1、河北建筑工程學院課程設計任務書課程名稱： 電氣與PLC控制 系： 電氣工程系 專 業(yè)： 建筑電氣與智能化 班 級： 104 學 號： 20103184 學生： 指導教師： 范永勝 職 稱： 教授 2013年3月8日 目 錄第一章 正反間歇控制電路介紹31.1電氣控制原理圖31.2控制工作原理4第二章 PLC控制改良52.1系統(tǒng)改造的現(xiàn)實意義52.2系統(tǒng)輸入輸出點的分析與選定62.3 PLC選型與點的分配62.4梯形圖程序7第三章 電氣原件選型及配置連接83.1元器件型號的選擇83.2系統(tǒng)主電路和PLC接線圖及其它電氣原理圖的設計83.3電器元件布置圖93.4電氣安裝接線圖的設計10第四章 總結

2、104.1心得體會104.2參考資料11一正反間歇控制電路介紹1電氣控制電路原理圖 圖1-12控制工作原理 正反間歇控制電路有主電機M1與油泵電機M2拖動，實現(xiàn)正反雙向運行以及自動停止功能。按下SB1鍵線圈KM1得電吸并自鎖，油泵電機啟動運轉。油泵電機啟動后可選擇主電機的運動方向，選擇SB3鍵閉合時，線圈KM2得電，KM2-1自鎖，機械正向運動，到達SQ1處時，SQ1常閉斷開，KM2線圈斷電，停止前進，SQ1常開閉合，定時器KT1得電，計時開始，時間到輔助觸點KT1-1吸合，線圈KM3得電，KM3-1自鎖，開始反向運行，到達SQ3處時，SQ3常閉斷開，線圈KM3斷電，停止前進，SQ3常開閉合，

3、定時器KT2得電，計時開始，時間到KT2-1閉合，KM2線圈得電并自鎖，正向前進；選擇SB4鍵閉合時，線圈KM3得電，KM3-1自鎖，機械反向運動，到達SQ3處時，SQ3常閉斷開，KM3線圈斷電，停止前進，SQ3常開閉合，定時器KT2得電，計時開始，時間到輔助觸點KT2-1吸合，線圈KM2得電，KM2-1自鎖，開始正向運行，到達SQ1處時，SQ1常閉斷開，線圈KM2斷電，停止前進，SQ1常開閉合，定時器KT1得電，計時開始，時間到KT1-1閉合，KM2線圈得電并自鎖，反向前進。如果電機到達SQ1(或SQ3)處未能停止，運行到SQ2(或SQ4時，SQ2或SQ4常閉斷開，線圈斷電，電機停止。2 系

4、統(tǒng)PLC改良2.1 系統(tǒng)改造的現(xiàn)實意義目前PLC已經(jīng)廣泛應用于所有的工業(yè)部門，隨著其性能價格比的不斷提高，PLC的應用范圍不斷擴大，發(fā)展也十分迅速，在工業(yè)自動控制系統(tǒng)中占有極其重要的地位。其主要優(yōu)點如下所示：1可靠性高，抗干擾能力強傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，容易出現(xiàn)故障。而PLC采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，如在硬件方面采用了屏蔽、濾波、電源調整與保護、隔離及模塊結構等措施來增加PLC的可靠性；在軟件方面，設置了自診斷、警戒時鐘WDT、信息保護和恢復等措施；此外，PLC還采用周期掃描、集中采樣、集中輸出的工作方式，這些都極有效的提高了自身的抗

5、干擾能力，并可以直接用于有強烈干擾的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場，使PLC成為廣闊用戶公認為最可靠的工業(yè)控制設備之一，被譽為“不會損壞的儀表”。2FP1系列PLC功能強，性能價格比高FP1系列PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程元件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能，除主機外還可增加I/O擴展模塊、A/D模塊、D/A模塊等高功能模塊。它不僅具有邏輯運算、定時、計數(shù)、順控等功能，還具有較強的中斷和子程序調用、凸輪控制、高速計數(shù)、字符打印及步進等特殊功能。與相同功能的繼電器控制相比，具有很高的性能價格比。3硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強。PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬

6、件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組合成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)。硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，方便快速地適應工藝條件的變化。4編程方法簡單易學目前，梯形圖是使用最多的PLC的編程語言，其電路符號和表達式與繼電器電路原理圖相似，梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電器電路圖的電氣技術人員只要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序。5系統(tǒng)的設計安裝調試工作量少PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，使控制柜的設計、安裝、接線工作量大大減少。同時PLC的用戶程序可以在實驗室模擬調試，輸入信號用小開關來模擬，通過PLC上的發(fā)

7、光二極管可觀察輸出信號的狀態(tài)。完成了系統(tǒng)的安裝和接線后，在現(xiàn)場的統(tǒng)調過程中發(fā)現(xiàn)的問題一般通過修改程序就可以解決，系統(tǒng)的調試時間比繼電器系統(tǒng)少得多。6體積小，重量輕，能耗低由于半導體集成電路的應用，PLC的體積相對很小，一臺收音機大小的PLC具有相當于三個1.8m高的繼電器柜的功能，節(jié)省電能達50%以上。例如，日本松下電工社的FP0系列機型小巧精致，一個控制單元只有25mm寬，高度為90mm，長為60mm，甚至擴充至I/O口為128點，總寬度也只有105mm。2.2 系統(tǒng)輸入輸出點的分析與選定根據(jù)電氣原理圖統(tǒng)計PLC的輸入和輸出信號及其信號的性質：1 輸入信號：主電動機M1正向停止限位開關SQ1

8、. SQ2主電動機M1正向啟動按鈕SB3. 主電動機M1反向停止限位開關SQ3. SQ4主電動機M1反向啟動按鈕SB4. 主電動機M1熱繼電器FR1 油泵電動機M2及控制電路停止按鈕SB0油泵電動機M2啟動按鈕SB5冷卻泵電動機M2熱繼電器FR22輸出信號：主電動機M1正向接觸器KM2,主電動機M1反向接觸器KM3,冷卻泵電動機接觸器KM1,正轉指示燈L1，反轉指示燈L2，油泵供油指示燈L3上述信號均屬開關量，交流電壓量，電壓大小可見于電氣控制原理圖。2.3 PLC選型與點的分配 本設計采用日本松下電工公司的小型PLC產(chǎn)品C24進行改造。如表所示，為PLC改造I/O分配圖。表1-1輸入信號輸出

9、信號名稱代號輸入點編號名稱代號輸出點編號主電動機M1正向限位停止按鈕 SQ1, SQ2X6X7主軸電動機M1正向接觸器KM2Y0主軸電動機M1正向啟動按鈕 SB3X5主軸電動機M1反向接觸器KM3Y1主電機M1反向限位停止按鈕 SQ3, SQ4X9X10油泵電動機M2接觸器KM1Y2主電機M1反向啟動按鈕 SB4X8正轉指示燈L1Y3主軸電動機M1熱繼電器 FR1X3反轉指示燈L2Y4油泵電動機M2停止按鈕 SB0X0油泵指示燈L3Y5油泵電動機M2啟動按鈕 SB1X2油泵電動機M2熱繼電器 FR2X1主軸電機停止轉動按鈕 SB2X42.4梯形圖程序第三章 電氣原件選型及配置連接3.1元器件型

10、號的選擇文字符號名稱型號規(guī)格M1主電機JO2-72-410Kw,1470r/minM2油泵電動機JCB-221.5KwKM1，KM2，KM3交流接觸器CJ0-7575A,線圈電壓127VKR1，KR2熱繼電器TK-E02R-C10A,線圈電壓127VFU1，F(xiàn)U2，F(xiàn)U3，熔斷器RM1-100QF斷路器3VU16SQ1,SQ2主電動機反停止行程開關SQ3,SQ4主電動機正停止行程開關SB3主電機正啟動按鈕LA8-1SB4主電機反啟動按鈕LA8-1SB0油泵電機停止按鈕LA8-1SB1油泵電機啟動按鈕LA8-1表1-23.2系統(tǒng)主電路和PLC接線圖及其它電氣原理圖的設計1系統(tǒng)主電路 圖1-22PLC接線圖3.3電器元件布置圖3.4電氣安裝接線圖的設計第四章 總結4.1心得體會 此次課程設計，我們分組設計不同型號不同品牌的PLC，我們分到的是與課本上所學不同的松下PLC。這給我們的設計帶來一定的難度，我們通過查找資料自學了松下PLC，發(fā)現(xiàn)其原理與三菱基本相同，只是某些技術細節(jié)上有些差異。通過我們的努力，基本學會了PLC設計的步聚和基本使用方法。通過這次設計實踐，我們將課本上所學理論性的知識，應用到了實