plc控制三臺電機(jī)順序啟動

洛陽理工學(xué)院課題設(shè)計(jì)三臺電動機(jī)的順序啟動班級：專業(yè)：姓名：指導(dǎo)老師：日期：三臺電動機(jī)的順序啟動摘要本設(shè)計(jì)運(yùn)用三臺電動機(jī)的連續(xù)或間歇運(yùn)動來輸送各種輕重不同的物品，既可輸送各種散料，也可輸送各種紙箱、包裝袋等單件重量不大的件貨，用途廣泛。它的控制形式也多種多樣，本設(shè)計(jì)運(yùn)用plc制，由于PLC為主構(gòu)成的控制系統(tǒng)具有可靠性高、控制功能強(qiáng)大、性價比高等優(yōu)點(diǎn)，是目前工業(yè)自動的首選控制裝置，故本設(shè)計(jì)中采用PLC集中控制的方法，本設(shè)計(jì)中利用PLC簡單可視化的程序，采用了手動的控制方式。設(shè)計(jì)要求，按下啟動按鈕時，M1先啟動，運(yùn)行2S后M2啟動，再運(yùn)行3S后M3啟動，按下停止按鈕時M3停止，5S后M2停止，再4S后M1停止。關(guān)鍵詞:PLC電動機(jī)繼電保護(hù)目錄摘要2前言4第一章plc概況5第二章設(shè)計(jì)方案62．1PLC控制62．2控制要求6第三章硬件的設(shè)計(jì)63．1PLC選型63．1．1PLC的特點(diǎn)63.1．2PLC的組成結(jié)構(gòu)73．2主回路73．2．1熱繼電器83．2．2空氣開關(guān)83．2．3接觸器83．3控制回路93．3．1PLC控制多臺電機(jī)的連線圖9第四章軟件的控制設(shè)計(jì)94．1控制要求94．1．1設(shè)計(jì)的控制要求94．1．2I/O接線圖104．1．3I/O分配表104．2軟件設(shè)計(jì)104．2．1根據(jù)本設(shè)計(jì)的控制要求繪制電機(jī)的時序圖114．2．2邏輯表達(dá)式114．2．3根據(jù)邏輯表達(dá)式梯形圖繪制出梯形圖124．3系統(tǒng)調(diào)試及問題解決12第五章設(shè)計(jì)總結(jié)14心得體會14參考文獻(xiàn)15前言plc可編程控制系統(tǒng)，相比于繼電器系統(tǒng)，它性能可靠性高，接線很簡單，系統(tǒng)不復(fù)雜，易于維護(hù)，性能先進(jìn)，易于改造。和單片機(jī)系統(tǒng)相比，它編程簡單，易于掌握，連線簡單。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)性能先進(jìn)，但是價格昂貴，系統(tǒng)復(fù)雜，對于本系統(tǒng)而言實(shí)在是大材小用。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時維護(hù)也變得容易起來。PLC在皮帶機(jī)上面的應(yīng)用，使得皮帶機(jī)的控制機(jī)構(gòu)變得簡單，運(yùn)行更加可靠，同時維修起來也是十分的簡單方便綜上所述，本次設(shè)計(jì)應(yīng)選擇PLC控制更為合理本設(shè)計(jì)廣泛應(yīng)用在港口、電廠、煤礦、鋼鐵企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的生產(chǎn)線。即可以運(yùn)送散狀物料，也可以運(yùn)送成件物品。工作過程中噪音較小，結(jié)構(gòu)簡單。本設(shè)計(jì)也可與皮帶配合使用構(gòu)成皮帶輸送機(jī)，可用于水平或傾斜運(yùn)輸。還應(yīng)用與裝船機(jī)、卸船機(jī)、堆取料機(jī)等連續(xù)運(yùn)輸移動機(jī)械上。第一章plc概況PLC即可編程控制器〔ProgrammablelogicController〕，是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為根底的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會〔InternationalElectricalCommittee〕公布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義：PLC是一個以微處理器為核心的數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)裝置，專為在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程序的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。在此松下PLC的特點(diǎn)與應(yīng)用做出闡述。世界上PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：美國、歐洲和日本。日本的PLC技術(shù)是由美國引進(jìn)的，但日本的主推定位在小型PLC上，在小型機(jī)領(lǐng)域中頗具盛名。某些用歐美的中型機(jī)或大型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制，日本的小型機(jī)就可以解決。在開發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美的小型機(jī)，所以格外受用戶歡送。日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆龍、松下、東芝等，在世界小型PLC市日本產(chǎn)品約占有70％的份額。松下PLC是目前國內(nèi)比擬常見的PLC產(chǎn)品之一，其功能完備，性價比高。松下的小型PLC有：FP-X、FP0、FP1、FPΣ、FP-e系列等；中型PLC為：FP2、FP2SH、FP3系列PLC等。松下PLC的根本特點(diǎn)：〔1〕超高速處理根本指令只需0.32μs，可快速掃描。小型PLC內(nèi)，通過高速處理速度0.32μsec，也可對應(yīng)要求高速掃描的用途?！?〕充裕的大容量充裕的程序容量到達(dá)32k步。注釋區(qū)域也可以充分保證。通過超過小型PLC范疇的高程序容量32K步，可對應(yīng)隨著將來設(shè)備擴(kuò)展而產(chǎn)生的范圍廣泛的各種應(yīng)用。〔3〕廣泛的擴(kuò)展性I/O最多300點(diǎn)?？赏ㄟ^功能擴(kuò)展插件，使擴(kuò)展范圍更進(jìn)一步擴(kuò)大。也可控制本錢。還有，利用擴(kuò)展FP0適配器，最多可連3臺現(xiàn)有的FP0擴(kuò)展單元?！?〕可靠的平安性通過8位密碼和禁止上傳功能，有效保護(hù)程序。〔5〕配備USB端口3通過普通USB電纜〔AB型〕，可與計(jì)算機(jī)現(xiàn)簡便連接。松下公司近幾年P(guān)LC產(chǎn)品，具有指令系統(tǒng)功能強(qiáng)的特點(diǎn)；有的機(jī)型還提供可以用FP-BASIC語言編程的CPU及多種智能模塊，為復(fù)雜系統(tǒng)的開發(fā)提供了軟件支持；FP系列各種PLC都配置通信機(jī)制，由于它們使用的應(yīng)用層通信協(xié)議具有一致性，這給構(gòu)成多級PLC網(wǎng)絡(luò)和開發(fā)PLC網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序帶來方便。第二章設(shè)計(jì)方案2．1PLC控制2．2控制要求本次課題是基于PLC三臺順序啟動控制程序的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試，根據(jù)要求我設(shè)想了下面的可行性的控制要求如下〔1〕某一生產(chǎn)線有三臺電機(jī)，分別由M1、M2、M3三臺電動機(jī)拖動，〔2〕自動控制時，按下SB1按鈕，M1→M2→M3的順序啟動，M1先啟動，運(yùn)行2S后M2啟動，再運(yùn)行3S后M3啟動，按下SB2按鈕時M3停止，5S后M2停止，再4S后M1停止?！?〕要有必要的短路、過載、連鎖保護(hù)。第三章硬件的設(shè)計(jì)3．1PLC選型3．1．1PLC的特點(diǎn)松下PLC的根本特點(diǎn)：〔1〕超高速處理根本指令只需0.32μs，可快速掃描。小型PLC內(nèi)，通過高速處理速度0.32μsec，也可對應(yīng)要求高速掃描的用途。〔2〕充裕的大容量充裕的程序容量到達(dá)32k步。注釋區(qū)域也可以充分保證。通過超過小型PLC范疇的高程序容量32K步，可對應(yīng)隨著將來設(shè)備擴(kuò)展而產(chǎn)生的范圍廣泛的各種應(yīng)用?！?〕廣泛的擴(kuò)展性I/O最多300點(diǎn)?？赏ㄟ^功能擴(kuò)展插件，使擴(kuò)展范圍更進(jìn)一步擴(kuò)大。也可控制本錢。還有，利用擴(kuò)展FP0適配器，最多可連3臺現(xiàn)有的FP0擴(kuò)展單元?！?〕可靠的平安性通過8位密碼和禁止上傳功能，有效保護(hù)程序?！?〕配備USB端口3通過普通USB電纜〔AB型〕，可與計(jì)算機(jī)現(xiàn)簡便連接。日本松下電工公司的FP系列PLC可以說是可編程控制器市場的后期之秀，被稱為“一匹黑馬〞。主要有FP1、PF-M和PF0。PF0是超小型PLC，是最近幾年開發(fā)的新產(chǎn)品，其產(chǎn)品地點(diǎn)可歸納為以下幾點(diǎn)：豐富的指令系統(tǒng)，快速的CPU處理速度，大程序容量，功能強(qiáng)大的編程工具，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能。分析要求，可以確定需要2輸入點(diǎn)，三臺電機(jī)需要3個輸出點(diǎn)。設(shè)計(jì)中最終選擇了FP0-C10的PLC，這種PLC技術(shù)成熟，性能好，故障少，價格低廉，對于本工程又留有一定的余量，可以為以后改良留下余地。3.1．2PLC的組成結(jié)構(gòu)PLC的一般結(jié)構(gòu)如下列圖所示，由圖可見主要有6個局部組成，包括CPU〔中央處理器〕、輸入/輸出接口電路、電源、外設(shè)接口、I/O擴(kuò)展接口。3．2主回路本次設(shè)計(jì)因?yàn)橛腥齻€電動機(jī)，必然需要有一些短路過載等保護(hù)，繼電器、空開的選型后面后詳細(xì)介紹，具體的主電路接線圖如下：3．2．1熱繼電器選用JR16B-60/3D型熱繼電器其中“J〞表示繼電器，“D〞帶斷相保護(hù)相關(guān)元件主要技術(shù)參數(shù)及原理如下：〔1〕額定電流為20A〔2〕熱元件額定電流為32/43．2．2空氣開關(guān)市面上的空氣開關(guān)多種多樣，但要點(diǎn)都根本一樣：1、空氣開關(guān)額定電壓大于等于線路額定電壓2、空氣開關(guān)額定電流和過電流脫扣器的額定電流大于等于線路計(jì)算負(fù)荷電流。3．2．3接觸器接觸器(Contactor)是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以到達(dá)控制負(fù)載的電器。接觸器由電磁系統(tǒng)〔鐵心，靜鐵心，電磁線圈〕觸頭系統(tǒng)〔常開觸頭和常閉觸頭〕和滅弧裝置組成。其原理是當(dāng)接觸器的電磁線圈通電后，會產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作：常閉觸頭斷開；常開觸頭閉合，兩者是聯(lián)動的。當(dāng)線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)原：常閉觸頭閉合；常開觸頭斷開。在電工學(xué)上，因?yàn)榭煽焖偾袛嘟涣髋c直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制(某些型別可達(dá)800安培)電路的裝置，所以經(jīng)常運(yùn)用于電動機(jī)做為控制對象﹐也可用作控制工廠設(shè)備﹑電熱器﹑工作母機(jī)和各樣電力機(jī)組等電力負(fù)載，接觸器不僅能接通和切斷電路，而且還具有低電壓釋放保護(hù)作用。接觸器控制容量大，適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制。是自動控制系統(tǒng)中的重要元件之一。3．3控制回路3．3．1PLC控制多臺電機(jī)的連線圖輸出〔I〕啟動SB1-X0停止SB2-X1輸出〔O〕運(yùn)行-KM1運(yùn)行-KM2運(yùn)行-KM3第四章軟件的控制設(shè)計(jì)4．1控制要求4．1．1設(shè)計(jì)的控制要求〔1〕某一生產(chǎn)線有三臺電機(jī)，分別由M1、M2、M3三臺電動機(jī)拖動，〔2〕自動控制時，按下SB1按鈕，M1→M2→M3的順序啟動，M1先啟動，運(yùn)行2S后M2啟動，再運(yùn)行3S后M3啟動，假設(shè)無料進(jìn)入皮帶，按下SB2按鈕時M3停止，5S后M2停止，再4S后M1停止。4．1．2I/O接線圖X0Y1X0Y1X1Y2Y3COMSB1 KSB2KM2KM3++4．1．3I/O分配表輸入輸出功能元件LIC功能元件PLC地址啟動按鈕SB1IO輸入輸出功能元件LIC功能元件PLC地址啟動按鈕SB1IO.0控制電機(jī)M1KM1QO.0停止按鈕SB2IO.1控制電機(jī)M2KM2QO.1控制電機(jī)M3KM3QO.24．2軟件設(shè)計(jì)功能圖表法：按步序工作，工作中只要一部為1，其余為0。圖中含有時間繼電器與中間繼電器。時間繼電器感受外局部在感受外界信號后，經(jīng)過一段時間才能使執(zhí)行局部動作的繼電器。即當(dāng)吸引線圈通電或斷電后，其觸頭經(jīng)過一定延時后再動作，以控制電路的接通或分?jǐn)唷Ｋ木幪枮椋篢0～T99。中間繼電器的作用：將一個輸入信號變成多個輸出信號或?qū)⑿盘柗糯蟆布丛龃笥|頭容量〕的繼電器。其實(shí)質(zhì)為電壓繼電器，但它的觸頭數(shù)量較多〔可達(dá)8對〕，觸頭容量較大〔5～10A〕，動作靈敏。按電壓可分為兩類：一類是用于交直流電路中的JZ系列，另一類是只用于直流操作的各種繼電保護(hù)線路中的DZ系列4．2．1根據(jù)本設(shè)計(jì)的控制要求繪制電機(jī)的時序圖4．2．2邏輯表達(dá)式根據(jù)電機(jī)的時序?qū)懗鲞壿嫳磉_(dá)式，如下列圖Y1=(X1+Y1)?T4Y2=(T1+Y2)?T3Y3=(T2+Y3)?X2?R0R0=X2+R04．2．3根據(jù)邏輯表達(dá)式梯形圖繪制出梯形圖〔三臺電機(jī)順序啟停的梯形圖〕簡述上圖的工作過程，如下〔1〕某一生產(chǎn)線有三臺電機(jī)，分別由M1、M2、M3三臺電動機(jī)拖動，〔2〕自動控制時，按下SB1按鈕，M1→M2→M3的順序啟動，M1先啟動，運(yùn)行2S后M2啟動，再運(yùn)行3S后M3啟動，假設(shè)無料進(jìn)入皮帶，按下SB2按鈕時M3停止，5S后M2停止，再4S后M1停止。4．3系統(tǒng)調(diào)試及問題解決〔1〕要查接線、核對地址。要逐點(diǎn)進(jìn)行，要確保正確無誤?？刹粠щ姾藢?，那就是查線，較麻煩。也可帶電查，加上信號后，看電控系統(tǒng)的動作情況是否符合設(shè)計(jì)的目的?！?〕檢查模擬量輸入輸出?？摧斎胼敵瞿K是否正確，工作是否正常。必要時，還可用標(biāo)準(zhǔn)儀器檢查輸入輸出的精度?！?〕檢查與測試指示燈?？刂泼姘迳先缬兄甘緹簦瑧?yīng)先對應(yīng)指示燈的顯示進(jìn)行檢查。一方面，查看燈壞了沒有，另一方面檢查邏輯關(guān)系是否正確。指示燈是反映系統(tǒng)工作的一面鏡子，先調(diào)好它，將對進(jìn)一步調(diào)試提供方便?！?〕檢查手動動作及手動控制邏輯關(guān)系。完成了以上調(diào)試，繼而可進(jìn)行手動動作及手動控制邏輯關(guān)系調(diào)試。要查看各個手動控制的輸出點(diǎn)，是否有相應(yīng)的輸出以及與輸出對應(yīng)的動作，然后再看，各個手動控制是否能夠?qū)崿F(xiàn)。如有問題，立即解決?！?〕半自開工作如系統(tǒng)可自開工作，那先調(diào)半自開工作能否實(shí)現(xiàn)。調(diào)試時可一步步推進(jìn)。直至完成整個控制周期。哪個步驟或環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就著手解決哪個步驟或環(huán)節(jié)的問題?！?〕自開工作在完成半自動調(diào)試后，可進(jìn)一步調(diào)試自開工作。要多觀察幾個工作循環(huán)，以確保系統(tǒng)能正確無誤地連續(xù)工作。〔7〕模擬量調(diào)試、參數(shù)確定以上調(diào)試的都是邏輯控制的工程。這是系統(tǒng)調(diào)試時，首先要調(diào)通的。這些調(diào)試根本完成后，可著手調(diào)試模擬量、脈沖量控制。最主要的是選定適宜控制參數(shù)。一般講，這個過程是比擬長的。要耐心調(diào)，參數(shù)也要作多種選擇，再從中選出最優(yōu)者。有的PLC，它的PID參數(shù)可通過自整定獲得。但這個自整定過程，也是需要相當(dāng)?shù)臅r間才能完成的。〔8〕異常條件檢查完成上述所有調(diào)試，整個調(diào)試根本也就完成了。但是好再進(jìn)行一些異常條件檢查?？纯闯霈F(xiàn)異常情況或一些難以防止的非法操作，是否會停機(jī)保護(hù)或是報警提示?！?〕解決接圖出現(xiàn)的問題在按下SB2同時M3停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這時要加一個中間繼電器RO與SB2形成互鎖，此時才能保證M3處在持續(xù)斷電狀況中。第五章設(shè)計(jì)總結(jié)心得體會通過這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會了PLC的根本編程方法，對PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對理論的運(yùn)用中，提高了我們的工作素質(zhì)，在沒有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對知道的撐握都是理論上的，對一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我在把自己想出來的程序結(jié)合到PLC中的時候，問題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。通過解決一個個在調(diào)試中出現(xiàn)的問題，我對PLC的理解得