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1、天津广播电视大学机械设计制造与自动化专业本科课程设计标题: 可编程序控制器在正反转布料车控制中的应用学 校 滨海学院 学 号 1412001255399 姓 名 XXX 指导教师 XXX 日 期 2016 年 10月 25日摘 要可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。目前PLC已基本替代了传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域，PLC已跃居工业自动化三大支柱的首位。 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、
2、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。 可编程序控制器是应用面最广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置，自研制成功开始使用以来，它已经成为了当代工业自动化的主要支柱之一。关键词：机电、可编程控制器、PLC目录前言3一、电气原理分析4二、三相异步电动机正反转控制原理及启停过程5(一) 三相异步电动机正反转控制原理图及电气原理说明 5（二）三相异步电动机正反转控制原理正向启动过程 5（三）三相异步电动机正反转控制原理停止过程 5（四）三相异步电动机正反
3、转控制原理反向启动过程 6（五）三相异步电动机正反转控制原理 6三、三相异步电动机正反转控制的安全措施7四、可编程序控制器在正反转布料车控制中的应用梯形图9五、I/O配线图地址表13六、结论14参考文献15前 言目前世界上发达国家生产和使用的数量日益增多,它作为工业控制器广泛地应用于冶金生产、汽车制造、石油化工、轻工食品、能源、交通等几乎所有工业领城。其控制方法也从简单的单机开关量控制向过程控制、数字控制和多机网络控制方向发展。传统电器控制, 使用最多的电器是继电器, 而且继电器控制采用固定接线,很难适应产品机型的更新换代。生产线承担的加工对象改变后,加工控制程序随之改变要求。对于大型自动化生
4、产线的控制系统使用的继电器数很多, 这些有触点的电器工作频率较低, 在频繁动作的情况下, 寿命较短, 容易造成系统故障,使生产运行的可靠性、稳定性降低。使用比可编程控制器实现三相六拍步进电机驱动,可使步进电机动作的抗干扰能力强、可靠性高,同时,由于实现了模块化结构, 使系统构成十分灵活,而且编程语言简单易学,便于掌握。可以进行在线修改,柔性好,体积小,维修方便。步进电动机具有快速起停、精确步进和定位等特点,所以常用作工业过程控制及仪器仪表的控制元件。目前,比较典型的控制方法是用单片机产生脉冲序列来控制步进电机。但采用单片机控制,不仅要设计复杂的控制程序和I/O接口电路,实现比较麻烦,而且对工业
5、现场的恶劣环境适应性差,可靠性不高。基于PLC 控制的步进电机具有设计简单,实现方便,定位精度高,参数设置灵活等优点,在工业过程控制中使用,可靠性高,监控方便。可编程序控制器在正反转布料车控制中的应用一、电气原理分析电机要实现正反转控制，将其电源的相序中任意两相对调即可（我们称为换相），通常是V相不变，将U相与W相对调节器，为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序，接线时应使接触器的上口接线保持一致，在接触器的下口调相。由于将两相相序对调，故须确保二个KM线圈不能同时得电，否则会发生严重的相间短路故障，因此必须采取联锁。为安全起见，常采用按钮联锁（机械）与接触器联锁（电气）的双重联锁正
6、反转控制线路（如下图所示）；使用了按钮联锁，即使同时按下正反转按钮，调相用的两接触器也不可能同时得电，机械上避免了相间短路。另外，由于应用的接触器联锁，所以只要其中一个接触器得电，其长闭触点就不会闭合，这样在机械、电气双重联锁的应用下，电机的供电系统不可能相间短路，有效地保护了电机，同时也避免在调相时相间短路造成事故，烧坏接触器。二、三相异步电动机正反转控制原理及启停过程(一) 三相异步电动机正反转控制原理图及电气原理说明图1 三相异步电动机正反转控制原理图图1中主回路采用两个接触器，即正转接触器KM1和反转接触器KM2。当接触器KM1的三对主触头接通时，三相电源的相序按UVW接入电动机。当接
7、触器KM1的三对主触头断开，接触器KM2的三对主触头接通时，三相电源的相序按WVU接入电动机，电动机就向相反方向转动。电路要求接触器KM1和接触器KM2不能同时接通电源，否则它们的主触头将同时闭合，造成U、W两相电源短路。为此在KM1和KM2线圈各自支路中相互串联对方的一对辅助常闭触头，以保证接触器KM1和KM2不会同时接通电源，KM1和KM2的这两对辅助常闭触头在线路中所起的作用称为联锁或互锁作用，这两正向启动过程对辅助常闭触头就叫联锁或互锁触头。（二）三相异步电动机正反转控制原理正向启动过程按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈通电，与SB1并联的KM1的辅助常开触点闭合，以保证KMl线圈持
8、续通电，串联在电动机回路中的KM1的主触点持续闭合，电动机连续正向运转。（三）三相异步电动机正反转控制原理停止过程按下停止按钮SB1，接触器KMl线圈断电，与SB2并联的KM1的辅助触点断开，以保证KMl线圈持续失电，串联在电动机回路中的KMl的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。（四）三相异步电动机正反转控制原理反向启动过程按下起动按钮SB3，接触器KM2线圈通电，与SB3并联的KM2的辅助常开触点闭合，以保证KM2线圈持续通电，串联在电动机回路中的KM2的主触点持续闭合，电动机连续反向运转。（五）三相异步电动机正反转控制原理图中使用了2个分别用于正转和反转的电磁接触器KM1、K
9、M2，对这个电动机进行电源电压相的调换。此时，如果正转用电磁接触器KM1，电源和电动机通过接触器KM1主触头，使L1相和U相、L2相和V相、L3相和W相对应连接，所以电动机正向转动。如果接触器KM2动作，电源和电动机通过KM2主触头，使L1相和W相、L2相和V相、L3相和U相分别对应连接，因为L1相和L3相交换，所以电动机反向转动。三、三相异步电动机正反转控制的安全措施电动机的正反转控制操作中，如果错误地使正转用电磁接触器和反转用电磁接触器同时动作，形成一个闭合电路后会怎么样呢?三相电源的L1相和L3相的线间电压，通过反转电磁接触器的主触头，形成了完全短路的状态，所以会有大的短路电流流过，烧坏
10、电路。所以，为了防止两相电源短路事故，接触器KM1和KM2的主触头决不允许同时闭合。图1 三相异步电动机正反转控制原理图如上图1所示三相异步电动机接触器联锁的正反转控制的电气原理图，为了保证一个接触器得电动作时，另一个接触器不能得电动作，以避免电源的相间短路，就在正转控制电路中串接了反转接触器KM2的常闭辅助触头，而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的常闭辅助触头。当接触器KM1得电动作时，串在反转控制电路中的KM1的常闭触头分断，切断了反转控制电路，保证了KM1主触头闭合时，KM2的主触头不能闭合。同样，当接触器KM2得电动作时， KM2的常闭触头分断，切断了正转控制电路，可靠地避免了两
11、相电源短路事故的发生。联锁（或互锁）：在一个接触器得电动作时，通过其常闭辅助触头使另一个接触器不能得电动作的作用叫联锁（或互锁）。实现联锁作用的常闭触头称为联锁触头（或互锁触头）。表1 元件明细表四、可编程序控制器在正反转布料车控制中的应用梯形图图2 布料车正反转启动图3 布料车选择1号仓位图4 布料车选择4号仓位图5 布料车选择2号和5号仓位图6 布料车选择5号仓位图7 布料车选择3号和6号仓位五、I/O配线图地址表表2 I/O配线图地址表六、结论转眼大学三年的生活就要结束了，走在校园里看着熟悉的教学楼、宿舍楼、操场、图书馆，没有几天就要离开这个熟悉的环境，此时的我心潮澎湃、热血沸腾、浮想联
12、翩。毕业，在我看来，是一种解脱，但同时更是一种折磨。这是一种二律背反，难以条分缕析，即便是费尽唇舌，也难以一语中的，给出一个令自身满意的毕业时的心情结论。但有一点是毋庸置疑的，只有身处其中的人才能领会其中的酸甜苦辣，没有亲身经历的人很难有感同身受的体会：毕业，就意味着离别，更意味着选择，也意味着责任，还有其他难以预料的很多因为毕业，就要马上离开熟悉的环境适应陌生的城市;因为毕业，就要开始领会生活的艰辛，面对繁杂的关系和莫测的人情;因为毕业，就要感悟离别的痛楚，与昔日的同窗分道扬镳。 毕业论文应反映出作者能够准确地掌握大学阶段所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研
13、究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面或一个难点，选择题目还应避免过小、过旧和过长。要写几千字的毕业论文还真不是件简单的活，所谓“书到用时方恨少”，是指一个人读的书太少，所以到要用的时候就感到江郎才尽，到了我写论文时才实实在在的体会到了它的深刻含义。我选择的论文题目是“股票股利会计政策研究”这一篇论文从选择课题到开题报告，从收集资料到确定论点找论据，从写提纲到出初稿，从反复修改到最后定稿，从多次的找指导老师请教到论文答辩，没有哪一个过程是轻松的，也没有哪一个过程是简单的。写论文我的最后的感受是，使出浑身解数，运用十八般武艺才终于弄出点“研究成果”
14、。我想我们做了毕业论文的目的并不是在于论文做出后你有一个什么样的结果，而最重要的是在整个论文的写作中对我们的所学与所想进行一个必要的归纳与总结。通过这次毕业设计，使我对大学三年所学的知识有了一次全面的综合运用，例如：机械控制、PLC编程，这些对今后毕业工作发展都有很大的帮助。数控技术是未来制造业不可缺少的一部分，将在经济发展与社会进步的今天发挥重要作用，作为跨世纪的新一代，我们有理由相信，我国机械制造业会更加辉煌,祖国的明天也会更加美好。参考文献1周万珍,高鸿斌(第一版).PLC分析与设计应用M. 北京:北京机械工业出版社,2004:322徐德.孙同景.可编程控制器PLC应用技术M济南：山东科学技术出版，2001. 3谢克明等主编.可编程控制器原理与程序设计M电子工业出版社.2002. 4王兆义.可编程控制器使用技术M.北京：机械工业出版社，2004. 5钟肇新编.可编程控制器原理及应用M.广州：华南理工大学出版社，1999. 6郁汉琪.机床电气及可编程序控制器实验指导书M.北京：高等
