automationstudio的plc电动机制动控制系统设计与调试.pdf

结合Automation Studio 的PLC 电动机制动控制系统设计与调试 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容 1.熟悉题目、收集资料，充分了解技术要求，明确设计任务； 2.总体设计。正确选定设计方案，画出系统总体结构框图； 3.硬件设计。选择电器元器件，确定电器元器件明细表。用CAD 画出电气原 理图，并作简要分析； 4.软件设计。根据控制要求确定I/O 分配表，画出系统工作流程图，设计程 序及编写程序说明，给出编程原件明细表等； 5.系统调试； 6.整理编写课程设计说明书。 二、课题要求 1.控制要求 三相笼型异步电动机具有反接制动电阻的可逆运行反接制动控制。 2.设计要求 1）控制系统采用PLC 来实现； 2）提供短路、过载、联锁等保护措施； 3）具有紧急停车功能； 三、基本要求 1．根据题意, 用CAD 画出电气原理图和PLC 端子接线图。设计要合理，画 图要规范标准。 2．完成程序的编写工作,并利用模拟器和实验室设备完成调试工作。 3. 完成课程设计说明书一份，阐明设计任务与依据，设计原则、方法、设 计方案与成果，并力求论证充分、简明通顺、条理清晰、逻辑性强。 1 课题介绍 1.1 题目 基于PLC 的电动机制动控制系统设计与调试 1.2 背景介绍 可编程序控制器简称PLC ，是近年来发展极为迅速、应用面极广的工业控制 装置，它已成功地应用于工业中几乎所有领域，能完成从重复开关控制单一机器 到复杂的制造加工控制的许多控制任务。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动 检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设 施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡 胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。 三相异步电动机从切除电源到完全停止旋转，由于惯性的作用，总要经过一 段时间，这往往不能适应某些机械工艺的要求。如万能铣床、卧床铣床和组合机 床等。无论是从提高生产效率，还是从安全及准确定位等方面考虑，都要求能迅 速停车，因此要求对电动机进行制动控制。制动控制方法一般有两大类：机械制 动和电气制动。机械制动使用机械装置来强迫电动机迅速停车； 制动实质上是 当电动机停车时，给电动机加上一个与原来旋转方向相反的制动转矩，迫使电动 机转速迅速下降。 与传统的控制相比，继电器控制系统虽然有较好的抗干扰能力，但使 用了大量的机械触点，是设备连线复杂，且触点在开闭时易受电弧的损害， 寿命短、系统可靠性差。可编程序逻辑控制器（PLC ，Programmable Logic Controller ），简称PLC ，PLC 的梯形图与传统的电气原理图非常相似，主要 原因是PLC 梯形图大致上沿用了继电器控制的电路元件符号和术语，仅有 个别之处有些不同。同时，信号的输入/输出形式及控制功能基本也是相同 的；但PLC 的控制与继电器的控制又有根本不同之处，主要表现在一下几 个方面： 1）控制逻辑：继电器控制采用硬接线逻辑，利用继电器机械触点的串 联或并联，及时间及电器等组合程控制逻辑，其接线多而复杂、体积大、 功耗大、故障率高，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难。另 外，继电器触点数目有限，每个只有 4~8 对触点，因此灵活性和扩展性很 差。而 PLC 采用存储器逻辑，起控制逻辑以程序方式存储在内存中，要改 变控制逻辑，只需改变程序即可，故称做“软接线”，因此灵活性和可扩展 性很好。 2 ）工作方式：电源接通时，继电器控制线路中各继电器同时都处于受 控状态，即该吸合的都应吸合，不该吸合的都因受某种条件限制不能吸合 它属于并行工作方式。而 PLC 的控制逻辑中，各内部器件都处于周期性循 环扫描过程中，各种逻辑、数值输出的结果都是按照在程序中的前后顺序 计算得出的，所以它属于串行工作方式。 3 ）可靠性和可维护性：继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线 也多。触点开闭时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，因此可靠 性和可维护性差。而 PLC 采用微电子技术，大量的开关动作有无触点的半 导体电路来完成，体积小、寿命长、可靠性高。PLC 还配有自检和监督功 能，能