电控实训报告.doc
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1、 电气控制综合实训电气控制及PLC项目技术报告班级: 电气1011(疆)组长: 李泽组员: 高尊浩 齐沛文指导老师:刘 颖时间: 2011年12月15日南京工业职业技术学院能源与电气工程学院概 要 五周的PLC实训我们进行了电气控制启保停、正反转、Y/启动,PLC控制液体混合、PLC控制彩灯。我们解决了电气元件之间的接线,PLC程序的编写。我们首先绘制各个项目的原理图、接线图,并按此严格接线、查线排故,完成项目要求。电气控制和PLC控制都能很好的完成控制要求。 目 录前 言 . .4第一章 三相异步电动机的控制1. 1 低压电器的认识. . .12 三相异步电动机的启动停止. 13 三相异步电
2、机动的异地正反转.1. 4 三相异步电动机的Y-启动.第二章 PLC的基础知识介绍21 PLC的基本概念与基本结构.22 PLC的特点与应用领域.23 PLC的硬件与工作原理.24 PLC的编程的基本知识.第三章 多种液体混合机PLC控制 3. 1 工艺流程及原理.3. 2 安装及接线.3. 3 查线中出现的问题及解决方法.3. 4 PLC编程及调试.3. 5 调试步骤及对出现问题的解决方法.3. 6 验收电路.第四章 彩灯控制4. 1 工艺流程及原理.4. 2 安装及接线.4. 3 查线中出现的问题及解决方法.4. 4 PLC编程及调试.4. 5 调试步骤及对出现问题的解决方法.4. 6 验
3、收电路.附录 .前言设备电气控制综合实训是机械设计与制造技术综合实训项目之一,在电气技术基础平台课程的基础上进一步将学期里已经学到的相关课程中已初步掌握的电气原理图的绘制及PLC程序设计单元能力融合在一起,通过一个典型的设备电气控制方案的设计,元器件选型,系统原理图的绘制,软件设计,产品的组装调试,产品质量检测检验分析与项目完成后的总结报告的撰写与整理工作过程的训练,培养学生完成一个实际工业设备控制项目的综合职业能力。可编程控制器PLC是综合了计算机技术。自动控制技术和通信技术的一种新型的实用的自动控制装置,它被广泛的用于工业控制领域,具有可靠性,稳定性高,实时处理能力强,使用灵活方便,编程容
4、易等特点,本报告共分五章,分别从电气技术的原理和PLC程序的编制讲解了相关的知识。本报告在编写过程中,受到了刘颖老师的悉心指导,在此谨向她表达最诚挚的感谢!第一章 三相异步电动机的控制一、 三相异步电动机的简介三相异步电动机具有结构简单,运行可靠,坚固耐用,价格便宜,维修方便等一系列优点。与同容量的直流电动机相比,异步电动机还具有体积小,重量轻,转动惯量小的特点。因此,在工矿企业中异步电动机得到了广泛的应用。三相异步电动机的控制线路大多由接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器组合而成。三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机,二者的构造不同,启动方法也不同,其启动控制线路差别很
5、大。1.1 低压电器的认识控制电器按其工作电压的高低,以交流1200V、直流1500V为界,可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。低压电器是一种能根据外界的信号和要求,手动或自动地接通、断开电路,以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。 常用的低压电器 1. 刀开关 刀开关又称闸刀开关或隔离开关,它是手控电器中最简单而使用又较广泛的一种低压电器。刀开关在电路中的作用是:隔离电源,以确保电路和设备维修的安全;分断负载,如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小容量电机。刀开关是带有动触头闸刀,并通过它与底座上的静触头刀夹座相楔合(或分离),以接通(或分
6、断)电路的一种开关 2. 熔断器 熔断器是根据电流超过规定值一定时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开的原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于低压配电系统和控制系统及用电设备中,作为短路和过电流保护,是应用最普遍的保护器件之一。熔断器是一种过电流保护电器。熔断器主要由熔体和熔管两个部分及外加填料等组成。使用时,将熔断器串联于被保护电路中,当被保护电路的电流超过规定值,并经过一定时间后,由熔体自身产生的热量熔断熔体,使电路断开,起到保护的作用。 3. 接触器接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统(铁心,静铁心,电磁线圈)触
7、头系统(常开触头和常闭触头)和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后,会产生很强的磁场,使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁,并带动触头动作:常闭触头断开;常开触头闭合,两者是联动的。当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使触头复原:常闭触头闭合;常开触头断开 4. 热继电器热继电器是由流入热元件的电流产生热量,使有不同膨胀系数的双金属片发生形变,当形变达到一定距离时,就推动连杆动作,使控制电路断开,从而使接触器失电,主电路断开,实现电动机的过载保护。继电器作为电动机的过载保护元件,以其体积小,结构简单、成本低等优点在生产中得到了广泛应用。热继电器的主要技术参数额定电压:热继
8、电器能够正常工作的最高的电压值,一般为交流220V,380V,600V。额定电流:热继电器的额定电流主要是指通过热继电器的电流 额定频率:一般而言,其额定频率按照4562HZ设计。整定电流范围:整定电流的范围有本身的特性来决定。它描述的是在一定的电流条件下热继电器的动作时间和电流的平方成正比。1.2 三相异步电机的启动停止三相异步电动机具有结构简单,运行可靠,坚固耐用,价格便宜,维修方便等一系列优点。与同容量的直流电动机相比,异步电动机还具有体积小,重量轻,转动惯量小的特点。因此,在工矿企业中异步电动机得到了广泛的应用。三相异步电动机的控制线路大多由接触器、继电器、闸刀开关、按钮等有触点电器组
9、合而成。三相异步电动机分为鼠笼式异步电动机和绕线式异步电动机,二者的构造不同,启动方法也不同,其启动控制线路差别很大。 主电路由隔离开关QS、熔断器FU、接触器KM的常开主触点,热继电器FR的热元件和电动机M组成。控制电路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM线圈和常开辅助触点、热继电器FR的常闭触头构成。二. 三相异步电动机起-保-停电气控制线路的电气原理图这是一种最常用、最简单的控制线路,能实现对电动机的起动、停止的自动控制、远距离控制、频繁操作等。 图1-2-1三相异步电动机起-保-停电气控制线路在图1中,主电路由隔离开关QS、熔断器FU、接触器KM的常开主触点,热继电器FR的热元
10、件和电动机M组成。控制电路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM线圈和常开辅助触点、热继电器FR的常闭触头构成。 三. 三相异步电动机起-保-停电气控制线路工作原理 1、起动电动机: 合上三相隔离开关QS,按起动按钮SB2,按触 器KM的吸引线圈得电,3对常开主触点闭合,将电动机M接入电源,电动机开始起动。同时,与SB2并联的KM的常开辅助触点闭合,即使松手断开SB2,吸引线圈KM通过其辅助触点可以继续保持通电,维持吸合状态。凡是接触器(或继电器)利用自己的辅助触点来保持其线圈带电的,称之为自锁(自保)。这个触点称为自锁(自保)触点。由于KM的自锁作用,当松开SB2后,电动机M仍能继续起
11、动,最后达到稳定运转。 2、停止电动机:按停止按钮SB1,接触器KM的线圈失电,其主触点和辅助触点均断开,电动机脱离电源,停止运转。这时,即使松开停止按钮,由于自锁触点断开,接触器KM线圈不会再通电,电动机不会自行起动。只有再次按下起动按钮SB2时,电动机方能再次起动运转。 也可以用下述方式描述: 合上开关QS ,起动KM主触点闭点电动机M得电起动、运行,按下SB2KM线圈得电KM常开辅助触点闭合实现自保,停车KM主触点复位电动机M断电停车,按下SB1KM线圈失电 KM常开辅助触点复位自保解除。第二项 电气控制三相异步电动机正反转 异步电动机正反转控制系统是应用最广泛的控制方式,图1-1是传统
12、的利用接触继电器控制实现的电动机正反转控制线路,它包括主电路和控制电路。图1-1 电动机正反转控制线路实训要点1电动机正反转的主电路中,交流接触器KM1和KM2的主触点不能同时闭合,并且必须保证,一个接触器的主触点断开以后,另一个接触器的主触点才能闭合。 2为了做到上面一点,梯形图中输出继电器QO.0、Q0.1的线圈就不能同时带电,这样在梯形图中就要加程序互锁。即在输出Q0.0线圈的一路中,加元件Y1的常闭触点;在输出Y1线圈的一路中,加元件QO.0的常闭触点。当QO.0的线圈带电时,QO.1的线圈因QO.0的常闭触点断开而不能得电;同样的道理,当QO.1的线圈带电时,QO.0的线圈因QO.1
13、的常闭触点断开而不能得电。3为了保证电动机能从正转直接切换到反转,梯形图中必须加类似按钮机械互锁的程序互锁。即在输出QO.0线圈的一路中,加反转控制信号I0.1的常闭触点;在输出Y1线圈的一路中,加正转控制信号I0.0的常闭触点。这样能做到电动机正反转的直接切换。当电动机加正转控制信号时,输入继电器I0.0的常开触点闭合,常闭触点断开。常闭触点断开反转输出QO.1的线圈,交流接触器KM2的线圈失电,电动机停止反转,同时QO.1的常闭触点闭合,正转输出继电器QO.0的线圈带电,交流接触器KM1的线圈得电,电动机正转。当电动机加反转控制信号时,输入继电器IO.1的常开触点闭合,常闭触点断开。常闭触
14、点断开正转输出QO.0的线圈,交流接触器KM1的线圈失电,电动机停止正转,同时QO.0的常闭触点闭合,反转输出继电器QO.1的线圈带电,交流接触器KM2的线圈得电,电动机正转。4如果加入PLC,在PLC的输出回路中,KM1的线圈和KM2的线圈之间必须加电气互锁。主要是避免当交流接触器主触点熔焊在一起而不能断开时,造成主回路短路情况的出现。电动机的过载保护一定要加在PLC控制电路的输入回路中,当电动机出现过载时,热继电器的常开触点闭合,过载信号通过输入继电器I0.2加入进PLC,断开程序的运行,使输出继电器QO.0、QO.1同时失电,交流接触器KM1、KM2的线圈断电,电动机停止运行。第二章 P
15、LC 的 基 础 知 识 介 绍 2.1 PLC的基本概念与基本结构PLC的概念 可编程控制器( Programmable Logic Controller)简称PLC或PC,是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来,它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强,逐渐适合复杂的控制任务 。 PLC之所以有生命力,在于它更加适合工业现场和市场的要求:高可靠性、强抗各种干扰的 能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。比之单片机,它的输入输出端更接近现场设备,不需添加太多的中间部件或需要更多的接口,这样节省了用户时间和成本。PLC的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件,而上端一般是面向用户的微型计算
16、机。人们在应用它时,可以不必进行计算机方面的专门培训,就能对可编程控制器进行操作及编程。用来完成各种各样的复杂程度不同的工业控制任务PLC的基本结构1.CPU模块 CPU模块主要由微处理器和储存期组成。在PLC控制中,CPU模块是中心,他不断的采集输入信号,执行用户程序,储存期用来储存程序和数据。 2.I/O模块 输入和输出模块简称I/O模块,他们是连接外部现场设备和CPU模块的桥梁. 3编程器 编程器用来生成用户程序,并用它来编程,检查,修改用户程序,监视用户程序的的执行情况。手持式编程器不能直接输入和编辑梯形图,只能输入和编辑指令表程序,因此叫做指令编程器。 4电源 PLC使用AC220V
17、电源或DC24V电源。22 PLC的特点与应用领域可靠性高,抗干扰能力强.高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说,使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序
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