【正文】 這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多 電路設(shè)計(jì)及保護(hù)，應(yīng)用，以及參數(shù)計(jì)算，器件配置，故障 問題， 以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾娐吩O(shè)計(jì)思想使我對(duì)以前在學(xué)習(xí)方法上的不足，有了更好深刻的了解與思考，這對(duì) 我以后的學(xué)習(xí)將回起到很大的幫助。 狀態(tài)信號(hào)燈顯示了 CPU 工作模式，本機(jī) I/O 的當(dāng)前狀態(tài)，以及檢查出的系 16 統(tǒng)錯(cuò)誤 。 /輸出擴(kuò)展單元 I/O 擴(kuò)展接口用于連接擴(kuò)充外部輸入 /輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán) 格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。 （一） PLC 的分類 按產(chǎn)地分，可分為日系、歐美、韓臺(tái)、大陸等。變頻電機(jī)的加速、減速、慢速和穩(wěn)速運(yùn)行全部都由變頻器控制。利用變頻器可以根據(jù)電機(jī)負(fù)載的變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、平滑的增速或減速，具有效率高、范圍寬、精度高且能無級(jí)變速的優(yōu)點(diǎn)。利用組態(tài)軟件良好的人機(jī)界面和通信能力及 PROFIBUS 總線技術(shù)，使工程師、操作人員可以在中央控制室的工控機(jī)上方便的瀏覽現(xiàn)場的工業(yè)流程、實(shí)現(xiàn)變頻器的參數(shù)設(shè)置、故障診斷和電機(jī)的啟動(dòng)和停止的控制 ； 同時(shí)可以在現(xiàn)場進(jìn)行電機(jī)的啟動(dòng)、停止及增減速等的操作。 在本課題的系統(tǒng)中，考慮到電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、調(diào)速和制動(dòng)的特性 ，因此采用 高功能性控制的通用 變頻器 對(duì)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié) ，此變頻器的 S 型加減速功能和轉(zhuǎn)矩提升功能， 能很好的解決轉(zhuǎn)速之間的切換和啟動(dòng)問題。（ 2）交 直 交變頻器 交直 交變頻器是先將工頻交流電源通過整流器變換成直流，再通過逆變器變換成可控頻率和電壓的交流。在運(yùn)行中按 下停止按鈕 SB42，則 KM41繼電器斷電，交流接觸器 KM41斷開。 9 參數(shù)功能表 序號(hào) 變頻器參數(shù) 出廠值 設(shè)定值 功能說明 1 P0700 1 5 命令源選擇 2 P1000 2 5 頻率設(shè)定值選擇（通過 COM 鏈路的 USS） 3 P1135 0 停止時(shí)間 4 P1232 100 150 直流制動(dòng)電流 5 P1233 0 1 直流制動(dòng)電流持續(xù)時(shí)間 PLC 的選擇 可編程控制器 簡稱 PLC（ Programmable Logic Controller） ，在 1987 年國際電工委員會(huì)（ International Electrical Committee）頒布的 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案中對(duì) PLC 做了如下定義 ： PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。中檔 PLC 除具有低檔 PLC 的功能外，還具有較強(qiáng)的模擬量輸入 /輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程 I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能 ； 有些還可增設(shè)中斷控制、 PID 控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng) 。梯形 圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電 12 器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。 圖中電源是指為 CPU、存儲(chǔ)器、 I/O 接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。 輸入和輸出時(shí)系統(tǒng)的控制點(diǎn)：輸入部分從現(xiàn)場設(shè)備中（例如傳感器或開關(guān)）采集信號(hào)，輸出部分則控制泵、電機(jī)、指示燈以及工業(yè)過程中的其他設(shè)備。 ， PLC 控制變頻器降低輸出頻率，電機(jī)減速運(yùn)行?？偠灾?，此次課程設(shè)計(jì)我學(xué)到了好多平時(shí)在課堂上學(xué)不到的東西，增加了我的知識(shí)運(yùn)用能力，增強(qiáng)我的獨(dú)立設(shè)計(jì)操作能力。 下面是變頻調(diào)速系統(tǒng)中所用到的梯形圖程序。即在 PLC 運(yùn)行時(shí)，CPU 根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條 指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。此外，PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。大型機(jī)一般 I/O 點(diǎn)數(shù) 2048點(diǎn)； 具有 多 CPU， 16 位 /32 位處理器，用戶存儲(chǔ)器容量 8～ 16K，具有代表性的為西門子 S7400 系列、通用公司的 GEⅣ系列等；中型機(jī)一般 I/O 點(diǎn)數(shù) 為 256～2048 點(diǎn)； 單 /雙 CPU，用戶存儲(chǔ)器容量 2～ 8K，具有代表性的為西門子 S7300系列、三菱 Q 系列等；小型機(jī)一般 I/O 點(diǎn)數(shù) 256 點(diǎn) ， 單 CPU， 8位或 16位處理器 ， 用戶存儲(chǔ)器容量 4K 字以下 ，具有代表性的為西門子 S7200 系列、三菱 FX系列等。 保護(hù)電路的設(shè)計(jì) 當(dāng)主電路電流超過某一數(shù)值后 (2A 左右 )，由 9R3， 9R20 上取得的過流信號(hào)電壓超過運(yùn)算放大器的反向輸入端，使 D 觸發(fā)器的輸出為高電平，使晶體三極管 V 由截止變?yōu)閷?dǎo)通，結(jié)果使繼電器 K 的線圈得電，繼電器 K 由釋放變?yōu)槲某ｉ]觸點(diǎn)接在主回路接觸器的線圈回 路中，使接觸器釋放，斷開主電路。 本次設(shè)計(jì)采用 MICROMASTER 420 變頻器， 采用具有現(xiàn)代先進(jìn)技 術(shù)水平的絕緣雙極型晶體管（ IGBT）作為功率輸出器件。 PLC 具有極高的可靠性，豐富的 I/O 接口模塊并且采用了模塊化結(jié)構(gòu)以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。變頻調(diào)速以其高效率，高功率因數(shù)，以及優(yōu)異的調(diào) 速和啟制動(dòng)性能等諸多優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外公認(rèn)為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式 。 雖然 PLC 問世時(shí)間不長，但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步， PLC 也迅速發(fā)展 ，在發(fā)達(dá)的工業(yè)國家， PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于所有的工業(yè)部門，隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。由于電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn) 生大量熱量，故主電路中還接了一個(gè)風(fēng)機(jī)，起到冷卻泵的作用， 變頻電機(jī)的風(fēng)機(jī)則通熱繼電器 FR41連接在交流接觸器 KM42上，再連接到交流接觸器 KM41的電網(wǎng)上。在快速調(diào)試的各個(gè)步驟都完成以后，應(yīng)選定P3900，如果它置為 1，將執(zhí)行必要的電動(dòng)機(jī)計(jì)算，并使其他所有的參數(shù)（ P0010=1不包括在內(nèi)）恢復(fù)為缺省設(shè)置值。 還有一些 PLC 將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式 PLC。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。輸出接口是將主 機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過功放電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。 輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。 。課程設(shè)計(jì)說明書裝訂順序：封面、任務(wù)書、目錄、正文、評(píng)分表、附件（非 16K 大小的圖紙及程序清單）。 操作步驟如下： 。 PLC的掃描一個(gè)周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。 CPU是 PLC 的核心，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。 ，功能 完善，適用性強(qiáng) PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品。模塊 式 PLC 由不同 I/O 點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成。 7 圖 1 2 3 4ABCD4321DCBAT i t l eN um be r R e vi s i onS i z eA4D a t e : 12 J un 20 02 S he e t o f F i l e : D : \ U S E