風機監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！1第1章..............................................................................................................6.................................................................................................................6第2章.........................................................................................................8...................................................9...................................................................................9第3章......................................................................................................12第4章第5章第6章參考文獻12遼寧工程技術(shù)大學(xué)課程設(shè)計（論文）說明書課程名稱：機電拖動與控制院（系）：機械工程學(xué)院班級：礦山機電12-1名：學(xué)號：起止時間：2015年6月15日--6月26日指導(dǎo)教師：23礦山機電風機監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計2015年6月26日34二、設(shè)計任務(wù)：用PLC設(shè)計一個對三臺通風機選擇運轉(zhuǎn)裝置進行監(jiān)視的系統(tǒng)。如果三臺風機中有兩臺在工作，信號燈就持續(xù)發(fā)亮；如果只有一臺風機工作，信號燈就以0.5Hz2Hz運行，信號燈就熄滅。6月15日至6月17日，完成總體設(shè)計思路和方案的確定，6月18日至6月23日，完成通風監(jiān)測系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計，6月23日至6月25日，完成設(shè)計說明書的編寫。時間：2015年6月15日45第1章引言1.1控制電路的設(shè)計方法以及繼電器—接觸器控制電路的PLC中繼電器—接觸器控制和PLC控制的基本原理、設(shè)計方法及兩者的關(guān)系。掌握常用電器元件的選擇方法。具備一定的控制電路的分析能力與設(shè)計能力電氣控制系統(tǒng)是由各種低壓電器和PLC控制器按一定要求組成的控制系PLC的結(jié)構(gòu)原理、準與規(guī)范的能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。1.2PLC的由來及定義在PLC統(tǒng)有著十分明顯的缺點：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度慢、適應(yīng)性差，尤其當生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時，就必須重新設(shè)計、重新安裝，造成時間和資金的嚴重浪費。為了改變這一現(xiàn)狀，1968年美國最大的汽車制造商通用汽車占有優(yōu)勢，提出要研制一種新型的工業(yè)控制裝置來取代繼電器控制裝置，為此，特擬定了十項公開招標的技術(shù)要求，即：5）可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機，8）輸出為交流115V，2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥，9）擴展時，原有系統(tǒng)只需做很小的改動10）用戶程序存儲器容量至少可以擴展到4KB。根據(jù)招標要求，1969年美國數(shù)56型），并在通用汽車公司自動裝配線上試用，獲得了成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制新時期。從此，可編程控制器這一新的控制技術(shù)迅速發(fā)展起來，而且，在工業(yè)發(fā)達國家發(fā)展很快。PLC的定義：在PLC的發(fā)展過程中，美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）經(jīng)過4年的調(diào)查，于1980年把這種新型的控制器正式命名為可編程序控制器（ProgrammableController），英文縮寫為PC，并作如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字計數(shù)、計時和算術(shù)運算功能，用來對各種機械或生產(chǎn)過程進行控制?！眹H電工委員會（IEC）曾于1982年11月頒布了可編程序控制器標準的草案第一稿，1985年1月又發(fā)表了草案第二稿，1987年2月頒布了草案第三稿。該草部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)、和算術(shù)運算等操作的指令。并通及其有關(guān)外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計?！倍x強調(diào)了PLC泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這是區(qū)別于一般微機控制系統(tǒng)的一個重要特征。1.3PLC的發(fā)展歷程1968年，美國通用汽車公司（GM）根據(jù)市場形勢與生產(chǎn)發(fā)展的需要，提出了“多品種、小批量、不斷翻新汽車品牌型號”的戰(zhàn)略。要實現(xiàn)這個戰(zhàn)略決策，著生產(chǎn)品種的改變，靈活方便地改變控制方案以滿足對控制的不同要求。1969GM的功能要求，研制出了這種新的工業(yè)控制裝置，并在GM公司的一條汽車自動化生產(chǎn)線上首次運行取得成功。根據(jù)67LogicController），簡稱PLC。從1968年到現(xiàn)在，PLC經(jīng)歷了四次換代：第一代PLC大多用一位機開發(fā)，PLC產(chǎn)品中換成了8位微處理產(chǎn)品開始系列化。第三代PLC產(chǎn)品隨著高性能微處理器及位片式CPU在PLC的處理速度大大提高，從而促使它向多功能及聯(lián)網(wǎng)通信方向發(fā)展。第四代PLC產(chǎn)品不僅全面使用16位高性能微處理器，高性能位片式微處理器，RISC（Reducedinstructionsetcomputer）精簡指令系統(tǒng)CPU等高級CPU，而且在一臺PLC中配置多個處理器，進行多通道處PLC產(chǎn)品成為具有邏輯控制功能、過程控制功能、運動控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的真PLC組成的PLC網(wǎng)絡(luò)也得到飛速發(fā)展。PLC與PLCPLC組成的多級分布式PLC網(wǎng)絡(luò)成為CIMS（computer-integratedmanufacturingsystem）系統(tǒng)不可或PLC動化的三大支柱之一。1.4PLC的特點可編程邏輯控制器（PLC）具有以下鮮明的特點。一、系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴展容易，以開關(guān)量控制為其特長；也能進行連續(xù)過程的PID回路控制；并能與上位機構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng)，如DDC和DCS等，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動化。78二、使用方便，編程簡單，采用簡明的梯形圖、邏輯圖或語句表等編程語言，而改變控制方案而不拆動硬件。三、能適應(yīng)各種惡劣的運行環(huán)境，抗干擾能力強，可靠性強，遠高于其他各種機型。第2章2.1控制要求（1）用PLC設(shè)計一個對三臺通風機選擇運轉(zhuǎn)裝置進行監(jiān)視的系統(tǒng)。（2）有兩臺風機運行，指示燈常亮。一臺風機運行，指示燈以0.5HZ頻率閃爍，沒有風機運行，指示燈以2hz頻率閃爍。（3）風機M1M2M3要求有啟動和停止。（4）風機M1M2M3要求有點動功能。2.2任務(wù)分析a.風機M1M2M3要求有啟動和停止，風機M1M2M3要求有點動功能。b.兩臺風機運行，指示燈常亮。一臺風機運行，指示燈以0.5HZ頻率閃爍，沒有風機運行，指示燈以2hz頻率閃爍。892.3方案確定（包括控制規(guī)則、操作方法和設(shè)計思想）1)風的反饋信號采用風機接觸器上常開觸頭，當風機運轉(zhuǎn)接觸器吸合，就反饋信號反饋到PLC2）風機的啟動采用常開觸頭按鈕3）風機的停止采用常閉觸頭4）風機既要有點動，又要有連續(xù)運轉(zhuǎn)之后停止功能，可以采用選擇開關(guān)進行點動擇和連續(xù)運轉(zhuǎn)。5）兩臺風機運行，指示燈常亮。一臺風機運行，指示燈以0.5HZ頻率閃爍，沒有風機運行，指示燈以2hz頻率閃爍。經(jīng)過計算得知指示燈以0.5hz頻率閃爍時，它周期是2S，我們采用fx1n系列plc中的系統(tǒng)定時器T201(k25)T202(K25)進過兩個定時器組合即可實現(xiàn)燈以0.5HZ頻率閃爍。同理我們通過T203（k100）T204（K100）實現(xiàn)燈以2HZ頻率閃爍。2.4輸入輸出點數(shù)的確定及PLC選型1）輸入點數(shù)風機的啟動停止按鈕需要6個三臺風機的運轉(zhuǎn)反饋信號是3輸入。自動運轉(zhuǎn)與連續(xù)運轉(zhuǎn)選擇開關(guān)是1總共有10入。2）輸出點數(shù)三臺風機運轉(zhuǎn)接觸器的線圈是3個輸出，還有1指示燈輸出共需要4輸出。根據(jù)輸入、輸出點數(shù)選用FX2N-32MR-UA1/UL9第3章3.1電動機的選型根據(jù)控制的要求，選用一下經(jīng)濟、使用、簡單的電機。如下表所示：1113.2按鈕的選擇按照控制的要求，該控制系統(tǒng)中需要7個控制按鈕——3個動斷，6個動合LA18系列按鈕開關(guān)(用于交流380V及直流至220V的磁力起動器、接觸器、繼電器及其它電氣線路中作遙遠控制之用)3.3熔斷器的選擇選用要求：在電氣設(shè)備正常運行是，熔斷器不應(yīng)熔斷，在出現(xiàn)短路是，應(yīng)立即熔斷；在電流發(fā)生正常變動（電動機啟動）時，熔斷器不應(yīng)熔斷；在用電設(shè)備持續(xù)過載時，應(yīng)延時熔斷。電動機M1單獨運行時電流為13.2A，電動機M2單獨運行時電路流過的電流約為15.7A,電動機M3單獨運行時電路流過的電流約為8AM1、M2、M3選用熔斷器為熔斷體的額定電流為10A/16A。3.4接觸器的選擇根據(jù)接觸器所控制負載的工作任務(wù)、控制對象的工作參數(shù)和控制回路電壓來選擇。傳輸帶中交流接觸器控制的電動機的啟停，故只要使選用的接觸器的額定觸器選用正泰CJX2系列。3.5熱繼電器的選擇綜合考慮本次選用的熱繼電器的型號為正泰JR36-20系列。3.6中間繼電器的選擇電磁式中間繼電器實質(zhì)上是一種電磁電壓繼電器，其特點是觸頭多、觸頭容量較大和動作靈敏。其主要用途為當其他繼電器的觸頭對數(shù)或觸頭容量不夠時，制的要求和經(jīng)濟實用型綜合考慮選用歐姆龍MY2N-JDC24V系列。3.7指示燈的選擇為了節(jié)約成本以及從實用簡單性的角度出發(fā)，本次設(shè)計選用的指示燈為雙科SK501LED燈。3.8PLC的選擇根據(jù)控制的要求，PLC的輸入點需要104性和實用性選擇三菱FX2N-32MR-UA1/UL該系列的PLC具有抗干擾能力強，可靠性高，環(huán)境適應(yīng)性好，編程方法簡單易學(xué)，靈活性好通用性好而且具有完善的監(jiān)視和診斷功能。其輸入點為：X0——，X10——X17；輸出點為：Y0——，Y10——Y17；總共32個I/O接口3.9所用的控制元件清單三菱1M32第4章4.1主電路原理圖及其設(shè)計說明N通過程序里面的繼電器輸出控制Y2。Y3，Y4進而控制電機，同時繼電器上的自鎖信號反饋到plc,plc經(jīng)過計算，指示燈輸出。4.2PLCI/O輸入輸出說明輸入輸123出4.3PLCI/O輸入輸出表塊PLC1塊PLC輸出?！鹨籜4X51223T201、T202、T203、T204計時單位均為10ms時間設(shè)定T201、T202為250ms（常數(shù)K＜25）用于產(chǎn)生2Hz頻率閃爍T203、T204為1s，（常數(shù)K＜100）用于產(chǎn)生0.5Hz頻率閃爍M1為2Hz頻率閃爍啟動信號M2為2Hz頻率閃爍輸出M4為0.5Hz頻率閃爍輸出4.4123號線或或，器時。開始計時，在第5章此次為期2周的課程設(shè)計，經(jīng)過老師的指導(dǎo)同學(xué)的幫助終于完了，通過這次的課程設(shè)計，使我掌握了電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，電氣掌握了可編程控制軟件PLC設(shè)計思路和梯形圖的設(shè)計方法。在此次設(shè)計過程中，相關(guān)資料，結(jié)合設(shè)計任務(wù)，參考先人經(jīng)驗，設(shè)計出最終方案。這次課程設(shè)計是一個理論和實踐結(jié)合過程，讓我明白到僅僅依靠理論知識是固，是我受益匪淺。這次課程涉及到的時間雖然短，但是讓我體會到的和學(xué)到的卻很多。從中我踐，才能收到豐碩的成果。第6章幫助，提出了許多寶貴的建議，十分感謝。感謝本次設(shè)計過程所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻，內(nèi)容。排版等過程中提供熱情的幫助。老師和同學(xué)批評和指正！最后衷心地感謝在百忙之中評閱和參加答辯的各位老師！[1]陳宏鈞.可編程控制器課程設(shè)計指導(dǎo)書[M].天津：天津大學(xué)出版社.2001[2]鐘肇新，王灝.可編程控制器入門教程[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社.1999[3]鄧星鐘.機電傳動控制[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社.2001[4]三菱電機株式會社.三菱PLC編程手冊[Z].日本：三菱電機株式會社.2003[5]譚維瑜.電機與電氣控制[M].北京：機械工業(yè)出版社.1999[6]許繆.工廠電氣控制設(shè)備[M].北京：機械工業(yè)出版社.1999[7]石玉珍.電氣制圖及圖形符號國家標準匯編[M].上海：中國標準出版社.1989[8]姜培剛，蓋玉先.機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社.2004.[9]張海根.機電傳動控制[M].北京：高等教育出版社.2001.[11]王宗才.機電傳動與控制.北京:電子工業(yè)出版社.2011.[12]于慶廣.可編程控制器原理及系統(tǒng)設(shè)計.北京:清華大學(xué)出版社.2004.[13]胡學(xué)林.電氣控制及PLC.北京:冶金工業(yè)出版社,1997.[14]廖常初.PLC編程及應(yīng)