电气控制技术论文5000字

1、电气限制技术在工业生产中的应用班级：机制091姓名：柳有伟学号:32指导老师：周力、乙刖百通过三十个学时的学习,我们初步了解了电气限制技术的一点根本知识和组成,从中也知道了电气限制技术在机械行业的重要性,三十个学时的学习远远不是我们需要完成的任务,为了更好的掌握机电一体化,我们应该更深入的学习电气限制技术的知识,以满足综合型人才的培养要求,在本学期的学习主要包括两大局部：(1),继电器限制系统(2),可编程限制器及应用在学习中我们了解到,可编程系统的可靠性等方面都优于继电器的传统限制技术,我们应该在继电器的根底上增强可编程限制技术的学习.可编程限制器是在继电器限制和计算机限制的根底上开展而来的

2、新型工业自动限制装置.早期的可编程限制器在功能上只能实现逻辑限制,因而被称为可编程逻辑限制器(ProgrammableLogicController),简称PLC随着微电子技术和微型计算机的开展,微处理器用于PLC使其不仅可以实现逻辑限制,还可以进行数字运算和处理、模拟量调节和联网通信等,因此美国电气制造协会于1980年将它正式命名为可编程限制器(ProgrammableController),简称PG但近年来PC又成为个人计算机(PersonalComputer)的简称,为防止发生混淆,我们仍把可编程限制器简称为PLGPL前介及在常用电气限制线路中的应用摘要电气限制技术是一门多学科交叉的技术

3、,是实现工业生产自动化的重要技术手段.随着科学技术的不断开展,PLC技术越来越多的应用于机床电气,本文简述了PLC勺开展和几种常用电气限制线路的PLC空制.关键词：继电器限制系统；根本电气限制线路；PLC空制1引言近年来,PLQE越来越多地用于电动机的运行限制,为了便于采用PLC寸继电器限制系统进行改造和设计新的限制系统,本文以OMRON司的SYSMACC系列P统的一个模块.型机为例,介绍其在电动机根本限制线路中的应用这些程序通常是整个限制系2PLC简介2.1 PLC由来PLC即可编程才5制器(ProgrammablelogicController,是指以计算机技术为根底的新型工业限制装置.在

4、1987年国际电工委员会(InternationalElectricalCommittee)公布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：PLC英文全称ProgrammableLogicController,中文全称为可编程逻辑控制器,定义是：一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的.它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序限制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出限制各种类型的机械或生产过程.PLC是可编程逻辑电路,也是一种和硬件结合很紧密的语言,在半导体方面有很重要的应用,可以说有半导体的地方就有PLC“PLC是一种专门为在

5、工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置.它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原那么而设计.2.2 PLC特点(1)可靠性高,抗干扰水平强高可靠性是电气限制设备的关键性能.PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性.例如三菱公司生产的F系歹PLC平均无故障时间高达30万小时.一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工

6、作时间那么更长.从PLC的机外电路来说,使用PLC构成限制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低.止匕外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息.在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护.这样,整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了.(2)配套齐全,功能完善,适用性强PLC开展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品.可以用于各种规模的工业限制场合.除了逻辑处理功能以外,现代PLC大多具有完善的数据运算水平,可用于各种数字限制领域.近年来

7、PLC的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置限制、温度限制、CNC?各种工业限制中.加上PLC通信水平的增强及人机界面技术的开展,使用PLC组成各种限制系统变得非常容易.(3)易学易用,深受工程技术人员欢送PLC作为通用工业限制计算机,是面向工矿企业的工控设备.它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受.梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑限制指令就可以方便地实现继电器电路的功能.为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业限制翻开了方便之门.(4)系统的设计、建造工作量小,维护方便,容易改造PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减

8、少了限制设备外部的接线,使限制系统设计及建造的周期大为缩短,同时维护也变得容易起来.更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能.这很适合多品种、小批量的生产场合.(5)体积小,重量轻,能耗低以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm重量小于150g,功耗仅数瓦.由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想限制设备.2.3 PLC的国内外状况在工业生产过程中,大量的开关量顺序限制,它根据逻辑条件进行顺序动作,并根据逻辑关系进行连锁保护动作的限制,及大量离散量的数据采集.传统上,这些功能是通过气动或电气限制系统来实现的.1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电

9、气限制装置的要求,第二年,美国数字设备公司(DEC研制出了基于集成电路和电子技术的限制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序限制器,称Programmable,是世界上公认的第一台PLC.限于当时的元器件条件及计算机开展水平,早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成,可以完成简单的逻辑限制及定时、计数功能.20世纪70年代初出现了微处理器.人们很快将其引入可编程限制器,使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能,完成了真正具有计算机特征的工业限制装置.为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用,可编程限制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言,并将

10、参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名.此时的PLC为微机技术和继电器常规限制概念相结合的产物.个人计算机(简称P.开展起来后,为了方便,也为了反映可编程限制器的功能特点,可编程序限制器定名为ProgrammableLogicController(PL.20世纪70年代中末期,可编程限制器进入实用化开展阶段,计算机技术已全面引入可编程限制器中,使其功能发生了飞跃.更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位.20世纪80年代初,可编程限制器在先进工业国家中已获得广泛应用.这个时期可编程限制器开展的特点是大规模、高速度、

11、高性能、产品系列化.这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程限制器的国家日益增多,产量日益上升.这标志着可编程限制器已步入成熟阶段.上世纪80年代至90年代中期,是PLC开展最快的时期,年增长率一直保持为3040%在这时期,PLC在处理模拟量水平、数字运算水平、人机接口水平和网络水平得到大幅度提升,PLC逐渐进入过程限制领域,在某些应用上取代了在过程限制领域处于统治地位的DC繇统.20世纪末期,可编程限制器的开展特点是更加适应于现代工业的需要.从限制规模上来说,这个时期开展了大型机和超小型机；从限制水平上来说,诞生了各种各样的特殊功能单元,用于压力、温度、转速、位移等各式各样的限制场合；从产品的

12、配套水平来说,生产了各种人机界面单元、通信单元,使应用可编程限制器的工业限制设备的配套更加容易.目前,可编程限制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的开展.我国可编程限制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的.最初是在引进设备中大量使用了可编程限制器.接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用.目前,我国自己已可以生产中小型可编程限制器.上海东屋电气生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKKSD系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用.止匕外,无锡华光公司、

13、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比拟著名的PLC生产厂家.可以预期,随着我国现代化进程的深入,PLC在我国将有更广阔的应用天地.3继电器限制系统PLC是20世纪6O年代开始开展起来的一种新型工业限制装置.在它诞生之前,生产过程及各种生产机械的限制主要是继电器限制系统.继电器限制系统是将各种继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件,按一定方式连接起来组成的限制线路.可以实现对电动机的启动、反向、制动、调速等运行性能的限制.这种限制系统结构简单,维护方便,本钱低廉.常用的电气限制线路包括：电动机的正反转限制线路,电动机的Y一启动,自动往复循环限制线路等.4常用电动机根本限制线路的PLC空制4.1

14、具有电气联锁的电动机正反转限制在图1(b)、中,按下正转启动按钮SB,输入继电器常开触点0001闭合,输出继电器0500线圈得电并自锁,接触器KM得电,其常开触点闭合,电动机正转；与此同时,0500的常闭触点断开,对0501实行电气联锁,KM的常闭触点断开对KM实现联锁.假设按下正转启动按钮SB,输入继电器常开触点0002闭合,输出继电器0501线圈得电并自锁,接触器KM得电,其常开触点闭合,电动机反转；与此同时,0501的常闭触点断开,对0500实行电气联锁,KM的常闭触点断开对KM实现联锁.停止时按下停止按钮SB,常闭触点0000断开,过载时热继电器常开触点FR闭合,常闭触点0003断开,

15、这两种情况都能使输出继电器0500或0501线圈失电,从而使KM或KM失电,电动机停转.4.2自动往复循环限制线路SBiSBz花可FR一/APLC00000001COM00020003COMKMi0500COM0501COM(h)O接线图图2中用了四个行程开关SQ、SQ、SQ、SQ,这四个行程开关的作用分别是SQ、SQ用于电动机正反转的自动切换,SQ、SQ用于运动部件的终端保护.当按下正转启动按钮SB:,输入继电器常开触点0001闭合,输出继电器0500线圈得电并自锁,接触器KM得电,其常开触点闭合,电动机正转,带动运动部件前进,当到达预定位置时,运动部件上的挡铁碰撞行程开关SQ,SQ的常开触

16、点闭合,输入继电器0004线圈得电,使得0004常闭触点断开,输出继电器0500线圈失电,KM失电,电动机停止正转,运动部件停止运行；与此同时,输入继电器0004的常开触点闭合,输出继电器0501线圈得电并自锁,接触器KM得电,其常开触点闭合,电动机反转,带动运动部件后退,当到达预定位置时,运动部件上的挡铁碰撞行程开关SQ,SQ的常开触点闭合,输入继电器0005线圈得电,使得0005常闭触点断开,输出继电器0501线圈失电,KM失电,电动机停止反转,运动部件停止运行；与此同时,0005的常开触点闭合,0500又重新得电,KM线圈得电,电动机又重新正转带动运动部件前进,如此循环.当按下反向启动按

17、钮SB时,也有相同的工作过程.停止时,按下停止按钮SB.,常闭触点0000断开,过载时热继电器常开触点FR闭合,常闭触点0003断开,这两种情况都能使输出继电器0500或0501线圈失电,从而使KM或KM失电,电动机停转.4.3电动机的Y启动限制线路在图3(b)、(C)中,按下启动按钮SB,输入继电器0000得电,常开触点0000闭合,输出继电器0500线圈得电并自锁,常开触点0500闭合,导致输出继电器0501得电,从而使接触器KM、KM得电,电动机形成星形启动；与此同时,定时器TOO开始计时；2S时间到,常闭触点TOOt开,输出继电器0501失电,常闭触点0501闭合,又由于常开触点TOM合,常开触点0500闭合,所以输出继电器0502得电并自锁,此时KM、KM得电,电动机接成三角形运行.在输出继电器0501和0502的各自回路中,相互串联了0502和0501的常闭触点,从而形成了电气互锁.SB.是停止按钮,热继电器FR作过载保护.LiLaLtEi-YAqsSBi(a)电气原理图PLC0000SB0001COM00020502COMCOMV0500COM0501CM(b)I/O接线图TIM00侬0000000100020500-1口05000502TOOT