Plc课程设计设计一个电机正反转控制电路.docx
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Plc课程设计设计一个电机正反转控制电路
一、电机正反转设计
1、课程设计要求3
1.1动作要求3
1.2设计要求4
2、元器件选择4
3、元器件布局图4
4、原理图5
5、PLC程序6
6、设计中遇到的问题及解决办法8
7、收获8
二、PAC两位计算器程序设计
1、题目要求分析9
1.1课题内容9
1.2课题要求9
2、设计思路分析9
3、控制系统的I/O及地址分配10
4、电器控制系统原理图11
4.1系统原理图11
5、项目模拟设计12
5.1项目梯形图设计12
5.2项目运行结果图：
19
6、总结24
7、参考文献24
一、可编程控制器设计
1、课程设计要求
1.1动作要求
（1）用以下工具和元器件设计一个电机正反转控制电路，要求用双向转换开关进行手动控制直流电机正反转和自动控制电机正反转的切换。
给定元器件如下：
序号
元件
类型
数量
序号
元件
类型
数量
1
电源
220VAC
10
PLC
FP1-C24
0.5
2
开关电源
220VAC--24VDC
1
10
PLC
S7200CPU226
0.5
3
低压断路器
两路一组
2
11
电机
24VDC
1
4
按钮
非自锁类型
4
12
指示灯
220VAC
1
5
急停按钮
1
13
指示灯
24VDC
1
6
双向转换开关
1
14
导线
1.5m2
若干
7
限位开关
2
15
导线
0.5m2
若干
8
继电器
24VDC
2
16
导轨
若干
9
接触器
交-交
2
17
其它必要元器件
给定工具如下：
序号
工具
类型
数量
序号
工具
类型
数量
1
实验架
1
5
剪线钳
1
2
万用表
数字式
1
6
扎线带
若干
3
螺丝刀
十字
1
7
其它必要工具
4
剥线钳
1
（2）手动控制电机的正反转：
当电机静止时，按下正向启动按钮时，电机正转；当电机静止时，按下反向启动按钮时，电机反转；当按下停止按钮时，电机停止旋转；当电机正在正转时，按下反向启动按钮，没有反映，必须先使电机停下来，按下反向启动按钮，电机才反转；反之亦然。
（3）使用PLC控制自动控制电机的正反转：
（1）当电机静止时，接触第一个限位开关，电机正转；当接触第二个限位开关时，电机停止，3秒后电机开始反转；当再次接触第一个限位开关时，时机停止，3秒后电机开始正转；
（2）当按下停止按钮时，无论电机正转还是反转，电机停止。
（3）当电机静止时，首先接触第二个限位开关时，电机首先反转，其它动作与
（1）同。
1.2设计要求
（1）完成原理图的设计。
要求使用AutoCAD绘图；
（2）在实验室中完成电路的搭建、编程和调试，要求3天内完成；
2、元器件选择
序号
元件
类型
数量
序号
元件
类型
数量
1
电源
220VAC
1
10
PLC
S7200CPU226
1
2
开关电源
220VAC--24VDC
2
10
电机
24VDC
1
3
低压断路器
两路一组
2
11
指示灯
220VAC
2
4
按钮
非自锁类型
4
12
指示灯
24VDC
2
5
急停按钮
自锁类型
2
13
导线
1.5m2
若干
6
双向转换开关
1
14
导线
0.5m2
若干
7
限位开关
2
15
导轨
若干
8
电流继电器
24VDC
2
16
9
接触器
交-交
2
17
3、元器件布局图
4、原理图
5、PLC程序
当按下正传按钮时（I0.0），中间继电器（M0.0）得电，最终M0.4始终得电。
然后30X100ms定时器得电，开始定时。
由于M0.2暂未得电，所以初次正转时，直接导通正转，延时被短路。
当按下反转按钮时（I0.1），首先断开正转通道，即M0.0断开，最终正转切断，反转导通，即M0.1导通，反转定时器开始定时，同时M0.2始终得电，定时时间3S到时，反转导通，当再次按下正转时，延时3S导通。
按下停止按钮时，电机停止转动。
6、设计中遇到的问题及解决办法
原理图需要用CAD出图，以前没有接触过，在画图的时候出现了困难，后来在网上查找画图的方法，学会了该软件的使用。
在接线过程中手动的断路器部分接线遇到困难，然后向同学请教解决了这个问题。
接线图完成以后，发现有几处线路没有标记线号，导致线路不完美。
在自动部分，不会编写西门子程序。
后来查找资料，结合PLC的程序，最终写好了程序。
7、收获
此次课程设计，由同学们自己选择所需要的元器件，自己接线，大大提高了我们的动手能力。
接线图由手动部分和自动部分组成，需要小组成员完成各自的任务，是我们明白了合作的重要性。
通过此次课程设计，学会CAD软件的使用。
二、PAC两位计算器程序设计
1、题目要求分析
1.1课题内容
设计要求：
在0～9十个数中分别任意选择数字，进行四则运算，并将输入数、运算符号及结果均通过八段码显示。
当被除数为零和出现错误时有相应的显示。
1.2课题要求
1）按题意要求，画出PLC端子接线图、控制梯形图。
2）完成PLC端子接线工作，并利用编程器输入梯形图控制程序，完成调试。
3）完成课程设计说明书。
2、设计思路分析
在本次计算器设计中，依次考虑以下内容。
（1）完成数字的输入
由于计算器的按钮均为非自锁按钮，并且人为输入时按键按下时间一般会比一个扫描周期长，因此使用的正跳变触点完成一个数字的传送。
例如，当按I00181键，表示输入“1”这个数字时，将数字“1”传送至存储器R00001
（2）按下“+”,“-”,“*”,“/”四个按键时，置位M00011~M00014四个标识符。
同时把第一次输入的数字传送的R00003。
第二次输入的数字传送到R00004.按下等于号时，然后用R00003、R00004进行四则运算，同时等号标识符M00015置位。
（3）进行加法和乘法运算时，直接将运算结果传送到R00005。
（4）进行除法运算时，先将R00003转化成浮点型，传送到R00022，再与“0”进行比较，若R00022为零（如果M00035置位表示分子为0，数码管为初始状态。
），设置标识符M00035。
将R00004转化为浮点型，传送到R00023.若R00022不为0，进行等号操作后将运算结果传送到R00011，将R00011中的内容放大100倍，最后再传送到R00005
（5）在进行减法运算时，运算的结果R00005与0比较，判断正负。
若为负，设置标识符M00016.
（6）四则运算的结果和运算过程需要显示的数据都通过R00030显示。
（7）显示前，先判断要显示几个数字。
然后在显示需要显示的数字。
3、控制系统的I/O及地址分配
I/O配置要求如表1，表2所示。
表1计算器设计I/O分配表
a）输入
b）输出
输入
功能说明
输出
功能说明
%I00081
数字1，按键SB0
%Q00001
个位数数码管A1段
%I00082
数字2，按键SB1
%Q00002
个位数数码管B1段
%I00083
数字3，按键SB2
%Q00003
个位数数码管C1段
%I00084
数字4，按键SB3
%Q00004
个位数数码管D1段
%I00085
数字5，按键SB4
%Q00005
个位数数码管E1段
%I00086
数字6，按键SB5
%Q00006
个位数数码管F1段
%I00087
数字7，按键SB6
%Q00007
个位数数码管G1段
%I00088
数字8，按键SB7
%Q00008
十位数数码管A2段
%I00089
数字9，按键SB8
%Q00009
十位数数码管B2段
%I00090
数字0，按键SB9
%Q00010
十位数数码管C2段
%I00091
+（加号），按键SB10
%Q00011
十位数数码管D2段
%I00092
-（减号），按键SB11
%Q00012
十位数数码管E2段
%I00093
*（乘号），按键SB12
%Q00013
十位数数码管F2段
%I00094
/（除号），按键SB13
%Q00014
十位数数码管G2段
%I00095
=（等号），按键SB14
%Q00015
百位数数码管A1段
%I00096
清除键，按键SB15
%Q00016
百位数数码管B1段
%Q00017
百位数数码管C1段
%Q00018
百位数数码管D1段
%Q00019
百位数数码管E1段
%Q00020
百位数数码管F1段
%Q00021
百位数数码管G1段
表2数码管编码表
整数型
BCD码
中间继电器
a
b
c
d
e
f
g
0
0000
M00020
1
1
1
1
1
1
0
1
0001
M00021
0
1
1
0
0
0
0
2
0010
M00022
1
1
0
1
1
0
1
3
0011
M00023
1
1
1
1
0
0
1
4
0100
M00024
0
1
1
0
0
1
1
5
0101
M00025
1
0
1
1
0
1
1
6
0110
M00026
1
0
1
1
1
1
1
7
0111
M00027
1
1
1
0
0
0
0
8
1000
M00028
1
1
1
1
1
1
1
9
1001
M00029
1
1
1
1
0
1
1
10
1010
M00030
0
0
0
0
0
0
1
4、电器控制系统原理图
4.1系统原理图
5、项目模拟设计
5.1项目梯形图设计
1）子程序LDBK
如图为主程序中控制数码管显示数字/负号的子程序。
AA,BB,CC,DD为输入，A,B,C,D,E,F,G为输出。
2）主程序
本段程序完成清除功能
完成数字0—9的输入，将数据放入R00001中，在执行加，减，承，除后，将数据放入R00003中。
将第二次输入的数据放入R00004中
在按乘号之后，将输入的数据由INT转化为REAL型，并将被除数与零进行比较
在按等号之后，开始进行计算，将加减乘计算的结果放入R00005中，将除法的计算结果放入R00011中
将除法的运算结果与100相乘，结果放入R00013中，再将此数据由Real变成INT型，放入R00005中
将减法运算的结果与0比较大小，确定正负
将R00005中的数据与99比较大小，确定三位数还是两位数，进而确定所亮数码管的个数
在等于号按之前一直显示R00001中的数据，在按等于之后显示R00005中的数据
判断R00030中的数据的大小，是在0—10，还是10—100，还是100—1000之间
将R00030中的数据取绝对值，并且转化为BCD码，放入R00031中，若运算结果有负号时，将R00031中的数据与160取或
低位数码管的显示数字
次高位数码管的显示数字或负号
如果进行除法运算，显示小数点
高位数码管显示数字
5.2项目运行结果图：
（1）原始状态
（2）加法运算
例如：
2+3=5
（3）乘法运算
例如：
2X3=6
（4）减法运算
例如：
2-3=-1
例如：
3-2=1
（5）除法运算
例如：
1/3=0.33
例如：
3/2=1.5
例如：
3/0=0
6、总结
在本次计算器程序设计中，通过自己的思考，熟练掌握了一些自己不熟悉指令，并且对不懂和不熟悉的指令以及功能有了更深刻的认识，比如在除法的指令中需要将‘INT’转化为‘REAL’等其他类型的转换，还有数码管程序的设计，比较程序。
在程序的设计过程中，需要分工合作，加强了我们的团队协作能力。
7、参考文献
【1】可编程自动化控制器（PAC）技术及应用。
【2】PAC系统实验实训装置实验指导书。
【3】GE-PLC快速入门。
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