机电一体化综合实训

word文档精品文档分享XXXX播送电视大学机械制造与自动化〔专科〕省管课程?机电一体化综合实训?-------综合技术应用·PLC技术应用实训------成绩：班级：10春机械制造与自动化QQ：25536233XX：深水渔所属电大：辅导教师：word文档精品文档分享PLC在三相异步电动机位置与自动循环控制电路中的应用关于PLC的概述可编程序控制器〔PLC〕作为现代化的自动控制装置已普遍应用于工业企业的各个领域，是生产过程自动化必不可少的智能控制设备。掌握PLC的组成原理及编程方法，熟悉PLC的应用技巧，是每一位机电类专业技术人员必须具备的根本能力之一。可编程控制器(PLC)，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。简单说就是应用在控制系统中的专用的序装入PLC，PLC可以替代过去老式的继电器逻辑控制电路，性能稳定可靠，修改逻辑关系方便，已经在控制系统中广泛使用。西门子的S7_PLC本实训就针对三相异步电动机的位置与自动循环控制电路中的控制，采用西门子S7——来代替继电器控制，西门子公司的最新PLC产品有SIMATICS7、和C7等几大系列。S7系列是传统意义的产品:S7-200是针对低性能要求的小型PLC；word文档精品文档分享S7-300是针对低性能要求的模块式中小型PLC，最多可以扩展32个模块；S7-400是用于中高级性能要求的大型PLC，可以扩展300多个模块。S7-300/400可以组成MPI〔多点接口〕、PROFIBUS网络和工业以太网等。本实训我们采用的是西门子S7_300PLC，点数不多，不需要扩展，本机单元的点数足够我们的系统使用了。—300PLC采用STEP7编程软件。该编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。简单、易学，能够解决复杂的自动化任务。适用于所有SIMATICS7-300PLC机型软件编程。支持STL、LAD、FBD三种编程语言，可以在三者之间随时切换。具有密码保护功能。提供软件工具可以调试和测试程序。实训内容在生产过程中，有时需控制一些生产机械运动部件的行程和位例如在摇臂钻床、机场行李输送设备、自动仓库、桥式起重机、流水线皮带及各种自动或半自动控制设备设计中，经常遇到机械运动部件需进行位置与自动循环控制的要求。1.位置控制线路图1所示为位置控制线路原理图，图1是小行车运行示意图，图2word文档精品文档分享所示是传统继电器一接触器位置控制线路原理图。从图1中可以看出，行车的前后安装了挡铁1和挡铁，工作台的两端点分别安装了行程开关SQ1和SQ2转控制和反转控制电路中，当行车在运行过程中碰撞行程开关时，控制行车停顿运行，到达位置控制的目的。图2传统继电器一接触器位置控制线路原理图合上电源空气开关Q1SB2，KM1线圈得电，KM1常开辅助触点闭合，形成自锁;KM1常闭辅助触点断word文档精品文档分享KM2的互锁;KM1行车向前运行，同时另一组KM1常开辅助触点闭合H1正转指示灯点亮。当行车向前运行到限定位置时，挡铁1碰撞行程开关SQl，SQ1常闭触点断开，切断KM1线圈电源。KM1线圈失电，触点释放，电动机停顿向前运行正转指示灯H1也熄灭，此时再按下正转启动按钮SQ1触点断开，KM1线圈仍然不会得电，从而保证行车不会超过SQ1所在的位置。当按下反转启动按钮，KM2线圈得电，KM2常开辅助触点闭合，形成自锁;KM2常闭辅助触点断开，实现对反转接触器KM1的互锁;KM2主触点闭合，电动机启动，行车向前运行，同时另一组KM2常开辅助触点闭合H2反指示灯点亮。当行车向后运行到限定位置时，挡铁2碰撞行程开关，SQ2常闭触点断开，切断KM2线圈电源。KM2线圈失电，触点释放，电动机停顿向后运行反转指示灯H2也熄灭，此时再按下反转启动按钮，由于SQ2触点断开，KM2线圈仍然不会得电，从而保证行车不会超过SQ2所在的位置。当按下SB1停顿按钮时所有元件停顿工作，此时再按下反转启动按钮SB2或者正转启动按钮SB3由于SB1触点串联整个电路的上端，SB2SB1KM1KM2H1H2这些元器件都无法形成控制回路，从而保证任何时候停顿按钮都是平安有效。采用S7-300系列PLC实现位置控制，需要5个输入点和4个输出点，其输入输出分配表如表1所示.word文档精品文档分享表1采用PLC实现位置控制的输入/输出分配表PLC组态图2所示图3使用PLC实现位置控制的I/O接线图word文档精品文档分享word文档精品文档分享采用PLC实现位置控制的梯形图(LAD)及指令语句表(STL)如表2所示。表2采用PLC实现位置控制的语句表及梯形图word文档精品文档分享网络1为正向运行控制，按下正向启动按钮SB2时，I0.1常word文档精品文档分享开触点闭合，Q0.0Q0.2输出线圈有效，控制KM1主触点闭合，行车正向前进,此时再按下反转启动按钮，由于程序和硬件接线都带有电气互锁，KM2线圈仍然不会得电，只有当行车行进中碰到正向限位开关SQ1时，I0.3常开触点断开，Q0.0Q0.2输出线圈无效，KM1主触点断开，从而使行车停顿前进。反向运行控制，按下反向启动按钮SB3时，I0.2常开触点闭合，Q0.1Q0.3输出线圈有效，控制KM2主触点闭合，行车反向后退,此时再按下反转启动按钮SB2，由于程序和硬件接线都带有电气互锁，KM1线圈仍然不会得电，只有当行车行进中碰到反向限位开关SQ2时，I0.4常开触点断开，Q0.1Q0.3输出线圈无效，KM2主触点断开，从而使行车停顿后退。行车在行进过程中，按下停顿按钮SB1时，I0.0常开触点断开，从而控制行车运行停顿。当按下SB1停顿按钮时所有元件停顿工作，此时再按下反转启动按钮SB2或者正转启动按钮SB3时，元件都是无法工作的，由于SB1触点在PLC硬件接线图可以看出串联整个PLC输入端，断开SB1触点等于所有输入信号都无法输入到PLC，同样SB1对应的I0.0常开触点断开PLC程序都是无输出的，从而保证任何时候停顿按钮都是平安有效。2.自动循环控制线路在某些生产过程中，要求生产机械在一定行程内能够自动往返运行，以便对工件连续加工，提高生产效率。行车的自动往返通常是利用行程开关来控制自动往复运动的相对位置，再控制电动机的正反word文档精品文档分享转，图4是小行车运行示意图。图5传统继电器一接触器自动循环控制线路原理图为使电动机的正反转与行车的向前或向后运动相配合，在控制线路中设置了SQ1，SQ2、SQ3和SQ4这4个行程开关，并将它们安装在工作台的相应位置。SQ1和SQ2用来自动切换电动机的正word文档精品文档分享反转，以控制行车向前或向后运行，因此将SQ2称为反向转正向行程开关，SQ1称为正向转反向行程开关。为防止工作台越过限定位置，在工作台的两端还安装SQ3和SQ4，因此SQ3称为正向限位开关，SQ4称为反向限位开关。行车的挡铁1只能碰撞SQ1SQ3;挡铁2只能碰撞、SQ4。合上电源开关Q1KM1线圈得电，KM1常开辅助触点闭合，形成自锁;KM1常闭辅助触点断开，对KM2进展互锁;KM1主触点闭合，电动机启动，行车向前运行。当行车向前运行到限定位置时，挡铁1碰撞行程开关SQ1SQ1常闭触点断开，切断KM1线圈电源，使KMl线圈失电，触点释放，电动机停顿向前运行，同时SQl的常开触点闭合，使KM2线圈得电。KM2线圈得电，KM2常闭辅助触点断开，实现对KM1的互锁;KM2主触点闭合，电动机启动，行车向后运行。当行车向后运行到限定位置时，挡铁2碰撞行程开关SQ2，SQ2常闭触点断开，切断KM2线圈电源，使KM2线圈失电，触点释放，电动机停顿向前运行，同时SQ2的常开触点闭合，使KMl线圈得电，电动机再次得电，行车又改为向前运行，实现了自动循环往返转控制。注：SB2和SB3按钮之间也是电气进展互锁的。电动机运行过程中，按下停顿按钮SB1时，行车将停顿运行,此时再按下反转启动按钮SB2或者正转启动按钮SB3时，元件都是无word文档精品文档分享法工作的，由于SB1触点串联整个电路的上端，SB2SB1KM1KM2SQ1SQ2SQ3SQ4这些元器件都无法形成控制回路，从而保证任何时候停顿按钮都是平安有效。假设SQ1或SQ2)(或向后)碰撞SQ3或SQ4)时，强行停顿行车运行。启动行车时，如果行车己在工作台的最前端或者最后端应按下SB3或者SB2进展启动。采用PLC实现自动循环控制，需要7个输入点和2个输出点，其输入输出分配表如表3所示。表3采用PLC实现自动循环控制的输入/输出分配表使用PLC实现自动循环控制时，由于需要7个输入端子，因此选用S7-300系列入门型PLC一CPU312，组态如图6所示。word文档精品文档分享图7使用PLC实现自动循环控制的I/O硬件接线图word文档精品文档分享采用PLC实现自动循环控制的梯形图(LAD)及指令语句表(STL)如表4所示。word文档精品文档分享word文档精品文档分享实训总结:实训让我了解了传统继