輸入需監(jiān)控的元件進行監(jiān)控。9、建立符號表 在“引導(dǎo)條”單擊“符號表”圖標(biāo)，或“查看”菜單“組件”“符號表”項，打開符號表，將直接地址編號（如I0.0）用具有實際含義的符號（如正向起動按鈕）代替。 10、符號尋址 在菜單中“查看”“符號尋址”，編寫程序時可以輸入符號地址或絕對地址，使用絕對地址時它們將被自動轉(zhuǎn)換為符號地址，在程序中將顯示符號地址。觀察程序變化。11、改變信號狀態(tài)，再觀察運行結(jié)果并監(jiān)控程序。三、PLC控制程序的上傳可選用

35、以下3種方式進行程序上傳：1、點擊“上載”按鈕。 2、選擇菜單命令文件 上載。3、按快捷鍵組合 Ctrl+U。 要上載（PLC 至編輯器），PLC 通信必須正常運行。確保網(wǎng)絡(luò)硬件和 PLC 連接電纜正常操作。選擇想要的塊（程序塊、數(shù)據(jù)塊或系統(tǒng)塊），選定要上載的程序組件就會從 PLC 復(fù)制到當(dāng)前打開的項目，用戶就可保存已上載的程序。3. 2 PLC電氣控制程序 4 20/5t橋式起重機模擬實驗4. 1 實驗儀器及設(shè)備試驗臺THHPES-2型機床PLC電氣控制實訓(xùn)考核裝置，PLC采用SIEMENS S7-200 CN,包括CPU 224 CN AC/DC/RLY 214-1BD23-0XB8,輸入

36、輸出擴展模塊EM 221 CN DC 221-1BH22-0XA8，EM 223 CN DC/RLY 223-1PH22-0XA8，空氣開關(guān)，熔斷器，接觸器，斷路器，導(dǎo)線若干等。4. 2 實驗步驟1.準(zhǔn)備工作。（1）斷開其他電源，只接通主機電源將相應(yīng)程序下載到主機中。（2）斷開三相電源和PLC電源，按實驗接線圖（如圖3.2所示）認(rèn)真接線，先接PLC控制線路，再接主電氣控制線路。仔細檢查接線以確保接線無誤。（3）查看各電氣元件上的接線是否牢固，各熔斷器是否安裝良好。（4）檢查接線無誤后，插上三相電源。2.操作試運行。（1）合上電源總開關(guān)QS，將兩個“橫梁安全開關(guān)”SA7、SA6，“艙門安全開關(guān)”

37、SA5置于“1”位置，將緊急開關(guān)SA4置于“1”位置，將Q1、Q2、Q3、SA置“0”位，為起動做好準(zhǔn)備。（2）按下啟動按鈕SB2，KM6吸合接通電源。（3）副鉤的控制將副鉤控制開關(guān)Q1順時針轉(zhuǎn)到1位，“副鉤提升”指示燈HL3亮，“副鉤”電動機低速運轉(zhuǎn)，依次轉(zhuǎn)到2、3、4、5位電動機轉(zhuǎn)速逐級升高，將Q1扳回“0”位，“副鉤”電機停轉(zhuǎn)，“副鉤提升”指示燈HL3滅。在副鉤提升過程中，按下SQ1，接觸器KM6斷開，副鉤電機停止運行，若要使電機運行，需將“Q1”置“0”位，重新啟動SB2。將副鉤控制開關(guān)Q1逆時針轉(zhuǎn)到“1”位，“副鉤”電動機以較低的速度反向轉(zhuǎn)動，同時“副鉤下降”指示燈HL4亮。依次轉(zhuǎn)到

38、2、3、4、5位，“副鉤”電動機轉(zhuǎn)速逐漸增高，將Q1轉(zhuǎn)回“0”位，“副鉤”電動機停止，“副鉤下降”下降指示燈HL4滅。（4）小車的控制將小車控制開關(guān)Q2順時針轉(zhuǎn)到“1”位，“小車向前”指示燈HL5亮，小車電動機低速運轉(zhuǎn)，依次轉(zhuǎn)到2、3、4、5位，電動機轉(zhuǎn)速逐級升高，將Q2扳回“0”位，小車電機停止運行，若要使電機運行，需將“Q2”置“0”位，重新啟動SB2。將小車控制開關(guān)Q2逆時針轉(zhuǎn)到“1”位，小車電動機以較低的速度反向轉(zhuǎn)動，同時“小車向后”指示燈HL6亮，依次轉(zhuǎn)到2、3、4、5位，電動機轉(zhuǎn)速逐級升高，將Q2扳回“0”位，小車電機停轉(zhuǎn)，“小車向后”指示燈滅。在小車向后運行過程中，按下SQ2，接

39、觸器KM6斷開，小車電機停止運行，若要使電機運行，需將“Q2”置“0”位，重新啟動SB2。（5）大車的控制將大車控制開關(guān)Q3順時針轉(zhuǎn)到1位，“大車向左”指示燈HL7亮，大車電動機（兩個）低速運轉(zhuǎn)，依次轉(zhuǎn)到2、3、4、5位，電動機轉(zhuǎn)速逐級升高，將Q3扳回“0”位，大車電機停轉(zhuǎn)，“大車向左”指示燈HL7滅。在大車向左運行過程中，按下SB7,接觸器KM6斷開，大車電機停止運行，若要使電機運行，需將“Q3”置“0”位，重新啟動SB2。將大車控制開關(guān)Q3逆時針轉(zhuǎn)到“1”位，大車電動機（兩個）以較低的速度反向轉(zhuǎn)動，同時“大車向右”指示燈HL8亮。依次轉(zhuǎn)到2、3、4、5位，大車電動機轉(zhuǎn)速逐漸增高，將Q2轉(zhuǎn)回

40、“0”位，大車電動機停止，“大車向右”指示燈HL8滅。在大車向右運行過程中，按下SB5，接觸器KM6斷開，大車電機停止運行，若要使電機運行，需將Q3置“0”位，重新啟動SB2。（6）主鉤的控制：合上主鉤主電路電源開關(guān)SA1和主鉤控制電源開關(guān)SA2。將主鉤的控制開關(guān)SA向右轉(zhuǎn)到上升檔得的第“1”位置，KM7、KM9、KM1吸合，“主鉤提升”指示燈HL1亮，同時主鉤電動機正傳，將SA依次轉(zhuǎn)到2、3、4、5位，KM2、KM3、KM4、KM5相繼吸合，主鉤電動機轉(zhuǎn)速逐漸提高；將SA依次轉(zhuǎn)回至“0”位，接觸器KM5-KM2依次斷開，當(dāng)SA置“0”位時，KM1、KM7、KM9斷開，主鉤電動機停止運行，“主鉤提升”指示燈HL1滅。若在主鉤電動機上升過程中按下主鉤上升限位開關(guān)SQ4，則所有主鉤的控制接觸器均釋放，松開SQ4，電機繼續(xù)運行。將主鉤的控制開關(guān)SA向左轉(zhuǎn)到下降檔的“C”位置，KM7、KM1、KM2吸合，主鉤電動機以一個較低的轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)；“主鉤下降”指示燈HL2亮。將SA轉(zhuǎn)到下降檔的第1、2位時，SA-4閉合，KM7通電吸合（表示制動器松閘），SA-8、SA-7相繼斷開，KM2、KM1相繼釋放，