风机监视系统设计

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！1第1章..............................................................................................................6.................................................................................................................6第2章.........................................................................................................8...................................................9...................................................................................9第3章......................................................................................................12第4章第5章第6章参考文献12辽宁工程技术大学课程设计（论文）说明书课程名称：机电拖动与控制院（系）：机械工程学院班级：矿山机电12-1名：学号：起止时间：2015年6月15日--6月26日指导教师：23矿山机电风机监视系统设计2015年6月26日34二、设计任务：用PLC设计一个对三台通风机选择运转装置进行监视的系统。如果三台风机中有两台在工作，信号灯就持续发亮；如果只有一台风机工作，信号灯就以0.5Hz2Hz运行，信号灯就熄灭。6月15日至6月17日，完成总体设计思路和方案的确定，6月18日至6月23日，完成通风监测系统硬件和软件设计，6月23日至6月25日，完成设计说明书的编写。时间：2015年6月15日45第1章引言1.1控制电路的设计方法以及继电器—接触器控制电路的PLC中继电器—接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。掌握常用电器元件的选择方法。具备一定的控制电路的分析能力与设计能力电气控制系统是由各种低压电器和PLC控制器按一定要求组成的控制系PLC的结构原理、准与规范的能力、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。1.2PLC的由来及定义在PLC统有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差，尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，1968年美国最大的汽车制造商通用汽车占有优势，提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置，为此，特拟定了十项公开招标的技术要求，即：5）可将数据直接送入管理计算机，8）输出为交流115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，9）扩展时，原有系统只需做很小的改动10）用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB。根据招标要求，1969年美国数56型），并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期。从此，可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来，而且，在工业发达国家发展很快。PLC的定义：在PLC的发展过程中，美国电气制造商协会（NEMA）经过4年的调查，于1980年把这种新型的控制器正式命名为可编程序控制器（ProgrammableController），英文缩写为PC，并作如下定义：“可编程序控制器是一种数字计数、计时和算术运算功能，用来对各种机械或生产过程进行控制。”国际电工委员会（IEC）曾于1982年11月颁布了可编程序控制器标准的草案第一稿，1985年1月又发表了草案第二稿，1987年2月颁布了草案第三稿。该草部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、和算术运算等操作的指令。并通及其有关外部设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。”定义强调了PLC泛的适应能力和应用范围。这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。1.3PLC的发展历程1968年，美国通用汽车公司（GM）根据市场形势与生产发展的需要，提出了“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”的战略。要实现这个战略决策，着生产品种的改变，灵活方便地改变控制方案以满足对控制的不同要求。1969GM的功能要求，研制出了这种新的工业控制装置，并在GM公司的一条汽车自动化生产线上首次运行取得成功。根据67LogicController），简称PLC。从1968年到现在，PLC经历了四次换代：第一代PLC大多用一位机开发，PLC产品中换成了8位微处理产品开始系列化。第三代PLC产品随着高性能微处理器及位片式CPU在PLC的处理速度大大提高，从而促使它向多功能及联网通信方向发展。第四代PLC产品不仅全面使用16位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC（Reducedinstructionsetcomputer）精简指令系统CPU等高级CPU，而且在一台PLC中配置多个处理器，进行多通道处PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真PLC组成的PLC网络也得到飞速发展。PLC与PLCPLC组成的多级分布式PLC网络成为CIMS（computer-integratedmanufacturingsystem）系统不可或PLC动化的三大支柱之一。1.4PLC的特点可编程逻辑控制器（PLC）具有以下鲜明的特点。一、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。78二、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而改变控制方案而不拆动硬件。三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。第2章2.1控制要求（1）用PLC设计一个对三台通风机选择运转装置进行监视的系统。（2）有两台风机运行，指示灯常亮。一台风机运行，指示灯以0.5HZ频率闪烁，没有风机运行，指示灯以2hz频率闪烁。（3）风机M1M2M3要求有启动和停止。（4）风机M1M2M3要求有点动功能。2.2任务分析a.风机M1M2M3要求有启动和停止，风机M1M2M3要求有点动功能。b.两台风机运行，指示灯常亮。一台风机运行，指示灯以0.5HZ频率闪烁，没有风机运行，指示灯以2hz频率闪烁。892.3方案确定（包括控制规则、操作方法和设计思想）1)风的反馈信号采用风机接触器上常开触头，当风机运转接触器吸合，就反馈信号反馈到PLC2）风机的启动采用常开触头按钮3）风机的停止采用常闭触头4）风机既要有点动，又要有连续运转之后停止功能，可以采用选择开关进行点动择和连续运转。5）两台风机运行，指示灯常亮。一台风机运行，指示灯以0.5HZ频率闪烁，没有风机运行，指示灯以2hz频率闪烁。经过计算得知指示灯以0.5hz频率闪烁时，它周期是2S，我们采用fx1n系列plc中的系统定时器T201(k25)T202(K25)进过两个定时器组合即可实现灯以0.5HZ频率闪烁。同理我们通过T203（k100）T204（K100）实现灯以2HZ频率闪烁。2.4输入输出点数的确定及PLC选型1）输入点数风机的启动停止按钮需要6个三台风机的运转反馈信号是3输入。自动运转与连续运转选择开关是1总共有10入。2）输出点数三台风机运转接触器的线圈是3个输出，还有1指示灯输出共需要4输出。根据输入、输出点数选用FX2N-32MR-UA1/UL9第3章3.1电动机的选型根据控制的要求，选用一下经济、使用、简单的电机。如下表所示：1113.2按钮的选择按照控制的要求，该控制系统中需要7个控制按钮——3个动断，6个动合LA18系列按钮开关(用于交流380V及直流至220V的磁力起动器、接触器、继电器及其它电气线路中作遥远控制之用)3.3熔断器的选择选用要求：在电气设备正常运行是，熔断器不应熔断，在出现短路是，应立即熔断；在电流发生正常变动（电动机启动）时，熔断器不应熔断；在用电设备持续过载时，应延时熔断。电动机M1单独运行时电流为13.2A，电动机M2单独运行时电路流过的电流约为15.7A,电动机M3单独运行时电路流过的电流约为8AM1、M2、M3选用熔断器为熔断体的额定电流为10A/16A。3.4接触器的选择根据接触器所控制负载的工作任务、控制对象的工作参数和控制回路电压来选择。传输带中交流接触器控制的电动机的启停，故只要使选用的接触器的额定触器选用正泰CJX2系列。3.5热继电器的选择综合考虑本次选用的热继电器的型号为正泰JR36-20系列。3.6中间继电器的选择电磁式中间继电器实质上是一种电磁电压继电器，其特点是触头多、触头容量较大和动作灵敏。其主要用途为当其他继电器的触头对数或触头容量不够时，制的要求和经济实用型综合考虑选用欧姆龙MY2N-JDC24V系列。3.7指示灯的选择为了节约成本以及从实用简单性的角度出发，本次设计选用的指示灯为双科SK501LED灯。3.8PLC的选择根据控制的要求，PLC的输入点需要104性和实用性选择三菱FX2N-32MR-UA1/UL该系列的PLC具有抗干扰能力强，可靠性高，环境适应性好，编程方法简单易学，灵活性好通用性好而且具有完善的监视和诊断功能。其输入点为：X0——，X10——X17；输出点为：Y0——，Y10——Y17；总共32个I/O接口3.9所用的控制元件清单三菱1M32第4章4.1主电路原理图及其设计说明N通过程序里面的继电器输出控制Y2。Y3，Y4进而控制电机，同时继电器上的自锁信号反馈到plc,plc经过计算，指示灯输出。4.2PLCI/O输入输出说明输入输123出4.3PLCI/O输入输出表块PLC1块PLC输出模○一X4X51223T201、T202、T203、T204计时单位均为10ms时间设定T201、T202为250ms（常数K＜25）用于产生2Hz频率闪烁T203、T204为1s，（常数K＜100）用于产生0.5Hz频率闪烁M1为2Hz频率闪烁启动信号M2为2Hz频率闪烁输出M4为0.5Hz频率闪烁输出4.4123号线或或，器时。开始计时，在第5章此次为期2周的课程设计，经过老师的指导同学的帮助终于完了，通过这次的课程设计，使我掌握了电气控制系统的设计方法，电气掌握了可编程控制软件PLC设计思路和梯形图的设计方法。在此次设计过程中，相关资料，结合设计任务，参考先人经验，设计出最终方案。这次课程设计是一个理论和实践结合过程，让我明白到仅仅依靠理论知识是固，是我受益匪浅。这次课程涉及到的时间虽然短，但是让我体会到的和学到的却很多。从中我践，才能收到丰硕的成果。第6章帮助，提出了许多宝贵的建议，十分感谢。感谢本次设计过程所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，内容。排版等过程中提供热情的帮助。老师和同学批评和指正！最后衷心地感谢在百忙之中评阅和参加答辩的各位老师！[1]陈宏钧.可编程控制器课程设计指导书[M].天津：天津大学出版社.2001[2]钟肇新，王灏.可编程控制器入门教程[M].广州：华南理工大学出版社.1999[3]邓星钟.机电传动控制[M].武汉：华中科技大学出版社.2001[4]三菱电机株式会社.三菱PLC编程手册[Z].日本：三菱电机株式会社.2003[5]谭维瑜.电机与电气控制[M].北京：机械工业出版社.1999[6]许缪.工厂电气控制设备[M].北京：机械工业出版社.1999[7]石玉珍.电气制图及图形符号国家标准汇编[M].上海：中国标准出版社.1989[8]姜培刚，盖玉先.机电一体化系统设计[M].北京：机械工业出版社.20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