2022年电气控制与PLC应用技术课程设计.pdf

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1、电气控制与 PLC应用技术课程设计班级电 1302-2 班学号姓名陈梦瑶精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 目录一电气控制二PLC编程设计三路抢答器1.设计背景2.设计目的3.三路抢答器概述4.工作原理5.系统 I/O 接口分配表0 接线图7.软件编程8.软件指令表仿真节日小彩灯1.设计概述2.工作原理3.系统 I/0 接口分配表O 接线图5.软件编程6.软件指令表仿真三心得体会精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - -

2、 - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 一、电气控制星-三角减压起动控制电路起动时，定子绕组先结成星形， 待转速上升到接近额定转速时，将定子绕组的联结方式由星形改结成三角形，使电动机进入全电压正常运行状态。电路的工作原理：按下起动按钮SB2 ，时间继电器 KT 、接触器 KM3 的线圈得电，接触器 KM3 的主触点闭合，将电动机绕组接成星形。随着KM3 得电吸合，KM1 的线圈得电并自锁，电动机绕组在星形联结下起动。待电动机转速接近额定转速时， KT延时完毕，其常闭延时触电动作，接触器KM

3、3 失电，其常闭触点复位， KM2 得电吸合，将电动机绕组接成三角形，电动机进入全电压运行状态。星-三角减压起动主电路星-三角减压起动控制电路该控制电路的特点如下：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 1）接触器 KM3 先吸合，KM1 后吸合， KM3 主触点在无负载情况下吸合，延长其触点的使用寿命。2）2) 互锁保护措施。 KM3 的常闭触点在电动机起动过程中锁住KM2 的线圈回路，只有在电动机起动完毕，并且KM3 的线圈失电后，

4、 KM2 才可能得电吸合；KM2 的常闭触点与 SB2串联，在电动机正常运行时，如果有人误按起动按钮 SB2 ，KM2 的常闭触点能防止接触器KM3 得电动作而造成电源短路，使电路工作更为可靠，同时也可防止接触器KM2 的主触点由于熔焊住或机械故障而没有断开时，可能出现的电源短路事故。3）3) 电动机绕组由星形联结向三角形联结自动转换后，随着KM3 失电， KT失电复位，节约电能，延长电器使用寿命,同时 KT常闭触点的复位为第二次起动做准备。二、PLC编程设计三人抢答器1、设计背景抢答器广泛应用于电视台、 商业机构及学校， 为竞赛增添了刺激性、 娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。四个参

5、赛台总体设计选用西S7-200PLC控制抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。抢答器，顾名思义就是用于比赛时， 跟对手比反应时间， 思维运转快慢的新型电器。随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加； 技术含量大提升；更加方便可靠。用PLC进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活，只要改变输入 PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。此任务的抢答器可根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据情况用灯光和声音现实其回答正确和错误。 四路智力抢答器有四个抢答按钮最先按下按钮有效，在此精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - -

6、 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 之后按下按钮无效， 伴有灯光和声音指示， 并开始计时答题时间。 计时时间到声音提示停止答题， 同时有警报响起。 主持人有开始和停止按钮， 及系统自带的复位按钮。2. 设计目的熟悉 PLC主机结构及编程环境；进一步熟悉编程器使用方法，掌握输入输出、定时器计数器、微分、保持继电器等常用指令的功能和编程方法；理解联锁、跳转、数据比较、数据位移、数据传送、数据转换、运算等指令的功能，掌握其使用方法；通过基本训练， 设计一个 PLC控制抢答器装置。 按控制要求选择 PLC机型和外

7、部设备， 设计 PLC外部电路的接线图。编写控制程序，并学习上机调试程序的方法。3.三路抢答器概述抢答器广泛应用于电视台、 商业机构及学校， 为竞赛增添了刺激性、 娱乐性，在一定程度上丰富了人们的业余生活。本文介绍一种数字式抢答器， 能使八个队同时参加抢答赛场中设有1个主持人参赛台总体设计选用西门子PLC 控制抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。抢答器，顾名思义就是用于比赛时， 跟对手比反应时间， 思维运转快慢的新型电器。随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加； 技术含量大大提升； 更加方便可靠。 目前形式多样、 功能完备的抢答器已广泛应用于电视台、商业

8、机构、学校及企事业单位它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性, 在一定程度上丰富了人们的业余生活。用 PLC进行知识竞赛抢答器设计， 其控制方便，灵活，只要改变输入 PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 可编程控制器（ PLC ）：所谓 PLC系统就是采用目前市场上各大工业控制厂家生产的可编程控制器， 根据要求选用不同的模块， 在此基础上设计程序以达到所设计的功能。这种形式目前在工业现场应用最

9、为广泛。PLC的可靠性：进口 PLC采用的 CPU都是生产厂家专门设计的工业级专用处理器，其余各元件也是直接向生产厂家购买的，经过严格挑选的工业级元件，另外它的电源模块也是集各大公司工业控制的经验而特别设计的，抗干扰性特别是抗电源干扰能力有很大提高， 即使在电源很差和变频调速的干扰下仍能正常工作。 PLC的可扩展性：要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的程序，而 PLC的编程相对比较简单，这样对于开发周期会缩短。PLC的可维护性： PLC本身有很强的自诊断功能， 一旦系统出现故障， 根据自诊断很容易诊断出故障元件，即使非专业人员也能维修， 如果故障由于程序设计不合理引起， 由于它提供完善

10、的调试工具， 要找出故障也较为简单。 操作：PLC的操作采用触摸式操作终端，人机界面，全屏显示，上面设计了很详尽的操作指南， 即使第一次使用， 也能根据提示利操作， 这就降低了对操作人员的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系统发生故障，画面自动切换到故障提示画面，提示故障原因和排除方法。甚至可以显示故障在机器上的位置，维修人员可以根据提示很快排除故障。4.三路抢答器工作原理这次设计的 PLC智能抢答器是适合四人抢答的四路抢答器。给竞赛主持人设置了 3 个控制按钮，用来控制开始、复位、停止计时，每当主持人发出开始抢答指令后， 那组选手最先按下抢答器按钮，则数码管就显示该组的编号，音响电路发出

11、声响提示信号以指示抢答成功，并对其后的抢答信号不在相应，选手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统开始下一轮抢答。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 5.系统 I/0 分配表输入端口输出端口抢答器 1指示灯 1抢答器 2指示灯 2抢答器 3指示灯 3启动指示灯 4停止6.I/O 接线图7.软件编程为出题人提出问题；为复位按钮；为提出问题提示。、分别为三个答题人的按钮；、分别为三个答题人的信号灯。精品资料 - - - 欢迎下载 - -

12、 - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 8.软件指令表9.PLC仿真精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 节日小彩灯

13、1.设计概述随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。各种装饰彩灯、 广告彩灯越来越多地出现在城市中。在大型晚会的现场， 彩灯精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 更是成为不可缺少的一道景观。 小型的彩灯多采用霓虹灯管做成各种各样和多种色彩的灯管，或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来达到效果。 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城

14、市建筑物已成为一种时尚。些灯的控制设备大多数用全硬件的数字电路实现，电路结构复杂、功能单一，这样一旦制作成品只能按固定的模式闪亮，不能根据不同场合、 不同时间段的需求来调节亮灯时间、模式、 闪烁频率等动态参数。本文介绍PLC在彩灯控制中的应用，灯的亮灭、闪烁时间及流动方向的控制均通过PLC来达到控制要求。在彩灯的应用中， 装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样， 但就其工作模式，可分为三种主要类型： 长明灯、流水灯及变幻灯。 长明灯的特点是只要灯投入工作，负载即长期接通， 一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态切换过程， 因此可用开关直接控制， 不需经过 PLC控制。流水灯负载变化频率高

15、，变换速度快，使人有眼花缭乱之感，分为多灯流动、单灯流动等情形。变幻灯则包括字形变化、 色彩变化、 位置变化等， 其主要特点是在整个工作过程中周期性地花样变化，但频率不高。流水灯及变幻灯均适宜采用PLC控制。2.工作原理开始起动运行，不停闪烁，然后按下则对应 亮，按下复位按钮，所有灯均灭。O 地址分配表输入信号输出信号按钮 SB0灯 0按钮 SB1灯 1精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 按钮 SB2灯 2按钮 SB3灯 3复位

16、SB40 接线图5.软件编程精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 6.软件指令表仿真精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共

17、 15 页 - - - - - - - - - - 三心得体会失败总是难免的，调试程序也不是一次两次就可以成功的。重要的如何在失败与错误中有所反思和总结，只有在失败中才能真正体会到成功的不易。在此次课程设计的过程中遇到了各种各样的问题。从硬件接线、 设备运行模式到软件编程和程序调试都有不同的问题出现。我们利用现有的资源，向老师请教，向同学询问， 包括上网查询资料等， 这些大大帮助了我们， 是我们少走了很多弯路。这次电器与 PLC控制技术的课程设计给我最大的感受就是，这门课程的综合分析实践性非常强， 应用的范围也非常广泛。 与其他课程不同的是这门课程理论性不是很强， 主要强调的是逻辑思维能力以及

18、动手操作实践能力。只有亲自动手实践了才能对课程中的知识有更加深入的理解。所谓眼过千遍， 不如手过一遍就是这个道理。 还有一点我想在此强调一下： 团队合作在这次课程设计中间发挥了极大的作用，通过团队的合作我们可以互相学习弥补各自的缺陷，可以借鉴他人优秀的想法和构思启发自己。团队的协作可以解决不同人的问题，以加深对理论的学习。同样团队中间的竞争意识也激发了大家的潜能，发挥自身最大优势，争取有所创新，调高了个人综合实力。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 15 页 - - - - - - - - - -