plc课程设计自动旋转检测的PLC控制附变频器工作原理及应用 .docx
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1、精品名师归纳总结湖南人文科技学院课程设计报告课程名称 :电器掌握与PLC 课程设计设计题目:自动旋转检测的 PLC 掌握系 别:通信与掌握工程系专 业:自动化班 级:自动化三班同学姓名 :李园园 严斌 刘阳 彭永权学 号: 09421340 09421333 09421335 09421320起止日期 :2021 年 11 月 5 日 2021 年 11 月 19 日指导老师 :曹锋张斌教研室主任:岳舟可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结指导老师评语:指导老师签名:年月日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结项目权重成绩1、设计过程中出勤、学评0.2习态度等方面定2、课程
2、设计质量成果严斌李园园刘阳彭永权可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结与答辩0.5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3、设计报告书写及图纸规范程度总 成 绩教研室审核看法:0.3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结教研室主任签字:年月日教案系审核看法:主任签字:年月日摘 要可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结随着电子技术的快速进展,可编程掌握器(PLC)不断更新, PLC 掌握已经成为自动掌握中最常见掌握方式之一 .由于可编程掌握器能够很好的自动检测旋转可以转变其掌握方式以及它具有良好的稳固性 .本
3、设计采纳三菱FX1N-24MR-00PLC可编程进行掌握,以此来实现对电机的旋转检测、站号掌握、脉冲检测、转速掌握、转向掌握、定位掌握等功能.自动旋转检测掌握分为逐位检测和隔位检测 .逐位检测当电机启动并正转运行检测传感器检测到相应位置置时位置指示灯点亮提示已检测到目标然后电机反转运行进行反向的逐位旋转检测直至将全部目标被检测后停止. 采纳自动检测掌握技术系统取代传统的操作系统可以有效的节省人力以及能源,在经济建设日新月异的今天,进展自动检测掌握技术对促进国民经济的进展具有重要的意义.关键词: PLC 。自动旋转检测 。继电器。传感器目 录可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设计要
4、求11、方案论证与对比11.1 方案一11.2 方案二11.3 方案对比与挑选12、 掌握系统总体方案设计22.1 自动旋转检测掌握过程描述22.2 自动旋转检测的掌握过程分析22.3 掌握方法分析33、系统硬件组成33.1 编程运算机33.2 继电器43.3 传感器44、系统软件组成44.1 I/O 安排44.2 系统接线图设计54.3 掌握程序流程图设计65 调试与成效10总结与摸索及致谢10参考文献11附录12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设计要求自动旋转检测的 PLC 掌握可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结本系统由 “直流电机、电感式传感器、继电器、指示
5、灯、按钮、接线端子”等组成,采纳 PLC 可编程进行掌握,实现对电机的旋转检测、站号掌握、脉冲检测、转速掌握、转向掌握、定位掌握等功能.要求实现如下功能 :1. 逐位自动旋转检测掌握。2. 隔位自动旋转检测掌握。3. 旋转检测 3 圈自动停止。4. 启动/停止,正 /反转运行 .1、方案论证与对比1.1方案一在方案一中,采纳传统继电器的掌握方式,继电器的掌握是采纳硬件接线实现的,是利用继电器图 1-1 传统继电器掌握系统1.2方案二在方案二中,采纳三菱FX1N-24MR-00PLC为掌握系统核心,三菱FX1N-24MR-00PLC采纳储备规律,其掌握规律是以程序方式储备在内存中,要转变掌握规律
6、,只需转变程序即可,称软接线.三菱 FX1N-24MR-00PLC是由程序指令掌握半导体电路来实现掌握,速度快,微秒级,严格同步,无抖动 .除了三菱 FX1N-24MR-00PLC,只需要少量的元器件,方框图如图1-2用户掌握输入三菱FX1N-24MR-00PLC掌握量输出机械触点的串联或并联极延时继电器的滞后动作等组合形成掌握规律,只能完成既定的规律掌握. 继电器掌握规律是依靠触点的机械动作实现掌握,工作频率低,毫秒级,机械触点有抖动现象.需要大量的继电器等元器件 .方框图如图 1-1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.3方案对比与挑选图 1-2 PLC 掌握系统可编辑资料
7、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结PLC 相对于传统继电器掌握系统,有以下优点:掌握速度快由于 PLC 采纳的是半导体代替继电器,掌握速度为毫秒级,而且没有机械触点的抖动现象。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结掌握精度高由于继电器掌握系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时掌握,定时的精度不高,易于收环境的影响,不好调整等。PLC 使用半导体集成电路作为定时器,时钟脉冲有晶体振荡器产生,精度很高,调整时间很便利,环境变化影响很小.体积小,能耗低使用 PLC,可以省掉大量的时间继电器与中间继电器,所以,PLC 在体积是只有传统继电器掌握系统体积的 1/10 左右 .修理便利且爱护成本
8、低PLC 的故障率很低,出故障可以依据PLC 上的发光二极管或是编程器快速查明故障的缘由, 模块代替的方法可以快速排除故障.鉴于以上优点,我们才用了PLC 为核心的掌握系统.2、 掌握系统总体方案设计2.1 自动旋转检测掌握过程描述随着我国经济的飞速进展,自动旋转检测技术在人们的生活中的运用越来越广泛,应当于宾馆、酒店、银行、写字楼、医院、商店等.例如旋转门,感应旋转装置等等.检测技术的完善和进展推动了现代科学技术的进步.人们在自然科学的各个领域内从事的讨论工作,一般是利用已知的规律对观测、试验的结果进行概括、推理,从而对所讨论的对象取得定量的概念,并发觉他的规律性,然后上升到理论 .自动检测
9、技术是产品检验和质量掌握的重要手段.借助于检测工具对产品进行质量评判是人们特别熟识的,这是检测技术的重要领域.另外,随着新型检测技术的不断成熟和进展,它在大型设备安全经济运行和监测设备,通常在高温、高压、高速和大功率状态下运行,保证这些关键设备的 安全运行具有特别重要的意义.为此,通常设置故障检测系统以对温度、压力、流量、转速、振动和噪声等多种参数进行长期的动态监测,以遍准时发挥反常情形,加强故障防备,达到早期诊断的目的 .这样做可以防止严峻的突发情形,保证设备和人生安全,提高经济效益.随着运算机技术的进展,这类检测技术系统已经进展到故障自诊断系统.可以采纳运算机技术来处理监测信息,进行分 析
10、、判定,准时诊断出设备故障并自动报警或采纳相应的计策.2.2 自动旋转检测的掌握过程分析自动旋转检测掌握分为逐位检测和隔位检测.逐位检测,当电机启动并正转运行,检测传感器检测到相应位置置时,位置指示灯点亮,提示已检测到目标,然后,电机反转运行,进行反向的逐位旋转检测,直至将全部目标被检测后停止.当显现紧急情形时,按下停止按钮,整个旋转检测系可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结统停止,防止造成损害. 隔位检测,当被检测目标为隔位形式时,电机启动并正转运行,位置检测传感器隔位检测,相应指示灯点亮,提示已检测到目标.然后电机反转运行,反向隔位旋转检测.按下停止按钮,整个旋转检测系统停止.
11、52.3 掌握方法分析检测掌握系统有主控PLC 和红外传感器、光传感器、颜色传感器、电容式传感器、电感式传感器:分拣掌握系统由主控PLC 和舌簧式行程开关、电感式传感器、电容式传感器、继电器、阀岛等组成 .全程监视系统采纳HMI. 掌握系统供应电源的主要作用是把工频AC220V 转换为 DC24V , 给主控单元和 DP 从站供电 .系统的检测部分中采纳了红外传感器、光传感器、颜色传感器、电容式传感器、电感式传感器,通过RS422 将数据送至主控PLC 中.在该检测系统中,传感器限位开关是PLC 的输入信号掌握开关,通过它的掌握PLC 得到给定信号,从而操作电机运行,使得电磁阀通电,掌握汽缸伸
12、缩,继电器得电,最终让电机转动.在 PLC 系统设计时,第一应确定掌握方案,下一步工作就是PLC 工程设计选型 .工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据.因此,工程设计选型和估算时,应具体分析工艺过程的特点、掌握要求,明确掌握任务和范畴确定所需的操作,然后依据掌握要求,估算输入输出点数、所需储备器容量、确定PLC 的功能、外部设备特性等,最终挑选有较高性能价格比的PLC 和设计相应的掌握系统 .逐位自动旋转检测技术:K1 K6 为位置检测传感器,L1 L6 为位置指示灯 .电机启动并正转运行,当检测传感器检测到相应位置置时,位置指示灯点亮,计数循环3 次后自动停止 .电机反转运行,反向逐
13、位旋转检测,并循环运行下去.在任何时候按下停止按钮,整个系统停止运行.隔位自动旋转检测技术:电机启动并正转运行,位置检测传感器隔位检测,相应指示灯点亮,并循环运行下去 .电机反转运行,反向隔位旋转检测,计数循环3 次后自动停止 .在任何时候按下停止按钮,整个系统停止运行.3、系统硬件组成3.1 编程运算机本系统中为 11输入 /8输出,应选用 FX1N-24MT-001 ,自带 14点输入 /10点输出,它仍可以适用于多个基本组件间的连接,模拟掌握,定位掌握等特殊用途,即可满意本系统要求,又为以后的功能拓展留有余的。它有内置时钟,有更强的模拟量和高速计数器的处理才能.其结构图如 2-1所示 .
14、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-1 PLC 结构图LED 指示灯选用的是国产的BT系列的 BT112/X ,最大功耗仅 0.1W,最大工作电流 20mA ,正向电压小于等于 2.5V ,方向电压大于 5V ,属于红色发光二极管,全塑封结构,而且亮度适中,而红色更加惹眼,易于识别.3.2 继电器本设计应用电磁式电压继电器.本设计使用的是DY-31 电压继电器,其最大整定电压为220V , 电压整定范畴为 50-220V.电磁式电压继电器一般由铁心、线圈、衔铁、触点簧片等组成的.只要在线圈两端加上肯定的电压,线圈中就会流过肯定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的
15、作用下客服反悔弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合.当线圈断电后,电磁的吸力也随之消逝,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原先位置置,使动触点与原先的静触点(常闭触点)吸合.这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的.3.3 传感器本设计应用自感式电感式传感器IGC225. 其沟通额定频率为50HZ ,额定工作电压90V-250V , 它是由 LC 振荡器、开关电路及放大输出电路三大部分组成.直流额定工作电压10V-30V ,当外界的金属性导电物体接近这一磁场,并达到感应区时,在金属无题内产生涡流,从而导致振荡衰减停振. 振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理
16、并转换成开关信号,触发驱动掌握器件,从而达到非接触式之检测目的.4、系统软件组成4.1 I/O 安排本次设计共有11 个输入端, 8 个输出端,其中包括启动停止按钮,正/反转逐位按钮,正 /反隔位按钮,包括 6 个位置传感器输入端, 2 个接触器, 6 个指示灯输出端 .表 4-1 I/O 安排表可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结输入信号输出信号信号元件及作用PLC 输入口的址信号元件及作用PLC输出口的址启动 /停止带锁按钮X0正转接触器Y0正转逐位按钮X1反转接触器Y1正传隔位按钮反转逐位按钮反转隔位按钮X2 X3X4位置指示灯 L1位置指示灯 L2位置指示灯 L3Y2 Y3
17、Y4位置检测传感器 K1X5位置指示灯 L4Y5位置检测传感器 K2X6位置指示灯 L5Y6位置检测传感器 K3位置检测传感器 K4X7X10位置指示灯 L6Y7位置检测传感器 K5X11位置检测传感器 K6X124.2 系统接线图设计依据所选用的PLC 产品,明白其使用的性能.按随机供应的资料结合实际需求,同时考虑软件编程的情形进行外电路的设计,绘制电气掌握系统原理接线图.PLC 硬件接线原理图 4-2 所示 :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-+DC24VSDCOM0X0SB1X1COM1SB2X2COM2FRSB3COM3X3SB4KM1X4Y0K1X5KM2Y1K2X6
18、L1Y2K3L2X7Y3K4L3X10Y4K5X11L4Y5K6L5X12Y6L6COMY7图 4-2 PLC 硬件接线原理图本设计的 PLC 硬件分布如下: X0 接启动开关 ,X1 接正转逐位开关 ,X2 接正转隔位开关 ,X3 接反转逐位开关 ,X4 接反转隔位开关 ,X5X12 接传感器 ,X13 接停止开关 ,Y0 、 Y1 接继电器, Y2Y7 接LED 灯.4.3 掌握程序流程图设计可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结启动正转 =1?YN逐位 =1?NY逐位 =1?NY旋转一圈旋转二圈旋转三圈停止图 4-3 掌握程序流程图依据设计要求,把整个过程分为十步.M1 起始步
19、, M2 、M3 、M4 分别为正转的电阻启动、部分电阻启动、正转运行。6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结M5 、M6 、M7 分别为逆转的全电阻启动,部分电阻启动、逆运行。M8 为热继电器动作时,电动机停止运转 .6由 Y2 表示 L1 灯,Y3 表示 L2 灯,Y4 表示 L3 灯,Y5 表示 L4 灯, Y6 表示 L5 灯, Y7 表示 L6 灯.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5 调试与成效打开电源,按下起动按钮时,开机复位.输入逐位检测程序,主机向驱动器输入脉冲信号,直流电机正转,进行逐位检测,位置传感
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