五台电机协调控制设计Word文件下载.docx
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M2电机
M3电机ONONONON
M4电机ONON
ONONONON
M5电机
1.2设计思路
根据控制要求，要实现五台电动机的循环控制，每台电动机还可以独自启动
和停止。
通过反复思考之后，决定用多个时间继电器和中间继电器来控制五个交
流接触器来协调动作，然后有每个交流接触器直接控制电动作满足要求的的动作，
问题的关键在于如何设计合理的控制电路以保障时间继电器在合适的时间动作。
从上图可以看出，每隔20秒都会有电动机的启动和停止动作，可以在每个动作
之初让时间继电器开始工作，控制与之相应的中间继电器工作，中间继电器让该
停下的电动机断电，让该启动的电动机得电。
同时时间继电器的延时触点作为下
一个动作的中间继电器的启动按钮，等到下一个动作开始时，与之相应的中间继
电器先将上一中间继电器断电，然后启动相应的该工作的电机。
1
二．总体设计方案
2.1设计方案
根据题目，控制要求不仅要实现每台电动机独自启动和停止，而且还要实现
五台电动机的循环控制。
能否用四个时间继电器实现控制线路，尤其是时间继电
器的顺序动作呢？
时间控制电路中用KT1由KT2控制断路，KT2由KT3控制断
路，KT3由KT2控制断路，KT4由KT1控制断断；
相反KT1由KT4控制通路，KT2
由KT1控制通路，KT3由KT2控制通路，KT4由KT3控制通断，这样每一个继电
器的工作时间就是四十秒，由于每一个时间继电器的工作时间是四十秒，这样，
控制电路中就可以用时间继电器的通断设计。
KT1得电后，各个延时继电器的
状态如表2-1运行状表
表2-1运行状态表
时间（s）
0-20
20-40
40-60
60-80
on
80-100100-120
控件
常开
KT1
KT2
KT3
KT4
常闭
由于时间继电器最多有两组延迟常开常闭触电，或者一组常开常闭一组延迟
常开常闭触电，所以必须并联中间继电器KA1、KA2、KA3、KA4来完成控制。
通过以上个开关的状态，结合控制要求，可以发现这种方案不仅用到的电器
元件最少，同时时间逻辑控制简单。
2
2.2循环流程图
根据题目要求，系统工作时要先判定是否要实现循环，实现循环则执行循环
电路，如不循环，则执行单独启停电路，其工作流程图如下：
图2-1循环流程图
3
三．外部电路控制设计
3.1选择元件
表3-1
电器元件明细表
名称
序号
代号
数量
5
备注
1
2
3
4
6
7
KM1-KM5
KA1-KA4
KT1-KT4
FR1-FR5
SB1-SB6
SB7-SB12
FU
接触器
中间继电器
通电延时继电器
热继电器
常开按钮
常闭按钮
熔断器
3.2主电路图
根据控制要求主电路图所示：
图3-1
4
3.3控制电路图
图3-2控制电路图
5
四．PLC控制设计
4.1I/O地址分配
该系统需要12个输入信号，5个输出信号，所以地址分配如表I/0地址分
配表：
表4-1I/0地址分配表及编号
控制信号
信号名称
元件名称
常闭开关
常开开关
元件符号
SB12
地址编码
I0.0
电路停止按钮
一号电机启动按钮
SB1
I0.1
二号电机启动按钮
三号电机启动按钮
SB2
SB3
I0.2
I0.3
四号电机启动按钮
五号电机启动按钮
循环控制按钮
SB4
SB5
SB6
I0.4
I0.5
I0.6
输入信号
一号电机停止按钮
二号电机停止按钮
三号电机停止按钮
SB7
SB8
SB9
I0.7
I1.0
I1.1
四号电机停止按钮
五号电机停止按钮
一号电机驱动信号
SB10
SB11
KM1
I1.2
I1.3
Q0.1
二号电机驱动信号
三号电机驱动信号
四号电机驱动信号
KM2
KM3
KM4
Q0.2
Q0.3
Q0.4
输出信号
五号电机驱动信号
KM5
Q0.5
6
4.2PLC端子接线图
根据I/O表及PLC的工作流程图，很容易就可以得到PLC端子接线图。
本次
选择的是CPU224型PLC,它的端口能够满足需求因此不需要专门配备模块扩展。
图4-1
7
4.3顺序功能图
SM0.1
SM0.0
M1.0
Q0.1
Q0.3
T37
T38
M1.1
T39
T40
M1.2
M1.3
Q0.2
Q0.4
Q0.5
图4-2
8
4.4梯形图
程序的编制主要是根据继电器接触器原理图进行设计的，主要是把各种触点
进行转化，实现控制的自动化。
PLC可以识别的编程语言有梯形图、指令表等，
本次编程用的语言是梯形图和指令表。
图4-3
图4-4
9
图4-5
图4-6
图4-7
10
图4-8
图4-9
图4-10
11
4.5控制程序调试
调试方法：
1）将在Step7MicroWin中编译正确的程序在文件菜单中导出为AWL文
件；
2）打开仿真软件，点“配置”-“CPU型号”，然后选择CPU224；
3）点“程序”-“载入程序”；
4）将先前导出的AWL文件打开；
5）点“PLC”-“运行”，开始调试程序；
6）并点击“stepprogram”
程序具体运行情况如下：
1）
【手动部分】按下启动按钮SB1，I0.1为1，输出M0.0线圈得电，Q0.0
通电打开，一号电机启动，按下按钮I0.7一号电机停止如图4-11。
{IO.1-
IO.5SB1-SB5分别对应一至五号电机的启动，I0.7SB7,I1.0-I1.3SB8-SB11分别
对应一至五号电机的停止}
图4-11
12
2）
【自动部分】按下启动按钮I0.6SB6，开始循环控制，一、三、四号电机
得电运转如图4-12
3）20秒后，二、三、五号电机运转。
4）40秒后，一、四、五号电机运转。
5）60秒后，二、三、四号电机运转。
6）80秒后，重新开始循启动
7）按下按钮I0.0SB12后循环结束
图4-12
13
设计总结
为期两周的课程设计就要告一段落，纵观整个设计过程，可以说在这一过
程中我的收获很大，充分认识到自己的薄弱环节，通过理论分析与实践的反复
进行和论证，许多问题都有了较好的解决方案。
通过此次设计，了解了五台三相笼型电动机的工作原理，控制方法。
设计中，电路及软件实现是此次设计的主要部分。
通过这次综合实践，我更加
看清了自己的不足之处，巩固了理论知识的学习，提高了实际应用所学知识的
能力，还积累了许多宝贵的经验。
特别是老师严谨的态度给我启发不小。
在这
次的设计实践过程中，我认识到不管做什么事，尤其是科学实践，都需要大胆
假设，小心求证。
任何一个方案都要经过详细周全的论证后才能着手去做，否
则即使很快做出来，但经不起推敲和考验。
对于那些要求能够扩展功能的课题
更是如此。
14
谢辞
在这几周的课程设计中，我首先要感谢王老师和李老师的指导，在老师的
详细认真的指导下，我们才能顺利完成课程设计。
其次，我要感谢同学们对我
的帮助，使我能够圆满的完成这次的课程设计。
这次课程设计，让我学会了很多，在王老师和李老师的指导下，很多我以
前不是很懂得问题，也被我理解了，还有很多我不知道的，比如时间继电器和
中间继电器的使用。
老师还指出我课程设计中的不足，使我的课程设计更加完
美。
这次课程设计中，我们学到了很多，这些对我以后的学习很有帮助，也经
历了不少艰辛，但收获同样巨大。
15
参考文献
［1］廖常初.PLC编程应用［M］.北京：
机械工业出版社，2002
［2］陈白宁段智敏.机电传动控制［M］.沈阳：
东北大学出版社，2008.
［3］李序葆.电力
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