电气控制与可编程逻辑控制器

电气控制与可编程控制器课程设计报告

一、引言

本次主要是通过生产设备或实际工程项目的电气控制系统的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法，也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。

本次课设内容是用PLC与触摸屏配合使用，三相异步电机的正转、停止、反转功能的实现。实验实现电机的正反停基本功能，在触摸屏上也可实现此功能，这次课设主要以培养学生能力为主，在独立完成设计任务的同时，还能提高其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；工程绘图的能力；团队合作能力；撰写技术报告和编制技术资料的能力。

二、系统总方案设计

1、实验原理

PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业幻境下设计的，才用可编程的存储器，用于内部存储程序，执行逻辑算法、顺序控制，定时、计数等面向用户的指令。通过数字式和模拟式输入和输出控制各种类型的机械或生产过程。

Plc由中央处理器、存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩展接口、电源组成。其中中央处理器是核心，包括微处理器和接口电路，微处理器是运算和控制中心；存储器有两种，一种是RAM,另一种是ROM、PROM、EEROM。用于存放程序，工作数据。输入输出单元用于与外部设备连接；通信接口用于各种通信；PLC配有电源开关。以供内部使用。

2、系统硬件配置及功能

实验主要由漏保空开、熔断器、交流接触器、热继电器、plc、触摸屏、开关、指示灯三相交流电、三相异步电机等元件组成。

漏保空开作用保护电路

熔断器也是保护电路作用

交流接触器用于远距离接通和分断电路及频繁正转，反转，停止的切换。

热继电器用于电机过载保护。

3、系统组成原理及框图

正向运转：按下按钮SB1，PLC控制器X0端得电，PLC得到正转指令，控制程序运行，输出端Y0输出正转信号，接触器KM1线圈得电吸合，KM1主触点吸合，电机M1得电正向运转。
反向运转：按下按钮SB2，PLC的输入端X1得电，输出端Y1输出反转信号，接触器KM2线圈得电吸合，KM2主触点吸合，电机得电反向运转。
在电机运行过程中，当按停止按钮SB3时，PLC输入端X3得电，输出端停止任何信号输出，电机停止运转。在PLC的输出回路中，接触器KM1与接触器KM2之间采用电气互锁，防止接触器KM1与KM2同时吸合，造成主回路短路故障。
当电机出现过载时，热继电器FR1动合触点闭合，PLC的X2端得到过载信号，输出端Y0、Y1失电，接触器线圈断电，电动机停止运转。电路图如图1

图1 三相电机正反转控制

4、系统变量定义及分配表

需要定义启动、停止、正转、反转正转接触器KM1、反转接触器KM2、启停指示灯等变量。

具体见地址分配表

5、系统接线设计

6、系统可靠性

通过改变电源相序（两根火线对调），可实现三相异布电动机的正反转。继电器控制原理如下图所示。 SB1控制正转，SB2控制反转，SB3用于停止控制。 KM的常闭触点用于互锁控制，即使在接触器故障情况下，也可以保证不发生主电路短路现象。

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