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1、word 《電氣控制與PLC》課程設(shè)計(jì)說明書 專 業(yè)電氣工程與其自動(dòng)化 班 級(jí) 電氣2班 姓 名 鄧 學(xué) 號(hào) 201204170 指導(dǎo)教師 自動(dòng)控制與機(jī)械工程學(xué)院 2015年6月 第一局部：電氣線路安裝調(diào)試技能訓(xùn)練 技能訓(xùn)練題目一：Y-△減壓?jiǎn)?dòng)控制電路 電氣原理圖： 電氣安裝接線圖： 我們完成的安裝線路實(shí)物圖片一： 技能訓(xùn)練題目二：電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路 電氣原理圖： 電氣安裝接線圖： 我們完成的安裝線路實(shí)物圖片

2、二： 技能訓(xùn)練小結(jié)： 1. 電氣原理圖的繪制要求： 〔1〕電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路。主電路是從電源到電動(dòng)機(jī)或電路末端的電路，是強(qiáng)電流通過的局部，畫在原理圖的上面或左側(cè)。輔助電路是通過小電流的電路，一般是按鈕，電器元件的線圈，接觸器的輔助觸點(diǎn)，繼電器的觸點(diǎn)等組成的控制電路，照明電路，信號(hào)電路與保護(hù)電路等，畫在原理圖的右側(cè)。 〔2〕每一電氣元件采用國(guó)家規(guī)定的統(tǒng)一的圖形符號(hào)來表示，在圖形符號(hào)附近用文字符號(hào)標(biāo)注屬于哪類電器。 〔3〕同一電器的各個(gè)局部在圖中的位置，根據(jù)便于閱讀和研究的原如此來安排，可以不畫在一起，但屬于同一電器的部件均編以一樣的文字符號(hào)。

3、假如有多個(gè)同一種類的電器元件，可在文字符號(hào)后面加上數(shù)字符號(hào)。 〔4〕對(duì)于接觸器，繼電器的觸點(diǎn)按吸引線圈不通電狀態(tài)畫出，控制手柄按趨于零位時(shí)的狀態(tài)畫出，按鈕，行程開關(guān)觸點(diǎn)按不受外力作用時(shí)的狀態(tài)畫出。 〔5〕在原理圖中，無(wú)論是主電路還是輔助電路，各電氣元件一般按動(dòng)作順序和信號(hào)流從上到下，從左到右依次排列，可水平布置或者垂直布置，并盡可能減少線條和防止線條交叉。 〔6〕直流和單相電源電路用水平線畫出，一般畫在圖樣上方和下方。多相電源電路，用水平線集中畫在圖樣上方，相序自上而下排列。中性線和保護(hù)接地線放在相線之下。主電路和電源電路垂直畫出?？刂齐娐放c信號(hào)電路垂直畫在兩條水平線之間。耗電元件直接直

4、接與下方水平線連接，控制觸點(diǎn)連接在上方水平線與耗電元件之間。 〔7〕為了方便檢索電氣電路，方便閱讀和分析，在原理圖的上方或右方將圖分成假如干圖區(qū)，并標(biāo)明該區(qū)電路的用途與作用。 〔8〕在電氣原理圖中，接觸器和繼電器線圈與觸點(diǎn)之間的從屬關(guān)系要加以說明，即在原理圖中相應(yīng)線圈的下方，給出觸點(diǎn)的文字符號(hào)，并在其下注明相應(yīng)觸點(diǎn)的索引代號(hào)。 2. 電氣接線圖的繪制要求： 〔1〕同一電氣的各部件畫在一起，其尺寸和比例沒有嚴(yán)格要求，各部件的位置盡量符合實(shí)際情況。 〔2〕各電氣元件的圖形符號(hào)、文字符號(hào)和回路標(biāo)記，均應(yīng)以原理圖為準(zhǔn)，并且要保持一致。 〔3〕不在同一控制箱或不是同一塊配電屏上的各電氣元件之

5、間的連線，必須通過接線端子板進(jìn)展連接。同一控制箱的各控制元件之間可以直接連接。安裝接線圖上所表示的電氣連接，一般不表示實(shí)際走線的途徑，施工時(shí)由操作者根據(jù)實(shí)際情況選擇最優(yōu)走線方式。 〔4〕應(yīng)該詳細(xì)地標(biāo)明配線用的各種導(dǎo)線的型號(hào)、規(guī)格、截面積與連接導(dǎo)線的根數(shù)。標(biāo)明所穿管子的型號(hào)、規(guī)格等，并標(biāo)明電源的引入點(diǎn)。 3. 電氣安裝、接線的工藝要求： 〔1〕三按生產(chǎn)：按工藝、按標(biāo)準(zhǔn)、按圖紙。 〔2〕操作方法：選擇正確的材料和正確的使用工具。 〔3〕安裝要求：橫平豎直、安裝結(jié)實(shí)和防震、做好通風(fēng)、遠(yuǎn)離熱源。 〔4〕接線要求：橫平豎直、弧度一致、接線結(jié)實(shí)、主 次別離、不露銅絲、清晰一致。 〔5〕環(huán)境

6、衛(wèi)生：動(dòng)前整理、完后清掃。 4. 實(shí)訓(xùn)線路發(fā)生的故障與排除方法： 故障1：題目一接好線路通電啟動(dòng)后發(fā)現(xiàn)沒反響 排除方法：用萬(wàn)用表測(cè)量發(fā)現(xiàn)時(shí)熔斷器保險(xiǎn)管塊了，替換后故障排除。 故障2：題目二接好線路通電后發(fā)現(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn) 排除方法：經(jīng)檢查線路后發(fā)現(xiàn)KM2主觸頭線路接錯(cuò)未反向，替換任意兩根導(dǎo)線后故障排除。 第二局部：機(jī)械手PLC控制系統(tǒng) 一、機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)說明書 .1.機(jī)械手的概述 在現(xiàn)今的生活上,科技日新月益的進(jìn)展之下,機(jī)械人手臂與有人類的手臂最大區(qū)別就在于靈活度與耐力度。也就是機(jī)械手的最大優(yōu)勢(shì)可以重復(fù)的做同一動(dòng)作在機(jī)械正常情況下永遠(yuǎn)

7、也不會(huì)覺得累！機(jī)械手臂的應(yīng)用也將會(huì)越來越廣泛,機(jī)械手是近幾十年開展起來的一種高科技自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備，作業(yè)的準(zhǔn)確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力。工業(yè)機(jī)械手機(jī)器人的一個(gè)重要分支。 種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式。特點(diǎn)是可以通過編程來完 成各種預(yù)期的作業(yè)，構(gòu)造和性能上兼有人和機(jī)械手機(jī)器各自的優(yōu)點(diǎn) 例如： (1)機(jī)床加工工件的裝卸，特別是在自動(dòng)化車床、組合機(jī)床上使用較為普遍。 (2)在裝配作業(yè)中應(yīng)用廣泛，在電子行業(yè)中它可以用來裝配印制電路板，在機(jī)械行業(yè)中它可以用來組裝零部件。 (3)可在勞動(dòng)條件差，單調(diào)重復(fù)易子疲勞的工作環(huán)境工作，以代替人的勞動(dòng)。 (4)可在危險(xiǎn)場(chǎng)合下工作

8、，如軍工品的裝卸、危險(xiǎn)品與有害物的搬運(yùn)等。 (5)宇宙與海洋的開發(fā)。 (6)軍事工程與生物醫(yī)學(xué)方面的研究和試驗(yàn)。 設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC控制的將工件從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的機(jī)械手的控制系統(tǒng)。其控制要求如下： (1) 手動(dòng)操作，每個(gè)動(dòng)作均能單獨(dú)操作，用于將機(jī)械手復(fù)歸至原點(diǎn)位置； (2) 連續(xù)運(yùn)行，在原點(diǎn)位置按啟動(dòng)按鈕或當(dāng)光電探測(cè)到有工件時(shí)，機(jī)械手按圖2.1連續(xù)工作一個(gè)周期，一個(gè)周期的工作過程如下：原點(diǎn)→下降夾→夾緊〔T〕→上升→右移→下降→放松〔T〕→上升→左移到原點(diǎn)，時(shí)間T由教師現(xiàn)場(chǎng)規(guī)定。 (1) 輸入分配表： 輸入點(diǎn)編號(hào) 功能狀態(tài) X0 自動(dòng)/手動(dòng)轉(zhuǎn)換 X1

9、停止 X2 自動(dòng)啟動(dòng) X3 上限位 X4 下限位 X5 左限位 X6 右限位 X7 手動(dòng)向上 X10 手動(dòng)向下 X11 手動(dòng)左移 X12 手動(dòng)右移 X13 手動(dòng)放松 X14 光電開關(guān)〔當(dāng)探測(cè)到工件時(shí)接通〕 X16 單周期工作 X17 連續(xù)工作 (2) 輸出分配表： 輸出點(diǎn)編號(hào) 功能狀態(tài) Y0 夾緊/放松〔Y0=0時(shí)夾緊，Y0=1時(shí)放松〕 Y1 上升 Y2 下降 Y3 左移 Y4 右移 Y5 原點(diǎn)指示 二、機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)過程 〔1〕I/O總點(diǎn)數(shù)確實(shí)定

10、 由I/O分配表知，輸入共14個(gè)點(diǎn),輸出共6個(gè)點(diǎn),I/O實(shí)際需20點(diǎn)。為留有今后工藝改良與功能擴(kuò)大余地，在實(shí)際統(tǒng)計(jì)I/O點(diǎn)數(shù)根底上，一般加10-20％余量，再考慮PLC產(chǎn)品本身規(guī)格，可取PLC的I/O總點(diǎn)數(shù)為40點(diǎn)。 〔2〕I/O點(diǎn)信號(hào)性質(zhì)分析 從機(jī)械手控制信號(hào)分析可知,機(jī)械手輸入是位置開關(guān)信號(hào),上/下限位開關(guān)、左/右限位開關(guān)等它們都是開關(guān)量,而輸出主要是5個(gè)電磁閥線圈,以控制機(jī)械手的左移、右移、上移、下移、夾緊、放松的氣路的通斷。 〔3〕用戶存儲(chǔ)器容量的估算 1) I/O口總點(diǎn)數(shù)為48點(diǎn)且均為開關(guān)量，以每個(gè)I/O點(diǎn)需1O個(gè)字節(jié)估算如此所需存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)為：48*10=480B 2)

11、定時(shí)器有兩個(gè):一個(gè)夾緊延時(shí)、一個(gè)放松延時(shí)，以每個(gè)定時(shí)器需2個(gè)字節(jié)估算如此所需存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)為：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器數(shù)量*2=2*2=4B 共需存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)為：480+4=484B 經(jīng)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)本錢方面因素綜合考慮，本設(shè)計(jì)選取日本三菱公司FX2N-48MR型PLC產(chǎn)品。 FX2N-48MR型產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)如下： 最大I/O 48點(diǎn) 定時(shí)/計(jì)數(shù)器 256個(gè) 根本功能指令22條, 步進(jìn)指令2條 繼電器輸出最大負(fù)載 80VA/24V 輸入輸出響應(yīng)時(shí)間 10ms 程序容量〔步〕

12、 2KB 輸入光電隔離 數(shù)據(jù)存放器 通用： 200點(diǎn) 鎖存用： 7800點(diǎn) 輸出繼電器接點(diǎn)隔離 表2.3 FX2N-48MR型產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)表 由上表可見，F(xiàn)X2N-48MR型PLC產(chǎn)品能滿足設(shè)計(jì)要求。 3. PLC控制電路原理圖 圖2.3 PLC控制電路原理圖 控制程序主要由手動(dòng)程序〔單操作控制方式〕和自動(dòng)程序〔包括單周期和連續(xù)兩種方式〕2大局部組成。 〔1〕機(jī)械手PLC控制主體程序： 〔2〕機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)控制流程圖 機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)控制流程圖

13、〔3〕梯形圖程序 〔4〕指令表程序 2 / 17 總結(jié) 這個(gè)學(xué)期開設(shè)了電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)的課程，跟以前所有開設(shè)的課程有很大的區(qū)別，這門課程的靈活性很強(qiáng)，充分發(fā)揮自己的潛力；其實(shí)學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中并不一定要學(xué)到多少東西，個(gè)人覺得開散思維怎樣去學(xué)習(xí)，這才是最重要的，而這門課程恰好表現(xiàn)了這一點(diǎn)。此次的實(shí)訓(xùn)以班級(jí)為主體，以二到三人為單位而開展的一次綜合的實(shí)踐，教師也給予我們足夠的空間讓我們完成此

14、次的實(shí)訓(xùn)，這讓我覺得壓力不小。 這次的實(shí)訓(xùn)是我們第一次接觸編程實(shí)踐，以前上課的時(shí)候雖然教師也是總叫我們?nèi)ゾ幊毯妥鲎鳂I(yè)，但是我都不知道在實(shí)際中我們的程序能不能用，所以我對(duì)PLC這門課業(yè)就沒有發(fā)費(fèi)太大心思。但是這次的實(shí)訓(xùn)讓我有很大啟發(fā)。剛開始接觸時(shí)信心十足，覺得沒有什么大不了的，因?yàn)橛X得以前編寫的程序都很簡(jiǎn)單，也不用太多時(shí)間，所以很輕視。但是教師交給我們的第一個(gè)三相異步電機(jī)的可逆控制實(shí)驗(yàn)按原理圖接實(shí)物任務(wù)中，首先在看實(shí)驗(yàn)原理圖時(shí)因?yàn)閷?duì)各個(gè)元器件不是很熟悉，導(dǎo)致我錯(cuò)誤頻出，速度也比擬慢。 然后教師布置第二題，但是運(yùn)行時(shí)就是電動(dòng)機(jī)就是不能動(dòng)，很郁悶，就開始改。改后就還是不行，只能慢慢查，最后

15、知道是計(jì)數(shù)器用錯(cuò)了，把電路圖理解錯(cuò)了。于是重新改良，最后成功了，心里很興奮，就幫助旁邊的同學(xué)一起找他的錯(cuò)誤，在這也學(xué)到多東西。 最后是做課題，我們的課題是機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)，有了上幾次的經(jīng)驗(yàn)，我提前自己把流程圖和T型圖做好，我們一個(gè)組有六個(gè)人，開始之前我們先對(duì)課題進(jìn)展了探討，我把我提前準(zhǔn)備好的流程圖和T型圖拿出來大家一起研究，并指出了許多其中錯(cuò)誤之處。在運(yùn)行時(shí)也是怎么也運(yùn)行不出想要的結(jié)果，于是我們就拼命在程序里找和改，是不是程序錯(cuò)了，但是還是那樣。弄了很久，還是不行。突然看到有在試的同學(xué)，到達(dá)一個(gè)限位那，那限位的燈不亮，覺得很怪就走過去，用手把他掰正，居然那位同學(xué)的程序就可以用了，我就試試

16、我的也可以用了，和教師一說，教師說我還不夠認(rèn)真，沒有經(jīng)驗(yàn)。自己覺得也是這樣，是自己檢查不夠，才會(huì)這樣。 通過這次對(duì)PLC控制，讓我了解了plc梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。 本次實(shí)訓(xùn)是以團(tuán)體為單位的，在實(shí)訓(xùn)過程中我也明白了團(tuán)體的重要性，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題。 總之，這次的實(shí)訓(xùn)給予了我不同的學(xué)習(xí)方法和體驗(yàn)，讓我深切的認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的重要性。在以后的學(xué)習(xí)過程中，我會(huì)更加注重自己的操作能力和應(yīng)變能力，多與這個(gè)社會(huì)進(jìn)展接觸，讓自己更早適應(yīng)這個(gè)陌生的環(huán)境，相信在不久的將來，可以打造一片屬于自己的天地。 參考文獻(xiàn)： 【1】美俊.電氣控制與PLC工程應(yīng)用[M].：機(jī)械工業(yè)，2013.