PLC課程設(shè)計(jì)2014課件

PLC設(shè)計(jì)與調(diào)試指導(dǎo)教師：龐偉劉淑榮題目：1、基于歐姆龍PLC的三速電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)2、畜禽舍自動(dòng)門控制系統(tǒng)3、物料混合自動(dòng)控制系統(tǒng)4、液位自動(dòng)控制系統(tǒng)教學(xué)過程（12.25-1.5）18周周4（25）：講解周5（26）：講解

19周周1（29）：8:30答疑周3（31）:8:30答疑周日（4）:上交報(bào)告1任務(wù)重述

1.1設(shè)計(jì)目的和意義

1.2設(shè)計(jì)要求目錄

2.1主電路電器元件選擇及確定

2.2主電路設(shè)計(jì)3**系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)3.1PLC選擇及確定3.2控制電路電器元件選擇及確定

3.3I/O分配表3.4PLC外部接線

3.5PLC控制程序4全文總結(jié)參考文獻(xiàn)（5~8篇）附錄2**系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)1任務(wù)重述

1.1設(shè)計(jì)目的

1.2設(shè)計(jì)要求說明書正文格式

2.1主電路電器元件選擇及確定

主電路中主要涉及低壓斷路器、熔斷器、接觸器、電動(dòng)機(jī)等器件的選擇。2**系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)2、電動(dòng)機(jī)選擇的主要步驟：①根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械性能的要求，選擇電動(dòng)機(jī)的種類。②根據(jù)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械安裝的位置和場(chǎng)所環(huán)境，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和防護(hù)型式，③根據(jù)電源的情況，選擇電動(dòng)機(jī)額定電壓。④根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所要求的轉(zhuǎn)速以及傳動(dòng)設(shè)備的情況，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。⑤根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行方式，決定電動(dòng)機(jī)的額定功率。⑥綜合以上因素，根據(jù)制造廠的產(chǎn)品目錄，選定一臺(tái)合適的電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)型號(hào)選擇：YT100L-2S

參數(shù)：3相AC380V50Hz3KW2880r/min

2.2.2接觸器的選擇

1、接觸器選用原則（1）額定電壓

接觸器的額定電壓是指主觸頭的額定電壓，應(yīng)等于負(fù)載的額定電壓。

（2）額定電流

接觸器的額定電流是指主觸頭的額定電流，應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流。

（3）電磁線圈的額定電壓

電磁線圈的額定電壓等于控制回路的電源電壓。

（4）觸頭數(shù)目

接觸器的觸頭數(shù)目應(yīng)能滿足控制線路的要求。

（5）額定操作頻率

接觸器額定操作頻率是指每小時(shí)接通次數(shù)。

2、系統(tǒng)中接觸器選擇CJ0-10型接觸器。通過接觸器的額定電流為7.9A，所以選擇CJ0-10型接觸器，額定電流為10mA，可控電機(jī)的最大功率為4KW.2.2.3熔斷器的選擇

1、熔斷器選擇的一般原則（1）熔斷器類型選擇其類型應(yīng)根據(jù)線路要求、使用場(chǎng)合和安裝條件選擇。（2）熔斷器額定電壓的選擇其額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。（3）熔斷器額定電流的選擇其額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。（4）熔體額定電流的選擇對(duì)于電爐、照明等電阻性負(fù)載的短路保護(hù)，熔體的額定電流等于或稍大于電路的工作電流。在配電系統(tǒng)中，遠(yuǎn)離電源端的前級(jí)熔斷器應(yīng)先熔斷。所以一般后一級(jí)熔體的額定電流比前一級(jí)熔體的額定電流至少大一個(gè)等級(jí)，以防止熔斷器越級(jí)熔斷而擴(kuò)大停電范圍。2.2.4低壓斷路器的選擇1、低壓斷路器的選擇的一般原則

額定電流在600A以下，且短路電流不大時(shí)，可選用塑殼斷路器；額定電流較大，短路電流亦較大時(shí)，應(yīng)選用萬能式斷路器。一般選用原則為：

(1)斷路器額定電流≥負(fù)載工作電流；

(2)斷路器額定電壓≥電源和負(fù)載的額定電壓；

(3)斷路器脫扣器額定電流≥負(fù)載工作電流；

(4)斷路器極限通斷能力≥電路最大短路電流；

(5)線路末端單相對(duì)地短路電流/斷路器瞬時(shí)(或短路時(shí))脫扣器整定電流≥1.25；

(6)斷路器欠電壓脫扣器額定電壓=線路額定電壓。2、系統(tǒng)中低壓斷路器選擇DZ47LE-32斷路器。

剩余電流動(dòng)作斷路器適用于交流50Hz額定電壓至400V，

額定電流至32A的線路中，作剩余電流保護(hù)之用。當(dāng)有人觸電或電路泄漏電流超過規(guī)定值時(shí)，剩余電流動(dòng)作斷路器能在極短的時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切斷電源，保障人身安全和防止設(shè)備因發(fā)生泄漏電流造成的事故。剩余電流動(dòng)作斷路器具有過載和短路保護(hù)功能，可用來保護(hù)線路的過載和短路，亦可在正常情況下作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換之用。2.2主電路設(shè)計(jì)工作過程：3**系統(tǒng)控制電路設(shè)計(jì)3.1PLC選擇及確定

3.1.1PLC的選擇及確定根據(jù)控制要求選擇PLC機(jī)型，PLC容量，確定輸入/輸出元件（1）PLC機(jī)型：

用戶應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)要求和財(cái)力等因素，要選擇性能價(jià)格比高的PLC。

合理的結(jié)構(gòu)型式、安裝方式的選擇、相應(yīng)的功能要求、響應(yīng)速度要求、系統(tǒng)可靠性的要求、機(jī)型盡量統(tǒng)一(2)PLC容量:PLC容量包含兩部分：I／O容量及內(nèi)存容量I／O容量=（輸入點(diǎn)數(shù)+輸出點(diǎn)數(shù)）*（1.1~1.15

）

內(nèi)存容量=[(開關(guān)量I／O點(diǎn)總數(shù)）*（10～15）+模擬量回路數(shù)*100]*1.253.2控制電路電器元件選擇及確定

系統(tǒng)涉及到按鈕、限位開關(guān)、液位傳感器、電磁閥等選擇。

3.2.1按鈕的選擇

按鈕開關(guān)是用來切斷和接通控制電路的低壓開關(guān)電器。按鈕開關(guān)的觸頭的額定電流為10A。所以，操作按鈕開關(guān)所控制的電路屬于小電流電路。按鈕有單極雙位開關(guān)或雙極雙位開關(guān)，它按動(dòng)能與用途又分為起動(dòng)按鈕、復(fù)位按鈕、檢查按鈕、控制按鈕、限位按鈕等多種。按鈕有動(dòng)合（常開）和動(dòng)斷（常閉）之分。

系統(tǒng)中選擇H25-21R紅色按鈕開關(guān)一個(gè)，H25-21G綠色按鈕開關(guān)2個(gè)。H25-21系列產(chǎn)品特點(diǎn)：

?緩動(dòng)型強(qiáng)制分?jǐn)嘤|點(diǎn)以及特有的觸點(diǎn)自潔功能具備，確保通斷可靠。

?采用超高亮純色LED燈珠。

?選擇開關(guān)、鑰匙開關(guān)止松動(dòng)安裝墊片標(biāo)準(zhǔn)配備。

?1a+1b觸點(diǎn)配備可方便的增加為2a+2b。

?H25/30-275具有10A（1a+1b）瞬動(dòng)雙斷開觸點(diǎn)的帶燈按鈕。

?全部的規(guī)格具備防護(hù)等級(jí)IP65。3.2.2限位開關(guān)的選擇

限位開關(guān)又稱行程開關(guān),可以安裝在相對(duì)靜止的物體(如固定架、門框等，簡稱靜物)上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車、門等，簡稱動(dòng)物）上。當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí)，開關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點(diǎn)閉合。由開關(guān)接點(diǎn)開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C(jī)構(gòu)的動(dòng)作。限位開關(guān)也可分為旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)及直行限位開關(guān)。系統(tǒng)中選擇型號(hào)為YBLX-ME/8104限位開關(guān)，技術(shù)參數(shù)為：防護(hù)等級(jí)：IP64；操作頻率：機(jī)械：120次/分，電氣：30次/分；機(jī)械壽命：1000×10的四次方次；電氣壽命：30×10的四次方次；絕緣電阻：≥100MΩ（DC500V）；接觸電阻：≤15mΩ（初始值）；環(huán)境溫度：-15℃～+60℃；相對(duì)濕度：≤95%；耐電壓：同極端子間（1140V），帶電部件對(duì)地間（2500V），端子與不帶電金屬部件間（2500V）；額定電壓：AC380VDC220V；額定控制容量：AC100VADC30W3.2.3液位開關(guān)的選擇

1、液位開關(guān)概述

液位開關(guān)，顧名思義，就是用來控制液位的開關(guān)。從形式上主要分為接觸式和非接觸式。非接觸式的如電容式液位開關(guān),接觸式的例如:浮球式液位開關(guān),電極式液位開關(guān),電子式液位開關(guān)，電容式液位開關(guān)也可以采用接觸式方法實(shí)現(xiàn).

液位開關(guān)種類很多，考慮到各種因素，一般采用壓力式液位開關(guān)，裝在容器的上部，它有一根下端開口的氣管通到容器的底部，進(jìn)水時(shí)管里的空氣被封閉在里面出不來，就形成比外界稍高的壓力。水位越高壓力越高，這樣根據(jù)壓力就可間接測(cè)知水位。而壓力的測(cè)量仍然用彈性元件，靠元件的變形帶動(dòng)觸點(diǎn)完成通斷動(dòng)作。這種測(cè)液位的方法叫做“靜壓法”，在工業(yè)中用的不少。更常用的控制液位的方法也可以直接采用“浮子法”，相信大家都見過釣魚吧，那釣魚線綁的都有浮子。液位浮球開關(guān)，浮子漂在水面上，當(dāng)魚咬到魚餌時(shí)，浮子會(huì)一上一下的跳動(dòng)，此時(shí)我們就可以拉線了。但工業(yè)中用的是更大的浮子，實(shí)際上就是一個(gè)帶桿的球。水漲船高是人所共知的常識(shí)，工業(yè)上早就利用浮子測(cè)量水塔中的水位了。因?yàn)樗袔讓訕歉?，如果用人爬上去觀察，那多麻煩。只要用繩索通過滑輪把水面上的浮子和水塔外的重塊連起來，就可以在地面上抬頭看重塊在標(biāo)尺上的位置，從而知道塔里還有多少水。

3、系統(tǒng)中選擇MAC3KEY-5型浮球液位開關(guān)。（1）概述：MAC-3型是采用意大利瑪赫公司專利技術(shù)生產(chǎn)的高密封性能浮動(dòng)開關(guān)。該產(chǎn)品適用于控制液泵工作，調(diào)節(jié)液位，也可裝于潛水泵對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制和保護(hù)。高密封性能是采用聚丙烯注射來保證。

MAC-3電纜浮球液位開關(guān)是一個(gè)能夠調(diào)節(jié)桶，槽或井中液位的開關(guān)。它可自動(dòng)調(diào)節(jié)，易于操作，便于安裝，安全可靠，免予維修，無毒環(huán)保。它對(duì)污水有抵抗作用，廣泛應(yīng)用于家庭，廠礦等的水池，油，酸和堿的池，桶，槽，灌等的容器中。MAC-3-浮動(dòng)開關(guān)，是利用重力與浮力的原理設(shè)計(jì)而成，結(jié)構(gòu)簡單而合理。主要包括浮漂體、設(shè)置在浮漂體內(nèi)的大容量微型開關(guān)和能將開關(guān)處于通、斷狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及與開關(guān)相連的三芯電纜。

（2）技術(shù)參數(shù)工作電壓250V工作電流8A工作溫度0～80℃電壽命1×100000次機(jī)械壽命5×100000次

（3）安裝方法

1KW以上的泵，可將MAC-3浮動(dòng)開關(guān)串聯(lián)在電控箱的控制電路中，液位的控制高度是由電纜在液體中的長度及重錘在電纜的位置決定的。

3.2.4電磁閥的選擇

1、電磁閥概述電磁閥是用來控制流體方向的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件，屬于執(zhí)行器；通常用于機(jī)械控制和工業(yè)閥門上面，對(duì)介質(zhì)方向進(jìn)行控制，從而達(dá)到對(duì)閥門開關(guān)的控制。電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個(gè)孔都通向不同的油管，腔中間是閥，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動(dòng)來檔住或漏出不同的排油的孔，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動(dòng)油缸的活塞，活塞又帶動(dòng)活塞桿，活塞桿帶動(dòng)機(jī)械裝置動(dòng)。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。2、電磁閥的選型

電磁閥選型首先應(yīng)該依次遵循安全性，可靠性，適用性，經(jīng)濟(jì)性四大原則，其次是根據(jù)六個(gè)方面的現(xiàn)場(chǎng)工況(即管道參數(shù)、流體參數(shù)、壓力參數(shù)、電氣參數(shù)、動(dòng)作方式、特殊要求進(jìn)行選擇)。選型依據(jù)：

一、根據(jù)管道參數(shù)選擇電磁閥的：通徑規(guī)格(即DN)、接口方式（1）按照現(xiàn)場(chǎng)管道內(nèi)徑尺寸或流量要求來確定通徑(DN)尺寸。（2）接口方式，一般>DN50要選擇法蘭接口，≤DN50則可根據(jù)用戶需要自由選擇。二、根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的：材質(zhì)、溫度組（1）腐蝕性流體：宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼；食用超凈流體：宜選用食品級(jí)不銹鋼材質(zhì)電磁閥。（2）高溫流體：要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥，而且要選擇活塞式結(jié)構(gòu)類型的。（3）流體狀態(tài)：大至有氣態(tài)，液態(tài)或混合狀態(tài)，特別是口徑大于DN25訂貨時(shí)一定要區(qū)分開來。（4）流體粘度：通常在50cSt以下可任意選擇，若超過此值，則要選用高粘度電磁閥。三、根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的：原理和結(jié)構(gòu)品種（1）公稱壓力：這個(gè)參數(shù)與其它通用閥門的含義是一樣的，是根據(jù)管道公稱壓力來定。（2）工作壓力：如果工作壓力低則必須選用直動(dòng)或分步直動(dòng)式原理；最低工作壓差在0.04Mpa以上時(shí)直動(dòng)式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式均可選用。四