四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課程名稱：PLC課程設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè)計(jì)題目： 四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作 </p><p>　　院 系： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　年 級(jí)： </p><p>　　姓 名

2、： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　年 月日</b></p><p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　專 業(yè) 姓 名 學(xué) 號(hào) </p><p>　　開

3、題日期：2012 年 3 月 5日 完成日期： 2012 年5 月17日</p><p>　　題 目 四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作 </p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　全面熟練掌握PLC的硬件組成以及各種指令的應(yīng)用，掌握小型PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟，熟悉和掌握PLC開發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用和軟件調(diào)試過

4、程，通過設(shè)計(jì)過程中對(duì)故障的分析、判斷、檢修進(jìn)一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。</p><p>　　二、設(shè)計(jì)的內(nèi)容及要求</p><p>　　四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作，分別是M1、M2、M3、M4。M1的循環(huán)周期是34s，M1動(dòng)作10s后M2、M3啟動(dòng)，M1動(dòng)作15s后，M4動(dòng)作，M2、M3、M4的循環(huán)動(dòng)作周期為34s。分配I/O地址，畫出其梯形圖，并用步進(jìn)指令或時(shí)序輸入/輸出指令實(shí)現(xiàn)，寫出指令表。&

5、lt;/p><p><b>　　三、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) </b></p><p>　　四、成 績(jī) </p><p>　　指導(dǎo)教師 (簽章) </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　PLC簡(jiǎn)

6、介</b></p><p>　　1.1 PLC的基本概念</p><p>　　可編程控制器（Programmable Controller）是計(jì)算機(jī)家族中的一員,是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超

7、過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC。</p><p>　　1.2 PLC的特點(diǎn)及功能</p><p>　　(1)PLC的主要特點(diǎn)</p><p><b>　　1、高可靠性</b></p><

8、p>　　（1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離。</p><p>　?。?）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms.</p><p>　?。?）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。</p><p>　　（4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。</p><p>　?。?）

9、對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。</p><p>　　（6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。</p><p>　?。?）大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。</p><p>　　2、豐富的I/O接口模塊。PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，有相應(yīng)的I/O模塊與工

10、業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備。另外為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對(duì)話的接口模塊; 為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。</p><p>　　3、采用模塊化結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外，絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件，包括CPU，電源，I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì)，由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。</p>

11、<p>　　4、編程簡(jiǎn)單易學(xué)。PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來說，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)，因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。</p><p>　　5、安裝簡(jiǎn)單，維修方便。PLC不需要專門的機(jī)房，可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行。使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接，即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障

12、。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過更換模塊的方法，使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。</p><p><b>　　(2)PLC的功能</b></p><p>　　1、邏輯控制；2、定時(shí)控制；3、計(jì)數(shù)控制；4、步進(jìn)(順序)控制；5、PID控制；6、數(shù)據(jù)控制：PLC具有數(shù)據(jù)處理能力；7、通信和聯(lián)網(wǎng)；8、其它：PLC還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求

13、，如：定位控制模塊，CRT模塊。</p><p>　　1.3 PLC的基本組成</p><p>　　PLC基本組成包括中央處理器(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口(縮寫為I/O，包括輸入接口、輸出接口、外部設(shè)備接口、擴(kuò)展接口等)、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成，見圖1。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線連接，外部則根據(jù)實(shí)際控制對(duì)象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PL

14、C控制系統(tǒng)。</p><p><b>　　1. 中央處理器</b></p><p>　　中央處理器(CPU)由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成并集成在一個(gè)芯片內(nèi)。CPU通過數(shù)據(jù)總線總線、地址總線、控制總線和電源總線與存儲(chǔ)器、輸入輸出接口、編程器和電源相連接。CPU按照PLC內(nèi)系統(tǒng)程序賦予的功能指揮PLC控制系統(tǒng)完成各項(xiàng)工作任務(wù)。</p><p>&l

15、t;b>　　2. 存儲(chǔ)器</b></p><p>　　PLC內(nèi)的存儲(chǔ)器主要用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)等。ROM、RAMEPROM。ROM是只讀存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)器只能讀出內(nèi)容，不能寫入內(nèi)容，ROM具有非易失性，即電源斷開后仍能保存已存儲(chǔ)的內(nèi)容。EPEROM為電擦除只讀存儲(chǔ)器，須用紫外線照射芯片上的透鏡窗口才能擦除已寫入內(nèi)容。RAM是一種高密度、低功耗的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，可用鋰電池作為備用電源，一旦

16、斷電就可通過鋰電池供電，保持RAM中的內(nèi)容</p><p><b>　　3.接口</b></p><p>　　輸入輸出接口是PLC與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制或檢測(cè)元件和執(zhí)行元件連接的接口電路。PLC的輸入接口有直流輸入、交流輸入、交直流輸入等類型；輸出接口有晶體管輸出、晶閘管輸出和繼電器輸出等類型。晶體管和晶閘管輸出為無觸點(diǎn)輸出型電路，晶體管輸出型用于高頻小功率負(fù)載、晶閘管輸出型

17、用于高頻大功率負(fù)載；繼電器輸出為有觸點(diǎn)輸出型電路，用于低頻負(fù)載。</p><p><b>　　4. 編程器</b></p><p>　　編程器作用是將用戶編寫的程序下載至PLC的用戶程序存儲(chǔ)器，并利用編程器檢查、修改和調(diào)試用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行過程，顯示PLC狀態(tài)、內(nèi)部器件及系統(tǒng)的參數(shù)等。</p><p><b>　　5. 電源

18、</b></p><p>　　PLC的電源將外部供給的交流電轉(zhuǎn)換成供CPU、存儲(chǔ)器等所需的直流電，是整個(gè)PLC的能源供給中心。PLC大都采用高質(zhì)量的工作穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)的開關(guān)穩(wěn)壓電源，許多PLC電源還可向外部提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于向輸入接口上的接入電氣元件供電，從而簡(jiǎn)化外圍配置。</p><p>　　圖1-1 PLC基本組成</p><p&

19、gt;　　2、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)方案</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)：四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)作</p><p>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容：M1的循環(huán)周期是34s，M1動(dòng)作10s后M2、M3啟動(dòng)，M1動(dòng)作15s后，M4動(dòng)作，M2、M3、M4的循環(huán)動(dòng)作周期為34s。 </p><p>　　2.2 課程設(shè)計(jì)目的</p>

20、<p>　　PLC原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)領(lǐng)域重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一，主要以小型實(shí)用性PLC控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)為主。</p><p>　　課程設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)：全面熟練掌握PLC的硬件組成以及各種指令的應(yīng)用，掌握小型PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟，熟悉和掌握PLC開發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用和軟件調(diào)試過程，通過設(shè)計(jì)過程中對(duì)故障的分析、判斷、檢修進(jìn)一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。我們?cè)趯W(xué)習(xí)了PLC的大量的

21、相關(guān)知識(shí)后，要能夠把其運(yùn)用在實(shí)際訓(xùn)練當(dāng)中。當(dāng)然要設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、可靠、簡(jiǎn)潔的PLC控制系統(tǒng)，需要豐富的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　在這次PLC的開關(guān)控制系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則、內(nèi)容與一般步驟。同時(shí)也要掌握PLC開關(guān)控制系統(tǒng)調(diào)試的基本過程及方法。</p><p><b>　　2.3 元件清單</b></p><p><b

22、>　　2.4設(shè)計(jì)思路</b></p><p>　　根據(jù)四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的時(shí)序圖，可以看出一定規(guī)律，以M1作為參考對(duì)M2、M3、M4分別進(jìn)行分析，采用輸入/輸出指令實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　3、 各類圖</b></p><p>　　3.1 I/O接線圖</p><p><b>　　3.2 動(dòng)

23、作時(shí)序圖</b></p><p><b>　　3.3 梯形圖</b></p><p>　　開關(guān)SB閉合，控制電動(dòng)機(jī)M1使其運(yùn)作，計(jì)時(shí)24s，停止過后再計(jì)時(shí)10s，從而有一個(gè)周期。電動(dòng)機(jī)M1運(yùn)作10s后，M2、M3一起運(yùn)作，M2運(yùn)作16s后斷電停止，M3運(yùn)作5s后斷電停止。M1運(yùn)作15s后，M4運(yùn)作，計(jì)時(shí)15s后停止。使剛才過程重復(fù)循環(huán)運(yùn)行。</p&g

24、t;<p><b>　　指令</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 戴一平 可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用（歐姆龍機(jī)型）第2版 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 王整風(fēng) 陸勤 謝云敏 可編程控制器及實(shí)踐教程（第二版） 上海交通大學(xué)出版社</p>&l

25、t;p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過自己不斷的努力以及各位指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)和熱情幫助，本設(shè)計(jì)已經(jīng)基本完成。在這段時(shí)間里，各位老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和熱忱的工作作風(fēng)令我十分欽佩，他們的指導(dǎo)使我受益非淺。同時(shí)實(shí)驗(yàn)室的開放也為我的設(shè)計(jì)提供了實(shí)習(xí)場(chǎng)地。在此對(duì)指導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室的老師表示深深的感謝。</p><p>　　通過這次課程設(shè)計(jì)，深刻