可編程序控制器在正反轉(zhuǎn)皮帶機控制中的應用

1、天津廣播電視大學機械設(shè)計制造與自動化專業(yè)本科<<機電控制與可編程控制器>>課程設(shè)計標題: 可編程序控制器在正反轉(zhuǎn)布料車控制中的應用學 校 濱海學院 學 號 1412001255399 姓 名 XXX 指導教師 XXX 日 期 2016 年 10月 25日摘 要可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來的嶄新的工業(yè)自動控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制而廣泛應用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域，PLC已躍居工業(yè)自動化三大支柱的首位。 可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設(shè)計。它采用了可編程

2、序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲和執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作命令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴充其功能的原則設(shè)計。 可編程序控制器是應用面最廣、功能強大、使用方便的通用工業(yè)控制裝置，自研制成功開始使用以來，它已經(jīng)成為了當代工業(yè)自動化的主要支柱之一。關(guān)鍵詞：機電、可編程控制器、PLC目錄前言3一、電氣原理分析4二、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理及啟停過程5(一) 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理圖及電氣原理說明 5（二）三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理正向啟動過程 5（三）三相異步電

3、動機正反轉(zhuǎn)控制原理停止過程 5（四）三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理反向啟動過程 6（五）三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理 6三、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制的安全措施7四、可編程序控制器在正反轉(zhuǎn)布料車控制中的應用梯形圖9五、I/O配線圖地址表13六、結(jié)論14參考文獻15前 言目前世界上發(fā)達國家生產(chǎn)和使用的數(shù)量日益增多,它作為工業(yè)控制器廣泛地應用于冶金生產(chǎn)、汽車制造、石油化工、輕工食品、能源、交通等幾乎所有工業(yè)領(lǐng)城。其控制方法也從簡單的單機開關(guān)量控制向過程控制、數(shù)字控制和多機網(wǎng)絡(luò)控制方向發(fā)展。傳統(tǒng)電器控制, 使用最多的電器是繼電器, 而且繼電器控制采用固定接線,很難適應產(chǎn)品機型的更新?lián)Q代。生產(chǎn)線承擔的加工

4、對象改變后,加工控制程序隨之改變要求。對于大型自動化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)使用的繼電器數(shù)很多, 這些有觸點的電器工作頻率較低, 在頻繁動作的情況下, 壽命較短, 容易造成系統(tǒng)故障,使生產(chǎn)運行的可靠性、穩(wěn)定性降低。使用比可編程控制器實現(xiàn)三相六拍步進電機驅(qū)動,可使步進電機動作的抗干擾能力強、可靠性高,同時,由于實現(xiàn)了模塊化結(jié)構(gòu), 使系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活,而且編程語言簡單易學,便于掌握?？梢赃M行在線修改,柔性好,體積小,維修方便。步進電動機具有快速起停、精確步進和定位等特點,所以常用作工業(yè)過程控制及儀器儀表的控制元件。目前,比較典型的控制方法是用單片機產(chǎn)生脈沖序列來控制步進電機。但采用單片機控制,不僅要設(shè)計復

5、雜的控制程序和I/O接口電路,實現(xiàn)比較麻煩,而且對工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境適應性差,可靠性不高?；赑LC 控制的步進電機具有設(shè)計簡單,實現(xiàn)方便,定位精度高,參數(shù)設(shè)置靈活等優(yōu)點,在工業(yè)過程控制中使用,可靠性高,監(jiān)控方便?？删幊绦蚩刂破髟谡崔D(zhuǎn)布料車控制中的應用一、電氣原理分析電機要實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，將其電源的相序中任意兩相對調(diào)即可（我們稱為換相），通常是V相不變，將U相與W相對調(diào)節(jié)器，為了保證兩個接觸器動作時能夠可靠調(diào)換電動機的相序，接線時應使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調(diào)相。由于將兩相相序?qū)φ{(diào)，故須確保二個KM線圈不能同時得電，否則會發(fā)生嚴重的相間短路故障，因此必須采取聯(lián)鎖。為安全起見，

6、常采用按鈕聯(lián)鎖（機械）與接觸器聯(lián)鎖（電氣）的雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路（如下圖所示）；使用了按鈕聯(lián)鎖，即使同時按下正反轉(zhuǎn)按鈕，調(diào)相用的兩接觸器也不可能同時得電，機械上避免了相間短路。另外，由于應用的接觸器聯(lián)鎖，所以只要其中一個接觸器得電，其長閉觸點就不會閉合，這樣在機械、電氣雙重聯(lián)鎖的應用下，電機的供電系統(tǒng)不可能相間短路，有效地保護了電機，同時也避免在調(diào)相時相間短路造成事故，燒壞接觸器。二、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理及啟停過程(一) 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理圖及電氣原理說明圖1 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理圖圖1中主回路采用兩個接觸器，即正轉(zhuǎn)接觸器KM1和反轉(zhuǎn)接觸器KM2。當接觸器KM1的三

7、對主觸頭接通時，三相電源的相序按UVW接入電動機。當接觸器KM1的三對主觸頭斷開，接觸器KM2的三對主觸頭接通時，三相電源的相序按WVU接入電動機，電動機就向相反方向轉(zhuǎn)動。電路要求接觸器KM1和接觸器KM2不能同時接通電源，否則它們的主觸頭將同時閉合，造成U、W兩相電源短路。為此在KM1和KM2線圈各自支路中相互串聯(lián)對方的一對輔助常閉觸頭，以保證接觸器KM1和KM2不會同時接通電源，KM1和KM2的這兩對輔助常閉觸頭在線路中所起的作用稱為聯(lián)鎖或互鎖作用，這兩正向啟動過程對輔助常閉觸頭就叫聯(lián)鎖或互鎖觸頭。（二）三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理正向啟動過程按下起動按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電，與S

8、B1并聯(lián)的KM1的輔助常開觸點閉合，以保證KMl線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM1的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)正向運轉(zhuǎn)。（三）三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理停止過程按下停止按鈕SB1，接觸器KMl線圈斷電，與SB2并聯(lián)的KM1的輔助觸點斷開，以保證KMl線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動機回路中的KMl的主觸點持續(xù)斷開，切斷電動機定子電源，電動機停轉(zhuǎn)。（四）三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理反向啟動過程按下起動按鈕SB3，接觸器KM2線圈通電，與SB3并聯(lián)的KM2的輔助常開觸點閉合，以保證KM2線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機回路中的KM2的主觸點持續(xù)閉合，電動機連續(xù)反向運轉(zhuǎn)。（五）三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理

9、圖中使用了2個分別用于正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的電磁接觸器KM1、KM2，對這個電動機進行電源電壓相的調(diào)換。此時，如果正轉(zhuǎn)用電磁接觸器KM1，電源和電動機通過接觸器KM1主觸頭，使L1相和U相、L2相和V相、L3相和W相對應連接，所以電動機正向轉(zhuǎn)動。如果接觸器KM2動作，電源和電動機通過KM2主觸頭，使L1相和W相、L2相和V相、L3相和U相分別對應連接，因為L1相和L3相交換，所以電動機反向轉(zhuǎn)動。三、三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制的安全措施電動機的正反轉(zhuǎn)控制操作中，如果錯誤地使正轉(zhuǎn)用電磁接觸器和反轉(zhuǎn)用電磁接觸器同時動作，形成一個閉合電路后會怎么樣呢?三相電源的L1相和L3相的線間電壓，通過反轉(zhuǎn)電磁接觸器的主觸頭

10、，形成了完全短路的狀態(tài)，所以會有大的短路電流流過，燒壞電路。所以，為了防止兩相電源短路事故，接觸器KM1和KM2的主觸頭決不允許同時閉合。圖1 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制原理圖如上圖1所示三相異步電動機接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制的電氣原理圖，為了保證一個接觸器得電動作時，另一個接觸器不能得電動作，以避免電源的相間短路，就在正轉(zhuǎn)控制電路中串接了反轉(zhuǎn)接觸器KM2的常閉輔助觸頭，而在反轉(zhuǎn)控制電路中串接了正轉(zhuǎn)接觸器KM1的常閉輔助觸頭。當接觸器KM1得電動作時，串在反轉(zhuǎn)控制電路中的KM1的常閉觸頭分斷，切斷了反轉(zhuǎn)控制電路，保證了KM1主觸頭閉合時，KM2的主觸頭不能閉合。同樣，當接觸器KM2得電動作時， K

11、M2的常閉觸頭分斷，切斷了正轉(zhuǎn)控制電路，可靠地避免了兩相電源短路事故的發(fā)生。聯(lián)鎖（或互鎖）：在一個接觸器得電動作時，通過其常閉輔助觸頭使另一個接觸器不能得電動作的作用叫聯(lián)鎖（或互鎖）。實現(xiàn)聯(lián)鎖作用的常閉觸頭稱為聯(lián)鎖觸頭（或互鎖觸頭）。表1 元件明細表四、可編程序控制器在正反轉(zhuǎn)布料車控制中的應用梯形圖圖2 布料車正反轉(zhuǎn)啟動圖3 布料車選擇1號倉位圖4 布料車選擇4號倉位圖5 布料車選擇2號和5號倉位圖6 布料車選擇5號倉位圖7 布料車選擇3號和6號倉位五、I/O配線圖地址表表2 I/O配線圖地址表六、結(jié)論轉(zhuǎn)眼大學三年的生活就要結(jié)束了，走在校園里看著熟悉的教學樓、宿舍樓、操場、圖書館，沒有幾天就要

12、離開這個熟悉的環(huán)境，此時的我心潮澎湃、熱血沸騰、浮想聯(lián)翩。畢業(yè)，在我看來，是一種解脫，但同時更是一種折磨。這是一種二律背反，難以條分縷析，即便是費盡唇舌，也難以一語中的，給出一個令自身滿意的畢業(yè)時的心情結(jié)論。但有一點是毋庸置疑的，只有身處其中的人才能領(lǐng)會其中的酸甜苦辣，沒有親身經(jīng)歷的人很難有感同身受的體會：畢業(yè)，就意味著離別，更意味著選擇，也意味著責任，還有其他難以預料的很多因為畢業(yè)，就要馬上離開熟悉的環(huán)境適應陌生的城市;因為畢業(yè)，就要開始領(lǐng)會生活的艱辛，面對繁雜的關(guān)系和莫測的人情;因為畢業(yè)，就要感悟離別的痛楚，與昔日的同窗分道揚鑣。 畢業(yè)論文應反映出作者能夠準確地掌握大學階段所學的專業(yè)基礎(chǔ)知

13、識，基本學會綜合運用所學知識進行科學研究的方法，對所研究的題目有一定的心得體會，論文題目的范圍不宜過寬，一般選擇本學科某一重要問題的一個側(cè)面或一個難點，選擇題目還應避免過小、過舊和過長。要寫幾千字的畢業(yè)論文還真不是件簡單的活，所謂“書到用時方恨少”，是指一個人讀的書太少，所以到要用的時候就感到江郎才盡，到了我寫論文時才實實在在的體會到了它的深刻含義。我選擇的論文題目是“股票股利會計政策研究”這一篇論文從選擇課題到開題報告，從收集資料到確定論點找論據(jù)，從寫提綱到出初稿，從反復修改到最后定稿，從多次的找指導老師請教到論文答辯，沒有哪一個過程是輕松的，也沒有哪一個過程是簡單的。寫論文我的最后的感受是

14、，使出渾身解數(shù)，運用十八般武藝才終于弄出點“研究成果”。我想我們做了畢業(yè)論文的目的并不是在于論文做出后你有一個什么樣的結(jié)果，而最重要的是在整個論文的寫作中對我們的所學與所想進行一個必要的歸納與總結(jié)。通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對大學三年所學的知識有了一次全面的綜合運用，例如：機械控制、PLC編程，這些對今后畢業(yè)工作發(fā)展都有很大的幫助。數(shù)控技術(shù)是未來制造業(yè)不可缺少的一部分，將在經(jīng)濟發(fā)展與社會進步的今天發(fā)揮重要作用，作為跨世紀的新一代，我們有理由相信，我國機械制造業(yè)會更加輝煌,祖國的明天也會更加美好。參考文獻1周萬珍,高鴻斌(第一版).PLC分析與設(shè)計應用M. 北京:北京機械工業(yè)出版社,2004:322徐德.孫