电气控制与PLC课程设计-基于PLC的三种故障报警电路设计.doc

电气控制与PLC课程设计课题： 系 别： 电气与电子工程系 专 业： 自动化 姓 名： 学 号： 指导教师： 河南城建学院2013年 6月 日成绩评定一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。二、评分课程设计成绩评定成绩： （五级制）指导教师签字 年 月 日目录1.引言11.1设计目的11.2设计内容11.2.1系统功能概述11.2.2设计实现目标12.系统总体方案设计22.1硬件配置及组成原理22.1.1 所用硬件22.1.2系统组成原理图22.2系统变量定义及分配表22.3系统接线图设计32.4系统可靠性设计33. 控制系统设计43.1 控制程序流程图设计43.2控制程序时序图设计43.3控制程序设计思路53.4创新设计内容54. 系统调试及结果分析54.1系统调试及解决的问题54.1.1程序梯形图54.2结果分析7结束语8参考文献81.引言1.1设计目的综合运用本课程及前期课程的相关知识和技能，相对独立地设计和调试一个小型PLC应用系统，使学生获得控制技术工程的基本训练，提高工程意识和实践技能。同时提高学生对文献资料的检索和信息处理的能力，以及编写和整理设计文档的能力。1.2设计内容1.2.1系统功能概述工业控制的发展一直都是向着自动化，智能化，无人值守，自动监测的方向发展，其中对于系统故障的监测便是系统自动化设计当中的一个重要环节。对于快速检测、判断、分析，故障类型及位置和排除故障具有重要作用。自动故障报警电路就是这样一个模块，这里我们设计的是三种故障报警电路。1.2.2设计实现目标三种故障标准报警电路控制：标准的报警功能应该是声光报警。当故障发生时，报警指示灯闪烁，报警电铃或蜂鸣器响。操作人员知道故障发生后，按消铃按钮，把电铃关掉，报警指示灯从闪烁变为常亮。故障消失后，报警灯熄灭。另外还应设置试灯、试铃按钮，用于平时检测报警指示灯和电铃的好坏。在实际的应用系统中可能出现的故障一般有多种。对报警指示灯来说，一种故障对应于一个指示灯，但一个系统只能有一个电铃。设计一个三种故障标准报警电路，报警具有优先级。2.系统总体方案设计2.1硬件配置及组成原理2.1.1 所用硬件1、PLC,选择FX-32MT型PLC（如图2.1.1所示）选择该型号PLC ,主要考虑I/O点数满足要求，PLC价格便宜。控制规模：32点 MR/MT 内置8K容量的RAM存储器，最大可以扩展到16K CPU运算处理速度0.08S/基本指令 在FX2N系列右侧可连接输入输出扩展模块和特殊功能模块 基本单元内置2轴独立最高20kHz定位功能(晶体管输出型） 图2.1.1 FX-32MT型PLC2、非自锁按钮开关、电铃、LED发光二极管。2.1.2系统组成原理图故障信号监测系统PLC控制处理机构外部硬件灯和电铃图2.1.2系统组成原理图 由上图可知该检测系统为开环系统。2.2系统变量定义及分配表表2.2.1元器件及PLC I/O分配表类别电器元件PLC软元件功能输入（I）按钮SBOX0启动、工作按钮SB1X1停止、复位故障信号1X2故障1发生故障信号2X3故障2发生故障信号三X4故障3发生按钮SB2X5停止响玲输出（O）灯HL0Y0启动状态指示灯灯HL1Y1故障1发生灯灯HL2Y2故障2发生灯灯HL3Y3故障3发生灯电铃HAY4出现故障响铃测试按钮SB4测试HL1SB6测试HL2SB6测试HL3SB7测试电铃 HL0 HL1 HL2 HL3 HA SB4 SB5 SB6 SB7 X0 Y0X1 Y1X2 Y2X3 Y3X4 Y4X5 COM COMSB0SB1SB32.3系统接线图设计图2.3.1系统接线图2.4系统可靠性设计PLC的可靠性高，抗干扰力强，一般不会有误，竟LED和蜂鸣器可能会有故障，这在有些系统中是不允许的，可以用相同的LED或蜂鸣器并联，系统的可靠性就大大提高了，并且系统故障报警级别高，经济允许的情况下，可以再增添一套系统。3. 控制系统设计 3.1 控制程序流程图设计 监测判断故障有/无 灯闪烁、玲响启动监测电路消玲、灯常亮故障排除、恢复灯灭图3.1.1控制程序流程图3.3控制程序时序图设计X0Y0X2Y1X4X5X1图3.3.1控制时序图 3.4 控制程序设计思路1、 有故障产生，则有故障信号进入PLC输入口，当故障信号一直存在时，相应的故障灯一直亮着，故障消失则灯灭。2、 响铃只需要一个脉冲信号便可以持续，所以响铃的电路必然带有自锁。故障出现时灯闪烁，则必然使用震荡电路，当肖玲后灯变为常量，所以肖玲的同时震荡电路被断路，所以肖玲与断开震荡电路时连锁的。3、 故障电路具有优先级，所以当一个故障出现后，其他故障再出现，系统不在反应，要实现这一功能，须使用电路互锁机制。3.5创新设计内容在设计测试灯和电铃正常的的设计上，没有使用故常信号输入口，也没有使用其他的PLC输入口，而是直接将其与通过非自锁按键与电源连接，进行测试。这样做，有两重有点1、节省了PLC的输入口的使用，将宝贵的接口留给其他模块的重要功能，同时也使得工程中使用的PLC的I/O点数下降，节省投资成本。2、直接接电源，不接控制器，不会干扰其他控制信号，测试时的信号也不会使PLC做出发生故障的误判。4. 系统调试及结果分析4.1系统调试及解决的问题4.1.1程序梯形图图4.1.1梯形图程序程序调试过程中发现，程序的一些设计问题，以及理论推想，与实践的差距。对程序的一些错误地方进行了修改。4.2结果分析从仿真结果来看，控制方案达到了设计要求。满足三种故障报警的功能，以下是仿真截图。4.2.1仿真时序图图4.2.2仿真内存监测图结束语整个设计过程就是一个对专业的熟悉过程，学习的理论知识当真正运用到工业实践中时，需要的不止是理论分析，与专业知识应用，更重要的事，对于实践现场的环境的了解，对于。但遇到问题时首先从理论分析着眼，然后逐一排查，解决问题，通过设计增强我对本课程的兴趣，产生了一种主动学习和了解的自学愿望，另外设计方案与其他设