电气控制与PLC技术.doc

电气控制与PLC技术课程设计任务书一、课程的性质与任务PLC课程设计是电气自动化技术专业一个重要的实践性教学环节，通过课程设计达到掌握PLC指令，并能达到熟练使用可编程控制器实现简单控制系统的控制要求，能熟练地进行系统外围电路设计、接线、编程、调试等工作。二、课程教学的基本要求1. 掌握可编程控制器硬件电路的设计方法。2. 熟练使用小型可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。3. 掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。4. 通过课程设计熟练掌握资料的查询（图书、网络），将PLC课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和具体案例设计结合起来。三、课程设计任务：1. 设计任务（1） 画出PLC外部电路原理图（2） 编制程序，并调试运行（3） 写出设计报告2. 设计要求 独立设计编制程序，独立进行程序调试。3. 上交内容（课程设计模板：见附件1）（1）完成设计说明书一份（包括原理的简要说明和软件的编程）(不少于3000字)；其中包括电气原理图一份。（要求用计算机绘图，采用AUTOCAD或者其他绘图软件）、电气安装接线图一份。（要求用计算机绘图，采用AUTOCAD或者其他绘图软件）（2）设计说明书和电气原理图必须按“电气图形符号”和“电气技术文字符号”的国家标准。课程设计题目：皮带的控制某控制系统中有三个皮带（下图），其电气参数列入表一中 表一设备1#皮带2#皮带3#皮带给料机电机功率11KW110KW55KW2.2 KW电机电压380V380V380V380V电机电流23A210A110A5.4A启动方式直接启动直接启动直接启动直接启动1系统的控制要求： A.启动控制 逆流方向启动。即启动按钮按下，PLC的程序按照：3#皮带启动 延时1 2#皮带启动延时2 1#皮带启动 延时3 给料机启动的顺序，进行控制。 B.停车控制 顺流方向停车。即停车按钮按下，PLC的程序按照：给料机停车 延时4 1#皮带停车 延时5 2#皮带停车 延时6 3#皮带停车的顺序，进行控制。这样的控制，目的有以下几个：1） 可以避免设备同时启动时，因启动电流太大而对电网的冲击，造成设备启动失败（注：一台变压器下的电网，当其供电电流太大时，将会使该电网电压降低，从而使接触器线圈，因电压降低而产生的电磁吸力不够，使接触器不能吸合，电机的供电主电路失电停车）。当采用设备按时间顺序，分别启动，可有效的躲过电机启动时的电流冲击。2） 逆流方向启动。可以防止因设备故障而造成的堆料现象（注：如果先启动给料机，而1#皮带为停车现象，则给料机送出的原料，将被堆放在1#皮带上,这被认为是一种故障）。3） 启动时各设备的延时时间，应该按照设备电机功率的大小设定。设备功率大的时间长一些，小的短一些（见表二）。4） 顺流停车，其目的也是为了产生堆料现象。即设备全部停车后，各皮带上因该没有原料。5） 顺流停车时，各皮带延时的时间，应该按照皮带的大小（长短），进行设定。皮带长的应延时时间长一些，反之短一些（见表二），以确保皮带上的原料能全部送完。表二设备1#皮带2#皮带3#皮带启动时间5秒（延时3）15秒（延时2）10秒（延时1）送料时间8秒（延时4）28秒（延时5）16秒（延时6） C.故障控制 按物流方向，故障点以上的设备，立刻停车；故障点以下的设备按停车顺序，进行停车。例如，当1#皮带故障发生时，1#皮带和给料机立刻停车；2#皮带延时28秒（2#皮带送料时间）后停车；3#皮带在2#皮带停车16秒（3#皮带送料时间）后停车。依次类推。 D.故障类型 1）过载 由热继电器给出 2）接触器故障 由接触器的辅助触点给出 3）跳闸 由断路器（空气开关）的辅助触点给出 E.紧急停车 系统设有紧急停车按钮。一旦该按钮按下，后，所有设备应立刻停车（注：停车按钮是一种保持型常开触点开关，一但按下，该触点闭合并保持闭合状态不变，除非人工采取其他方法方可复位，使急停按钮信号断开） F.自动许可信号 每台设备，设有一个选择开关。当这个开关打在就地方式位置时，表明该设备正处于检修状态，不允许PLC系统启动并控制设备运行。只有当给料机、1#、2#和3#皮带的4个选择开关都打到备妥（或集控）位置（状态）时,系统允许PLC控制。按下启动按钮后，PLC可进行上述控制。否则，按下启动按钮后，PLC的程序应闭锁其控制。 G.各种指示灯1） 设备正常运行 由接触器的辅助触点控制2）过载指示 由相应的继电器触点控制3）跳闸指示 由PLC输出控制（须设计相应的程序） .4) 接触器故障 由PLC输出控制（须设计相应的程序）2设计要求及内容 （注：必须按以下要求完成，未完成部分，将扣去其分数） 本设计的设计内容及设计说明书应包括以下几方面内容1写出本设计的课题题目5分2写出本设计课题对控制的要求5分3画出系统的主电路图（参见图2）5分4进行PLC选型，并写出所选的PLC各模块型号及相关参数（包括型号、点数、输入或输出类型等）10分5画出系统的控制电路图（电路图中应标明控制电路的电压值和性质，同时作为控制电路的开关，控制电路中应设计有微型断路器，请在控制电路图中画出该开关-设计中不对该开关进行选型）10分6写出PLC输入输出地址表及信号内容10分7画出PLC输入输出接线图5分8按各控制功能，写出其相应的控制程序(参阅图3)例如 启动过程的控制程序停车过程的控制程序接触器故障信号的检测程序过载故障信号的检测程序跳闸信号的检测程序20分9用表格形式写出程序中所用各元件（地址）的功能或作用（注：不标明者，将进行扣分处理）10分10用表格形式写出系统设计过程中，所选的接触器，热继电器、断路器的型号、参数及元件代码以及主电路的电缆型号10分11写出完整的控制程序，并标明各程序段功能（注：不标明各程序段功能者，将进行扣分处理）10分（注：不标明各程序段功能者，将进行扣分处理） 3相关知识及提示1） 主电路图 主电路图中应包括断路器、接触器、热继电器等电路中所必需的元器件。2） PLC的输出。PLC输出应控制一个中间继电器的线圈，然后再由这个中间继电器的常开触点控制接触器的线圈，从而达到控制电机运行或停车的目的。3） PLC检测热继电器的过载信号的方法 在控制电路中由热继电器的常开触点，控制一个继电器的线圈，然后把这个继电器的触点接入PLC的输入端。4） PLC检测断路器的跳闸信号的方法 把断路器的辅助触点送入PLC的输入端。5） 根据以上控制要求，每台设备应送入到PLC的信号有集控许可开关（常开）触点信号 1个接触器触点 （常开） 信号 1个热继电器相关（常开）触点信号 1个断路器（常开）触点 信号 1个 6） 启动停车按钮 均选用常开触点。 7） 由图2，所画的各电路图中，均应以文字符号形式，标明个器件。如KM1表示是M1电动机的接触器；如KM2表示是M2电动机的接触器。8） 接触器的主触点、常开辅助触点、线圈；继电器的线圈、常开触点；断路器的主触点、辅助常开触点；热继电器的主接线触头、辅主常开、常闭触点以及相关指示灯的图形符号和表示方法，均已在图2种给出示例。请参考并画出设计中要求的完整的电气图。4程序注释方法示例6电路设计元器件选型表示例上图中设计选型材料明细表 序号代号型号数量单价备注1V42L6-450V1电压表2A42L6-200/53电流表3CT1-3LMZ1-200/53互感器4DK1HD13BX-400/31刀开关5WZ1LW5-16/3HY1电压表万转6K18DZY20-225/3300 125A1断路器 (天水213)7K1K17DZ47-63D 3P 25A17断路器8MC1-17CJX4-2510d17接触器（天水213）9RJ1-17JRS4-12316d17热继电器（天水213）10HDXD37/G17电子式指示灯11DP2200x600x600mm1GGD12TMY3X40X4mm 表面抛光3M母排13TMY1X30X3mm 表面抛光1M零排14母线架3X40X4415零线架1X30X32附件1课 程 设 计学 期：20142