PLC课程设计三相异步电机.docx
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PLC课程设计三相异步电机
课程设计（论文）
题目名称三相异步电动机正反转控制电路设计
课程名称现代电子设计理论与实践
学生姓名卢新龙
学号**********
系、专业电子信息工程
指导教师余建坤
2015年7月1日
邵阳学院课程设计（论文）任务书
年级专业
12电信
学生姓名
卢新龙
学号
1241301040
题目名称
三相异步电动机正反转控制电路设计
设计时间
2015年7月1日
课程名称
专业方向课程设计
课程编号
设计地点
邵阳学院
一、课程设计（论文）目的
PLC原理及应用课程设计是电气工程及其自动化专业领域重要的实践环节之一，主要以小型实用性PLC控制系统的软、硬件设计为主。
课程设计的目的和任务：
全面熟练掌握PLC的硬件组成以及各种指令的应用，使学生掌握小型PLC应用系统设计的步骤，熟悉和掌握PLC开发系统的应用和软件调试过程，通过设计过程中对故障的分析、判断、检修进一步锻炼和培养学生的动手能力。
二、已知技术参数和条件
根据三相异步电动机正反转继电器控制电路方案，试用PLC对三相异步电动机正反转进行控制，要求不得篡改原控制效果。
三、任务和要求
1、设计系统的PLC外部接线图
2、系统的操作面板
3、设计好顺序功能图
3、系统的T形图
按照要求书写课程设计报告
注：
1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；
2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等）
实验室有EL型PLC实验系统4套，
FX2N系列实验装置8台，以及相关的软件。
FX2N系列、S7系列产品说明书；
FX2N系列实验装置实验指导书；
五、进度安排
2014年11月3日-4日：
收集和课程设计有关的资料，熟悉课题任务何要求
2014年11月5日-6日：
总体方案设计
2014年11月7日-8日：
外部接线图
2014年11月9日-10日：
T形图设计
2014年11月11日-12日：
系统调试改进
2014年11月13日：
整理书写设计说明书
六、教研室审批意见
教研室主任（签字）：
年月日
七|、主管教学主任意见
主管主任（签字）：
年月日
八、备注
指导教师（签字）：
学生（签字）：
邵阳学院课程设计（论文）评阅表
学生姓名卢新龙学号**********
系信息工程系专业班级12电信
题目名称三相异步电动机正反转控制电路设计课程名称专业方向课程设计
一、学生自我总结
通过此次课程设计，让我了解了PLC梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。
有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。
在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨论是一个很好的方法，不是有句话叫做思而不学者殆。
做事要学思结合。
通过本次的设计，我对三相异步电动机的PLC控制系统原理有了进一步的了解，在三相异步电动机的PLC控制分析过程中对PLC产生了浓厚的兴趣，提高了科学的分析和运用能力，但对其中的原理和实际操作方法有待深入的学习和提高。
学生签名：
年月日
二、指导教师评定
评分项目
平时成绩
论文
答辩
综合成绩
权重
30
40
30
单项成绩
指导教师评语：
指导教师（签名）：
年月日
注：
1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；
2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
摘要
生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。
由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向。
本文设计系统的控制是采用PLC的编程语言——梯形图,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能，使用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路，可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，它是专为在恶劣工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术等操作的指令，并采用数字式，模拟式的输入和输出，控制各种的机械或生产过程。
关键词：
三相异步电动机；PLC；可编程控制；梯形图
摘要..................................................................I
引言.....................................................................1
1PLC基础的知识................................................2
1.1关于PLC的定义..............................................2
1.2PLC的工作原理............................................2
1.3PLC的应用领域................................................3
1.4PLC的发展趋势................................................4
2三相异步电动机的PLC控制....................................5
2.1三相异步电动机正反转控制电路的特点.........................5
2.1.1三相异步电动机正反转控制电路的主控制电路...........5
2.1.2按钮接触器联锁的正反转控制电路特点及应用分析.......5
2.2交流接触器的正反转自动控制线路工作过程...................6
2.3PLC的选择......................................................7
2.4三相异步电动机使用PLC控制优点..............................7
2.5输入输出定义...................................................7
2.6输入输出接线图.................................................8
结论...................................................................10
参考文献..............................................................11
致谢...................................................................12
引言
电动机的正反转控制大量应用于工业生产当中，而快速准确安全的控制更能够保证生产的安全可靠和产品的品质。
PLC控制三相异步电动机实现正反转，其运行性能更好，且在满足上述需要的前提下还可节省各种材料。
生产中许多机械设备往往要求运动部件能向正反两个方向运动。
如机床工作台的前进与后退起重机的上升与下降等,这些生产机械要求电动机能实现正反转控制。
改变通入电动机定子绕组的三相电源相序,即把接入电动机的三相电源进线中的任意两根对调,电动机即可反转。
1可编程序控制器PLC的概况
1.1PLC的定义
早期的可编程控制器是为了取代继电器控制线路，采用存储器程序指令完成顺序控制而设计的。
它仅有逻辑运算、定时、计数等功能，采用开关量控制，实际只能进行逻辑运算，所以称为可编程逻辑控制器，简称PLC（ProgrammableLogicController）。
进入20世纪80年代后，采用了16位和少数32位微处理器构成PLC，使得可编程逻辑控制器在概念、设计、性能上都有了新的突破。
采用微处理器之后，这种控制器的功能不再局限于当初的逻辑运算，增加了数值运算、模拟量的处理、通信等功能，成为真正意义上的可编程控制器（ProgrammableController），简称为PC。
但是为了与个人计算机PC（PersonalComputer）相区别，长将可编程控制器仍成为PLC。
随着可编程控制器的不断发展，其定义也在不断变化。
国际电工委员会（IEC）曾于1982年11月颁布了可编程控制器标准草案第一稿，1985年1月发表了第二稿，1987年2月又颁布了第三稿。
1987年颁布的可编程控制器的定义如下：
“可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。
它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟式的输入、输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其相关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则设计。
1.2PLC的工作原理
PLC实质上是一种专用与工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相近，在结构上分为固定式和组合式（模块式）两种，固定式PLC包括CPU板，I/O板，显示面板，内存块，电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。
模块式PLC包括CPU模块，I/O模块，内存模块，电源模块，底板或机架。
这些模块可以按照一定的规则组合配置。
按照可编程控制器系统的构成原理，可编程控制器系统由传感器，可编程控制器和执行器组成，可编程控制器通过循环扫描输入端口的状态，执行用户程序来实现控制任务，其操作过程如上图1所示。
PLC输入模块的输入信号状态与传感器信号相对应，为传感器信号经过隔离和滤波后的有效信号。
开关量输入电路通过识别传感器0、1电平，识别开关的通断。
驱动受控元件
接收现场信号
图1.1PLC操作过程
CPU在每个扫描周期的开始扫描输入模块的信号状态，并将其状态送入到输入映像寄存器区域；CPU根据用户程序中的程序指令来处理传感器信号，并将其处理的结果送到输出映像寄存器。
现代的PLC已经具备了处理模拟量的功能，但是相对于开关量的处理较复杂一些。
PLC输出模块具有一定的负载驱动能力，在额定负载以内，直接和负载相连，可以驱动相应的执行器。
在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
1.3PLC的应用领域
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为以下几类：
（1）开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，可用它取代传统的继电器控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，又可用于多机群控制及自动化流水线。
如电梯控制、高炉上料、注塑机、印刷机、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。
（2）模拟量控制在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。
为了使PLC能处理模拟信号，PLC厂家生产有配套的A/
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