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1、电气控制与 PLC应用技术课程设计 班级电 1302-2 班 学号 20132792 姓名陈梦瑶 目录 一电气控制 二PLC编程设计 三路抢答器 1.设计背景 2.设计目的 3.三路抢答器概述 4.工作原理 5.系统 I/O 接口分配表 6.I/0接线图 7.软件编程 8.软件指令表 9.PLC仿真 节日小彩灯 1.设计概述 2.工作原理 3.系统 I/0 接口分配表 4.I/O接线图 5.软件编程 6.软件指令表 7.PLC仿真 三心得体会 一、电气控制 星- 三角减压起动控制电路 起动时，定子绕组先结成星形， 待转速上升到接近额定转速时，将定子绕组 的联结方式由星形改结成三角形，使电动机进
2、入全电压正常运行状态。 电路的工作原理： 按下起动按钮 SB2 ，时间继电器 KT、接触器 KM3的线圈得 电，接触器 KM3的主触点闭合，将电动机绕组接成星形。随着KM3得电吸合， KM1的线圈得电并自锁，电动机绕组在星形联结下起动。待电动机转速接近额 定转速时， KT延时完毕，其常闭延时触电动作，接触器KM3失电，其常闭触 点复位， KM2得电吸合，将电动机绕组接成三角形，电动机进入全电压运行状 态。 星- 三角减压起动主电路 星-三角减压起动控制电路 该控制电路的特点如下： 1）接触器 KM3先吸合， KM1后吸合， KM3 主触点在无负载情况下吸合，延长 其触点的使用寿命。 2) 互锁
3、保护措施。 KM3的常闭触点在电动机起动过程中锁住KM2的线圈回路， 只有在电动机起动完毕，并且KM3的线圈失电后， KM2才可能得电吸合； KM2 的常闭触点与 SB2串联，在电动机正常运行时，如果有人误按起动按钮SB2 ， KM2的常闭触点能防止接触器KM3得电动作而造成电源短路， 使电路工作更为 可靠，同时也可防止接触器KM2的主触点由于熔焊住或机械故障而没有断开 时，可能出现的电源短路事故。 3) 电动机绕组由星形联结向三角形联结自动转换后，随着KM3失电，KT失电 复位，节约电能，延长电器使用寿命 , 同时 KT常闭触点的复位为第二次起动做 准备。 二、PLC编程设计 三人抢答器 1
4、、设计背景 抢答器广泛应用于电视台、 商业机构及学校， 为竞赛增添了刺激性、 娱乐性， 在一定程度上丰富了人们的业余生活。四个参赛台总体设计选用西S7-200PLC 控制抢答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。 抢答器，顾名思义就是用于比赛时， 跟对手比反应时间， 思维运转快慢的新型 电器。随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加； 技术含量大 提升；更加方便可靠。用PLC进行知识竞赛抢答器设计，其控制方便，灵活， 只要改变输入 PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。此任务的抢 答器可根据应答者抢答情况自动设定答题时间，并根据情况用灯光和声音现实 其
5、回答正确和错误。 四路智力抢答器有四个抢答按钮最先按下按钮有效，在此 之后按下按钮无效， 伴有灯光和声音指示， 并开始计时答题时间。 计时时间到 声音提示停止答题， 同时有警报响起。 主持人有开始和停止按钮， 及系统自带 的复位按钮。 2. 设计目的 熟悉 PLC主机结构及编程环境； 进一步熟悉编程器使用方法，掌握输入输出、定时器计数器、微分、保持 继电器等常用指令的功能和编程方法； 理解联锁、跳转、数据比较、数据位移、数据传送、数据转换、运算等指令 的功能，掌握其使用方法； 通过基本训练， 设计一个 PLC控制抢答器装置。 按控制要求选择 PLC机型和 外部设备， 设计 PLC外部电路的接线
6、图。 编写控制程序， 并学习上机调试程序 的方法。 3. 三路抢答器概述 抢答器广泛应用于电视台、 商业机构及学校， 为竞赛增添了刺激性、 娱乐性， 在一定程度上丰富了人们的业余生活。本文介绍一种数字式抢答器， 能使八个 队同时参加抢答赛场中设有1个主持人参赛台总体设计选用西门子PLC控制抢 答操作方便，在很多的场所都可以使用，并且给人的视觉效果非常好。 抢答器，顾名思义就是用于比赛时， 跟对手比反应时间， 思维运转快慢的新 型电器。随着社会科技技术的不断发展，他的应用场合也随之增加； 技术含量 大大提升； 更加方便可靠。 目前形式多样、 功能完备的抢答器已广泛应用于电 视台、商业机构、学校及
7、企事业单位它为各种竞赛增添了刺激性、娱乐性 , 在 一定程度上丰富了人们的业余生活。用 PLC进行知识竞赛抢答器设计， 其控制 方便，灵活，只要改变输入 PLC的控制程序，便可改变竞赛抢答器的抢答方案。 可编程控制器（ PLC ）：所谓 PLC系统就是采用目前市场上各大工业控制 厂家生产的可编程控制器， 根据要求选用不同的模块， 在此基础上设计程序以 达到所设计的功能。这种形式目前在工业现场应用最为广泛。 PLC 的可靠性：进口 PLC采用的 CPU 都是生产厂家专门设计的工业级专用 处理器，其余各元件也是直接向生产厂家购买的，经过严格挑选的工业级元件， 另外它的电源模块也是集各大公司工业控制
8、的经验而特别设计的，抗干扰性特 别是抗电源干扰能力有很大提高， 即使在电源很差和变频调速的干扰下仍能正 常工作。 PLC的可扩展性：要增加一个功能只要增加相应的模块和修正对应的 程序，而 PLC的编程相对比较简单，这样对于开发周期会缩短。 PLC 的可维护性： PLC本身有很强的自诊断功能， 一旦系统出现故障， 根据 自诊断很容易诊断出故障元件，即使非专业人员也能维修， 如果故障由于程序 设计不合理引起， 由于它提供完善的调试工具， 要找出故障也较为简单。 操作： PLC的操作采用触摸式操作终端，人机界面，全屏显示，上面设计了很详尽的 操作指南， 即使第一次使用， 也能根据提示利操作， 这就降
9、低了对操作人员的 要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系统发生故障，画面自动切换到故 障提示画面，提示故障原因和排除方法。甚至可以显示故障在机器上的位置， 维修人员可以根据提示很快排除故障。 4. 三路抢答器工作原理 这次设计的 PLC智能抢答器是适合四人抢答的四路抢答器。给竞赛主持人 设置了 3 个控制按钮，用来控制开始、复位、停止计时，每当主持人发出开始 抢答指令后， 那组选手最先按下抢答器按钮，则数码管就显示该组的编号，音 响电路发出声响提示信号以指示抢答成功，并对其后的抢答信号不在相应，选 手答题完毕后，由主持人按下复位按钮，系统开始下一轮抢答。 5. 系统 I/0 分配表 输入端口
10、输出端口 抢答器 1 I0.1 指示灯 1 Q0.1 抢答器 2 I0.2 指示灯 2 Q0.2 抢答器 3 I0.3 指示灯 3 Q0.3 启动I1.0 指示灯 4 Q1.0 停止I1.1 6.I/O 接线图 7. 软件编程 I1.0 为出题人提出问题； I1.1 为复位按钮； Q1.0 为提出问题提示。 I0.1 、I0.2 、I0.3 分别为三个答题人的按钮； Q0.1、Q0.2、Q0.3 分别为三个答题人的信号灯。 8. 软件指令表 9.PLC仿真 节日小彩灯 1. 设计概述 随着人们生活环境的不断改善和美化，在许多场合可以看到彩色霓虹灯。 各种装饰彩灯、 广告彩灯越来越多地出现在城市
11、中。在大型晚会的现场， 彩灯 更是成为不可缺少的一道景观。 小型的彩灯多采用霓虹灯管做成各种各样和多 种色彩的灯管，或是以日光灯、白炽灯作为光源，另配大型广告语、宣传画来 达到效果。 LED彩灯由于其丰富的灯光色彩，低廉的造价以及控制简单等特点 而得到了广泛的应用，用彩灯来装饰街道和城市建筑物已成为一种时尚。 些灯的控制设备大多数用全硬件的数字电路实现，电路结构复杂、功能单一， 这样一旦制作成品只能按固定的模式闪亮，不能根据不同场合、 不同时间段的 需求来调节亮灯时间、 模式、闪烁频率等动态参数。 本文介绍 PLC在彩灯控制 中的应用，灯的亮灭、闪烁时间及流动方向的控制均通过PLC来达到控制要
12、求。 在彩灯的应用中， 装饰灯、广告灯、布景灯的变化多种多样， 但就其工作模式， 可分为三种主要类型： 长明灯、流水灯及变幻灯。 长明灯的特点是只要灯投入 工作，负载即长期接通， 一般在彩灯中用以照明或衬托底色，没有频繁的动态 切换过程， 因此可用开关直接控制， 不需经过 PLC控制。流水灯负载变化频率 高，变换速度快，使人有眼花缭乱之感，分为多灯流动、单灯流动等情形。变 幻灯则包括字形变化、 色彩变化、 位置变化等， 其主要特点是在整个工作过程 中周期性地花样变化，但频率不高。流水灯及变幻灯均适宜采用PLC控制。 2. 工作原理 开始起动运行，Q0.3 不停闪烁，然后按下 I0.0I0.2则
13、对应 Q0.1Q0.2亮， 按下 I0.4 复位按钮，所有灯均灭。 3.I/O 地址分配表 输入信号输出信号 按钮 SB0 I0.0 灯 0 Q0.0 按钮 SB1 I0.1 灯 1 Q0.1 按钮 SB2 I0.2 灯 2 Q0.2 按钮 SB3 I0.3 灯 3 Q0.3 复位 SB4 I0.4 4.I/0接线图 5. 软件编程 6. 软件指令表 7.PLC仿真 三心得体会 失败总是难免的，调试程序也不是一次两次就可以成功的。重要的如何在 失败与错误中有所反思和总结，只有在失败中才能真正体会到成功的不易。在 此次课程设计的过程中遇到了各种各样的问题。从硬件接线、 设备运行模式到 软件编程和
14、程序调试都有不同的问题出现。我们利用现有的资源，向老师请教， 向同学询问， 包括上网查询资料等， 这些大大帮助了我们， 是我们少走了很多 弯路。这次电器与 PLC控制技术的课程设计给我最大的感受就是，这门课程的 综合分析实践性非常强， 应用的范围也非常广泛。 与其他课程不同的是这门课 程理论性不是很强， 主要强调的是逻辑思维能力以及动手操作实践能力。只有 亲自动手实践了才能对课程中的知识有更加深入的理解。所谓眼过千遍， 不如 手过一遍就是这个道理。 还有一点我想在此强调一下： 团队合作在这次课程设 计中间发挥了极大的作用，通过团队的合作我们可以互相学习弥补各自的缺 陷，可以借鉴他人优秀的想法和构思启发自己。团队的协作可以解决不同人的 问题，以加深对理论的学习。同样团队中间的竞争意识也激发了大家的潜能， 发挥自身最大优势，争取有所创新，调高了个人综合实力。