PLC烘干机课程设计.docx
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PLC烘干机课程设计
第1章烘干机的概括
第2章控制方案论证
2.1单片机控制
2.2继电器控制
2.3编程序控制器控制
2.4结论
第3章控制系统硬件设计
3.1双面站拖动电机控制线路设计
3.2.1配置拖动电机和电器元件
3.2.2绘制拖动电机的控制线路原理图
3.2双面站液压拖动控制系统硬件电路设计
3.2.1配置PLCI/O元件，选择PLC型号
3.2.2分派PLCI/O元件，绘制PLCI/O接线图
第4章控制系统程序设计
4.1设计主程序
4.2设计公用子程序
4.3设计手动工作方式子程序
4.4设计单周/连续工作方式子程序
第5章PLC程序的调试
5.1调试主程序
5.2调试公用子程序
第1章烘干机的概括
烘干机是干燥物件的专用设施。
在干燥物件时，为保证物质量量，减小烘干
机零件消耗，除要求温度能自动控制外，还需要中断通风。
烘房内装有电接点温度计TJ，用来检测烘房温度。
当加热器通电时，烘房加热升温；通风机通电时，烘房通风。
当烘房的温度升至需要温度时，电接点温度计的接点闭合；当烘房的温度低于需要温度时，电接点温度计的接点断开。
当按下启动按钮后，要求烘干机按图1所示的过程周而复始的工作，直至按下停止按钮时为止。
某一烘房，在干燥物件时，除要求温度能自动控制外，还需要中断通风，其主电路如图1所示。
电源开关
电热器
通风电动机
QS
QF
380/220VAC
L1
L2
L3
N
KM1KM2
RFR
M
3～
图1烘干机主电路图
烘房内装有电接点温度计TJ，用来检测烘房温度。
当加热器通电时，烘房
加热升温；通风机通电时，烘房通风。
当烘房的温度升至需要温度时，电接点温
度计的接点闭合；当烘房的温度低于需要温度时，电接点温度计的接点断开。
当
按下启动按钮后，要求烘干机按图2所示的过程周而复始地工作，直至按下停止
按钮时为止。
升温
至需要温度
停止加热
延缓1min
通风机启动
通风5min
通风机停止
通风停止2min
通风机启动
通风5min
通风机停止
低于需要温度
升温
图2烘干机工作过程表示图
第2章控制方案论证
目前应用于烘干机控制系统主要有继电器控制系统、PLC和单片机控制系
统。
2.1单片机控制方式
它是用程序实现各样复杂的控制，功能最强。
工作方式采纳中止办理，响应也较快，价钱比PLC要低。
但它的程序改正难度较大，靠谱性比PLC要差，也需要设计特意的接口电路和抗扰乱举措。
在使用时要求有较好的工作环境，保护技术也较高，系统设计较复杂，调试技术难度大，需要有系统的计算机知识。
它需要设计和制作输入接口电路、输出接口电路、放大电路和印刷电路板，设计制作工作量大，周期长，并且它的抗扰能力很弱，对环境的适应性差。
2.2继电器控制方式
因为继电器控制设计出的线路也比较复杂，因此电器控制装置的制造周期较
长，造价相应较高，维修也不方便。
控制系统达成后，若控制任务发生变化，如
某些生产工艺流程的改动，则一定经过改变接线才能实现。
此外，因为接线程序
控制系统中器件、接线许多，所以其均匀无故障时间较短。
采纳继电器控制方案，
有以下弊端：
不单继电器自己简单出现误动作，特别是触头氧化及铁芯与衔铁弄脏后的吸
力不足，机械运动零件运动不灵巧而出现被卡烧坏线圈等故障，给保护过程带来极大不便，甚至会影响正常运营工作，并且必然使硬件接线量大且复杂。
总之，继电器控制系统的灵巧性和通用性较低，故障率较高。
2.3可编程序控制器控制方式
可编程序控制器的推行应用在我国获得了迅猛发展，可编程序控制器已经大
量应用在引进设施和国产设施中器。
PLC控制拥有以下几个长处：
（1）、编程方法简单易学。
（2）、功能强，性能价钱比高。
（3）、硬件配套齐备，用户使用方便。
（4）、无触点免配线，靠谱性高，抗扰乱能力强。
（5）、系统的设计、安装、调试量少。
（6）、维修工作量少，维修方便。
综上所述，据烘干机对控制系统的要求，所以，对于可编程控制器（PLC）
有这般长处，我们能够考虑用PLC来设计烘干机控制系统！
第3章控制系统的硬件设计
3.1电器元件的选择
PLC控制系系统的硬件选择主要包含可编程控制器的选型、电源模块的选
型、接触器、输入/输出的开关量和按钮的选择等。
下边分别对其一一进行剖析
选择各电器元件的型号。
可编程控制器（PLC）的选型
A、可编程序控制器物理构造的选择
依据物理构造，能够将可编程序控制器分为整体式和模块式，整体式每一I/O点有均匀价钱比模块式的廉价，小型控制系一致般使用整体式可编程序控制器。
依据烘干机的控制要求可采纳整体式可编程序控制器。
如三菱企业生产的FX2N系列可编程序控制器。
B、可编程序控制器I/0点数确实定
确立I/0点数时，应正确地统计出被控设施对可编程序控制器输入
/输出点
数的总需求，在此基础上，应留有
10%20%的裕量，以备此后对系统改良和扩大
~
时使用。
可采纳FX1s
型号，即
I/O
点数为
10
个、基本单元、继电器
-10MR-001
输出型。
C、储存容量的选择
初步估量，对于仅需开关量控制的系统，将I/0点数乘以8，就是所需的
储存器的字数，这一要求一般都能知足。
对于此烘干机设计控制电路总电源开关
SA1，手动/自动切换开关SA2,一个启动按钮SB1，一个预停按钮SB2，手动加热
按钮SB3,手动通风按钮SB4,电源启动按钮SB5，电源停止按钮SB6，电接点温度计TJ，热继电器FR，熔断器FU，电动机M，接触器KM、KM1、KM2所以选择FX1s－10MR-001，它的I/0点数为10个，则储存器的容量为80个储存字。
输入输出模块的选择
可编程控制器输入模块是检测并变换来自现场设施的高电平信号为
机器内部电平信号。
因为这是工业环境下进行，主电路采纳沟通电源供电，因为
该工艺环境温度不高，扰乱要素也少，故采纳与主电路同样的沟通电源供电，并
采纳220V电压供电。
输出模块的任务是将机器内部信号电平变换为外面过程的
控制信号。
烘干机采纳继电器输出模块。
3.2电动机、电气控制线路设计
图2总电路图
来源理图有两个线圈：
KM、KM1、KM2、。
此中KM1是控制升温的线圈，KM2是控制通风的线圈，KM为外面电源输入线圈。
如上图所示，当SA2断开时，按
下SB1时，KM1线圈得电，KM1的常开触点闭合使的电热丝通电升温。
KM1断电后，KM2的线圈得电，KM2的常开触点闭合使的通风机工作。
当SA2闭合时，即手动操作的时候，当按下SB3时，KM1线圈通电，KM1的常开触点闭合使的电热丝通电升温，松开SB3时，升温结束；当按下SB4时，KM2线圈通电，KM2的常开触点闭合使通风电机启动，松开SB4时，通风结束。
用到这两个线圈图中SA
是外面线路停止开关。
FR是热继电器起到断电保护作用。
熔断器FU起到过电流
保护的作用。
3.3PLC的I/O接线图
依据次序功能图和电气原理图,考虑到有效的利用可编程控制器的资源，对
输入点数目一定要很好的考虑。
需要的输入信号的点主要有手动/自动切换开关
SA2,一个启动按钮SB1，一个预停按钮SB2，手动加热按钮SB3,手动通风按钮SB4,
电接点温度计TJ，可知输入点共有6个。
加上输出点包含升温、通风。
可知需
要选择的PLC型号为FX1S-10MR-001，这样我们便能够设计出I/O接线图。
图3PLC的I/O接线图
第4章控制系统程序设计
4.2次序功能图设计及过程剖析
依据烘干机控制系统的要求设计出次序功能图以下:
图5次序功能图
其过程剖析以下：
（1）、升温
当需要干燥的物件放入烘干机内，按下启动按钮SB1，M1加热器通电，烘房加热升温。
（2）、停止加热
当烘房的温度升至需要温度时，电接点温度计的接点闭合（TJ为ON），使
得M1断电（加热器停止加热），同时准时器T0得电，准时器T0设定的时间为
1min。
（3）、通风机启动
当第2步的准时器T0准时的时间到后使得通风机M3得电，通风机M3启动，同时准时器T1得电，准时器T1设定的时间为5min。
（4）、通风机停止或升温
当第3步的准时器T1准时的时间到后，假如温度低于需要温度，则返回到M1升温，假如电接点温度计的节点依旧闭合（TJ为ON）,则通风机停止，即通
风机M3断电，同时准时器T2得电，准时器T2设定的时间为2min。
（5）、能否重复启动通风机
当准时器T2准时的时间到后，判断烘房温度能否低于需要温度，温度低于需要温度（X1为OFF）则返回到M1,假如不低于需要温度（即X1为ON）且预停按钮未闭合，则重复第3、第4步，若预停按钮闭合，则返回初始步M0。
（6）、停止
按下停止按钮SB2，只有在目前工作周期的操作结束后，才停止操作，停止在初始状态。
4.1设计主程序
4.2设计公用子程序
4.3设计手动工作方式子程序
4.4自动程序设计
4.1主程序设计
图6主程序的梯形图
经过I0.0触点的接通/闭合状态，来分别进行手动子程序/自动子程序的调
用。
4.2设计公用子程序
图6公用子程序的梯形图
在公用子程序中加入了预停程序，其操作过程：
按下预停按钮SB2后，I0.4
动作，控制烘干机启动的I0.3在运转完这一轮的程序循环后断开。
急停程序操作过程：
按下SB3后，I0.5动作，控制烘干机启动的I0.3立刻断开。
经过上述过程可实现预停和急停的功能
4.3设计手动工作方式子程序
图6手动程序的梯形图
手动程序操作过程：
SA拨至手动挡处时：
按下SB4进行手动升温，I0.6作
用，KM1线圈开始触发升温；为了防止与其余动作同时作用，I1.0（温度反应）
和Q.01（通风）此时断开。
按下SB5进行手动通风，I0.7作用，KM2线圈开始触发通风成效，为了防止同与其余动作时作用，Q0.1（通风）此时断开。
利用以上程序，能够实现手动控制。
4.4自动程序设计
图7自动程序的梯形图
自动程序操作过程：
当开关SA拨至连续挡时：
按下SB1，常开触点I0.0
闭合，此时启动烘干机，KM1作用升温至所需温度后停止加热，运用接通延时
准时器能够实现升温后延缓1min后接着KM2作用通风；通风5min后通风机停
止2min，而后再启动通风机停止，若低于所需温度则持续循环进行。
4.6
元件清单
输
名称
符号
输
名称
符号
型号
入
手动/自动切换
SA2
出
KM1
CJ12-100
X0
继电器
X1
启动按钮
SB1
Y1
继电器
KM2
CJ12-100
X2
预停按钮
SB2
继电器
KM
CJ12-100
X3
手动加热
SB3
X4
手动通风
SB4
X5
电接点温度计
TJ
电源启动按钮
SB5
电源停止按钮
SB6
控制电路总电源开关
SA1
序名称符号型号
01
电动机
M
JD2-31-6
02
电阻丝
R
03
热继电器
FR
04
熔断器
FU
RL1-60
4.7指令清单
依据烘干机的工作流程得出自动控制程序功能图，而后依据顺功能图设计
自动控制程序梯形图。
由编程软件FXGPXIN编写出梯形图，该程序变换生成相应
的指令表可写入到可编程控制器而用于控制烘干机的工作。
所得的程序清单如
下：
第5章可编程序控制器控制系统的调试
设计调试过程以下列图：
认识被控系统
选择PLC型号
确立硬件配置
分派I/O点，
设计外面硬件接线图
设计梯形图程序写入、
设计制作控制柜，
检查程序、
现场安装接线
模拟调试
N
知足要求？
Y
现场总调试
N
知足要求？
Y
交托使用
心得领会
本次设计使所学的可编程控制器知识得以稳固，同时也使我感觉到PLC对我们生活的重要性。
因为在从前的课程设计中我感觉颇多，固然我的基础知识不是很坚固，可是一次次的课程设计使我收获好多。
上边有好多按钮刚开始的时候根本不回操作，此后回了可是也是知其然不知其所以然。
经过此次PLC的课程设计，我渐渐认识到它的工作原理和设计者的思想。
因为经过此次设计，我基本掌握了FX2N系列可编程序储存器的构造、外面接线方法和指令的运用，以及写入和编
辑程序的方法，掌握了用以变换为中心编程方式编制简单梯形图程序，更进一步地掌握了编程器的使用方法和调试程序的方法。
认识到对于一般电气控制设计的要求，经过设计和复习，稳固了所学的课程，使所学知识坚固掌握并灵巧运用。
接到老师给的任务书后。
在经过第一天的查资料和连续两天把课本都重新看了一遍，以及向学得好的同学的讨教，到第三天夜晚才有了点进展。
难而设计过程中要考虑好多的环节，不是一件很简单的事。
我经过翻阅大批相关资料，在自己努力和老师，同学的帮助下终于达成了本次设计。
经过自己的学习和设计程序，我想对我此后的学习和工作会很有帮助，因为它使我的着手能力获得了锻炼与提升，使我对课本上的知识有了更深刻的认识，更系统的理解和更大的学习兴趣。
设计次序功能图，而后按功能图写出梯形图。
我和其余两位同学便上机进行调试。
因为在设计过程中，程序一定有某些方面的不足和遗漏。
假如完整依据设计的要求来设计的话，我想我是不可以能设计出很完满的程序。
比方说，刚开始的时候我设计出了次序功能图，可是调试的时候发现此中有些按钮不需要用。
并且实验台上有两种按钮，此中一种是向来保持不变的信号，此外一种是按了就改变信号。
刚开始的时候我用了前面一种就不可以，因为在以变换为中心的编程方式下，其变换的条件是知足了后前步不活动应当复位。
而用了前面的按钮其向来都是ON，所以没法实现。
幸亏有赖老师的指导来帮我对程序进行改正。
总而言之，此
次实验让我学到了好多平常在讲堂上学不到的东西，增添了我的知识运用能力，
加强我的独立设计操作能力。
此后希望还可以有更多的此类设计，更全方面来提升
我们！
课程设计使我对所学的知识有了更深一层的认识，也为自己在此后的实践
工作打下了优秀的基础，我想无论此后是在什么场合我都会做的更好。
最后感谢赖指南老师赐予热情指导。
参照文件
[1]
万太福?
《可编程控制器及其应用?
?
重庆大学第一版社1997年6月
[2]
廖常初?
《可编程序控制器的编程方法与工程应用
?
?
重庆大学第一版社2001年
3月
[3]刘祖润?
《毕业设计指导》?
机械工业第一版社2000年2月
[4]《新旧图形符号比较读本》?
兵器工业第一版社1999年8月
[5]谢桂林?
《电力拖动与控制》?
中国矿业大学第一版社2002年5月
[6]《工厂常用电气设施手册（上、中、下）水利电力第一版社1998年9月
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