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1、广东石油化工学院课程设计说明书题 目 三部电动机启动停止控制程序设计班 级： 机电11-2 姓 名： 郑铭涛 学 号： 11024040249 指导老师： 邓昌奇 （教授） 完成时间 2014 年12月（第15,16周）7 广东石油化工学院 课 程 设 计 任 务 书 机电工程 学院 机械设计制造及其自动化 专业 机电11-2 班 学生 郑铭涛 一、 课程设计题目： 三部电动机启动停止控制程序设计二、 课程设计时间： 第15、16周三、 课程设计的要求1、设计说明书一份（8000字）； 2、程序清单（有注释）； 3、电路原理图（A3）。 四、 课程设计的内容1. 设计出电气原理图2. 设计出硬
2、件系统的结构图、接线图3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计4. 进行系统调试，实现三部电动机启动停止的控制要求五、 课程设计进度安排第一周：指导教师讲解设计题目、设计思路和说明书格式；学生查阅资料，理解FX2NPLC小型PLC的功能；掌握S7-200PLC系统编程；第二周：硬件电路设计；程序框图；设计并调试程序；整理设计说明书；答辩。六、 成绩评定平时设计表现（含考勤、进度完成情况、独立解决问题的能力等）40%；答辩30%；设计说明书（含图）30%。七、 参考文献：1. 黄 净. 电气控制与可编程序控制器. 北京：机械工业出版社.2009.8 2. 李增国. 电子技术. 北京：北京航空航天
3、大学出版社.2009.2 3. 王永华，现代电器控制及PLC应用技术，北京航空航天大学出版社，2008 4. 俞果亮. PLC原理与应用. 清华大学出版社.2006.9 5. 张凤珊. 电器控制及可编程控制器.北京：中国轻工业出版社.2001指导教师：邓昌奇目 录摘要 . 3 第一章 硬件设计 41.1系统整体设计 41.2系统硬件设计 4 1.2.1PLC的选型 41.2.2电气原理图 51.2.3PLC的外观接线图6第二章 系统软件设计 72.1 控制系统的I/O及地址分配 8 2.2系统流图8 2.3程序设计 9 2.4完整软件程序设计并调试12 参考文献 （19）附件 （页码）广东石油
4、化工学院课程设计说明书：三部电动机启动停止控制程序设计设计内容： 1、设计出电气原理图 2、设计出硬件系统的结构图、接线图 3、运用功能指令进行PLC控制程序设计 4、进行系统调试，实现三部电动机启动停止的控制要求控制要求1电源ON时，按PB4、PB5无作用，控制电路如图所示。2按PB3，M3电动机运转MC3、PL3动作，此时按PB5无作用。3按PB4，M2运转MC2、PL2动作。4按PB5，M1运转MCl、PLl动作。5按PBl时M1停止，5 s后PL2闪烁5次M2停止，10s后PL3闪烁10次 M3停止。6按PB2时M3运转，5s后PL3闪烁5次M2加入运转，10s后PL2闪烁10次 M1
5、加入运转。7运转中按PB6，全部电动机立即停止运转。8电动机全部运转，热继电器(THRY3)动作，WM3、M2、M1全部停止。Bz与PL4会交替响、亮(05sON，05sOFF)。此时将COS切于2，则BZ停响PL4亮。 当热继电器THRY3复位时，PL4熄灭，COS切回1的位置。9电动机全部运转中，热继电器THRY2动作，则M2、M1停止，M3继续运转， BZ与PL4会交替响、亮(05sON，05 sOFF)。此时将COS切于2位置，则BZ 停响PL4亮。此时按PB6，则M3停止。当热继电器THRY2复位时，PL4熄灭， COS切回l的位置。10电动机全部运转中，热继电器THRYl动作，IM
6、1停止，M3、M2继续运转，Bz与PL4会交替响、亮(05sON，05sOFF )。此时将COS切于2位置，PL4亮BZ停响。此时按PB6，则M3、M2停止。当热继电器THRYl复位时PL4熄灭，COS切回1的位置。摘 要 可编程控制器（PLC）一种用于工业环境的数字式电子系统。这种系统用可编程的存储器作面向用户指令的内部寄存器，完成规定的功能，如逻辑、顺序定时、计数、运算等，通过数字或模拟的输入、输出，控制各种类型的机械或过程，可编程控制器及其外围设备的设计，使它能够非常方便地集成到工业控制系统中，并能很容易地达到人们所期望的目标。长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各
7、样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。进入20世纪80年代，由于计算机计数和微电子技术的迅速发展，极大的推动了PLC的发展，使的PLC的功能日益增强。PLC是一种固态电子装置，它利用已存入的程序来控制机器的运行或工艺的工序。PLC通过输入/输出（I/O）装置发出控制信号和接受输入信号。由于PLC综合了计算机和自动化技术，所以它发展日新月异，大大超出其出现时的技术水平。它不但可以很容易地完成逻辑、顺序、定时、计数、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系
8、，从而实现生产过程的自动控制。特别是超大规模集成电路的迅速发展以及信息、网络时代的到来，扩大了PLC的功能，使其具有很强的的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。关键词：PLC 电动机 编程 设计第一章：硬件设计 第二章：软件设计第一章、硬件设计1.1系统总体设计根据系统的要求，本课程设计是采用 PLC进行设计。结合设计要求本设计采用小型PLC其主机的基本结构是整体式，主机上有一定数量的输入/输出点，一个主机单元就是一个系统。它还可以进行灵活的扩展，如果I/O点不够，则可增加I/O扩展模块；如果需要其他特殊功能，如特殊通信或定位控制等，则可以增加相应的功能模块。本系统的其它各种硬件包括电动
9、机、各种开关按钮、COS、熔断器、热继电器、电灯及电铃等设备，它们通过PLC连接在一起并通过设计的程序使整个系统按规定的方式运行。1.2系统硬件设计1.2.1、 PLC的选型在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。 （1）输入输出（I/O）点数的估算I/O点数估算时应考虑适当的余
10、量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。 （2）存储器容量的估算存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来代替。 （3）控制功能的选择该选择包括运算功能、控制功能、通信tg功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。根据本课题所设计控制的需求。通过对输入/输出点的选择、对存储量的选择？对I/
11、O响应时间的选择输出负载的特点选型的分许。该控制系统选用三菱公司FX2N系列的PLC。它体积小，重量轻，使用寿命长，编程和维护方便，故障率低，通过扩展模块的链接，可以增加输入/输出点数。FX2N-48MR的PLC是日本三菱公司的可编程控制器,继电器输出,输入24点,输出24点.FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微型PLC，内置用户存储器8K步，可扩展到16K步，最大可扩展到256个I/O点，可有多种特殊功能扩展，实现多种特殊控制功能（PID、高速计数、A/D、D/A、等）。有功能很强的数学指令集。通过通信扩展板或特殊适配器可实现多种通信和数据链接1.2.2、电器原理图主电路PLC结构图如
12、下：三台电动机顺序启停，当然需要有一些短路过载等保护，继电器、空开的选型后面后详细介绍， 系统的电气原理图主电路图如图2-2所示图1-1主电路图热继电器选用JR16B-60/3D型热继电器，其中“J”表示继电器，“D”带断相保护；相关元件空气开关市面上的空气开关多种多样， 但要点都基本一样：1、空气开关额定电压大于等于线路额定电压。2、空气开关额定电流和过电流脱扣器的额定电流大于等于线路计算负荷电流。接触器接初期(Contactor)是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开；常开触头闭合
