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1、 网络教育学院可编程控制器大作业 题 目： 学习中心： 层 次： 专 业： 年 级： 年 春/秋 季 学 号： 学生姓名： 大工18秋可编程控制器大作业具体要求：题目一：三相异步电动机正反转控制设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）选用西门子S7200 系列PLC，设计出能对三相异步电动机进行正反转控制的主电路和继电器控制电路图；（3）对输入输出继电器及其它编程元件的地址进行分配，画出I/O口接线图，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得
2、体会。题目二：三相异步电动机的Y-起动PLC控制设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）选用西门子S7200 系列PLC，设计出能对三相异步电动机机进行Y-起动的主电路和继电器控制电路图；（3）对输入输出继电器及其它编程元件的地址进行分配，画出I/O口接线图，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目三：运料小车三位控制系统设计运料小车控制示意图如下图所示，小车在初始状态时停在中间，限位开关I0.0为ON，按下起动按钮I0.3，小车开
3、始右行，并按图所示的顺序运动，最后返回并停在初始位置。设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）设计选用西门子S7200 系列PLC，画出控制系统的顺序功能图，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目四：三层电梯的PLC控制系统设计设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）设计选用西门子S7200 系列PLC，控制要求：电梯内设置楼层呼叫按钮，到达楼层数指
4、示；电梯外设置上行与下行呼叫按钮，运行方向指示与到达楼层数指示；没有呼叫信号时，电梯可停留在任一层。附加可选功能：增加变频器实现电动机的速度控制。保护要求：系统需设短路保护、过载保护、失压和欠压保护、电机超速保护。（3）对输入输出继电器及其它编程元件的地址进行分配，画出I/O接线图及三层电梯主电路，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（4）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。题目五：十字路口交通灯控制设计起动后，南北红灯亮并维持30s。在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南
5、北红灯灭，南北绿灯亮。南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。依次循环。十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。 设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）设计选用西门子S7200 系列PLC，对其I/O口进行分配，列出PLC控制程序（梯形图进行截图，语句表可直接拷贝）并对程序作出解释；（3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。 网络教育学院可编程控制器大作业 题 目： 题目一 学习中心： 层 次： 专 业： 年 级： 年 季 学 号： 学生姓名：
6、三相异步电动机正反转控制 1、概述单相异步电动机是指用单相交流电源供电的异步电动机。单相异步电动机具有结构简单、成本低廉、噪声小、使用方便、运行可靠等优点，因此广泛用于工业、农业、医疗和家用电器等方面，最常见于电风扇、洗衣机、电冰箱、空调等家用电器中。在诸如机床电气控制线路等实际应用中，三相异步电动机的正反转控制线路作为基本的控制环节，应用得很广泛在传统的继电一接触器控制系统中，正反转控制线路一般都采用接触器联锁、按钮联锁或双重联锁来实现控制不管是采用以上哪种控制线路，在实际的使用中都存在安全隐患尤其在电动机正反转换接时，有可能因为电动机的容量较大或操作不当等原因，使接触器的主触头产生较严重的
7、燃弧现象，如果电弧还未完全熄灭就将反转的接触器主触头闭合，就会造成电源间的相间短路，从而导致严重事故的发生。显然传统的继电一接触器控制线路己不能适应现代工业自动化的高标准，严要求为了解决传统控制线路中的安全隐患，提高系统的可靠性，可以采用可编程控制器（PLC)进行线路的改造。PLC是活跃在现代工业控制领域的生力军，它可靠性高，抗干扰能力强，编程简单易学，具有很高的性价比。因此，应用PLC技术改进电机的正反转控制，在现代工业控制领域中具有非常重要的实用价值和现实意义。PLC系统的控制是采用PLC的编程语言梯形图，梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能，使
8、用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路，可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，它是专为在恶劣工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术等操作的指令，并采用数字式，模拟式的输入和输出，控制各种的机械或生产过程。2、单相异步电动机的分类单相异步电动机的启动绕组和工作绕组由同一单相交流电源供电，如何把这两个绕组中电流的相位分开是很重要的。单相异步电动机根据分相的方法不同可分为：单相电阻启动异步电动机、单相电容启动异步电动机、单相电容运行异步电动机、单相电容启动与运行异步电动机、单相
9、罩极电动机等。单相电阻启动异步电动机；单相电阻启动异步电动机的启动绕组匝数少、导线细；工作绕组匝数多、导线粗。单相电容启动异步电动机；如果在启动绕组中串入一个电容器，就构成了单相电容启动异步电动机。单相电容运行异步电动机；将单相电容启动异步电动机中的启动开关去掉，并将启动绕组的导线加粗，由短时工作方式变成长期运行方式，就组成了单相电容运行异步电动机。单相电容运行异步电动机的电容器容量是根据运行性能确定的，容量较小，所以启动性能不如单相电容启动异步电动机好，但是由于这种电动机不要启动开关，电容量小，结构简单，价格低，工作可靠，运行性能好，所以广泛应用于电风扇、洗衣机等单相用电设备中。单相电容启动
10、与运行异步电动机；单相电容启动与运行异步电动机，虽然结构复杂、成本较高，但各种性能是最好的，所以适用于空调、小型空气压缩机等功率较大的设备中。单相罩极式异步电动机；单相罩极式异步电动机是结构最简单的一种单相异步电动机。按磁极形式不同可分为凸极式和隐极式两种。凸极式按绕组形式又可分为集中绕组和分布绕组两种，转子都采用笼型结构。3、利用PLC技术改进双重联锁的正反转控制线路，在原来线路的基础上，增加了一个接触器KM和两个定时器。接触器KM用以提供两段灭弧电路，用来有效的熄灭电弧，两个定时器用以实现正反转换接时的延时，从而防比电源间的相间短路，提高控制线路的可靠性。（1）I/O分配表选择松下电工FP
11、1- C24型PLC. C24型具有16个输入点(XO- XF和8个输出点(YO- Y7)，根据改进后的线路工作原理，画出I/O分配表。(见表1)根据I/O分配表可以方便的画出接线图，并在安装板上完成主电路和控制电路的安装与接线。梯形图(见图1)（2）系统调试和原理分析将程序下载到PLC，按下正转启动按钮SB2,输入继电器X1得电，辅助继电器R1得电并自锁，接通定时器T1，并通过互锁接点切断反转线路。3s的延时后，输出继电器Y1得电，接触器KM1和KM通电，电机正转启动。按下反转按钮SB3时，输入继电器X2得电，X2的常闭互锁接点断开，R1断电，一方面使得T1，Y1和YO断电，接触器KM1和K
12、M失电，这样KM1和KM的主触头断开，保证有两段灭弧电路，从而可以快速有效的熄灭KM1主触头上的电弧，防比换接时的相间短路另一方面使得R1的互锁接点复位，R2得电，接通定时器T2。3s的延时后，输出继电器Y2得电接通反转接触器KM2和KM，电机反转启动，定时器的延时时间足以能够保证电机正反转换接时有可能产生的电弧完全熄灭，从而能够有效地避免电弧产生的短路事故。停机时，按下总停按钮SB1，R1，R2断电，KM，KMl和KM2三个接触器线圈都失电，主触头都断开，电动机停转。当电机过载时，接点X3断开，三个接触器的主触头同样都断开，切断电源，电动机停转，起到保护作用。通过软硬件的设计和系统的调试，可以发现这种经过PLC改进后的控制线路可以有效的防比电动机正反转换接时可能产生的电源相间短路现象，大大提高了系统的可靠性，在实际应用中取得了很好的效果。【参考文献】：1 顾晓辉.基PLC控制的三相异步电动机星三角启动J.黑龙江科技信息.2009(32)2 李炜.三相异步电动机常见故障的分析与处理J.科技广场.2011(03)3 赵华军,姚异文.PLC在三相异步电机控制中的应用J.甘肃科技. 2006(12)4 王玲,陈冬.浅谈PLC在电机正反转控制中的实现J.内江科技. 2009(05)
