绕线转子电动机正逆转控制课程设计哦Word文件下载.docx

1、1、可靠性高，抗干扰能力强2、配套齐全，功能完善，适用性强3、易学易用，深受工程技术人员欢迎4、系统设计周期短，维护方便，改造容易5、体积小，重量轻，能耗低。PLC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、汽纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为：开关量的逻辑控制、运动控制、过程控制、数据处理和通信及联网。1.2 PLC的基本结构1、中央处理单元（CPU） 中央处理单元 （CPU）是PLC的控制核心。它按照PLC系统程序赋予的功能：a. 接收并存储从用户程序和数据；b.检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用

2、户程序中的语法错误。 2、存储器 可编程序控制器的存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。存放系统软件（包括监控程序、模块化应用功能子程序、命令解释程序、故障诊断程序及其各种管理程序）的存储器称为系统程序存储器；存放用户程序（用户程序存和数据）的存储器称为用户程序存储器，所以又分为用户存储器和数据存储器两部分。3输入接口电路 输入输出信号有开关量、模拟量、数字量三种，在我们实际涉及到的信号当中，开关量最普遍。4输出接口电路：可编程序控制器的输出有：继电器输出（M）、晶体管输出（T）、晶闸管输出（SSR）三种输出形式。5电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠

3、得电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。如FX1S额定电压AC100V240V，而电压允许范围在AC85V264V之间。允许瞬时停电在10ms以下，能继续工作。一般小型PLC的电源输出分为两部分：一部分供PLC内部电路工作；一部分向外提供给现场传感器等的工作电源。 1.3 PLC的工作原理PLC则是采用循环扫描的工作方式。一个扫描周期主要可分为两个模式,分别是RNU模式和STOP模式,共五个工作阶段,如图1-2。1.3.1 内部处理阶段内部处理阶段 ，复位WDT

4、（监控定时器），检查硬件、程序存储器，正常则顺序执行用户程序，不正常则转到错误处理程序。1.3.2 通信处理阶段通信处理阶段 ，PLC与别的带微处理器的智能装置通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。1.3.3 输入刷新阶段在输入刷新阶段，CPU扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状态寄存器。完成输入端刷新工作后，将关闭输入端口，转入程序执行阶段。在程序执行期间即使输入端状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变，而这些变化必须等到下一工作周期的输入刷新阶段才能被读入。1.3.4 程序执行阶段在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐步执行，并将相应的逻辑运算结果存入

5、对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输入刷新阶段。1.3.5输出刷新阶段当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路（输出映像寄存器），并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成PLC的实际输出。由此可见，输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期，由此循环往复，因此称为循环扫描工作方式。显然扫描周期的长短主要取决于程序的长短。扫描周期越长，响应速度越慢。由于每个扫描周期只进行一次I/O刷新，即每一个扫描周期PLC只对输入、输出状态寄存器更新一次，所以系统存在输入输出滞后现象，这在一定程度上降低了系统

6、的响应速度。但是由于其对I/O的变化每个周期只输出刷新一次，并且只对有变化的进行刷新，这对一般的开关量控制系统来说是完全允许的，不但不会造成影响，还会提高抗干扰能力。这是因为输入采样阶段仅在输入刷新阶段进行，PLC在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的，而工业现场的干扰常常是脉冲、短时间的，误动作将大大减小。但是在快速响应系统中就会造成响应滞后现象，这个一般PLC都会采取高速模块。总之，PLC采用扫描的工作方式，是区别于其他设备的最大特点之一，我们在学习和使用PLC当中都应注意。2 控制电动机运行的常用低压电器介绍2.1 手动电器2.1.1 刀开关刀开关又叫闸刀开关，一般用于不频繁操作的低压

7、电路中，用作接通和切断电源，有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。刀开关由闸刀（动触点）、静插座（静触点）、手柄和绝缘底板等组成。刀开关的种类很多。按极数（刀片数）分为单极、双极和三极；按结构分为平板式和条架式；按操作方式分为 图3-1刀开关的符号 直接手柄操作式、杠杆 操作机构式和电动操作机构式；按转换方向分为单投和双投等。刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。刀开关的额定电压通常为250V和500V，额定电流在1500A以下。考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值应如下选择：35倍异步电机额定电流2.1.2 按钮按钮常用于接通、断开控制电路，它

8、的结构和电路符号见图3-2。按钮上的触点分为常开触点和常闭触点，由于按钮的结构特点，按钮只起发出“接通”和“断开”信号的作用。图 3-2钮的结构和符号2.2 自动电器2.2.1熔断器熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。熔断器的结构有管式、磁插式、螺旋式、等几种。其核心部分熔体（熔丝或熔片）是用电阻率较高的易熔合金制成，如铅锡合金；或者是用截面积较小的导体制成。熔体额定电流的选择：1无冲击电流的场合（如电灯、电炉）； 图3-3 熔断器的电路符号2一台电动机的熔体：熔体额定电流电

9、动机的起动电流2.5；如果电动机起动频繁，则为：（1.62）；3几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=（1.52.5）容量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和。图 3-7行程开关结构示意图和电路符号3系统的硬件设计3.1主电路图图3-1主电路图3.2 绕线转子异步电动机正反转的外部接线图接线图如图所示,NFBON时，指示灯PLl亮。按PB2，电动机正转全电阻启动MC3动作，PLl熄灭，PL2闪亮（05 sON，05sOFF） ，10s后换成部分电阻启动MC3、MCl动作，PL2闪亮，再经10秒后正向运转MC3、MC2、PL3动作，PL2熄灭，此时按PB3无作用。正转在启动中或运转中

10、，按PBl时电动机立即停止运转，PLl指示灯亮。按PB3时，电动机逆转全电阻启动MC4动作，PLl熄灭，PL2闪亮（05 sON，05sOFF），10s后换成部分电阻启动MC4、MCl动作，PL2闪亮，再经10s后逆向运转MC4、MC2、PL4动作，PL20,灭，此时按PB2无作用。逆转启动中或运转中，按PBl时电动机立即停止运转，PLl指示灯亮。运转时断电，如果在5s内恢复供电，电动机维持断电前的运转方向，继续运转：运转时断电，如果在5s后恢复供电，须按PB2或PB3重新启动电机。热继电器动作时，电动机停止运转，Bz响。热继电器复位后，BZ停响，恢复正常操作状态。图3-2绕线转子异步电动机正

11、反转的外部接线图4 系统的软件设计4.1 顺序功能图的绘制顺序功能图（SFC）是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作构成。图4-1 状态表序号步名编程元件进入该步的信号动作1初始步M1M8002=1,X0=1Y5=12正转全电阻启动步M2X2=1,X6=0,X1=0,T0=0Y3=1,Y6=1,T1通3正转部分电阻启动步M3T1=1,X6=0,X1=0, T0=0Y3=1,Y1=1,Y6=1T2接通4正转步M4T2=1,X6=0,X1=0, T0=0Y3=1,Y2=1,Y7=15逆转全电阻启动步

12、M5X3=1,X6=0,X1=0, T0=0Y4=1,Y6=1,T3通6逆转部分电阻启动步M6T3=1,X6=0,X1=0, T0=0Y4=1,Y1=1,Y6=1T4接通7逆转步M7T4=1,X6=0,X1=0, T0=0Y4=1,Y2=1,Y10=18报警步M8X6=1Y11=19停止步M9X1=110断电保持步T0X0=0T0定时5秒依据设计要求，把整个过程分为十步。M1起始步，M2、M3、M4分别为正转的全电阻启动、部分电阻启动、正转运行；M5、M6、M7分别为逆转的全电阻启动，部分电阻启动、逆运行；M8为热继电器动作时，电动机停止运转，Bz响。由Y5表示L1灯,Y6表示PL2灯,Y7表

13、示PL3动作,Y10表示PL4动作，Y11表示喇叭BZ.T1、T2、T3、T4均表示计时10秒。T100、T101表示闪烁灯Y6计时继电器。用X0表示NFB，Y1、Y2、Y3、Y4分别表示MC1、MC2、MC3、MC4，X6为“1”状态时，表示热继电器动作，X1为点动开关PB1,X2为点动开关PB2，X3为点动开关PB3，X0为保持开关NFB。其顺序功能图如下图（5-2）。4.2顺序功能图4.3梯形图的设计根据状态表和顺序功能图,编写梯形图图5-3系统的梯形图参考文献1 陈建明.电气控制与PLC应用,电子工业出版社 2007 2 邓则名.电器与可编程控制器应用技术,机械工业出版社3 郁汉琪.电气控制与可编程序控制器, 东南大学出版社,2003. 4 廖常初.可编程控制器应用技术，重庆大学出版社,2007 5 汪晓平.PLC可编程控制器系统开发实例导航,人民邮电出版社,2004. 6 三菱.FX可编程控制器编程手册7 电工手册编写组.电工手册,上海人民出版社，1979.