電氣控制與PLC應用技術課程設計

1、電氣控制與PLC應用技術課程設計班 級 電1302-2班 學 號 20132792 姓 名 陳夢瑤 目錄1 電氣控制2 PLC編程設計 三路搶答器 1.設計背景 2.設計目的 3.三路搶答器概述 4.工作原理 5.系統(tǒng)I/O接口分配表 6.I/0接線圖 7.軟件編程 8.軟件指令表 9.PLC仿真 節(jié)日小彩燈 1.設計概述 2.工作原理 3.系統(tǒng)I/0接口分配表 4.I/O接線圖 5.軟件編程 6.軟件指令表 7.PLC仿真3 心得體會一、電氣控制星-三角減壓起動控制電路 起動時，定子繞組先結成星形，待轉速上升到接近額定轉速時，將定子繞組的聯(lián)結方式由星形改結成三角形，使電動機進入全電壓正常運行

2、狀態(tài)。 電路的工作原理：按下起動按鈕SB2，時間繼電器KT、接觸器KM3的線圈得電，接觸器KM3的主觸點閉合，將電動機繞組接成星形。隨著KM3得電吸合，KM1的線圈得電并自鎖，電動機繞組在星形聯(lián)結下起動。待電動機轉速接近額定轉速時，KT延時完畢，其常閉延時觸電動作，接觸器KM3失電，其常閉觸點復位，KM2得電吸合，將電動機繞組接成三角形，電動機進入全電壓運行狀態(tài)。星-三角減壓起動主電路星-三角減壓起動控制電路該控制電路的特點如下：1） 接觸器KM3先吸合，KM1后吸合， KM3 主觸點在無負載情況下吸合，延長其觸點的使用壽命。2) 互鎖保護措施。KM3的常閉觸點在電動機起動過程中鎖住KM2的線

3、圈回路，只有在電動機起動完畢，并且KM3的線圈失電后，KM2才可能得電吸合；KM2的常閉觸點與SB2串聯(lián)，在電動機正常運行時，如果有人誤按起動按鈕SB2，KM2的常閉觸點能防止接觸器KM3得電動作而造成電源短路，使電路工作更為可靠，同時也可防止接觸器KM2的主觸點由于熔焊住或機械故障而沒有斷開時，可能出現(xiàn)的電源短路事故。3) 電動機繞組由星形聯(lián)結向三角形聯(lián)結自動轉換后，隨著KM3失電，KT失電復位，節(jié)約電能，延長電器使用壽命,同時KT常閉觸點的復位為第二次起動做準備。2、 PLC編程設計三人搶答器1、 設計背景 搶答器廣泛應用于電視臺、商業(yè)機構及學校，為競賽增添了刺激性、娛樂性，在一定程度上豐

4、富了人們的業(yè)余生活。四個參賽臺總體設計選用西S7-200PLC控制搶答操作方便，在很多的場所都可以使用，并且給人的視覺效果非常好。搶答器，顧名思義就是用于比賽時，跟對手比反應時間，思維運轉快慢的新型電器。隨著社會科技技術的不斷發(fā)展，他的應用場合也隨之增加；技術含量大提升；更加方便可靠。用PLC進行知識競賽搶答器設計，其控制方便，靈活，只要改變輸入PLC的控制程序，便可改變競賽搶答器的搶答方案。此任務的搶答器可根據(jù)應答者搶答情況自動設定答題時間，并根據(jù)情況用燈光和聲音現(xiàn)實其回答正確和錯誤。四路智力搶答器有四個搶答按鈕最先按下按鈕有效，在此之后按下按鈕無效，伴有燈光和聲音指示，并開始計時答題時間。

5、計時時間到聲音提示停止答題，同時有警報響起。主持人有開始和停止按鈕，及系統(tǒng)自帶的復位按鈕。2. 設計目的熟悉PLC主機結構及編程環(huán)境；進一步熟悉編程器使用方法，掌握輸入輸出、定時器計數(shù)器、微分、保持繼電器等常用指令的功能和編程方法；理解聯(lián)鎖、跳轉、數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)位移、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉換、運算等指令的功能，掌握其使用方法；通過基本訓練，設計一個PLC控制搶答器裝置。按控制要求選擇PLC機型和外部設備，設計PLC外部電路的接線圖。編寫控制程序，并學習上機調(diào)試程序的方法。3.三路搶答器概述 搶答器廣泛應用于電視臺、商業(yè)機構及學校，為競賽增添了刺激性、娛樂性，在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。本文介紹

6、一種數(shù)字式搶答器，能使八個隊同時參加搶答賽場中設有1個主持人參賽臺總體設計選用西門子PLC控制搶答操作方便，在很多的場所都可以使用，并且給人的視覺效果非常好。 搶答器，顧名思義就是用于比賽時，跟對手比反應時間，思維運轉快慢的新型電器。隨著社會科技技術的不斷發(fā)展，他的應用場合也隨之增加；技術含量大大提升；更加方便可靠。目前形式多樣、功能完備的搶答器已廣泛應用于電視臺、商業(yè)機構、學校及企事業(yè)單位它為各種競賽增添了刺激性、娛樂性, 在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。用PLC進行知識競賽搶答器設計，其控制方便，靈活，只要改變輸入PLC的控制程序，便可改變競賽搶答器的搶答方案。 可編程控制器（PLC）：

7、所謂PLC系統(tǒng)就是采用目前市場上各大工業(yè)控制廠家生產(chǎn)的可編程控制器，根據(jù)要求選用不同的模塊，在此基礎上設計程序以達到所設計的功能。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場應用最為廣泛。 PLC的可靠性：進口PLC采用的CPU都是生產(chǎn)廠家專門設計的工業(yè)級專用處理器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠家購買的，經(jīng)過嚴格挑選的工業(yè)級元件，另外它的電源模塊也是集各大公司工業(yè)控制的經(jīng)驗而特別設計的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力有很大提高，即使在電源很差和變頻調(diào)速的干擾下仍能正常工作。PLC的可擴展性：要增加一個功能只要增加相應的模塊和修正對應的程序，而PLC的編程相對比較簡單，這樣對于開發(fā)周期會縮短。 PLC的可維護性：PLC本

8、身有很強的自診斷功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專業(yè)人員也能維修，如果故障由于程序設計不合理引起，由于它提供完善的調(diào)試工具，要找出故障也較為簡單。操作：PLC的操作采用觸摸式操作終端，人機界面，全屏顯示，上面設計了很詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據(jù)提示利操作，這就降低了對操作人員的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，畫面自動切換到故障提示畫面，提示故障原因和排除方法。甚至可以顯示故障在機器上的位置，維修人員可以根據(jù)提示很快排除故障。4. 三路搶答器工作原理 這次設計的PLC智能搶答器是適合四人搶答的四路搶答器。給競賽主持人設置了3個控制按鈕

9、，用來控制開始、復位、停止計時，每當主持人發(fā)出開始搶答指令后，那組選手最先按下?lián)尨鹌靼粹o，則數(shù)碼管就顯示該組的編號，音響電路發(fā)出聲響提示信號以指示搶答成功，并對其后的搶答信號不在相應，選手答題完畢后，由主持人按下復位按鈕，系統(tǒng)開始下一輪搶答。 5. 系統(tǒng)I/0分配表 輸入端口輸出端口搶答器1I0.1指示燈1Q0.1搶答器2I0.2指示燈2Q0.2搶答器3I0.3指示燈3Q0.3啟動I1.0指示燈4Q1.0停止I1.16. I/O接線圖7. 軟件編程I1.0為出題人提出問題；I1.1為復位按鈕；Q1.0為提出問題提示。I0.1、I0.2、I0.3分別為三個答題人的按鈕；Q0.1、Q0.2、Q0.

10、3分別為三個答題人的信號燈。8. 軟件指令表9. PLC仿真節(jié)日小彩燈1.設計概述 隨著人們生活環(huán)境的不斷改善和美化，在許多場合可以看到彩色霓虹燈。各種裝飾彩燈、廣告彩燈越來越多地出現(xiàn)在城市中。在大型晚會的現(xiàn)場，彩燈更是成為不可缺少的一道景觀。小型的彩燈多采用霓虹燈管做成各種各樣和多種色彩的燈管，或是以日光燈、白熾燈作為光源，另配大型廣告語、宣傳畫來達到效果。LED彩燈由于其豐富的燈光色彩，低廉的造價以及控制簡單等特點而得到了廣泛的應用，用彩燈來裝飾街道和城市建筑物已成為一種時尚。些燈的控制設備大多數(shù)用全硬件的數(shù)字電路實現(xiàn)，電路結構復雜、功能單一，這樣一旦制作成品只能按固定的模式閃亮，不能根據(jù)

11、不同場合、不同時間段的需求來調(diào)節(jié)亮燈時間、模式、閃爍頻率等動態(tài)參數(shù)。本文介紹PLC在彩燈控制中的應用，燈的亮滅、閃爍時間及流動方向的控制均通過PLC來達到控制要求。在彩燈的應用中，裝飾燈、廣告燈、布景燈的變化多種多樣，但就其工作模式，可分為三種主要類型：長明燈、流水燈及變幻燈。長明燈的特點是只要燈投入工作，負載即長期接通，一般在彩燈中用以照明或襯托底色，沒有頻繁的動態(tài)切換過程，因此可用開關直接控制，不需經(jīng)過PLC控制。流水燈負載變化頻率高，變換速度快，使人有眼花繚亂之感，分為多燈流動、單燈流動等情形。變幻燈則包括字形變化、色彩變化、位置變化等，其主要特點是在整個工作過程中周期性地花樣變化，但頻

12、率不高。流水燈及變幻燈均適宜采用PLC控制。2. 工作原理 開始起動運行，Q0.3不停閃爍，然后按下I0.0I0.2則對應Q0.1Q0.2亮，按下I0.4復位按鈕，所有燈均滅。3.I/O地址分配表輸入信號輸出信號按鈕SB0I0.0燈0Q0.0按鈕SB1I0.1燈1Q0.1按鈕SB2I0.2燈2Q0.2按鈕SB3I0.3燈3Q0.3復位SB4I0.44.I/0接線圖5.軟件編程6. 軟件指令表7.PLC仿真三心得體會 失敗總是難免的，調(diào)試程序也不是一次兩次就可以成功的。重要的如何在失敗與錯誤中有所反思和總結，只有在失敗中才能真正體會到成功的不易。在此次課程設計的過程中遇到了各種各樣的問題。從硬件接線、設備運行模式到軟件編程和程序調(diào)試都有不同的問題出現(xiàn)。我們利用現(xiàn)有的資源，向老師請教，向同學詢問，包括上網(wǎng)查詢資料等，這些大大幫助了我們，是我們少走了很多彎路。這次電器與PLC控制技術的課程設計給我最大的感受就是，這門課程的綜合分析實踐性非常強，應用的范圍也非常廣泛。與其他課程不同的是這門課程理論性不是很強，主要強調(diào)的是邏輯思維能力以及動手操作實踐能力