三相异步电动机降压启动与能耗制动plc控制638.docx
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三相异步电动机降压启动与能耗制动plc控制638
三相异步电动机降压启动与能耗制动plc控制6203938
实习(实训)报告
实习(实训)名称:
电气控制与PLC综合实践
实习主要内容:
1.通过两周的实训学会设计一些实际工程中需要的的简单控制电路。
2.学会使用FX2N系列和S7-200系列编程软件的使用。
3.根据实验要求和设计要求会连接实际控制电路。
4.通过实验程序的练习熟悉硬件连接,具体的程序编写与设计。
主要收获体会与存在的问题:
通过两周的课程设计参加课程设计,我对PLC有了更新的认识,通过和小组成员的配合,很好的完成了老师安排的设计任务,行啊能熟练运用仿真程序,能运用PLC设计一些简单的程序。
还掌握了实际工程简单控制中的思维方法,掌握了实际控制的设计和具体的程序编写,熟练了FX2N系列编程软件的使用,熟练了PLC的输入,输出外部连线。
课程设计过程中也遇到了不少的问题。
主要是编程方面的问题,在编程时经常出现程序无法按要求运行,需要多次修改,有时会找不到问题需要找老师或同学解决,这主要还是对编程及软件不熟悉,应该多加练习减少出错。
在设计电路及方案时也会遇到有些问题无从下手需要向老师同学请教。
设计好的梯形图输到软件里调试时,有些指令不会输进去,考核实验中画输入、输出外接线图时不太会画,最终通过老师的指导下解决了问题。
指导教师意见:
指导教师签字:
2015年7月5日
备注
实验部分
1三相异步电动机正反转的PLC控制实验
1.1实验目的
1.了解实验线路中各个设备和元器件的结构,工作原理及使用方法。
2.通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线,掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。
3.掌握三相异步电动机正反转控制线路的工作原理和接线方法。
4.熟悉线路故漳的分析及排除故障的方法。
1.2实验设备
1、FX2N系列可编程序控制器主机;
2、计算机一台;
3、编程软件SWOPC-FXGP;
4、电机一台;继电器4个导线若干。
1.3设计要求
按下按钮SB1电机启动,经过五秒后给电机断电两秒,之后电机自行启动并转向发生变化,按此过程循环,再按一下按钮SB1,电机停止运行。
1.4设计思想
要想实现三项异步电机的正反转只需改变其任意的两项。
可以用PLC通过对继电器的控制来控制电机的转向。
例如,当PLC使控制正转的继电器的线圈通电,使得其常开触点接通,从而使得电路中的正传线路与电机接触,实现正转。
在电路换向和电机连接方式转换过程中,有可能产生的两个接触器瞬间同时工作引起安全隐患的问题,所以需要考虑在转换电机运行状态时,需要加入一定的时间,来确保避免此类事件的发生。
1.5硬件设计
通过对上述内容的分析,可以确定有一个输入,两个输出。
PLCI/O地址分配图
输入
X0
启停按钮
输出
Y0
正转
输出
Y1
反转
表1-1PLCI/O地址分配表
1.6异步电机的主电路图
实验的主电路图如图1-1所示:
图1-1三相异步电机正反转控制实验
的主电路图
KM1是继电器1的常开触点,用来控制电机的正转;KM2是继电器2的常开触点,用来控制电机的反转。
1.7程序设计
实验梯形图设计如下:
图1-2三相异步电动机正反转控制梯形图
1.8总结
电机正反转在工业的各个领域中平凡的出现,那么控制其方法也就有多种,例如常规继电器控制,PWM技术控制,PLC技术控制与他们进行比较有他自己的优势,采取PLC技术控制电机的正反转控制简单,可靠性高,价格低廉.
这里编写的电机控制子程序,可以直接移植于三相异步电机的类似控制场合,尤其用于一些小型的控制系统。
对于一些大型的控制系统中控制要求较多的电机控制,要考虑程序的全面性和可重复性,这样的程序实现就显得相对薄弱,可以设计一些更佳的程序来满足更高的要求。
2十字路口交通指示灯的PLC控制实验
2.1实验目的
1、了解实验线路中各个设备和元器件的结构,工作原理及使用方法。
2、通过对十字路口交通等信号控制系统的控制线路的接线,掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。
3、掌握十字路口交通等信号控制系统的控制的工作原理。
4、熟悉线路故漳的分析及排除故障的方法。
2.2实验设备
1、PLC实验板一块。
2、十字路口交通等试验模板一块
3、连接导线一套。
4、GXDEVELOPER软件
2.3实验内容
2.3.1控制要求
开关合上后,东西绿灯亮若干秒后闪三次灭;黄灯亮若干秒后灭;红灯亮若干秒;然后绿灯亮,如此循环对应东西绿,黄灯亮时南北红灯亮,接着绿灯亮若干秒后闪三次灭;黄灯亮若干秒后,红灯又亮,如此循环。
2.3.2输入I/O分配
输入I/O分配如表2-1所示:
调试单元
PLC内部
功能
00
X0
启动按钮
01
X1
停止按钮
表2-1输入I/O分配
2.3.3输出I/O分配
输出I/O分配如表2-2所示:
调试单元
PLC内部
功能
00
Y0
东西绿灯
01
Y1
东西黄灯
02
Y2
东西红灯
03
Y3
南北绿灯
04
Y4
南北黄灯
05
Y5
南北红灯
表2-2输出I/O分配
2.4解决思路
交通信号灯控制貌似复杂,其实设计过程中只要能把握好逻辑关系,适当的使用PLC时间控制功能,就可以很好的实现设计要求。
简要的说解决这个问题主要是做好以下工作。
1、确定PLC的输入输出点数;
2、理清各个输出之间潜在的逻辑关系
3、确定控制的顺序实现
通过PLC点数的确定,可以完成对所需PLC的选型,同时对于逻辑控制为主的系统编程,只要将控制的逻辑了解清楚,可以说就已经完成一半的编程工作了.
2.5顺序功能图
顺序功能图如图2-1所示:
图2-1顺序功能图
2.6梯形图
梯形图如图2-2所示:
图2-2梯形图
2.7语句表程序
语句表如图18所示:
图2-3语句表
2.8总结
本次实验的重点就是对延时计时器的使用,对于与时序有关的逻辑控制问题。
不管是交通灯的控制,还是工业应用中对一些有时间关联的控制设备的连锁控制,计时器的熟练应用是解决这类问题的关键,最好的办法就是在设计程序前,先将各个信号之间的时序图准确的画出来,这样在编程时就能提供给自己一个清晰的思路。
3天塔之光实验
3.1实验目的
1、了解实验线路中各个设备和元器件的结构,工作原理及使用方法。
2、通过对天塔之光的控制线路的接线与plc控制,掌握由电路原理图接成实际操作电路的方法。
3、掌握天塔之光控制系统的控制的工作原理。
4、熟悉线路故漳的分析及排除故障的方法。
3.2实验设备
1、台式PLC实验装置一台。
2、天塔之光控制系统实验模板一块。
3、连接导线一套。
3.3实验内容
3.3.1控制要求
启动开关X0接通后,首先L1点亮2s,接着L2,L3,L4,L5亮2s后灭,L6,L7,L8,L9,亮2s,后所有灯亮。
如此循环下去。
3.3.2I/O分配
I/O输出如表3-1所示:
输入
X0
启动停止按钮
输出
Y1
L1灯
Y2
L2灯
Y3
L3灯
Y4
L4灯
Y5
L5灯
Y6
L6灯
Y7
L7灯
Y8
L8灯
Y9
L9灯
表3-1I/O输出分配表
3.3.3接线
L1接主机的Y1;L2,L3,L4L5,分别接主机的Y2,Y3,Y4,Y5点;L6,L7,L8,L9,分别接主机的Y6,Y7,Y10,Y11点。
主机的X0为启动开关.
3.4顺序功能图
顺序功能图如图3-1所示:
图3-1顺序功能图
3.5实验梯形图
实验梯形图如图3-2所示:
图3-2梯形图
3.6实验过程分析
当启动开关(X0)闭合时,L1灯亮(Y1动作并保持,计时T1开始计时),2s后,L1,L2,L3,L4,L5,同时亮(Y1,Y2,Y3,Y4,Y5动作并保持,T2开始计时)2s后L2,L3,L4,L5同时灭(Y2,Y3,Y4,Y5断开)而L6,L7,L8,L9灯亮(Y6,Y7,Y10,Y11动作并保持,T2开始计时),2s后L1--------L9同时亮。
然后L1(Y0)亮,其他的都灭。
如此循环。
3.7总结
因为本次实验需要循环,所以本次设计我们采用顺序功能图。
因为在执行一个过程中有些灯要开,而有些灯要关,所以我们采用了SET,RST指令。
设计中还需要用到延时,所以我们还需要考虑定时器复位的问题。
设计性实验部分
4三相异步电动机降压启动与能耗制动的PLC控制
4.1实验目的
1、掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
2、进一步熟悉常用设备、元器件的类型和特征,并掌握合理运用原则和使用方法,培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。
3、借助课程设计中的对三相绕线式转子异步电动机转子串电阻启动PLC设计,提高和掌握可编程序控制器的各种实际应用的能力。
4、综合运用所学的理论知识独立完成一个课题,培养学生独立分析和解决实际问题的能力,学会撰写课程设计总结报告
4.2实验设备
1、西门子系列可编程序控制器主机
2、计算机一台
3、编程软件SWOPC-FXGP
4、电机一台,继电器4个,导线若干
4.3实验要求
1、分析电动机可逆运行、能耗的控制电路,做出程序框图,根据电气控制原理图做出I/O地址分配图,做出PLC硬件接线图。
2、将电气控制电动机的可逆运行、能耗制动的控制电路改造成PLC控制,用S7—200编程降压启动与能耗制动PLC程序梯形图。
3、按照电路图接好PLC控制电动机可逆运行与能耗制动的控制电路的电路板。
4、利用实验室现有可编程控制器进行模拟实验。
5、启动采用降压启动,启动电阻全部接入电路中,在启动过程中,启动电阻被短接切除,正常运行时所有外接启动电阻全部切除。
具体操作要求:
按下启动按钮SB2主电路的主触点闭合,自锁,延时5S,电阻切除,启动完成。
6、在停止时采用能耗制动。
按下制动按钮SB1后,线圈KM2断开,电路回路经过变压器与直流电源,电机逐渐消耗能量完成电机的降速,同时延时5s后延时开关KT1断开,线圈KM3断电,电机回路断开,电机完全停止转动,从而完成电机的能耗制动。
4.4线路的主控电路图
实验的主电路如图3-1所示:
图4-1相异步电动机降压启动与反接制动的PLC控制实验
主电路图
实验的控制电路如图3-2所示:
图4-2三相异步电动机降压启动与反接制动的PLC控制实验
控制电路图
4.5输入、输出I/O分配表
输入、输出分配表如表4-1所示:
输入设备
输入继电器
输出设备
输出继电器
代号
功能
代号
功能
SB2
启动按钮
I0.0
KM1
降压启动
Q0.1
SB1
制动按钮
I0.2
KM2
正常运行
Q0.2
FR
热继电器
I0.4
KM3
能耗制动
Q0.3
表4-1I/O分配表
4.6I/0端子分配图
I/O端子分配如图4-3所示:
图4-3I/O端子分配图
4.7梯形图
梯形图如图4-4所示:
图4-4梯形图
4.8语句表
语句表如图4-5所示:
图4-5语句表
4.9仿真结果
仿真结果如下图4-6至图4-9所示:
图4-6降压启动
图4-7正常运行
图4-8能耗制动
图4-9电机完全停止运行
4.10程序在PLC实际接线与运行
实际接线图与运行如图4-10、图4-11所示:
图4-9实际接线与运行图1
图4-10实际接线与运行图2
4.11PLC工作流程
PLC工作流程如表4-2所示:
Q0.1
Q0.2
Q0.3
T50
T60
I0.0(制
动)
-
+
+
I0.2(启动)
+
+
T50
-
+
T60
-
表4-2程序工作流程表
4.12设计性实验总结
通过本次设计,让我很好的锻炼了理论联系实际,与具体项目、课题相结合开发、产品的能力。
既让我们懂得了怎样把理论应用于实际,又让我们懂得了在实践中遇到的问题怎样用理论去解决。
在本次设计中,我们还需要大量的以前没有学到过的知识,于是图书馆和INTERNET成了我们很好的助手。
在查阅资料的过程中,我们要判断优劣、取舍相关知识,不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的,在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域,这方面的能力便会使我们受益匪浅。
在设计过程中,总是遇到这样或那样的问题,有时发现一个问题的时候,需要做大量的工作,花大量的时间才能解决,自然而然,我的耐心便在其中建立起来了,为以后的功能工作积累了经验,增强了信心。
考核部分
5数字显示控制实验
5.1实验目的
利用plc实现数字显示控制梯形图程序。
5.2实验设备
1、FX2N型PLC一台
2、LED灯实验模板一块
3、连接导线若干
4、异步电动机一台
5、七段数码管一个。
5.3实验要求
5.3.1控制要求
数字显示控制:
按下启动按钮后,七段数码管显示1,过5s后显示2,过5s后显示3,过5s后显示4,过5s后显示0,画出连接线,接外设并调试通过。
5.3.2I/O分配
I/O分配如表5-1所示:
输入
输出
调试单元
PLC内部
功能
调试单元
PLC内部
功能
01
X1
启动按钮
01
Y1
数码管显示1
02
Y2
数码管显示2
03
Y3
数码管显示3
04
Y4
数码管显示4
05
Y5
数码管显示0
表5-1I/O分配表
5.3.3解决思路
顺序启动是此控制的基础,设计过程中只要能把握好逻辑关系,适当的使用PLC时间控制功能,就可以很好的实现设计要求。
简要的说解决这个问题主要是做好以下工作。
1、确定PLC的输入输出点数;
2、理清各个输出之间潜在的逻辑关系
3、确定控制的顺序实现
通过PLC点数的确定,可以完成对所需PLC的选型,同时对于逻辑控制为主的系统编程,只要将控制的逻辑了解清楚,可以说就已经完成一半的编程工作了.
5.4梯形图
梯形图如图5-1所示:
图5-1梯形图
5.5指令表
指令表如图5-2所示:
LDX1
ORY1
ANIX2
OUTY1
ORT1
LDT1
ANIX3
OUTY2
ORT2
LDT2
ANIX4
OUTY3
ORT3
LDT3
ANIX5
OUTY4
ORT4
LDT4
ORX5
OUTY5
图5-2指令表
5.6考核试验总结
不管是电机的控制,还是工业应用中对一些有时间关联的控制设备的连锁控制,计数器的熟练应用是解决这类问题的关键,最好的办法就是在设计程序前,先将各个信号之间的时序图准确的画出来,这样在编程时就能提供给自己一个清晰的思路。
可编程控制器由于其程序参数的灵活性,所以对于这个子程序,可以通过改进应用于多种类似的场合。
在将其具体应用过程中,还要充分考虑控制系统的安全可靠性要求,对于电气传动上,还应该考虑到相关的输入影响以及对供电电源,开关状态等的管理以及控制要求的精确度等因素。
6心得体会
这个学期开设了PLC停课实训的课程,跟以前所有开设的课程有很大的区别,这门课程的灵活性很强,充分发挥自己的潜力;其实学习的过程当中并不一定要学到多少东西,个人觉得开散思维怎样去学习,这才是最重要的,而这门课程恰好体现了这一点。
此次的实训以班级为主体,以小组为单位而开展的一次综合的实践,老师也给予我们足够的空间让我们完成此次的实训,这让我觉得压力减轻不少。
这次的实训从程序上面看起来很复杂,我们组进行了任务的分工,一下子就变得简单化了。
自己选择了画图,在老师的指导下,自己慢慢开始学会了如何用相应的软件去画图,感觉自己花的不错,就慢慢的熟练起来。
这次实训给予我们的时间是两个星期,有两个实训项目,老师一一给我们列出来了,但我们大家基本上是在一个星期就把两个项目调试完成了,所以有足够的时间多出来整理整理好好写报告。
真正让自己参与本次实训的话就会发现本次实训乐趣无穷,收获多。
通过这次的实训,让我受益匪浅。
第一,认识了团队合作的力量,要完成一个项目不是一个人的事情,当中我们有过分歧但最终达成共识,不管结果怎样,至少我们曾经在一起努力过,体验其中的过程才是真正的收获。
第二,通过这次的实践操作,我认识到了自己的不足,更感觉到了自己与别人的差距。
为了明年的毕业而做准备,从各方面充实自己,使自己适应这个社会。
在实际设计中才发现,只有理论与实际相结合,才能更加深入的了解问题。
只有了解了实际与理论知识并把它们相结合,才能解决问题。
一切问题必须靠自己一点一滴的解决,而且要不断的更正以前的错误。
通过这次课程设计,我发现了我的理论知识掌握的不是特别好,而且很多方面掌握的都不到位,这次课程设计学到了很多。
在本次设计中,我们还需要大量的以前没有学到过的知识,在查阅资料的过程中,我们要判断优劣、取舍相关知识,不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。
我们学习的知识是有限的,在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域,这方面的能力便会使我们受益非浅。
通过这次的锻炼,我们对所学的知识有了更深刻地了解,实现了从理论到实践再到理论的几个飞跃,也更加了解到科学知识应该以服务社会为目的,我们学会了利用所学知识以技术上的知识解决问题的能力。
总之,这次的实训给予了我不同的学习方法和体验,让我深切的认识到实践的重要性。
在以后的学习过程中,我会更加注重自己的操作能力和应变能力,多与这个社会进行接触,让自己更早适应这个陌生的环境,相信在不久的将来,可以打造一片属于自己的天地。
最后我衷心的感谢我的指导老师努尔哈孜对我的指导和启发。
没有他的指导和帮助,我是不可能顺利圆满地完成课程设计。
7参考文献
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机械工业出版社.2007
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北京邮电大学出版社,1991
[3]肖青王忠锋编著.西门子PLC课程设计指导书,江西理工大学应用科学学院
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化学工业出版社,2008.5
[5]杨后川张瑞高建设曾劲松编著.西门子S7-200PLC应用100例,—北京电子工业出版社,2009.4
[6]刘洪涛黄海编著.PLC应用开发从基础到实践,—北京:
电子工业出版社.2007.1
[7]韩权利,赵德申主编,微机控制技术及应用.北京:
机械工业出版社,2002.8
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原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
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所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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