三部电动机启动停止控制系统

1、 20142015学年第一学期电气控制及PLC课 程 设 计 报 告题 目：三部电动机启动停止控制程序设计 专 业： 自动化 班 级： 11自动化（2）班 姓 名： 曹京 陈驰 陈静 陈庆 陈云 代宇 丁柱 牛万安 指导教师： 杨锐敏 电气工程学院2014年10月31日任务书课题名称电气控制及PLC指导教师（职称）杨锐敏（讲师） 执行时间2014 2015学年第 一 学期 第 9 周学生姓名学号承担任务曹 京1109111080收集资料及整理排版陈 云1109111084整理资料及排版陈 静1109111082PLC选型陈 驰1109111081I/O分配表绘画陈 庆1109111083设计P

2、LC的外观接线图代 宇1109111085梯形图设计丁 柱1109111086梯形图设计牛万安1109111060系统调试设计目的1、设计出电气原理图2、设计出硬件系统的结构图、接线图3、运用功能指令进行PLC控制程序设计4、进行系统调试，实现三部电动机启动停止的控制要求设计要求1、电源ON时，按SF4、SF5无作用2、按SF3，M3电动机运转，此时按SF5无作用3、按SF4，M2运转4、按SF5，M1运转5、按SF1时M1停止，5s后PL2闪烁5次M2停止，10s后PL3闪烁10次M3停止6、按SF2时M3运转，5s后PL3闪烁5次 M2加入运转，10s后PL2闪烁10次 M1加入运转7、运

3、转中按SF6全部电动机立即停止运转8、电动机全部运转，热继电器BB3动作，M1、M2、M3全部停止。PG与L4会交替响、亮（0.5s/ON，0.5s/OFF）。此时将COS切于2，则PG停响L4亮。9、电动机全部运转，热继电器BB2动作，则M1、M2停止，M3继续运转，PG与L4会交替响、亮（0.5s/ON，0.5s/OFF）。此时将COS切于2，则PG停响L4亮。此时按SF6，则M3停止。当热继电器BB2复位时，L4熄灭，COS切回1位置。10、电动机全部运转，热继电器BB1动作，M1停止，M2、M3继续运转，PG与L4会交替响、亮（0.5s/ON，0.5s/OFF）。此时将COS切于2，则

4、PG停响L4亮。此时按SF6，则M2、M3停止。当热继电器BB1复位时，L4熄灭，COS切回1位置。 摘 要长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。进入20世纪80年代，由于计算机计数和微电子技术的迅速发展，极大的推动了PLC的发展，使的PLC的功能日益增强。PLC是一种固态电子装置，它利用已存入的程序来控制机器的运行或工艺的工序。PLC通过输入/输出（I/O）装置发出控制信号和接受输入信号。由于PLC综合了计算机和自动化技术，所以它发展日新

5、月异，大大超出其出现时的技术水平。它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是超大规模集成电路的迅速发展以及信息、网络时代的到来，扩大了PLC的功能，使其具有很强的的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。AbstractLong term since, PLC has always been in the field of industrial automation control of the main battlefield, provides a very r

6、eliable control applications for various automation control equipment. It can provide safe reliable and the quite perfect solution for the application of the automation control, suitable for the needs of the current industrial automation business. Entered in twentieth Century 80 years, due to the ra

7、pid development of computer counting and microelectronics technology, promote the development of the PLC, the PLC function is strengthened day by day. PLC is a solid-state device, operation or process it by means of a stored procedure to control the machine process. PLC through the input / output (I

8、/O) device sends out control signals and receives input signal. Because the PLC integration of computer and automation technology, so its development change rapidly, greatly exceeded its occur when the level of technology. It not only can easily complete the logic, sequence, timing, counting, digita

9、l operation, data processing and other functions, but also can be established with various types of machinery and production of digital and analog connections through the input and output interface, so as to realize the automatic control of the production process. Especially the ultra large scale in

10、tegrated circuits and the rapid development of information and network era, to expand the functions of the PLC, which has very strong networking communication ability, thus the more widely used in many industries.目 录摘 要3Abstract4第一章、硬件设计61.1系统总体设计61.2系统硬件设计6第二章、系统软件设计92.1控制系统的I/O点及地址分配92.2系统流程图92.3程

11、序设计112.4运行调试14结束语15参考文献15答辩记录及评分表16第一章、硬件设计1.1系统总体设计根据系统的要求，本课程设计是采用 PLC进行设计。结合设计要求本设计采用小型PLC其主机的基本结构是整体式，主机上有一定数量的输入/输出点，一个主机单元就是一个系统。它还可以进行灵活的扩展，如果I/O点不够，则可增加I/O扩展模块；如果需要其他特殊功能，如特殊通信或定位控制等，则可以增加相应的功能模块。本系统的其它各种硬件包括电动机、各种开关按钮、COS、熔断器、热继电器、电灯及电铃等设备，它们通过PLC连接在一起并通过设计的程序使整个系统按规定的方式运行。1.2系统硬件设计1.2.1、 P

12、LC的选型在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。（1）输入输出（I/O）点数的估算 I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。（2）存储器容量的估算存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元

13、大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来代替。（3）控制功能的选择该选择包括运算功能、控制功能、通信tg功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。根据本课题所设计控制的需求。通过对输入/输出点的选择、对存储量的选择？对I/O响应时间的选择输出负载的特点选型的分许。 该控制系统选用三菱公司FX2N系列的PLC。它体积小，重量轻，使用寿命长，编程和维护方便，故障率低，通过扩展模块的链接，可以

14、增加输入/输出点数。FX2N-48MR的PLC是日本三菱公司的可编程控制器,继电器输出,输入24点,输出24点.FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型PLC，内置用户存储器8K步，可扩展到16K步，最大可扩展到256个I/O点，可有多种特殊功能扩展，实现多种特殊控制功能（PID、高速计数、A/D、D/A、等）。有功能很强的数学指令集。通过通信扩展板或特殊适配器可实现多种通信和数据链接1.2.2、电器原理图主电路三台电动机顺序启停，当然需要有一些短路过载等保护，继电器、空开的选型后面后详细介绍， 系统的电气原理图主电路图如图2-2所示图1-1主电路图热继电器选用JR16B-60/3D型热继

15、电器，其中“J”表示继电器，“D”带断相保护；相关元件主要技术参数及原理如下：（1） 额定电流为20A（2） 热元件额定电流为32/4 空气开关市面上的空气开关多种多样， 但要点都基本一样：1、空气开关额定电压大于等于线路额定电压。2、空气开关额定电流和过电流脱扣器的额定电流大于等于线路计算负荷电流。接触器接初期(Contactor)是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触

16、头断开；常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合；常开触头断开。 在电工学上，因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制(某些型别可达800安培)电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象也可用作控制工厂设备电热器工作母机和各样电力机组等电力负载，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大，适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。1.2.3、PLC的外观接线图PLC的外观接线图如图1-2所示：图1-2第二章、系统软件设计2.1控制系统的I/O点及地址分配输入/

17、输出地址分配如表2-1输入设备地址编号输出设备地址编号电源X000MA1Y000SF1X001MA2Y001SF2X002MA3Y002SF3X003PG1Y003SF4X004PG2Y004SF5X005PG3Y005SF6X006PG4Y006BB1X007PBY007BB2X010_BB3X011_COSX012_表2-1三部电动机启动停止的控制系统输入/输出地址分配2.2 系统流程图本系统的流程图如下图所示图2-1图2-22.3程序设计本系统程序设计的梯形图2-3如下图所示。图2-3梯形图2.4运行调试1、运行并调试程序，观察运行结果是否符合要求,运行调试如下图所示：结束语在本次设计的

18、过程中，我们组发现很多的问题，有关于可编程控制器方面的，也有关于人与人之间相互帮助方面的。虽然以前还做过这样的设计但这次设计真的让我们组组员进布了很多，可编程控制器课程设计重点就在于梯形图的设计，需要有很巧妙的设计方法，虽然以前也设计过类似的梯形图，但我觉的设计出一个好的梯形图并不是一件简单的事；有好多的东西，只有我们去试着做了，才能真正的掌握，只学习理论有些东西是很难理解的，更谈不上掌握。至于排错，出错了，多观察、对错误不断重先，估计是由什么原因引起的，从电路整体来看、分析可能是什么错误，再缩小范围。在程序方面的总结是：1）、写程序注释写得越详细越好、不要怕麻烦。2）、画流程图绝对有助于写程序以及日后查错。3）、随时备份，最好以版本形式备份，并写清楚该版本实现了什么，改进了什么，还没有实现什么。在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心。参考文献1 黄 净. 电气控制与可编程序控制器. 北京：机械工业出版社.2009.82 李增国. 电子技术. 北京：北京航空航天大学出版