运料小车的自动控制系统课程设计

1、皖西学院课程设计报告书系别：机械与电子工程学院专业：电气工程及其自动化学生姓名：郑杰学号：2008011216课程设计题目： 运料小车的自动控制系统起迄日期：11月01日 11月15日指导教师：卢承领设计任务完成日期：2011年11月15日摘要在中国，运料小车半自动化控制前景美好，在许多公司的装配车间得到广泛的运用。 随着科技的发展，技术的不断更新，使得工业生产趋向于半自动化、自动化、无人工厂 的方向发展，其中PLC技术的运用成为自动化技术的主流之一。 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。本次课程设计中，运料小车的 plc 控制系统，它的控制过程属于双向控制，运料小 车由一台三相异步电动机拖动，电机正转，小

2、车向右行，电机反转，小车向左行，在每 一个停靠点安装一个行程开关以监视小车是否到达该站点。该课程的运料小车控制系统 利用三菱公司生产的FX系列20点的可编程序控制器运行主要的控制装置，编写软件指 令来实现其具体的控制要求，在设计程序部分利用了 PLC勺辅助继电器来实现控制具有 互锁的功能，在工作台上的工人通过请示按钮达到实现控制小车的运行方向。聞創沟燴鐺險 爱氇谴净。该控制系统用于柔性制造系统中物料小车的自动控制、自动化仓库中物件存取小车 的自动控制等，该控制系统价格低廉，体积小，能够安全可靠的进行生产，而且效率高， 灵活性强，能够很好的适应变化和纠正错误，运行速度快，易管理。残骛楼諍锩瀨濟溆

3、塹籟。关键词：半自动化、可编程序控制器、辅助继电器、PLC技术目录第一章 PLC 的结构、工作原理及系统控制 4 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。1.1 PLC 的结构 4 彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.2 PLC 的工作原理 5 謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。第二章.1PLC的编辑语言 5厦礴恳蹒骈時盡继價骚。2.1 PLC 梯形图 5茕桢广鳓鯡选块网羈泪。2.2 助记符语言 6鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。2.3 PLC 控制系统的构成、设计原理及步骤 6 籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。2.4 PLC 的应用领域 8預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。2.5 PLC 的特点 9渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。第三章. 基本控制要求 9铙誅卧泻噦圣骋贶

4、頂廡。3.1 运料小车控制的结构及要求 9擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。3.2 PLC 机型的选择 12贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。3.3 电源的选择 12坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。3.4 存储器的选择 12蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。3.5 经济性的考虑 13買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。3.6 输入输出的选择 13綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。第四章软件控制设计 19驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。4.1 系统功能图 1 9猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。4.2 梯形图程序 1 9锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。第五章 调试 29構氽頑黉碩饨荠龈话骛。5.1 硬件调试 29輒峄陽檉簖疖網儂號泶。5.2 软件调试 29尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。5.3 运行调试 2

5、9识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。参考文献 30凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。致谢 31恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。第一章.PLC的结构、工作原理及系统控制1.1 PLC的结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算 机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。 鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。整体式结构的PLC由中央处理器（CP）存储器、输入/输出（I/O ）单元、 电源电路和通信端口等组成，并将这些组装在同一机体内。这种结构的特点是结 构简单、体积小、价格低、输入/输出点数固定、实现的功能和控制规模固定， 但灵活性较低。基本结构如图 1-1所示。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。电

6、涼意入瓮出車元处瑾暮（CPU）系统总线电源模块CPU模块通信模块输入 模块輸岀 模块特殊 功能 模块机架图1-2模块式结构图1-1整体式结构模块式（又称组合式）结构的 PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输 入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这 些模块根据控制要求插在机架上， 各模块间通过机架上的总线相互联系。模块式的PLC安装完成后，需进行登记，以便 PLC对安装在总线上的各模块进行地址 确认，其特点是系统构成的灵活性较高，可以构成不同控制规模和功能的PLC，但同时价格也较高。基本结构框图如图 1-2所示。1.2 PLC的工作原理PLC与继电器构成的

7、控制装置的重要区别之一就是工作方式不同，继电器 控制是并行运行方式，即如果输出线圈通电或断电，该线圈的触点立即动作，只要形成电流通路，就有可能有几个电器同时动作。而 PLC则不同，它采用循环扫 描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时， 该线圈触点 才会动作，而且每次它只能执行一条指令，这也就是说PLC以“串行”方式工作的,这种工作方式可以避免继电器控制的触点竞争和时序失配等问题。也可以说,继电器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行程序指令、输出 3个阶段才能完成控制过程。氬嚕躑竄贸恳彈濾 颔澩。PLC采用循环扫描技术可以分为3

8、个阶段：输入阶段（将外部输入信号的状 态传送到PLC、执行程序和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。扫描过程 如图1-3所示。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。苣宇K行阶段出阶入阶IT 一宇扶行阶穀图1-3循环扫描在输入阶段中，PLC先进行自我诊断，然后与编程器或计算机通信，同时中 央处理器扫描各个输入端并读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输 存储单兀。怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。在执行阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行程序指令。从相应的输入存储单元读入输入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据寄存器的状态和数据进行逻辑运算， 得到运算结果，并将这些结果存入相 应的输出存

9、储器单元。谚辞調担鈧谄动禪泻類。在输出阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上， 并通过输出模块向外部没备传送输出信号， 开始控制外部设备。嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。第二章.1PLC的编辑语言2.1 PLC梯形图梯形图语言是在继电器控制电路图的基础上发展而来的。最大的优点就是直观易懂，使用简单方便。对来自电气方面的用语，通过梯形图很容易就能掌握， 同时它也是PLC的主要编程语言。熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。例如，一个简单PLC控制系统，当常开按钮SBFI动作时，水泵开启，当常 闭按钮SBSI动作时，水泵停止运行。用继电器控制和用 PLC控制的梯形图如图 2-1和图2-2所示。鶼渍螻偉

10、阅劍鲰腎邏蘞。X0KMSB 2图2-1继电气控制电路XIY0Y0图2-2 PLC控制梯形图/IO2.2助记符语言助记符语言与汇编语言类似，它使用字符来代表可编程控制器的某种操作， 这就要求用户要有一定的计算机编程基础。 用助记符语言编写上一个例子的程序 如下：纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。LDX0ORY0ANIX1OUTY02.3 PLC控制系统的构成、设计原理及步骤硬件部分不仅包括选择符合控制要求的 PLC机型、存储器容量、电源模块、 输入/输出模块、通信模块、模拟量输入/输出模块和特殊功能模块等，还应当包 括选择合适的可编程控制器外围装置、设备与接口，如输入设备（控制按钮、开 关、传感器等）、执行

11、装置（接触器、继电器等）和由执行装置控制的现场设备 （水泵、鼓风机、阀门等）。颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。软件部分主要包括对PLC进行I/O点地址、内部继电器、定时器、计数器等 的分配，PLC控制程序的设计（梯形图、语句表、流程图等），还有一些技术文 件等。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。PLC控制系统是为工艺流程服务的， 所以它首先要能很好地实现工艺提出的 控制要求。PLC控制系统的设计应遵循以下原则。銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。（1）根据工艺流程进行设计，力求控制系统能最大限度地满足控制要求。（2）在满足控制要求的前提下，尽量减少 PLC系统硬件费用。（3） 考虑到以后控制要求的变化，所以控制系统设计时应考虑P

12、LC的可扩 展性。（3）控制系统使用和维护方便、安全可靠。一般PLC控制系统的设计步骤如图2-3所示，具体操作如下。（1）控制要求分析在设计PLC控制系统之前，必须对工艺过程进行细致的分析， 详细了解控制 对象和控制要求，这样才 能真正明白自己所要完成的任务， 并更好地完成任务， 设计出令人满意的控 制系统。（2）确定输入 / 输出设备 根据控制要求选择合适的输入设备（控制按钮、开关、传感器等）和输出设备（接触器、继电器等），根据所选用的输入/输出设备的类型和数量确定PLC的 I/0 点数。 挤貼綬电麥结鈺贖哓类。（ 3）选择合适 PLC 确定PLC的I/O点数后，就根据I/O点数、控制要求等

13、来进行 PLC的选择。 选择包括机型、存储器容量、输入 /输出模块、电源模块和智能模块等。 赔荊紳谘侖 驟辽輩袜錈。（ 4） I/O 点数分配点数分配就是规定PLC的I/O端子和输入/输出设备。（5）PLC程序设计首先把工艺流程分为若干阶段， 确定每一阶段的输入信号和输出要控制的设 备，还有不同阶段之间的联系，然后画出程序流程图，最后再进行程序编制。 塤 礙籟馐决穩賽釙冊庫。（ 6 ）模拟调试程序编制好后， 可以用按钮和开关模拟数字量， 电压源和电流源代替模拟量， 进行模拟调试，使控制程序基本满足控制要求。 裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。（ 7 ）现场联机调试现场联机调试就是将PLC与现场设备进行调试

14、。在这一步中可以发现程序存 在的实际问题，然后经过修正后使其满足控制要求。 仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。（ 8 ）整理技术文件这一步主要包括整理与设计有关的文档，包括设计说明书、 I/O 接线原理图、程 序清单和使用说明书等。图2-3设计步骤示意图2.4 PLC的应用领域PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系 统设计及建造的周期大为缩短，同时日常维护也变得容易起来，更重要的是使同 一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。这特别适合多品种、小批量的生 产场合。目前，PL(在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机 械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等

15、各个行业，使用情况主要分 为如下几类：绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。(1) 开关量逻辑控制取代传统的继电器控制电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于控制单台 设备，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合 机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。(2) 工业过程控制在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变 化的量（即模拟量）,PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程 序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一 种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应 用

16、。 瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。（3）运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块， 如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、 机床、机器人、电梯等场合。 鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。（4）数据处理PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转 换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理 一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。（5）通信及联网PLC!信包括PLC可的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化 网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通

17、信非常方便。 辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。但是， 可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬 件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。 峴扬斕滾 澗辐滠兴渙藺。2.5 PLC 的特点PLC之所以越来越受到控制界人士的重视，是和它的优点分不开的：1）功能齐全，它的适用性极强，几乎所有的控制要求，它均能满足；2）应用灵活， 其标准的积木式硬件结构，以及模块化的软件设计，使得它 不仅可以适应大小不同、 功能繁复的控制要求， 而且可以适应各种工艺流程变更 较多的场合。 詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。3）操作方便，维修容易，稳定可靠。尽管 PLC有各种型号，但都可以适应恶 劣

18、的工业应用环境，耐热、防潮、抗震等性能也很好，一般平均无故障率可达几 万小时 。 则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。第三章 基本控制要求料车采用半自动化管理， 每个装配点都有一名工人， 当装配点需料时按下 “需 料按钮”，料车将会驶往该点，料车在该装配点停留一段时间供该点下料，下料 时间到后料车即可响应其他装配点的需料请求， 一料车可供各个装配点使用若干 次；当某装配点发现料车无料时按下“上料按钮” ，料车即驶往该点上料。 胀鏝彈 奥秘孫戶孪钇賻。3.1 运料小车控制的结构及要求F料车右行左行ACBnCCLkxyzzzzSQ0SQ1SQ2SQ3SB1。SB2。sbQ说明：HL 0HL区HL 0F:上料点A

19、 B C:装配点SQO SQ1 SQ2 SQ3:行程开关SB1 SB2 SB3 :动合按钮HL :指示灯设备工作描述1. 初始状态系统电源连接后料车自动驶往上料点 F上料。2. 上料料车行驶SQ0 SQ0受压闭合，料车停止装料，装料时间 15s,装料时候到则 料车请求可用，指示灯HL亮，可以相应A.B,C点的需料请求信号，注意：料车 在SQ0位置上不停，料车驶过一段时间才停止。鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。3B点下料配制当B点的需料请求被响应，料撤驶往 B点，料车过SQ2,SQ2受压闭合，料车 停止下料，下料时间10s.下料时间到请求可用。指示灯亮，可以响应 A点和C 点需料请求信号，注意；料车行驶S

20、Q2后行驶一段时间后才停止。稟虛嬪赈维哜妝扩踴 粜。4. A点下料配制当A点的需料请求被响应，料车驶往 A点，料车过SQ1 SQ1受压闭合，料 车停止下料，下料时间10S,下料时间到请求可用。指示灯亮，可以响应 B,C点 需料请求信号，注意：料车行驶SQ1后行驶一段时间后才停止。 陽簍埡鮭罷規呜旧岿錟。5. C 点下料配制当C点的需求请求被响应，料车驶往 C点。料车过SQ3 SQ3受压闭合，料 车停止下料，下料时间10s,下料时间到请求可用。指示灯亮，可以响应 A,B点 需料请求信号，注意：料车行驶SQ3后行驶一段时间后才停止。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。6. A 点需料请求料车可用时，并且没有停止

21、 A点，按下SB1,料车从B,C,F点驶往A点7. B 点需料请求点，料车可用时，并且没有停止B点，按下SB2料车从A,C,F点驶往B点。8. C 点需料请求料车可用时，并且没有停止 C点，按下SB3料车从A,B,F点驶往C点。9. A 点上料请求料车停在A点时，在料车下料的10S内按下SB1,料车从A点驶往F点。10 B点上料请求料车停在B点时，在料车下料的10S内按下SB2料车从B点驶往F点。11 。 C 点上料请求料车停在C点时。在料车下料的10S内按下SB3料车从C点驶往F点。12料车请求可用指示 料车在上料点完成上料，在下料点完成下料后，料车请求可用，指示灯 HL 亮，上料，下料，下

22、料和行驶中料车请求可用，指示灯灭， 。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。13右行接通交流接触器KM2线圈，控制电机M正转，小车右行14左行接通交流接触器KM2线圈，控制电机M反转，小车左行。15料车停止 采用反接制动，反接制动时间为 1S。 设备工作过程是：系统上电后料车自动行驶往上料点 F，SQC受压，料车 反接制动停止，15s后上料完成，指示灯HL亮，表示可以请求料车下料。懨俠劑鈍 触乐鹇烬觶騮。装载满料的小车，ABC三点都可以请求料车，按下对应点的需料请求按 钮料车即驶往该点，以B点为例说明，当HL指示灯亮时，按下SB2按钮料车驶 往B点，同时料车请求不可用，指示灯 HL灭，SQ2受压后料车反接制动

23、停止在 B 点开始下料。10S后下料完成。指示灯HL可以响应其他点需料请求。謾饱兗争詣繚鮐 癞别瀘。料车响应了装配点的需求请求下完料后仍可响应其它的需料请求，直到 料车内的料用完。例如在B点下料完成后，指示灯HL亮。此时如果在A点的SB1 按下发需求请求，料车将驶向 A点，如果C点按下SB3料车将驶向C点。呙铉們 欤谦鸪饺竞荡赚。当一装配点发现料车无料了，在料车停在该点时，在料车下料的10S内按下上料请求按钮，则料车上料。以 B点为例，当料车停在B,操作员发现料车 无料，在10S内按下SB2料车驶往F点上料，注意每个点的需求请求按钮和上 料按钮是同一个按钮。 莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。3.2 PL

24、C 机型的选择PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安 装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角 度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或 插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的 I/O 点数，功能扩展方便灵活， 一般用于大中型控制系统。本课程设计选用 FX2 n-20MR-001型可编程控制器。麸 肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。3.3 电源的选择PLC的供电电源，除了引进设备时同时引进 PLC应根据产品说明书要求设计 和选用外

25、，一般PLC的供电电源应设计选用220VAC电源，与国内电网电压一致。 重要的应用场合，应采用不间断电源或稳压电源供电。 如果PLC本身带有可使用 电源时， 应核对提供的电流是否满足应用要求， 否则应设计外接供电电源。 为防 止外部高压电源因误操作而引入 PLC，对输入和输出信号的隔离是必要的，有时 也可采用简单的二极管或熔丝管隔离。 納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。3.4 存储器的选择由于计算机集成芯片技术的发展，存储器的价格已下降，因此，为保证应用项目的正常投运，一般要求 PLC的存储器容量，按256个I/O点至少选8K存储 器选择。需要复杂控制功能时，应选择容量更大，档次更高的存储器。 風撵鲔貓铁

26、频钙蓟纠庙。3.5经济性的考虑选择PLC时，应考虑性能价格比。考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展 性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。 输入输出点数对价格有直接影响。每增加一块输入输出卡件就需增加一定的费 用。当点数增加到某一数值后，相应的存储器容量、机架、母板等也要相应增加， 因此，点数的增加对CPU选用、存储器容量、控制功能范围等选择都有影响，在 估算和选用时应充分考虑，使整个控制系统有较合理的性能价格比。灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。松下PLC电气是日本松下公司推出的系列， 是松下厂家的典型产品。常见输 入继电器用“X”表示、输出用电器用“ Y”表示；另外有数

27、字，为该类器件的序 号。根据所需用户输入输出设备及I/O点数，选择型PLC就可满足控制系统的要 求。铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。松下FPO系列PLC优点：1、 超小型尺寸，具有世界上最小的安装面积，宽25X高90X长60毫米，不受安 装场所限制。2、 轻松扩展，扩展单元可直接连接到控制单元上、最多可扩展3单元128点， 扩展单元可直接连接到，不需任何电缆。3、实现综合精度土 0.8 C的高精度温度控制；4、最多可达24ch温度控制；5、扫描时间约1ms的高速运算；6、输入信号：24VDC输出信号：220VAC 24VDC攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。7、从I/O 10点到最大I/O 128点的选择空间。&a

28、mp;拥有广泛的应用领域3.6输入输出的选择输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信 号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应 考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、 寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出 和模拟量输出等，与应用要求应一致。 可根据应用要求，合理选用智能型输入输 出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等。趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。通过对各个输入，输出的工作

29、环境和用途的分析确定各个低压电器的型号为料车正反转的接触器选型为电磁线圈料车上料与下料的接触器选型为电磁阀料车自动停止的开关选型为限位开关。料车正反转开关选型为按钮I/O对照表及接线图&<>.一亠二O输入输出名称代号PLC输入端子 编号名称代号PLC输出端子编 号限位开关SQOX000左行线圈KM2Y000上、下料按钮SB1X007右行线圈KM1Y001上、下料按钮SB2X010上料电磁阀YV1Y002上、下料按钮SB3X011下料电磁阀YV2Y003限位开关SQ1X004请求上、下料灯HLY004限位开关SQ2X005限位开关SQ3X0063.3主电路图左行右行主电路图Q

30、1 Q2Q3三相异步电动机的基本工作原理和运行特性1.1异步电动机结构（1）固定部分有定子绕组、定子铁心、机壳、端盖、风罩。定子绕组是电动机的电路部分，通入三相交流电产生旋转磁场的绕组。由三个在空间互隔120°电角度、队称排列的结构完全相同绕组连接而成，这些绕组 的各个线圈按一定规律分别嵌放在定子各槽内。定子铁心是电机磁路的一部分， 并在其上放置定子绕组。通常是用轧成厚0.5或0.35毫米的硅钢片叠成的（如图1）。机壳是用来支撑定子铁心和电动机端盖。端盖是用来支撑电动机的转动 部分（一般指转子）。风罩保护风叶同时又起到通风的风路作用。夹覡闾辁駁档驀迁锬图1定子铁心(2) 转动部分有转

31、子铁心、转子鼠笼、转轴、起动开关、轴承、风叶。转子铁心是整个电动机磁路的一部分，一般使用硅钢片DR510-5Q DR280-35 转子鼠笼起转子绕组的作用转子的导条均由鼠笼的端环所短路，形成一个多相的电路(如图2)。鼠笼的材料一般采用高纯铝 L01L05。转轴是作为支撑转子 铁心和传递力矩最不可缺少的结构部分。轴承主要是连接转动部分与不动部分。风叶主要是冷却电动机。视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。1-风叶；2-«环；3貂导条图2鼠笼转子(3) 其他部分有出线盒、铭牌、起动或工作电容器(4) 三相异步电动机的总结构图I.IIIIIyn10 11图3 封闭式三相笼型异步电动机结构图1 轴承；2前端

32、盖；3转轴；4接线盒；5吊环；6定子铁心；7 转子;8定子绕组；9 机座；10后端盖；11 风罩；12 风扇1.2异步电动机用途对于小型异步电动机来说，用途是十分广泛的，常作为各类机械中的主要动 力元件。Y系列小型异步电动机根据需要，既可以用于正常的工作环境，又可在 潮湿、多尘、湿热、多霉和日晒雨淋、严寒酷暑，冲击波动，有爆炸危险和腐蚀 性环境中使用，既可恒速传动，又可变速传动。这类电机既可连续工作，有可断 续工作。因此广泛用于各种机床，风机，水泵，压缩机和传输机，农业食品加工 等各类机械设备。偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。1.3基本工作原理图4电动机的工作原理是建立在电磁感应定律、全 电流定律、电路

33、定律和电磁力定律等基础上的。 如 右图4是三相交流异步电动机转子转动的原理图 （图中只示出两根导条），当磁极沿顺时针方向旋 转，磁极的磁力线切割转子导条，导条中就感应出 电动势。电动势的方向由右手定则来确定。 因为运 动是相对的，假如磁极不动，转子导 条 沿逆时针 方向旋转，则导条中同样也能感应出电动势来。在 电动势的作用下，闭合的导条中就产生电流。该电流与旋转磁极的磁场相互作用， 而使转子导条受到电磁力F，电磁力的方向可用左手定则确定。由电磁力进而产 生电磁转矩，转子就转动起来。异步电动机的工作原理用箭头式子可以简单的表 示如下：緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。定子绕组通入三相交流电流 ' 产

34、生旋转磁场'切割转子绕组'转子绕组 产生感应电势 > 转子中产生感应电流 > 转子电流与磁场作用 ?产生电磁转矩 运行。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。1.4三相异步电动机的工作特性异步电动机的工作特性是指在额定电压及额定频率下，电动机的主要物理量转差率，转矩电流，效率，功率因数等随输出功率变化的关系曲线。疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。转差率特性通常把同步转速n1和电动机转子转速n二者之差与同步转速n1的比值叫做 转差率，用s表示。关于转差率的定义如下：当电机的定子绕组接电源时，站在 定子边看，如果气隙旋转磁通密度与转子的转向一致， 则转差率s为：s='nn ；如果两者转向相

35、反，贝U:丿。式中的n1、n都理解为转速的绝对值s是一ni个没有单位的数，它的大小能反映电动机转子的转速。随着负载功率的增加，转子电流增大，故转差率随输出功率增大而增大。镞锊过润启婭澗骆讕濾。转矩特性异步电动机的输出转矩：转速的变换范围很小，从空载到满载，转速略有下降，转矩曲线为一个上翘的曲线（近似直线）。榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。电流特性空载时电流很小，随着负载电流增大，电机的输入电流增大。效率特性其中铜耗随着负载的变化而变化（与负载电流的平方正比） ；铁耗和机械损 耗近似不变；效率曲线有最大值，可变损耗等于不变损耗时，电机达到最大效率。 异步电动机额定效率载74-94%之间；最大效率发生在（0

36、.7-1.0）倍额定效率处。 邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。功率因数特性空载时，定子电流基本上用来产生主磁通，有功功率很小，功率因数也很低； 随着负载电流增大，输入电流中的有功分量也增大，功率因数逐渐升高； 在额定 功率附近，功率因数达到最大值。如果负载继续增大，则导致转子漏电抗增大（漏 电抗与频率正比），从而引起功率因数下降。 嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。第四章软件控制设计4.1系统功能图本课程设计采用顺序控制设计法，其关键在于顺序控制功能图的绘制4.2梯形图程序SET M7RST M3M7 XOKI _I卜SET M8RSTM7SET胡9M12MHMI)M3】31)1111M6T3X007,3HI好IF

37、M9T5X010卜M15l hX011IkSETMORSTMGRSTM9T3TRSTM15SETM3FiSTM6T6156TMtMI2T9I5S-nM3RST MIS MIOJ卜xoiiMI3M1O4.3语句指令表0M8O0217RSTM31SETMO18EJM42LJ)MO19AimX0O43AKDXOOO20SETMS4SETMl21RSTM45RSTMO22LDM56LJ)Ml23ANDT27ANDTO24SETM68SETM225RSTMS9RSTMl26LEM310LDM227AKDX01011ANDT128SETMT12SETM329RSTM313RSTM230EDMT14LDM3

38、31ANDX0O515AKDX0O732SETMS16SETM433ESTMT86ORM18118M987OUTY001119oinT5KI 5088LDN2122M1289OUTY002123oinT6K2090M6126LDM1491ORM9127oinT7K2092ORM15130LDM1593OUTY003131oinT8KI 5094M3134LDM1895ORMIO135oinT9K2096)RM16138LDM697OUTY004139AMT398LDMl140AOX00799OUTTOK20141LDM9102LDM2142AMT5103OUTT1K200143AMX010106LON5144OKI107OUTT2K20145LDM15110LDM6146AMT8111OUTT3KI 50147AMX011114