1、天津廣播電視大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動化專業(yè)本科<<機(jī)電控制與可編程控制器>>課程設(shè)計(jì)標(biāo)題: 可編程序控制器在正反轉(zhuǎn)布料車控制中的應(yīng)用學(xué) 校 濱海學(xué)院 學(xué) 號 1412001255399 姓 名 XXX 指導(dǎo)教師 XXX 日 期 2016 年 10月 25日摘 要可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)融為一體而發(fā)展起來的嶄新的工業(yè)自動控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制而廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，PLC已躍居工業(yè)自動化三大支柱的首位。 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程

2、序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲和執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 可編程序控制器是應(yīng)用面最廣、功能強(qiáng)大、使用方便的通用工業(yè)控制裝置，自研制成功開始使用以來，它已經(jīng)成為了當(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一。關(guān)鍵詞：機(jī)電、可編程控制器、PLC目錄前言3一、電氣原理分析4二、三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理及啟停過程5(一) 三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖及電氣原理說明 5（二）三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理正向啟動過程 5（三）三相異步電

3、動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理停止過程 5（四）三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理反向啟動過程 6（五）三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理 6三、三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的安全措施7四、可編程序控制器在正反轉(zhuǎn)布料車控制中的應(yīng)用梯形圖9五、I/O配線圖地址表13六、結(jié)論14參考文獻(xiàn)15前 言目前世界上發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)和使用的數(shù)量日益增多,它作為工業(yè)控制器廣泛地應(yīng)用于冶金生產(chǎn)、汽車制造、石油化工、輕工食品、能源、交通等幾乎所有工業(yè)領(lǐng)城。其控制方法也從簡單的單機(jī)開關(guān)量控制向過程控制、數(shù)字控制和多機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制方向發(fā)展。傳統(tǒng)電器控制, 使用最多的電器是繼電器, 而且繼電器控制采用固定接線,很難適應(yīng)產(chǎn)品機(jī)型的更新?lián)Q代。生產(chǎn)線承擔(dān)的加工

4、對象改變后,加工控制程序隨之改變要求。對于大型自動化生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)使用的繼電器數(shù)很多, 這些有觸點(diǎn)的電器工作頻率較低, 在頻繁動作的情況下, 壽命較短, 容易造成系統(tǒng)故障,使生產(chǎn)運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性降低。使用比可編程控制器實(shí)現(xiàn)三相六拍步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動,可使步進(jìn)電機(jī)動作的抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高,同時(shí),由于實(shí)現(xiàn)了模塊化結(jié)構(gòu), 使系統(tǒng)構(gòu)成十分靈活,而且編程語言簡單易學(xué),便于掌握。可以進(jìn)行在線修改,柔性好,體積小,維修方便。步進(jìn)電動機(jī)具有快速起停、精確步進(jìn)和定位等特點(diǎn),所以常用作工業(yè)過程控制及儀器儀表的控制元件。目前,比較典型的控制方法是用單片機(jī)產(chǎn)生脈沖序列來控制步進(jìn)電機(jī)。但采用單片機(jī)控制,不僅要設(shè)計(jì)復(fù)

5、雜的控制程序和I/O接口電路,實(shí)現(xiàn)比較麻煩,而且對工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境適應(yīng)性差,可靠性不高。基于PLC 控制的步進(jìn)電機(jī)具有設(shè)計(jì)簡單,實(shí)現(xiàn)方便,定位精度高,參數(shù)設(shè)置靈活等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)過程控制中使用,可靠性高,監(jiān)控方便。可編程序控制器在正反轉(zhuǎn)布料車控制中的應(yīng)用一、電氣原理分析電機(jī)要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制，將其電源的相序中任意兩相對調(diào)即可（我們稱為換相），通常是V相不變，將U相與W相對調(diào)節(jié)器，為了保證兩個(gè)接觸器動作時(shí)能夠可靠調(diào)換電動機(jī)的相序，接線時(shí)應(yīng)使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調(diào)相。由于將兩相相序?qū)φ{(diào)，故須確保二個(gè)KM線圈不能同時(shí)得電，否則會發(fā)生嚴(yán)重的相間短路故障，因此必須采取聯(lián)鎖。為安全起見，

6、常采用按鈕聯(lián)鎖（機(jī)械）與接觸器聯(lián)鎖（電氣）的雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路（如下圖所示）；使用了按鈕聯(lián)鎖，即使同時(shí)按下正反轉(zhuǎn)按鈕，調(diào)相用的兩接觸器也不可能同時(shí)得電，機(jī)械上避免了相間短路。另外，由于應(yīng)用的接觸器聯(lián)鎖，所以只要其中一個(gè)接觸器得電，其長閉觸點(diǎn)就不會閉合，這樣在機(jī)械、電氣雙重聯(lián)鎖的應(yīng)用下，電機(jī)的供電系統(tǒng)不可能相間短路，有效地保護(hù)了電機(jī)，同時(shí)也避免在調(diào)相時(shí)相間短路造成事故，燒壞接觸器。二、三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理及啟停過程(一) 三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖及電氣原理說明圖1 三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖圖1中主回路采用兩個(gè)接觸器，即正轉(zhuǎn)接觸器KM1和反轉(zhuǎn)接觸器KM2。當(dāng)接觸器KM1的三

7、對主觸頭接通時(shí)，三相電源的相序按UVW接入電動機(jī)。當(dāng)接觸器KM1的三對主觸頭斷開，接觸器KM2的三對主觸頭接通時(shí)，三相電源的相序按WVU接入電動機(jī)，電動機(jī)就向相反方向轉(zhuǎn)動。電路要求接觸器KM1和接觸器KM2不能同時(shí)接通電源，否則它們的主觸頭將同時(shí)閉合，造成U、W兩相電源短路。為此在KM1和KM2線圈各自支路中相互串聯(lián)對方的一對輔助常閉觸頭，以保證接觸器KM1和KM2不會同時(shí)接通電源，KM1和KM2的這兩對輔助常閉觸頭在線路中所起的作用稱為聯(lián)鎖或互鎖作用，這兩正向啟動過程對輔助常閉觸頭就叫聯(lián)鎖或互鎖觸頭。（二）三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理正向啟動過程按下起動按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電，與S

8、B1并聯(lián)的KM1的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證KMl線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機(jī)回路中的KM1的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動機(jī)連續(xù)正向運(yùn)轉(zhuǎn)。（三）三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理停止過程按下停止按鈕SB1，接觸器KMl線圈斷電，與SB2并聯(lián)的KM1的輔助觸點(diǎn)斷開，以保證KMl線圈持續(xù)失電，串聯(lián)在電動機(jī)回路中的KMl的主觸點(diǎn)持續(xù)斷開，切斷電動機(jī)定子電源，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。（四）三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理反向啟動過程按下起動按鈕SB3，接觸器KM2線圈通電，與SB3并聯(lián)的KM2的輔助常開觸點(diǎn)閉合，以保證KM2線圈持續(xù)通電，串聯(lián)在電動機(jī)回路中的KM2的主觸點(diǎn)持續(xù)閉合，電動機(jī)連續(xù)反向運(yùn)轉(zhuǎn)。（五）三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理

9、圖中使用了2個(gè)分別用于正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的電磁接觸器KM1、KM2，對這個(gè)電動機(jī)進(jìn)行電源電壓相的調(diào)換。此時(shí)，如果正轉(zhuǎn)用電磁接觸器KM1，電源和電動機(jī)通過接觸器KM1主觸頭，使L1相和U相、L2相和V相、L3相和W相對應(yīng)連接，所以電動機(jī)正向轉(zhuǎn)動。如果接觸器KM2動作，電源和電動機(jī)通過KM2主觸頭，使L1相和W相、L2相和V相、L3相和U相分別對應(yīng)連接，因?yàn)長1相和L3相交換，所以電動機(jī)反向轉(zhuǎn)動。三、三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的安全措施電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制操作中，如果錯(cuò)誤地使正轉(zhuǎn)用電磁接觸器和反轉(zhuǎn)用電磁接觸器同時(shí)動作，形成一個(gè)閉合電路后會怎么樣呢?三相電源的L1相和L3相的線間電壓，通過反轉(zhuǎn)電磁接觸器的主觸頭

10、，形成了完全短路的狀態(tài)，所以會有大的短路電流流過，燒壞電路。所以，為了防止兩相電源短路事故，接觸器KM1和KM2的主觸頭決不允許同時(shí)閉合。圖1 三相異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖如上圖1所示三相異步電動機(jī)接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制的電氣原理圖，為了保證一個(gè)接觸器得電動作時(shí)，另一個(gè)接觸器不能得電動作，以避免電源的相間短路，就在正轉(zhuǎn)控制電路中串接了反轉(zhuǎn)接觸器KM2的常閉輔助觸頭，而在反轉(zhuǎn)控制電路中串接了正轉(zhuǎn)接觸器KM1的常閉輔助觸頭。當(dāng)接觸器KM1得電動作時(shí)，串在反轉(zhuǎn)控制電路中的KM1的常閉觸頭分?jǐn)啵袛嗔朔崔D(zhuǎn)控制電路，保證了KM1主觸頭閉合時(shí)，KM2的主觸頭不能閉合。同樣，當(dāng)接觸器KM2得電動作時(shí)， K

11、M2的常閉觸頭分?jǐn)啵袛嗔苏D(zhuǎn)控制電路，可靠地避免了兩相電源短路事故的發(fā)生。聯(lián)鎖（或互鎖）：在一個(gè)接觸器得電動作時(shí)，通過其常閉輔助觸頭使另一個(gè)接觸器不能得電動作的作用叫聯(lián)鎖（或互鎖）。實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖作用的常閉觸頭稱為聯(lián)鎖觸頭（或互鎖觸頭）。表1 元件明細(xì)表四、可編程序控制器在正反轉(zhuǎn)布料車控制中的應(yīng)用梯形圖圖2 布料車正反轉(zhuǎn)啟動圖3 布料車選擇1號倉位圖4 布料車選擇4號倉位圖5 布料車選擇2號和5號倉位圖6 布料車選擇5號倉位圖7 布料車選擇3號和6號倉位五、I/O配線圖地址表表2 I/O配線圖地址表六、結(jié)論轉(zhuǎn)眼大學(xué)三年的生活就要結(jié)束了，走在校園里看著熟悉的教學(xué)樓、宿舍樓、操場、圖書館，沒有幾天就要

12、離開這個(gè)熟悉的環(huán)境，此時(shí)的我心潮澎湃、熱血沸騰、浮想聯(lián)翩。畢業(yè)，在我看來，是一種解脫，但同時(shí)更是一種折磨。這是一種二律背反，難以條分縷析，即便是費(fèi)盡唇舌，也難以一語中的，給出一個(gè)令自身滿意的畢業(yè)時(shí)的心情結(jié)論。但有一點(diǎn)是毋庸置疑的，只有身處其中的人才能領(lǐng)會其中的酸甜苦辣，沒有親身經(jīng)歷的人很難有感同身受的體會：畢業(yè)，就意味著離別，更意味著選擇，也意味著責(zé)任，還有其他難以預(yù)料的很多因?yàn)楫厴I(yè)，就要馬上離開熟悉的環(huán)境適應(yīng)陌生的城市;因?yàn)楫厴I(yè)，就要開始領(lǐng)會生活的艱辛，面對繁雜的關(guān)系和莫測的人情;因?yàn)楫厴I(yè)，就要感悟離別的痛楚，與昔日的同窗分道揚(yáng)鑣。 畢業(yè)論文應(yīng)反映出作者能夠準(zhǔn)確地掌握大學(xué)階段所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知

13、識，基本學(xué)會綜合運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行科學(xué)研究的方法，對所研究的題目有一定的心得體會，論文題目的范圍不宜過寬，一般選擇本學(xué)科某一重要問題的一個(gè)側(cè)面或一個(gè)難點(diǎn)，選擇題目還應(yīng)避免過小、過舊和過長。要寫幾千字的畢業(yè)論文還真不是件簡單的活，所謂“書到用時(shí)方恨少”，是指一個(gè)人讀的書太少，所以到要用的時(shí)候就感到江郎才盡，到了我寫論文時(shí)才實(shí)實(shí)在在的體會到了它的深刻含義。我選擇的論文題目是“股票股利會計(jì)政策研究”這一篇論文從選擇課題到開題報(bào)告，從收集資料到確定論點(diǎn)找論據(jù)，從寫提綱到出初稿，從反復(fù)修改到最后定稿，從多次的找指導(dǎo)老師請教到論文答辯，沒有哪一個(gè)過程是輕松的，也沒有哪一個(gè)過程是簡單的。寫論文我的最后的感受是

14、，使出渾身解數(shù)，運(yùn)用十八般武藝才終于弄出點(diǎn)“研究成果”。我想我們做了畢業(yè)論文的目的并不是在于論文做出后你有一個(gè)什么樣的結(jié)果，而最重要的是在整個(gè)論文的寫作中對我們的所學(xué)與所想進(jìn)行一個(gè)必要的歸納與總結(jié)。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對大學(xué)三年所學(xué)的知識有了一次全面的綜合運(yùn)用，例如：機(jī)械控制、PLC編程，這些對今后畢業(yè)工作發(fā)展都有很大的幫助。數(shù)控技術(shù)是未來制造業(yè)不可缺少的一部分，將在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會進(jìn)步的今天發(fā)揮重要作用，作為跨世紀(jì)的新一代，我們有理由相信，我國機(jī)械制造業(yè)會更加輝煌,祖國的明天也會更加美好。參考文獻(xiàn)1周萬珍,高鴻斌(第一版).PLC分析與設(shè)計(jì)應(yīng)用M. 北京:北京機(jī)械工業(yè)出版社,2004:322徐德.孫