《基于三菱PLC两部抽水机控制程序设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于三菱PLC两部抽水机控制程序设计（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 2012 2013 学年 第 一 学期 电气控制及PLC 课 程 设 计 报 告题 目： 两部抽水机控制程序设计 专 业： 班 级： 姓 名： 指导教师： 电气工程系2012年11月23日1、任务书课题名称两部抽水机控制程序设计指导教师 执行时间2012 2013 学年第2 学期 第 12 周学生姓名学号承担任务找资料软件设计硬件设计编辑打印设计目的1. 根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划。2. 运用所学的理论知识，进行两部抽水机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，3. 提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。设计要求1. 设计出硬件
2、系统的结构图、接线图、时序图等；2. 系统有启动、停止功能；3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计；4. 程序结构与控制功能自行创新设计；5. 进行系统调试，实现两部抽水机的控制要求。 摘要PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。 电气控制与PLC是我们的一门技术课，也是非常重要的一门课，对于以后的工作有很大的帮助。为了能更好的认识和理解PLC方面的知识，以便能更好的掌握PLC这门技术,我们在这学期里设计PLC控制程序。 我选择了两台抽水机的PLC程序控制，虽然设计并不是一下就能设计出来的，本课程设计是我经历了一周的时间，找了许多有关的课件和书籍才设计出来的。我设计
3、的题目是“两台抽水机控制程序设计”，此次设计主要内容包括: 1. 设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；2. 系统有启动、停止功能；3. 运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序；4. 程序结构与控制功能自行创新设计；5. 进行系统调试，实现两部抽水机的控制要求。由于是第一次写PLC课程设计。经验还不是很丰富，可能写的还不是很完美,还望任课老师们及同学们提出宝贵的意见和建议。关键词：抽水机，热继电器，按钮目录第一章 控制工艺流程分析51.1两部抽水机控制过程描述51.2两部抽水机控制工艺分析5第二章 控制系统总方案设计72.1系统硬件组成72.2 I/O分配92.3系统接线图
4、设计9第三章 控制系统梯形图程序设计103.1控制系统程序流程图103.2控制程序时序图11第四章 调试系统结果分析1141系统调试11第五章 课程设计心得12参考文献13附录14第一章控制工艺流程分析1.1两部抽水机控制过程描述本设计需要同时控制两部抽水机进行抽水工作，当按下电源时，电路启动，可以正常运行。正常工作时两部抽水机由同一按钮控制，初次按下按钮时，1号抽水机先运行，松开后则停止；再次按下时2号抽水机开始运转，两部抽水机交替循环工作，该按钮每按、放一次，抽水机便运转、停止一次，两部抽水机交替完成这个过程。为了保护电路正常运行，需在电路中加入继电器，分别对应两部抽水机。当继电器运转，则
5、对应的抽水机停止工作。因按钮按下后，两部抽水机不能同时停止，此时则有报警音断续响起，十秒后，报警音停止，另一部抽水机开始工作，即由一部抽水机在按钮的控制下反复完成运转、停止的动作。若两部继电器都运转，则两部抽水机同时停止工作，此时无论如何按下、放开按钮两部抽水机均不工作，同时有警报响起，直到按下警报停止按钮才会停止。当继电器复位后，整个系统恢复正常工作状态。按下停止键，则整个系统停止工作，电源指示灯灭。1.2两部抽水机控制工艺分析启动PLC，电源指示灯PL5亮。按下按钮PB2Hvf，PL1灯亮，同时电机MC1运转，1号抽水机开始正常工作。松开按钮，则MC1停止，PL1灭，1号电机不再工作。再次
6、按下PB2，PL2 灯亮，电机MC2运转，松开PB2时，MC2停止，PL2灭。HR1工作MC2工作MC1工作停止MC1工作HR2工作MC2工作停止警报HR1、HR2工作图1-1 控制过程示意图若电机运转温度过高，则对应的热继电器启动，同时对应的指示灯亮起。当1号抽水机的继电器HR1启动时，灯PL3亮起，MC1停止工作，PL1灭，同时蜂鸣器BZ连续响10秒，MC2开始工作，PL2亮起。此时，每按一次PB2，MC2工作、停止一次，PL2亮灭一次，BZ不再响起。同理，2号抽水机的继电器HR2运行时，MC2停止工作，PL2灭，PL4亮，蜂鸣器BZ报警10秒后，1号抽水机工作。若HR1、HR2同时运转，
7、则MC1、MC2停止，PL1、PL2灭，PL3、PL4亮，蜂鸣器持续报警，按下PB3，BZ停止。运行过程如图1-1所示，当继电器都不运行时，运行顺序为MC1启动停止MC2启动停止MC1启动依此循环，此时为系统正常运行状态。假设MC1运行一段时间后电机过热，则过程为MC1启动HR1运行MC2启动停止MC2启动停止此时为单机运转，HR2启动时过程相同，最终由MC1单机运转。当HR1，HR2同时运转时，此时系统故障，报警器报警，系统停止运转，即如图1-1第三种情况所示，此时应对继电器进行复位，使系统回复正常的工作状态，再次按下启动按钮时，系统恢复为第一种工作状态。第二章控制系统总方案设计2.1系统硬
8、件组成（选出具体的PLC型号）（1）传感器的选择根据PLC控制系统控制流程选择传感器为：开关传感器、水压传感器、热继电器。开关传感器：接近开关有三根连接线（棕、兰、黑）棕色接电源的正极、蓝色接电源的负极、黑色为输出信号，当与档块接近时输出电平为低电平，否则为高电平。当传感器动作时，输出端对地接通。PLC内部光耦与传感器电源构成回路，PLC信号输入有效。水压传感器是由一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动化检测和控制的首要环节。水压传感器芯体通常选用扩散硅，工
9、作原理是被测水压的压力直接作用于传感器的膜片上，使膜片产生与水压成正比的微位移，使传感器的电阻值发生变化，和用电子线路检测这一变化，并转换输出一个相对应压力的标准测量信号。热继电器是由流入热元件的电流产生热量，使有不同膨胀系数的双金属片发生形变，当形变达到一定距离时，就推动连杆动作，使控制电路断开，从而使接触器失电，主电路断开，实现电动机的过载保护。继电器作为电动机的过载保护元件，以其体积小，结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。热继电器的作用是：主要用来对异步电动机进行过载保护，他的工作原理是过载电流通过热元件后，使双金属片加热弯曲去推动动作机构来带动触点动作，从而将电动机控制电路断
10、开实现电动机断电停车，起到过载保护的作用。鉴于双金属片受热弯曲过程中，热量的传递需要较长的时间，因此，热继电器不能用作短路保护，而只能用作过载保护。由于热惯性，热继电器不能作短路保护，因为发生短路事故时，我们要求电路立即断开，而热继电器是不能立即动作的。但是这个热惯性又是合乎我们要求的，比如在电动机起动或短时过载时，由于热惯性热继电器不会动作，这可避免电动机的不必要的停车。如果要热继电器复位，则按下复位按钮即可。（2）控制器件的选择输入器件为按钮、电阻、电动机、定时器。启动按钮为非锁定式按钮，电阻应选用热敏电阻，同时可以对继电器产生控制作用，电机为控制抽水机运转的电动机，定时器用于控制警报的鸣
11、响时间。输出器件为指示灯，蜂鸣器。控制器件为PLC控制器。根据控制要求三菱PLC编程软件GX系列。它适用于小型设备、小点数配电箱的省空间化经济型微型PLC的标准机型，小型机种包含了CPU为AC电源、DC电源、继电器输出、晶体管输出的4种不同型号。电源、输出I/O点数按需要选择使用。它具有中断输入功能、脉冲锁存输入功能、高速计数器功能、间隔计数器功能、间隔定时器中断功能、模拟量设定功能、与计算机的链接通信、与PT相连接可直接存取信息，实现高速通信等功能。三菱PLC编程软件GX系列是一种功能完善的紧凑型PLC，能为业界领先的输送分散控制等提供高附加值机器控制；它还具有通过各种高级内装板进行升级的能
12、力，大程序容量和存储器单元，以Windows环境下高效的软件开发能力。CQM1H也能用于包装系统，并支 HACCP(寄生脉冲分析关键控制点)过程处理标准。有四种型号CPU单元可供选用。其中两种支持内装板和Controller Link单元。也可根据程序容量,I/O容量,EM区域和支持RS232C端口与否,选择最适合你应用要求的CPU单元。有六种内装板.内装板可安装在CPU51或CPU61的槽1或槽2中.(一些内装板仅可插槽1或槽2) PLC系列适应情报化的控制器，控制同情报化相融合，实现扩展性优良的生产现场；它能进一步增强PC的基本功能，可靠，方便的数据处理提高生产现场工作效率；它致力生产现场
13、情报化充实适应Windows的软件；它的单元品种齐全，对各种各样的机械设备实现最佳控制。它具有功能：通信协议宏功能，用简易的通信连接简化系统开发；PC卡加速现场数据处理；CompoBus/D(设备网)和CompoBus/S提供了一个完整的器件网络；改善系统开发-内置的通讯协议宏功能；全系列的通信板为应用提供理想的PC；新改进的特殊I/O单元使得PC应用更为容易；PC卡直接连接办公自动化局域网(LAN)；具有完整的器件网络,通向开往式结构的大门；用Controller Link的数据链接信号，实现容量大，灵活方便，高效率的数据链功能。PLC系列可以高速计数器能方便地测量高速运动的加工件；进行同步
14、脉冲控制提供方便的脉冲比例调整；带高速扫描和高速中断的高速处理；可方便的与OMRON的可编程控制终端（PT）相连接；通过脉冲输出可实现各种基本的位置控制，可进行分散控制和模拟量控制，可以使用CPM1A的扩展单元它有模拟量控制、输入时间常数、时钟功能、通信功能、扩展单元所附带的功能、断电保持功能、存储器后备、自我诊断功能、程序检查等功能。2.2 I/O分配表2-1 I/O分配表输入点输入端口关断按钮PB1X0起停控制按钮PB2X1报警消除按钮PB3X21号热继电器HR1X32号热继电器HR2 X4输出点输出端口1号抽水机MC1Y01号指示灯PL1Y12号抽水机MC2Y22号指示灯PL2Y31号报警灯PL3Y42号报警灯PL4Y5电源指示灯PL5Y6蜂鸣器BZY72.3系统接线图设计X0 Y0X1 Y1X2 Y2X3 Y3X4 Y4 Y5 Y6 Y7+24v
