【正文】 摘要 隨著 PLC 應(yīng)用技術(shù)的日益普及推廣 ,PLC 已經(jīng)成為工業(yè)控制領(lǐng)域推廣速度最快、應(yīng) 用范圍最廣的一種控制設(shè)備 ,于是各高校機(jī)電類專業(yè)都開設(shè)了與此相關(guān)的課程。由于 PLC采 用梯形圖的編程語言是以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語言 ,所以很多工廠 ,在用 PLC 進(jìn)行系統(tǒng)改造時(shí) ,常常將原有的繼電器圖直接翻譯成 PLC 梯形圖。本文針對(duì)用 PLC 代替繼電器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行總結(jié) ,并進(jìn)行案例解析。提出了用超小型 PLC 代替繼電器開關(guān)量控制 實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器二次回路的控制 并通過對(duì)其硬件接線圖程序狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和邏輯圖的分 析 闡明了 PLC 控制的優(yōu)點(diǎn) 。 【關(guān)鍵詞】繼電器控制系統(tǒng) PLC 梯形圖 斷路器 二次回路 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 邏輯圖 2 Abstract Pick to along with the PLC application technology daily popularization, PLC has bee the field of industrial control to promote the fastest, should use the widest range of a control device, so each college of Electromechanical Specialty set up related courses. Because PLC mining with ladder diagram programming language is a relay ladder diagram based image programming language, so many factories, in the PLC system, often the original relay diagrams directly translated into PLC ladder diagram. This paper use PLC instead of relay system design methods are summarized, and a case analysis. Presents a subminiature PLC instead of relay switch quantity control of two circuit breaker control through the wiring diagram of the hardware program state transfer diagram and logic diagram analysis explained PLC control advantages [ Key words ] relay control system PLC ladder breaker two loop state transfer diagram logic diagram 3 目錄 摘要 ................................................................................. 1 Abstract ............................................................................. 2 第 1章、 緒論 ......................................................................... 4 ..................................................................... 4 ..................................................................... 4 ..................................................................... 4 第 2章 PLC及發(fā)展 ..................................................................... 5 ........................................ 5 PLC控制方式的優(yōu)缺點(diǎn) ........................................ 5 的選擇 ...................................................... 7 ...................................................... 7 簡(jiǎn)介 ...................................................... 19 第 3章 斷路器操作與二次回路 ......................................................... 24 、保護(hù)和信號(hào)回路 (簡(jiǎn)稱二次回路接線 ) ................................ 24 、保護(hù)和信號(hào)回路基本要求 .......................................... 24 ............................................................. 25 第 4章 斷路器操作與 PLC控制系統(tǒng) ..................................................... 26 PLC電氣原理設(shè)計(jì) ............................................................ 26 PLC 程序設(shè)計(jì)方法 ..................................................... 26 PLC電氣原理設(shè)計(jì) ....................................................... 26 PLC控制梯形圖設(shè)計(jì) ........................................................... 28 .................................................................... 30 第 5章、 結(jié)論 ........................................................................ 31 致謝 ................................................................................ 32 參考文獻(xiàn) ............................................................................ 33 附錄 ................................................................................ 34 斷路器控制、保護(hù)和信號(hào)回路原理圖 ................................................ 34 4 第 1 章、 緒論 課題背景 目前，在工廠 供電系統(tǒng)中，對(duì)高壓斷路器的控制、保護(hù)和信號(hào)回路多采用傳統(tǒng)的繼電器開關(guān)量控制方式，存在著元件多，接線繁瑣，運(yùn)行維護(hù)工作量大，故障多，控制自動(dòng)化程度低，可靠性差等諸多問題。而 PLC 作為繼電器控制的替代產(chǎn)品，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、適應(yīng)環(huán)境好等等優(yōu)點(diǎn)，利用 PLC 對(duì)斷路器二次回路進(jìn)行控制無疑是較好的選擇。 課題目的 本題目以斷路器二次回路控制技術(shù)為研究對(duì)象，通過對(duì)其工作原理和控制方式的分析，利用所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)斷路器二次回路的 PLC 控制系統(tǒng)，替代原先的繼電器控制系統(tǒng)。題目設(shè)計(jì)到知 識(shí)內(nèi)容包括：電機(jī)及拖動(dòng)技術(shù)、電氣控制技術(shù)、 PLC 原理及應(yīng)用技術(shù)及自動(dòng)控制原理等。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)的本專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力 課題意義 課題意義在于 PLC 可以很容易地實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制邏輯，傳統(tǒng)的繼電器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)同樣的功能則需要大量的控制繼電器； PLC 以弱電控制強(qiáng)電，省去大量控制繼電器，節(jié)省電能，運(yùn)行成本低；對(duì)于復(fù)雜工藝的控制系統(tǒng)，采用 PLC 可以簡(jiǎn)化控制設(shè)備（箱柜），節(jié)省設(shè)備投資； PLC 改變工藝控制簡(jiǎn)便易行，傳統(tǒng)繼電器系統(tǒng)難以改變工藝； PLC 檢修維護(hù)比較方便，需要配備的元器件少，維護(hù)成本低，節(jié)約大量有色金屬 ； PLC 控制設(shè)備占地面積小、運(yùn)行噪音小、發(fā)熱少、損壞元件垃圾少，利于環(huán)境； PLC 運(yùn)行維護(hù)需要比較高的專業(yè)技術(shù)等，通過這個(gè)課題對(duì)其工作原理和控制方式，用在校期間學(xué)過的專業(yè)知識(shí)，對(duì)其加以應(yīng)用及對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用等。 5 第 2 章 PLC及發(fā)展 闡述和分析二次回路的工作原理和運(yùn)行方式 QF為斷路器， TA為電流互感器， KA為電流繼電器 (GL1 25 型 )， KM 為中間繼電器，WC 為控制小母線， WS 為信號(hào)小母線， WAS 為事故信號(hào)小母線， SA 為控制開關(guān)， SB 為按鈕，RD 為紅色指示燈， GN 為綠色指示燈， YO 為合閘線圈， YR為跳閘線圈， SQ SQ2 為儲(chǔ)能位置開關(guān)， M為儲(chǔ)能電機(jī) SA 為 LW2 或 LW5型轉(zhuǎn)換開關(guān)，它們的觸點(diǎn)有合閘、合閘后、分閘、分閘后四個(gè)位置。 SA 的 34觸點(diǎn)只在合閘時(shí)接通，合閘后斷開 。SA 的 12 觸點(diǎn)只在分閘時(shí)接通，分閘后斷開 。SA 的 910觸點(diǎn)在合閘和合閘后均接通。 SQ1 和 SQ2 是彈簧儲(chǔ)能電機(jī)的位置開關(guān)，未儲(chǔ)能時(shí)處于初始狀態(tài)。 比較原有控制方式和 PLC 控制方式的優(yōu)缺點(diǎn) PLC 控制系 統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比，有許多相似之處，也有許多不同。現(xiàn)將兩種控制系統(tǒng)進(jìn)行比較。 繼電器控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控 制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)成后，想再改變或增加功能、較為困難。 另外，繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以繼電器控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大限制。而 PLC 采用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，其控制邏輯是以程序的方式存放在存儲(chǔ)器中，要改變控制邏輯只需 友變程序，因而很容易改變或增加系統(tǒng)功能。 PLC 控制系統(tǒng)連線少、體積小、功耗小，而且 PLC 中每 只軟繼電器的觸點(diǎn)數(shù)理論是無限制的，因此其靈活性和可擴(kuò)展性很好。 （ 1） 功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高 6 一臺(tái)小型 PLC 內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件（如計(jì)時(shí)器，計(jì)數(shù)器，繼電器等），有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。與相同功能的繼電器相比，具有很高的性能價(jià)格比。 （ 2）硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng) 可編程序控制器產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用。用戶能靈活方便的進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同的功能、不規(guī)模的系統(tǒng)。楞編程序控制器的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接 外部接線。 PLC 有很強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可以直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。 （ 3）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障， PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的 1/101/100，因觸點(diǎn)接觸不良