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4M
2001125
3控制电路设计
3.1电机的选择
1.电机功率的计算
P=1.732Ulcos©=1.732*电压*电流*功率因数
2.电机型号的选择
选用三相异步电动机丫132M-4其性能参数如下:
型号:
Y132M-47.5KW
额定功率:
7.5KW
额定转速:
1440(rpm)
额定电压:
380V
最大转矩:
2.3n.m
频率:
50Hz
极数:
4极
应用范围:
机械设备
3.电机的控制方法
本设计中电机采用PLC来控制,根据系统要求和需求,编写程序来控制电机实现目的。
3.2传感器的选择
1.传感器的工作原理
利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿,对于辐射至传感器的红外辐射,热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元上,从而使传感器输出电压信号。
2.传感器的性能参数
工作电压:
3~15V
工作波长:
7.5~14卩m
源极电压:
0.4~1.1V,R=47©
输出信号电压:
大于2V
检测距离:
6~10m
水平角度:
120°
工作温度范围:
-10C~+40C
3.PLC对传感器的控制和检测方法
测量
3.3PLC的选择
1.PLC的型号和参数
型号:
FXISo其特点;1、该类型PLC主要用在全部是数字量输入、数字量输出的控制点少的设备上。
2、主机有10点(61/40)、14点(81/60)、20点(121/80)、30点(161/140)4种类型。
3、定位和脉冲输出功能:
一个PLC单元中每相能同时输出2
点100KHZ脉冲。
PLC配备有7条特殊的定位指令,包括零返回、绝对或相对地址表达方式及特殊脉冲输出控制。
能通过FX1N-2AD-BDFX1N-1DA-BD实现模拟量输入,输
出。
能安装显示模块FX1N-5DM能监控和编辑定时器、计数器和数据寄存器。
控制单元的I/O地址分配:
输入
输出
设备名称
符号
端口号
设备名称
符号
端口号
系统启动按钮
SB1
X000
有剩余车位指示灯
HL1
Y000
系统停止按钮
SB2
X001
车位已满指示灯
HL2
Y001
正转到位开关
SQ1
X002
电机正转接触器
KM1
Y002
反转到位开关
SQ2
X003
电机反转接触器
KM2
Y003
入口检测传感器
B1
X004
显示已有车辆数个位
LED1
Y004~Y010
出口检测传感器
B2
X005
2.PLC的工作原理
PLC采用“顺序扫描,不断循环”的工作方式
(1)每次扫描过程,集中采集输入信号,集中对输出信号进行刷新。
(2)输入刷新过程,当输入端口关闭时,程序在进行执行阶段时,输入端有新状态,新状态
不能被读入。
只有程序进行下一次扫描时,新状态才被读入。
(3)—个扫描周期分为输入采样,程序执行,输出刷新。
(4)元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。
(5)扫描周期的长短由三条决定。
aCPU执行指令的速度
b指令本身占有的时间
c指令条数,现在的PLC扫描速度都是非常快的。
(6)由于采用集中采样,集中输出的方式,存在输入/输出滞后的现象,即输入/输出响应延
迟。
3.PLC的控制原理和方法
原理:
(1)继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式,即如果这个继电器的线圈通电或断电,该继电器所有的触点(包括其常开或常闭触点)在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。
(2)PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一个输出线
圈或逻辑线圈被接通或断开,该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作,必须等扫描到该触点时才会动作。
为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异,考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上,而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms因此,PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。
这样在对于I/O响应要求不高的场合,PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。
方法:
当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间,PLC的
CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
3.4控制系统电路图
4控制系统设计
4.1控制系统工作原理
在这个项目中,当有车辆进出时通过传感器来检测,并将信息送给PLC处理,根据是否有剩余
车位数来确定是否让车辆进入停车场,
并在显示屏上显示相关信息。
因此,我们就要用到算术运算
指令来计算车位数,并用比较指令进行比较,然后输出信号给变频器。
驱动电机转动带动打开或关
闭栏杆让车辆进出,并用7段数码管来显示已停车数量和剩余车位数。
因此,整个系统工作情况如
下:
1、在入口和出口出装设检测传感器,用来检测车辆进入和出去的数目
(不考虑车辆同时进出的情
况),并在数码管上显示目前停车场共有几辆车以及还剩余的停车位数目。
2、如果车位有剩余,入口处栏杆才可以打开,让车辆进入停放,并且有一指示灯表示尚剩余的车
位数。
3、如果车位已满,入口处栏杆不能开启让车辆进入,并且有一指示灯表示车位已满。
4、栏杆的打开和关闭由电动机正反转来实现。
开启到位时由正转停止传感器检测,关闭到位时由
反转停止传感器检测。
5、系统设有启动和停止工作按钮。
4.2控制系统框图
1车位
5车位
e©
剩余车位车位已满
指示灯指示灯
剩余车位数目
2车位
6车位
3车位
7车位
4车位
8车位
■入口检测传感器
出口检测传感器栏杆