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

網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院《可編程控制器》大作業(yè)題 目：學(xué)習(xí)中心：層次：高中起點(diǎn)專科專業(yè)：年級(jí)：年 春/秋季學(xué)號(hào)：學(xué)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(gè)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(hào)為小四，字?jǐn)?shù)在2000字以上。作業(yè)提交（10M以內(nèi)完成的作業(yè)，點(diǎn)“上交”即可。如下圖所示。截止時(shí)間201639日。接上傳新文件，平臺(tái)會(huì)自動(dòng)覆蓋原有文件。注意事項(xiàng)績(jī)以零分計(jì)！題目一：三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制1）首先對(duì)可編程序控制器PL）類、特點(diǎn)、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行簡(jiǎn)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(duì)輸入輸出繼電器及其它編程元件的地址進(jìn)行分配，畫出I/O口接線圖，列出PLC控制程序（梯形圖進(jìn)行截圖，語(yǔ)句表可直接拷貝并對(duì)程序作出解釋；總結(jié)：需要說明的問題以及設(shè)計(jì)的心得體會(huì)。題目二：三相異步電動(dòng)機(jī)的Y--△起動(dòng)PLC控制1）首先對(duì)可編程序控制器PL）類、特點(diǎn)、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹；選用西門子S7－200系列PLC對(duì)輸入輸出繼電器及其它編程元件的地址進(jìn)行分配，畫出I/O口接線圖，列出PLC控制程序（梯形圖進(jìn)行截圖，語(yǔ)句表可直接拷貝并對(duì)程序作出解釋；總結(jié)：需要說明的問題以及設(shè)計(jì)的心得體會(huì)。題目三：運(yùn)料小車三位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)料小車控制示意圖如下圖所示，小車在初始狀態(tài)時(shí)停在中間，限位開關(guān)I0.0為按下起動(dòng)按鈕I0.3，小車開始右行，并按圖所示的順序運(yùn)動(dòng)，最后返回并停在初始位置。1）首先對(duì)可編程序控制器PL）類、特點(diǎn)、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹；設(shè)計(jì)選用西門子S7－200系列PLC列出PLC（并對(duì)程序作出解釋；總結(jié)：需要說明的問題以及設(shè)計(jì)的心得體會(huì)。題目四：三層電梯的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）首先對(duì)可編程序控制器PL）類、特點(diǎn)、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹；設(shè)計(jì)選用西門子S7－200系列PLC，控制要求：①電梯內(nèi)設(shè)置樓運(yùn)行方向指示與到達(dá)樓層數(shù)指示；③沒有呼叫信號(hào)時(shí)，電梯可停留在任一層。附加可選功能：增加變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的速度控制。保護(hù)要求：系統(tǒng)需設(shè)短路保護(hù)、過載保護(hù)、失壓和欠壓保護(hù)、電機(jī)超速保護(hù)。對(duì)輸入輸出繼電器及其它編程元件的地址進(jìn)行分配，畫出I/OPLC（表可直接拷貝）并對(duì)程序作出解釋；總結(jié)：需要說明的問題以及設(shè)計(jì)的心得體會(huì)。題目五：十字路口交通燈控制設(shè)計(jì)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(shí)序圖如下圖所示。1）首先對(duì)可編程序控制器PL）的產(chǎn)生與發(fā)展、主要性能指標(biāo)、分類、特點(diǎn)、功能與應(yīng)用領(lǐng)域等進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹；S7－200PLCI/O口進(jìn)行分配，列出PLC控制程序（梯形圖進(jìn)行截圖，語(yǔ)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(jì)的心得體會(huì)。題目一：三相異步電動(dòng)機(jī)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(jiǎn)稱PLProgrammableLogicControlle。進(jìn)入20世紀(jì)801632PLC，使得可編程邏輯控制器在概念、設(shè)ProgrammableController，簡(jiǎn)稱為P。但是為了與個(gè)人計(jì)算機(jī)PPersonalr相區(qū)別，長(zhǎng)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(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲(chǔ)器、可以編制程序的控制器。它能夠存儲(chǔ)和執(zhí)行命令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計(jì)。PLC的工作原理PLC實(shí)質(zhì)上是一種專用與工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)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(gè)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(jī)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(hào)狀態(tài)與傳感器信號(hào)相對(duì)應(yīng)，為傳感器信號(hào)經(jīng)過隔離和濾波后的有效信號(hào)。開關(guān)量輸入電路通過識(shí)別傳感器0、1電平，識(shí)別開關(guān)的通斷。CPU在每個(gè)掃描周期的開始掃描輸入模塊的信號(hào)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(lái)處理傳感器信號(hào)，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(fù)載驅(qū)動(dòng)能力，在額定負(fù)載以內(nèi)，直接和負(fù)載相連，可以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行器。在PLC處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，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(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、保及文化娛樂等各個(gè)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(shí)現(xiàn)邏輯控制、高爐上料、注塑機(jī)、印刷機(jī)、組合機(jī)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(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說，早期直接用開關(guān)量I/O機(jī)床、機(jī)械、機(jī)器人、電器等場(chǎng)合。過程控制這是對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。PLCPID控制時(shí)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(yùn)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(chǎng)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(shì)1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司首先研制出第一臺(tái)符合要求的控制器，即可編程GE從美國(guó)、日本、歐洲普及到全世界?？偟膩?lái)說發(fā)展趨勢(shì)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(chǔ)存容量。向超大型、超小型兩個(gè)方向發(fā)展。以適應(yīng)不同類型的自動(dòng)控制系統(tǒng)的需要。(3)PLC用的通信彼岸準(zhǔn)，已構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。制、發(fā)展用于檢測(cè)外部故障的專用智能模塊，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性PLC,PLC語(yǔ)言并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢(shì)。三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)與應(yīng)用三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路的特點(diǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)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(huì)造成主電路兩相短路。電路用FR實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。在各支路中輔加了制約觸頭。圖2-1三相異步電動(dòng)機(jī)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(diǎn)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(dòng)支路構(gòu)成,且在對(duì)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(gè)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(fù)原狀解除聯(lián)鎖,,電動(dòng)機(jī)才能反轉(zhuǎn)。按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制電路2-1,SB1SB2,用對(duì)應(yīng)的常閉觸頭,按下反轉(zhuǎn)相對(duì)于另一轉(zhuǎn)向按鈕即可,而不必先按停止按鈕,同時(shí)保證了兩個(gè)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(dòng)機(jī)斷電但仍慣性運(yùn)轉(zhuǎn)。SB2,,,電動(dòng)機(jī)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(dòng)的機(jī)床等不能或不需要由一個(gè)轉(zhuǎn)向立即換為另一個(gè)轉(zhuǎn)向的機(jī)械設(shè)備,以減小換相對(duì)設(shè)備的機(jī)械沖擊力和電機(jī)繞組受到的反接電流沖擊,起到保護(hù)設(shè)備,延長(zhǎng)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(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器KM1吸合后主觸頭發(fā)生熔焊或動(dòng)鐵芯被雜物卡住等故障時(shí),即使線圈失電,主觸頭也無(wú)法分開,這時(shí)若按下反轉(zhuǎn)按鈕,SB2,KM2得電動(dòng)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(dòng)控制線路工作過程及分析當(dāng)通電以后，按下接通電動(dòng)機(jī)開始正轉(zhuǎn)，同時(shí)KM1常開開關(guān)閉合，實(shí)現(xiàn)自KT1開始計(jì)時(shí)，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(dá)到延時(shí)停車的控制。其操作簡(jiǎn)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(jià)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(shí)現(xiàn)了具有2點(diǎn)-7點(diǎn)輸入輸出點(diǎn)數(shù)的彈性構(gòu)成，為了節(jié)省節(jié)點(diǎn)的個(gè)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(shí)驗(yàn)的要求圖2-2交流接觸器的正反轉(zhuǎn)自動(dòng)控制線路輸入輸出定義根據(jù)對(duì)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(dòng)按鈕SB1接于輸入繼電器I0.0端，反轉(zhuǎn)啟動(dòng)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(dòng)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(hào)名稱 SB1硬件名稱啟動(dòng)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(hào)名稱 SB1SB3SB2KM1KM2對(duì)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(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制要求，