10號題目PLC三相電熱器控制系統(tǒng)課程設(shè)計

1、10號題目PLC三相電熱器控制系統(tǒng)課程設(shè)計 目錄 第1章 三相電熱器控制工藝分析 . 1電熱器的開展 . 1 1.2 硬件選擇 . 1 1.3 PLC接線圖 . 2 1.4 系統(tǒng)變量定義及分配表 . 2 1.5 系統(tǒng)接線圖設(shè)計 . 3 第2章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 . 4 2.1 控制程序流程圖設(shè)計 . 4控制程序設(shè)計思路 . 5 第3章 PLC監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計 . 7 3.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊 . 7 3.2 上位監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 . 7 第4章 PLC梯形圖 . 9 第5章 課程設(shè)計心得 . 10 參考文獻 . 11 附錄 . 12 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計 第1章 三相電熱器控制工藝

2、分析電熱器的開展 電加熱是將電能轉(zhuǎn)換為熱能的過程。自從發(fā)現(xiàn)電源通過導(dǎo)線可以發(fā)生熱效應(yīng)之后，世界上就許多創(chuàng)造家從事于各種電熱電器的研究與制造。電熱的開展及普及應(yīng)用也與其它行業(yè)一樣，遵循著這樣一個規(guī)律：從先進的國家逐步推廣到世界各國；從城市逐步開展到農(nóng)村；由集體使用開展到家庭、再到個人；產(chǎn)品由低檔開展到高檔。十九世紀(jì)處于萌芽階段的電熱電器大都是拙劣的，最早出現(xiàn)是用于生活的電熱電器，1893年電慰斗的雛型首在美國出現(xiàn)并使用，接著到1909年出現(xiàn)電灶的使用，那是在爐灶中放置電加熱器，也就是說加熱從柴禾轉(zhuǎn)移到電氣，即從電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋５钦嬲姛犭娖鞴I(yè)的急速開展，卻是在用作電熱元件的鎳鉻合金的創(chuàng)造之后

3、。1910年美國首先研制成功用鎳鉻合金電熱絲制作的電慰斗，這就從根本上改善了電慰斗結(jié)構(gòu)，使用慰斗迅速得到普及。到1925年在日本出現(xiàn)在鍋中安裝電熱元件的產(chǎn)品，成為現(xiàn)代電飯鍋的原形。在這階段工業(yè)上也出現(xiàn)實驗室用電爐，熔膠爐、暖氣器等電熱產(chǎn)品。1910年至1925年是電熱電器歷史上的大開展階段，在家庭和工業(yè)方面，電熱電器各種品種的出現(xiàn)和普及應(yīng)用都得到了急速的開展，而尤以家庭方面為甚。所以鎳鉻合金的創(chuàng)造是奠定了電熱電器工業(yè)開展的根底。 電加熱器是一種消耗電能轉(zhuǎn)換為熱能，來對需加熱物料進行加熱。在工作中低溫流體介質(zhì)通過管道在壓力作用下進入其輸入口，沿著電加熱容器內(nèi)部特定換熱流道，運用流體熱力學(xué)原理設(shè)計

4、的路徑，帶走電熱元件工作中所產(chǎn)生的高溫?zé)崮芰?，使被加熱介質(zhì)溫度升高，電加熱器出口得到工藝要求的高溫介質(zhì)。電加熱器內(nèi)部控制系統(tǒng)依據(jù)輸出口的溫度傳感器信號自動調(diào)節(jié)電加熱器輸出功率，使輸出口的介質(zhì)溫度均勻；當(dāng)發(fā)熱元件超溫時，發(fā)熱元件的獨立的過熱保護裝置立即切斷加熱電源，防止加熱物料超溫引起結(jié)焦、變質(zhì)、碳化，嚴(yán)重時導(dǎo)致發(fā)熱元件燒壞，有效延長電加熱器使用壽命。三相電的最大用途是驅(qū)動電熱器。 1.2 硬件選擇 PLC根本組成包括中央處理器CPU 、存儲器、輸入/輸出接口縮寫為I/O，包括輸入接口、輸出接口、擴展接口等、外部設(shè)備編程器及電源模塊組成。PLC內(nèi)部各組成單元之間通過電源總線、控制總線、地址總線和

5、數(shù)據(jù)總線連接，外部那么根據(jù)實際控制對象配置相應(yīng)設(shè)備與控制裝置構(gòu)成PLC控制系統(tǒng)。 1 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計 1.3 PLC接線圖 1.4 系統(tǒng)變量定義及分配表 2 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計 1.5 系統(tǒng)接線圖設(shè)計 3 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計 第2章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計 2.1 控制程序流程圖設(shè)計 圖 2-1三相電熱器控制流程圖 4 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計控制程序設(shè)計思路 1.控制電路如下列圖所示： 5 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計 2COS切在1的位置。 (1) 按住PB5，風(fēng)扇運轉(zhuǎn)MCl、PLl動作，電熱器導(dǎo)電MC2、PL2動作，PL4熄滅。 (2) 放開PB5，風(fēng)扇停止運轉(zhuǎn)，電熱器斷電PL4動作

6、。 (3) 此時按PBl、PB2、PB4均無作用。 3COS切在2的位置。 (1) 按PBl，風(fēng)扇運轉(zhuǎn)MCl、PLl閃爍，PL4熄滅。5秒后PLl閃爍5次，PLl亮，此時方可按PB2，電熱器導(dǎo)電MC2、PL2動作。 (2) 按PB4時電熱器斷電，15秒后PLl閃爍15次，風(fēng)扇停止運轉(zhuǎn)，PL4亮。 (3) 此時按PB5沒有作用。 4熱繼電器(THRY)動作時，風(fēng)扇停止運轉(zhuǎn)，電熱器斷電，PL4亮，BZ響，PL3閃爍 ON05s，OFF05s 5熱繼電器先復(fù)位，警報同前BZ響、PL3閃爍，按PB3，Bz停響，PL3熄滅。 6先按PB3時，Bz停響，PL3亮；熱繼電器復(fù)位，PL3熄滅。 6 PLC控制

7、系統(tǒng)課程設(shè)計 第3章 PLC監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計 3.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊 上位機是指：人可以直接發(fā)出操控命令的計算機，一般是PC，屏幕上顯示各種信號變化液壓，水位，溫度等。下位機是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的計算機，一般是PLC/單位機之類的。上位機發(fā)出的命令首先給下位機，下位機再根據(jù)此命令解釋成相應(yīng)時序信號直接控制相應(yīng)設(shè)備。下位機不時讀取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)一般模擬量，轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號反應(yīng)給上位機。簡言之如此，真實情況千差萬別不離其宗。上下危機都需要編程，都有專門的開發(fā)系統(tǒng)。 在概念上，控制者和提供效勞這都是上位機，被控制者和被效勞者是下位機，也可以理解為主機和從機的關(guān)系，但上位機和下位機是可以轉(zhuǎn)

8、換的，兩者如何通訊，一般取決于下位機。TCP/IP一般是支持的。但是下位機一般具有更可靠的獨有通訊協(xié)議，購置下位機時，會帶一大堆手冊光盤，告訴你如何使用特有協(xié)議通訊。里面會舉大量例子。一般對編程人員而言一看也就那么回事，使用一些新的API罷了。多語言支持功能模塊，一般同時支持?jǐn)?shù)種高級語言為上位機編程。 通常上位機和下位機同學(xué)可以采用不同的通訊協(xié)議，可以有RS232的串口通訊或者采用RS485串行通訊，黨用計算機和PLC通訊的時候不但可以采用傳統(tǒng)的D形式的串行通訊，還可以采用更適合工業(yè)控制的雙線的PROFIBUS-DP通訊，采用封裝好的程序開發(fā)工具就可以實現(xiàn)PLC和上位機的通訊。當(dāng)然可以自己編寫

9、驅(qū)動類的接口協(xié)議控制上位機和下位機的通訊。 3.2 上位監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 在使用工控軟件中，我們經(jīng)常提到組態(tài)一詞，組態(tài)英文是“Configuration，其意義究竟是什么呢？簡單的講，組態(tài)就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法，完成工程中莫伊具體任務(wù)的過程。 與硬件聲場相比照照，組態(tài)與組裝類似。如要組裝一臺電腦，試想提供了各種那個型號的主板、機箱、電源、CPU、顯示器、硬盤、光驅(qū)等，我們的工作就是用這些部件拼湊成自己需要的電腦。當(dāng)然軟件中的組態(tài)要比硬件的組裝有更大的發(fā)揮空間，也因為它一般要比應(yīng)將中的“部件更多，而且每個“部件都很靈活，因為軟部件都有內(nèi)部屬性，通過改變屬性可以改變其規(guī)格如大小、形狀、顏

10、色等。 在組態(tài)概念出現(xiàn)之前，要實現(xiàn)某一任務(wù)，都是通過編寫程序如使用BASIC,C,FORTRAN等來實現(xiàn)的。編寫程序不但工作量大、周期長，而且容易犯錯誤，不能保證工期。組態(tài)軟件的出現(xiàn)，解決了這個問題。對于過去需要幾個月的工作，通過組態(tài)幾天就可以完成。 組態(tài)軟件是有專業(yè)性的。一種組態(tài)軟件只能適合某種領(lǐng)域的應(yīng)用。組態(tài)的概念最早出現(xiàn)在工業(yè)計算機控制中。如DCS集散控制系統(tǒng)組態(tài)，PLC可編程控制器梯形圖組態(tài)。 7 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計 人機界面生成軟件就叫工控組態(tài)軟件。其實在其他行業(yè)也有組態(tài)的概念，人們只是不這么叫而已。如AutoCAD，Photoshop，辦公軟件PowerPoint都存在相似的操

11、作，即用軟件提供的工具來形成自己的作品，并以數(shù)據(jù)萬惡間保存作品，而不是執(zhí)行程序。組態(tài)形成的數(shù)據(jù)只有其制造工具或其他專用工具才能識別。但是不同之處在于，工業(yè)控制中形成的組態(tài)結(jié)果是用在使用監(jiān)控的。組態(tài)工具的解釋引擎，要根據(jù)這些組態(tài)結(jié)果實時運行。從外表上看，組態(tài)工具的運行程序就是執(zhí)行自己特定的任務(wù)。 8 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計 第4章 PLC梯形圖 9 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計 第5章 課程設(shè)計心得 經(jīng)過兩周的課程設(shè)計，我親身體會到做PLC程序設(shè)計的艱辛和努力，在設(shè)計過程中，我遇到了不少困難，也有許多從未遇到的難題，但是我堅持并努力的克服了，在尋求答案的過程中我學(xué)習(xí)到了更多知識，這都是我在這次課程設(shè)計

12、中學(xué)習(xí)到的珍貴經(jīng)驗，相信在以后的學(xué)習(xí)生活中。我會繼續(xù)運用好這種精神，讓學(xué)習(xí)和工作變得更加有樂趣也更加積極向上的學(xué)習(xí)新知識。 設(shè)計的過程本身就是收集知識尋找答案的過程，這個過程中可能有時一籌莫展，有時無從下手，但是一旦找到了靈感，找到了方法，其實事情本來很簡單，只是以前從來沒想到而已，所以，字啊以后的學(xué)習(xí)和工作中，是這場是換一種方式，用嶄新的思維重尋思考下，或許就有了更大的收獲。 最后還要感謝給予我無私幫助的老師們，在實驗過程中不厭其煩的幫我解決遇到的各種問題、各種困難，使我對PLC的知識從理論應(yīng)用到實際，獲益匪淺，衷心感謝老師們，您們辛苦了！ 10 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計 參考文獻 1 張偉林

13、.電氣控制與PLC應(yīng)用M.北京:人民郵電出版社,2006. 2 周美蘭.PLC電氣控制與組態(tài)設(shè)計M.北京:科學(xué)出版社,2003. 3 洪志育.例說PLCM.北京:人民郵電出版社,2006. 4 呂衛(wèi)陽.PLC工程應(yīng)用實例分析M.北京:中國電力出版社,2007. 5 連建華.PLC應(yīng)用技術(shù)M.北京:國防工業(yè)出版社,2021. 6 李輝.S7-200PLC編程原理與工程實訓(xùn)M.北京:航空航天大學(xué)出版社,2021. 7 吳中俊,黃永紅.可編程序控制器原理及應(yīng)用M.北京:機械工業(yè)出版社,2005. 8 王永華.現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)M.北京:航空航天大學(xué)出版社,2003. 11 PLC控制系統(tǒng)課

14、程設(shè)計 附錄 0 LDI X006 1 ANI X000 2 OUT M5 3 AND X005 4 OUT M102 5 AND M5 6 OUT M101 7 LD X001 8 OR Y001 9 ANI X006 10 AND X000 11 OUT M103 12 LD M103 13 ANI M5 14 ANI T2 15 OR M101 16 OUT Y001 17 LD M103 18 ANI Y002 19 OUT T1 K50 22 OUT M100 23 LD T1 24 OR M2 25 AND M103 26 OUT M2 27 LD M103 28 AND M2 2

15、9 OUT M104 30 LD Y002 31 OR X002 32 ANI M5 33 ANI M1 34 AND M104 35 OR M102 36 OUT Y002 37 LD X004 38 OR M1 39 AND M104 40 OUT M105 41 LD M105 42 OUT T2 K105 45 OUT M1 46 LD M3 47 AND M4 48 OR X006 49 OUT M3 50 LDI M3 51 OR M4 52 ANI X003 53 OUT M4 54 LD M3 55 AND M4 56 LDI M2 57 AND M100 58 ORB 59 OR M1 12 60 OUT M106 61 LD M106 62 ANI T4 63 OUT T3 K5 66 OU