大工15可编程控制器大作业三相异步电动机正反转控制答案

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1、大工15秋可编程控制器大作业-三相异步电动机正反转控 制答案网络教育学院可编程控制器大作业题 目：学习中心：大工15秋可编程控制器大作业具体要求:1作业内容从以下五个题目中任选其一作答。2正文格式作业正文内容统一采用宋体，字号为小四，字数在 2000字以上。3作业提交学生需要以附件形式上交离线作业 （附件的大小限制在10M以内），选择已 完成的作业，点“上交”即可。如下图所示。4. 截止时间2016年3月9日。在此之前，学生可随时提交离线作业，如需修改，可直 接上传新文件，平台会自动覆盖原有文件。5. 注意事项请同学独立完成作业，不准抄袭其他人或者请人代做，如有雷同作业，成绩以零分计!题目一：

2、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S7 200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

3、点、功能与应用领域 等进行简要介绍；(2)选用西门子S7 200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10.0为ON，按下 起动按钮I0.3，小车开始右行，并按图所示的顺 序运动，最后返回并停在初始位置。Q0.1|Q0.0g 10.2 10.0

4、101_M0.1L_、10.3M0.2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 S7 200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

5、叫按钮，到达楼层数 指示；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

6、，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮 2s后， 东西红灯亮，与此同时，南北红灯灭，南北绿灯 亮。南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄火，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。EfliKffl东州绿灯Jim东西黄幻如科红灯L南北绿灯刚牝芦灯n南北红灯3W*!2旨養:3fli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 S7 200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）

7、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一：三相异步电动机正反转控制1可编程序控制器PLC的概况1.1 PLC的定义早期的可编程控制器是为了取代继电器控 制线路，米用存储器程序指令完成顺序控制而设 计的。它仅有逻辑运算、定时、计数等功能，采 用开关量控制，实际只能进行逻辑运算，所以称 为可编程逻辑控制器，简称PLC (Programmable Logic Controller )。进入20世纪80年代后，采 用了 16位和少数32位微处理器构成PLC，使 得可编程逻辑控制器在概念、设计、性能上都有 了新的突破。采用微处理器之后，这种控制器的 功能不再局限于当初的逻辑

8、运算，增加了数值运 算、模拟量的处理、通信等功能，成为真正意义 上的可编程控制器(Programmable Controller )， 简称为PC。但是为了与个人计算机PC( Persona Computer )相区别，长将可编程控制器仍成为 PLC。随着可编程控制器的不断发展，其定义也在 不断变化。国际电工委员会(IEC )曾于1982 年11月颁布了可编程控制器标准草案第一稿， 1985年1月发表了第二稿，1987年2月又颁布 了第三稿。1987年颁布的可编程控制器的定义 如下：“可编程逻辑控制器是专为在工业环境下 应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是 带有存储器、可以编制程序的控制

9、器。它能够存 储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、 计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟 式的输入、输出，控制各种类型的机械或生 产过程。可编程控制器及其相关的外围设备，都 应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩展 其功能的原则设计。1.2 PLC的工作原理PLC实质上是一种专用与工业控制的计算 机，其硬件结构基本上与微型计算机相近，在结构上分为固定式和组合式（模块式）两种，固定 式PLC包括CPU板，I/O板，显示面板，内存 块，电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整 体。模块式PLC包括CPU模块，I/O模块，内 存模块，电源模块，底板或机架。这些模块可以 按照一定的规则组合

10、配置。接口驱功曼控廉件部件諭岀按照可编程控制器系统的构成原理，可编程 控制器系统由传感器，可编程控制器和执行器组 成，可编程控制器通过循环扫描输入端口的状 态，执行用户程序来实现控制任务，其操作过程 如下图1所示。fit入接口件按枚规汤信号中兒处理羊元CPU板t电源郎件图1.1 PLC操作过程PLC输入模块的输入信号状态与传感器信 号相对应，为传感器信号经过隔离和滤波后的有 效信号。开关量输入电路通过识别传感器0、1电平，识别开关的通断。CPU在每个扫描周期的开始扫描输入模块 的信号状态，并将其状态送入到输入映像寄存器 区域；CPU根据用户程序中的程序指令来处理 传感器信号，并将其处理的结果送

11、到输出映像寄 存器。现代的PLC已经具备了处理模拟量的功 能，但是相对于开关量的处理较复杂一些。PLC 输出模块具有一定的负载驱动能力，在额定负载 以内，直接和负载相连，可以驱动相应的执行器。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通 信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直 循环扫描工作。1.3 PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、 石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻 纺、交通运输、保及文化娱乐等各个行业，使用 情况大致可归纳为以下几类：（1）开关量的逻辑控制这是PLC最基本、最广泛的应用领域，可 用它取代传统的继电器控制电路，实现逻辑控 制、顺序控制，既可用于单台设

12、备的控制，又可 用于多机群控制及自动化流水线。如电梯控制、 高炉上料、注塑机、印刷机、组合机床、磨床、 包装生产线、电镀流水线等。（2）模拟量控制在工业生产过程中，有许多连续变化的量， 如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。 为了使PLC能处理模拟信号，PLC厂家生产有 配套的A/D、D/A转换模块，使PLC可用于模拟量控制（3）运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。 从控制机构配置来说，早期直接用开关量I/O模 块连接位置传感器和执行机构，现在可使用专门 的运动控制模块。广泛的运用于各种机床、机械、 机器人、电器等场合。（4）过程控制这是对温度、压力、流量等模拟量的闭环控 制

13、。PLC能编制各种控制算法程序，完成闭环 控制。PID控制时一般闭环控制系统中常用的控 制方法。PID处理一般是运行专用的 PID子程 序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制 等场合有非常广泛的应用（5）数据处理现代PLC具有数学运算、数据传送、数据 转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数 据采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存 储器中的参考值比较。一般用于大型系统，如无 人控制的柔性制造业。（6）通信及联网PLC通信包含PLC之间的通信以及 PLC 与其他智能设备间的通信。在工业自动化网络发 展加快前提下，厂家都十分重视 PLC的通讯功 能，纷纷推出各自的网络系统，通讯十分方便。

14、1.4 PLC的发展趋势1969年，美国数字设备公司(DEC)首先 研制出第一台符合要求的控制器，即可编程逻辑 控制器，并在美国GE公司的汽车自动装配上试 用获得成功。此后，这项技术迅速发展，从美国、 日本、欧洲普及到全世界。总的来说发展趋势如下：(1)向高速度、大容量方向发展为了提高 PLC的处理能力，要求PLC具有更好的响应速 度和更大的储存容量。(2 )向超大型、超小型两个方向发展。以适 应不同类型的自动控制系统的需要。(3) PLC大力开发智能模块，加强联网通信 功能。为了扩大适用范围，厂家还制定了通用的 通信彼岸准，已构成更大的网络系统。(4) 增强外部故障的检测与处理能力。外部 故

15、障的几率很大，因此，PLC厂家致力于研制、 发展用于检测外部故障的专用智能模块，进一步提高系统的可靠性(5) 编程语言多样化。PLC结构不断发展的 同时,PLC的编程语言也越来越丰富。多种语言 并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。2三相异步电动机正反转控制电路的特点 与应用2.1三相异步电动机正反转控制电路的特 占 八、2.1.1三相异步电动机正反转控制电路的 主、控制电路1. 主电路 如图2-1主电路接触器 KM1、 KM2分别闭合，完成换相实现电动机正反转。 KM1、KM2不能同时闭合，否则，会造成主电 路两相短路。电路用FR实现过载保护。2. 控制电路 控制电路实质是由两条并联的 启动支路组成，但为了生产、安全的需要又在各 支路中辅加了制约触头。图2-1三相