【正文】 的輸入端子與之對(duì)應(yīng)，它用于接收外部的開(kāi)關(guān)信號(hào)。它主要起邏輯控制作用。在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，變量存儲(chǔ)器會(huì)被經(jīng)常使用。順序控制繼電器用在順序控制或步進(jìn)控制中。當(dāng)輸入觸發(fā)條件滿足時(shí)，計(jì)數(shù)器開(kāi)始累計(jì)它的輸入端脈沖電位上升沿（正跳變）的次數(shù)；當(dāng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到預(yù)定的設(shè)定值時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。使用時(shí)要提前輸入時(shí)間值。 S7200PLC 提供 64 個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器，其中 60個(gè)可以作暫時(shí)存儲(chǔ)器或給子 程序傳遞參數(shù)。例如： 首次掃描為 1，以后為 0，常用來(lái)對(duì)程序進(jìn)行初始化，屬只讀型； 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 23 頁(yè) 當(dāng)機(jī)器執(zhí)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的結(jié)果為負(fù)時(shí)，該位被置為 1，屬只讀型。當(dāng)通過(guò)程序使得輸出繼電器線圈得電時(shí)， PLC 上的輸出端開(kāi)關(guān)閉合，它可以作為控制外部負(fù)載的開(kāi)關(guān)信號(hào)。這些軟繼電器的最大特點(diǎn)是其觸點(diǎn)（包括常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉 觸點(diǎn)）可以無(wú)限次使用，并且它們的壽命長(zhǎng)。 ③ 對(duì)于模擬量，輸入 /輸出以 2 個(gè)字節(jié)（ 1 個(gè)字）遞增方式來(lái)分配空間。 （ 1）模擬量輸入 /輸出擴(kuò)展模塊 模擬量輸入擴(kuò)展模塊 EM231 有三種： 4 路模擬量輸入、 2 路熱電阻輸入和 4路熱電偶輸入。它可以用普通端子捕捉比 CPU掃描周期更快的脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高速計(jì)數(shù)。 因此 S7200 系列具有極高的性能 /價(jià)格比。確定控制上的相互關(guān)系之后，就可進(jìn)行編程的第二步──分配輸入輸出設(shè)備，在分配了 PLC 的輸入輸出點(diǎn)、內(nèi)部輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器之后，就可以設(shè)計(jì) PLC 程序畫(huà)出梯形圖。 （ 2）分配輸入輸出設(shè)備，即確定哪些外圍設(shè)備是送信號(hào)到 PLC，哪些是外圍設(shè)備是接收來(lái)自 PLC 信號(hào)的。每一編程元件與可編程序控制器存儲(chǔ) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 19 頁(yè) 器中元件 映像寄存器的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過(guò)程中，可編程序控 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 18 頁(yè) 制器還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一次循環(huán)可分為 5個(gè)階段 在內(nèi)部處理階段，可編程序控制器檢查 CPU，模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成一些別的內(nèi)部工作。可編程序控制器內(nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊內(nèi)的元件提供直流電壓。 圖 31 PLC結(jié)構(gòu) CPU 模塊 CPU 模塊又叫中央處理單元或控制器，它主要由微處理器（ CPU）和存儲(chǔ)器組成。節(jié)省金屬，重量輕。研究起動(dòng)情況： IsY= 1/3 * Is △ TsY= 1/3 * Ts △ 注： 起動(dòng)電流是指線路電流，而不是定子電流。當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)初始瞬間，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n = 0，此時(shí)三相電流已經(jīng)流入，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)已經(jīng)產(chǎn)生，這時(shí)的轉(zhuǎn)差率最大， s = 1，為最大值。 在我國(guó)，工頻 f1＝ 50Hz，于是由式（ ）可得出對(duì)應(yīng)于不同極對(duì)數(shù) p 的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速 n0 （轉(zhuǎn) /每分），見(jiàn)表 。到ω t = 60176。 上面所討論的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速是對(duì)應(yīng)于一對(duì)磁極的情況（即 p=1）。任意對(duì)調(diào)兩根三相電源接到定子繞組上的導(dǎo)線，就可以改變異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。這就是使異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子能夠轉(zhuǎn)動(dòng)所需的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。同ω t = 0176。時(shí)相比，按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了 60176。 B 相電流 iB 為負(fù)值，即從 Y 端流入，在 B端流出。 現(xiàn)在將三相繞組的末端連接在一起，每個(gè)繞組的始端分別接在三相對(duì)稱(chēng)的交流電源上，如圖 2— 6 所示。因此，若要轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子之間就一定存在轉(zhuǎn)速差，即轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度總要落后于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度。這一對(duì)力形成一順時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)矩。應(yīng)當(dāng)指出的是，鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)由于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，工作可靠，如果對(duì)電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)速?zèng)]有特殊的要求，一般在實(shí)際應(yīng)用中，鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用得最為廣泛。轉(zhuǎn)子鐵心裝在轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸拖動(dòng)機(jī)械負(fù)載。電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子之間沒(méi)有任何電氣上的聯(lián)系，能量的傳遞全靠電磁感應(yīng)作用，所以這樣的電動(dòng)機(jī)也稱(chēng)感應(yīng)式電動(dòng)機(jī)。隨著電氣化和自動(dòng)化程度的不斷提高，異步電動(dòng)機(jī)將占有越來(lái)越重要的地位。因?yàn)槭钱惒诫姍C(jī)控制系統(tǒng)，其 控制過(guò)程并不復(fù)雜，我們 只要充分了解了異步電機(jī)的啟動(dòng) 和控制要求，運(yùn)用 PLC編程工具，此部 分設(shè)計(jì)編程并不難。 所以現(xiàn)在的電機(jī)控制系統(tǒng)中多用 plc 控制異步電機(jī)。 PLC 與繼電器接觸器控制系統(tǒng)的比較 從某種意義上看， PLC 控制是從繼電器接觸器控制發(fā)展而來(lái)的。 。 C、維修方便 PLC 具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。 (2)易操作性， PLC 的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面： A、操作方便對(duì) PLC 的操作包括程序輸入和程序更改的操作。 B PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了 MTBF，降低了 MTRR 使可靠性提高。異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，其電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速總落后于電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，故稱(chēng)異步電動(dòng)機(jī)。普通異步電機(jī)的定子繞組接交流電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源連接。（ 3）根據(jù)電磁力定律，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，便向外輸出機(jī)械能。s state monitoring. moreover,i have finished the practical experiment on the hardware and software. in the experiment, click the buttons on the PC screen, the Indicators on PLC will turn on and off by the set order. as well as monitors electrical machinery39。 本設(shè)計(jì)利用 MSComm結(jié)合 PLC中的通信功能進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)（ PC）與下位機(jī)（ PLC）之間在自由口通信協(xié)議下數(shù)據(jù)信息的雙向傳輸，達(dá)到高效、精確 的控制異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)與停止， 點(diǎn)動(dòng)控制、全壓?jiǎn)?dòng)、星 /三角啟動(dòng)、四臺(tái)電機(jī)的順序啟動(dòng)逆序停止 以及監(jiān)控電機(jī)的狀態(tài)， 完成了相應(yīng)的軟件、硬件模擬實(shí)驗(yàn)，在電腦上點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕， PLC上的指示燈相應(yīng)的點(diǎn)亮與熄滅， 很好地解決了工程應(yīng)用中的一些實(shí)際問(wèn)題。 本設(shè)計(jì)詳細(xì)論述了異步電動(dòng)機(jī)的工作原理、控制方法、 （通信）、以及西門(mén)子公司提供的 S7200PLC（ CPU224型）工作原理、通信編程及異步電動(dòng)機(jī)控制的各種梯形圖、指令表。s condition, has solved some actual problems in project application well. Each kind of trapezoidal chart which, the instruction list this article elaborated asynchronous motor39。特點(diǎn) : 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，價(jià)格便宜，運(yùn)行方便。因此，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。異步電動(dòng)機(jī)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，和其它各種電動(dòng)機(jī)相比，它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，效率較高，價(jià)格低廉。 有較高的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特 點(diǎn)，一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。大多數(shù) PLC 采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。兩者既有相似性又有很多不同處。 本文的可行性探討 隨著生產(chǎn)自動(dòng)化程度的不斷提高，可編程序控制器 PLC 得到了廣泛的應(yīng)用，特別是小型 PLC 具 有編程簡(jiǎn)單、性能可靠和價(jià)格低的特點(diǎn)，被大量應(yīng)用于單機(jī)控制系統(tǒng)中。 第三： PC 與 PLC 通訊程序的設(shè)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在供電系統(tǒng)的動(dòng)力負(fù)載中，約有 70％是異步電動(dòng)機(jī)，可見(jiàn)它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)乃至我們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾?。一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本構(gòu)造如圖 2— 1 所示。轉(zhuǎn)子、氣隙和定子鐵心構(gòu)成了一個(gè)電動(dòng)機(jī)的完整磁路。所以在本教材中以介紹鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)為主。如果我們把異步電動(dòng)機(jī)的鼠籠式轉(zhuǎn)子放置在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中（如圖 2— 5）代替線框，不難想象，當(dāng)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在磁極經(jīng)過(guò)下的每對(duì)導(dǎo)條都會(huì)產(chǎn)生這樣的電磁轉(zhuǎn)矩，在這些電磁轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)子就按順時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn)起來(lái)了。由于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度不同于，且低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，所以我們稱(chēng)這種電動(dòng)機(jī)為異步電動(dòng) 機(jī)。 圖 25 定子鐵心繞組分布圖 圖 26 星形定子連接 在圖 2— 7 中給出了流入定子繞組的三相電流的波形。根據(jù)電流的流向，應(yīng)用右手螺旋定則，由 i 和 i 產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)如圖 1 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 10 頁(yè) — 7（ a）所示。 當(dāng)ω t = 120176。時(shí)相比，按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)了 120176。這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)同我們前面講述三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的一般原理中所使用旋轉(zhuǎn)著的永久磁鐵產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 11 頁(yè) 場(chǎng)所起的作用是一樣的。 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 從前面的分析可知，對(duì)于圖 2— 7，三相電流從ω t = 0176。也就是分別只有一個(gè) N 極和 S 極。經(jīng)歷了 60176。 表 P0 1 2 3 4 5 6 n0(r/min) 3000 1500 1000 750 600 500 三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率 從三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理可知，雖然電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向同旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，但旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 n0 同電機(jī)轉(zhuǎn)速 n0 是不同的。式（ ）也可寫(xiě)成 ? ? 01 nsn ?? （ ） 三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 起動(dòng)要求： 起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)過(guò)程平滑、起 動(dòng)時(shí)間短、經(jīng)濟(jì)性 好 。 適用場(chǎng)所：運(yùn)行于 △ 形的籠型異步電動(dòng)機(jī)，輕載起動(dòng)。 缺點(diǎn)：內(nèi)部接線復(fù)雜 此種起動(dòng)方法只能適用于有九個(gè)接線端子的電動(dòng)機(jī)，而且接線較為復(fù)雜，這里不作重點(diǎn)介紹 。它用以運(yùn)行用戶程序、監(jiān)控輸入 /輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸 入變量、完成用戶指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響轉(zhuǎn)矩 T 下頁(yè) 輸入模塊C P U模塊輸出模塊可編程序控制器編程裝置接觸器電磁閥指示燈電源 電源 限位開(kāi)關(guān)選擇開(kāi)關(guān)按鈕 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 17 頁(yè) 應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請(qǐng)求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。 編程器 編程器是 PLC 的外部編程設(shè)備，用戶可通過(guò)編程器輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示 PLC 的工作情況。在通信服務(wù)階段，可編程序控制器與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。 2）梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱(chēng)為公共母線（ BUS bar）。并將 PLC 的輸入、輸出口與之對(duì)應(yīng)進(jìn)行分配。在畫(huà)梯形圖時(shí)要注意每個(gè)從左邊母線開(kāi)始的邏輯行必須終止于一個(gè)繼電器線圈或定時(shí)器、計(jì)數(shù)器，與實(shí)際的電路圖不一樣。 S7200 系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 極高的可靠性 、 極豐富的指令集 、 易于掌握 、 便捷的操作 、 豐富的內(nèi)置集成功能 、 實(shí)時(shí)特性 、 強(qiáng)勁的通訊能力 、 豐富的擴(kuò)展模塊 S7200 系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。 2 路最大可達(dá) 20kHz 的高頻脈沖輸出，可用以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 21 頁(yè) 機(jī)和伺服電機(jī)以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位任務(wù)。模擬量輸出擴(kuò)展模塊 EM232 具有 2 路模擬量輸出。 S7200 系列 PLC 的內(nèi)部資源 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè) 計(jì) 第 22 頁(yè) （軟繼電器） 用戶使用的 PLC 中的每一個(gè)輸入 /輸出、內(nèi)部存儲(chǔ)單元、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器等都稱(chēng)為軟元件。編程時(shí)，用戶只需要記住軟元件的地址即可。同時(shí)在程序中，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。 SMB28 和 SMB29 分別存儲(chǔ)模擬調(diào)節(jié)器 0 和 1 的輸入值， CPU 每次掃描時(shí)更新該值，屬只讀型。主程序、子程序和中斷程序都有 64 個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器可以使用。當(dāng)定時(shí)器的輸入條 件滿足時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)前值從 0 開(kāi)始按一定的時(shí)間單位增加；當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值達(dá)到預(yù)定值時(shí)，定時(shí)器觸點(diǎn)動(dòng)作，利用定時(shí)器的觸點(diǎn)就可以得到控制所需的延時(shí)時(shí)間。使用時(shí)要提前輸入它的設(shè)定值（計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)）。 （ 7）順序控制繼電器（ S） 有些 PLC 中把順序控制繼電器稱(chēng)為狀態(tài)器。它可以存放程序執(zhí)行過(guò)程中控制邏輯操作的中間結(jié)果，也可以使用變量存儲(chǔ)器來(lái)保存與工序或任務(wù)相關(guān)的其他數(shù)據(jù)。 （ 3）通用輔助繼電器（ M） 通用輔助繼電器的作用和繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相同，它在 PLC 中沒(méi)有輸入 /輸出端子與之對(duì)應(yīng)，因此它的觸點(diǎn)不能驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。例如：輸入 /輸出 繼電器區(qū)、定時(shí)器區(qū)、計(jì)數(shù)器區(qū)、特殊繼電器區(qū)等，分別用 I、Q、 T、 C、 S