【正文】 首先要感謝 崔延 老師對(duì)我的指導(dǎo)和督促，老師給我指出了正確的設(shè)計(jì)方向，使我加深了對(duì)知識(shí)的理解，老師的督促使我一直把畢業(yè)設(shè)計(jì)放在心 里 ，保證按質(zhì)按量的完成； 感謝周 老師對(duì)我的鼓勵(lì) ， 讓我在做畢業(yè)設(shè)計(jì)個(gè)整個(gè)過(guò)程中充滿動(dòng)力； 感謝宿舍同學(xué)，是大家營(yíng)造了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，在做設(shè)計(jì)的過(guò)程中互幫互助， 是我對(duì) PLC有更深層次的了解 ，同時(shí)較全面的掌握了 Word 的編輯功能。設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題請(qǐng)老師批評(píng)指正。同時(shí)，還可以為今后的工作奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)。以前在學(xué)習(xí)他的時(shí)候認(rèn)為自己已經(jīng)熟悉 PLC 了，但是當(dāng)我提起筆寫(xiě)時(shí)才真正發(fā)現(xiàn)自己是眼高手低。 2） 用下載線將算機(jī)的 COM 口與 PLC 主機(jī)的串口相連。 圖 三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)及 Y△啟動(dòng)主控電路 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項(xiàng)目 第 13 頁(yè) 共 20 頁(yè) 電機(jī)控制系統(tǒng)模型按以下要求動(dòng)作： (1) 按下啟動(dòng)鍵 SB1，電機(jī) M1星型啟動(dòng)，過(guò) 5S 后轉(zhuǎn)三角運(yùn)行，同時(shí) M2星型啟動(dòng)，五秒后轉(zhuǎn)三角運(yùn)行。這樣，雖然兩個(gè)光接受電路都是非線性的，但兩個(gè)光接受電路的非線性特性都是一樣的，這樣就可以通過(guò)反饋通路的非線性來(lái)抵消直通通路的非線性，從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)線形隔離的目的。一些廠家提供隔離放大器作為模擬信號(hào)隔離的解決方案，如 ADI 的 AD202，能夠提供從直流到幾 K 的頻率內(nèi)提供 %的線性度，但是這種隔離器件內(nèi)部先進(jìn)行電壓 頻率轉(zhuǎn)換，對(duì)產(chǎn)生的交流信號(hào)進(jìn)行變壓器隔離，然后進(jìn)行頻率 —電壓轉(zhuǎn)換得到隔離效果。如 UART 協(xié)議的20mA 電路環(huán)。無(wú)論技術(shù)的發(fā)展到什么程度，普通的交流接觸器還是有其重要的地位。交流接觸器在失電后，依靠彈簧復(fù)位。 主接點(diǎn)一般只有常開(kāi)接點(diǎn)，而輔助接點(diǎn)常有兩對(duì)具有常開(kāi)和常閉功能的接點(diǎn)，小型的接觸器也經(jīng)常作為中間繼電器配合主電路使用。電磁力對(duì)轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生 電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子 沿著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。 3． 2． 2 三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)的工作原理 當(dāng)向三 相 定子繞組中通過(guò)入對(duì)稱(chēng)的三項(xiàng)交流電時(shí)，就產(chǎn)生了一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 四極三相異步電動(dòng)機(jī)（即 2P=4）定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)三相交流電變化一周后，其所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)只旋轉(zhuǎn)了半圈。綜上所述，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向決定于通入定子繞組中的三相交流電源的相序。 綜上所述，在三相交流電動(dòng)機(jī)定子上布置有結(jié)構(gòu)完全相同在空間位置各相差120o 電角度的三相繞組，分別通入三相交流電，則在定子與轉(zhuǎn)子的空氣隙間所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)是沿定子內(nèi)圓旋轉(zhuǎn)的，故稱(chēng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 可見(jiàn)合成磁場(chǎng)是一對(duì)磁極，磁場(chǎng)方向與縱軸線方向一致，上方是北極，下方是南極。 wt=0 時(shí)， iA=0； iB為負(fù)值，即 iB由末端 V2 流入，首端 V1 流出； iC為正值，即 iC 由首端 W1 流入，末端 W2 流出。如動(dòng)畫(huà)演示所示。 圖 工作原理圖 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項(xiàng)目 第 9 頁(yè) 共 20 頁(yè) 圖 程序執(zhí)行原理圖 交流異步電機(jī) 3． 2． 1 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) （一）定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生的原理 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：指磁場(chǎng)的軸線位置隨時(shí)間而旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。對(duì)于模擬量輸入輸出以及簡(jiǎn)單的控制，一般是利用 PLC 的主 CPU 和一定的硬件支持，通過(guò)相應(yīng)的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)；其它情況 由于牽涉到比較的計(jì)算量和 CPU 運(yùn)算時(shí)間，以及 PLC 掃描周期的限制，一般采用自帶CPU 的專(zhuān)用模板，由模板系統(tǒng)軟件完成相應(yīng)的控制任務(wù)。同樣控制訊息輸出也不是采取生成一個(gè)就輸出一個(gè)的方法，而是將它們存放在RAM 中的一個(gè)區(qū)域（輸出映像區(qū)），掃描周期結(jié)束時(shí)在輸出映像區(qū)中控制訊息集中輸出。因?yàn)槔^電器控制中各類(lèi)觸點(diǎn)的動(dòng)作 時(shí)間一般超過(guò) 100ms，因此只要 PLC運(yùn)行整個(gè)用戶程序的時(shí)間“掃描周期”小于 100ms，其運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制就沒(méi)有什么差別。但在運(yùn)行方式上， PLC的軟件邏輯也與繼電器控制系統(tǒng)的硬件邏輯存在根本區(qū)別 。圖 中當(dāng) PLC 方式開(kāi)關(guān)置于 RUN（運(yùn)行）時(shí)，執(zhí)行所有階段；當(dāng)方式開(kāi)關(guān)置于 STOP（停止）時(shí)，不執(zhí)行后 3 個(gè)階段，此時(shí)可進(jìn)行通信處理，如對(duì)PLC 聯(lián)機(jī)或離線編程。圖 PLC 的直流和交流輸入接口電路的電路圖，采用的是外接電源。圖 為一典型 PLC 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)圖。 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項(xiàng)目 第 5 頁(yè) 共 20 頁(yè) 3 電機(jī) 控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) PLC 的選擇及工作原理 3． 1． 1 PLC 的選擇 本系統(tǒng)采用歐姆龍公司 CP1H 系列 PLC。仿真結(jié)果表明，開(kāi)發(fā)的軟 PLC編譯系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)軟 PLC梯形圖與指令表程序的相互轉(zhuǎn)換，完成軟 PLC 程序的文法設(shè)計(jì)和語(yǔ)法分析，并對(duì)軟 PLC程序的運(yùn)行指令做出正確解釋?zhuān)?PC 機(jī)完成相應(yīng)的控制功能。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室被控對(duì)象驗(yàn)證了方案的可行性。游華云等研制了一種基于 RTLinux 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的軟件 PLC，既可以作為一個(gè)獨(dú)立模塊和不同的 CNC 系統(tǒng)協(xié)同工作，也可以嵌入到數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部運(yùn)行在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，其實(shí)時(shí)性和可靠性己經(jīng)得到了驗(yàn)證。我國(guó)自行開(kāi)發(fā)的 DCS 系統(tǒng)，如上海自儀公司的 SUPMAX 800，選用法國(guó) CJ International 公 司的符合 IEC611313的 IsaGraf 和美國(guó)的強(qiáng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Vxworks。 除了上述典型產(chǎn)品外，還有許多自動(dòng)化公司也推出了自己的產(chǎn)品，如Wellspring Solutions 公司的 OA2Control；德國(guó) KW公司的 MULTIPROG； GEFANUC公司的 CIMPLICITY； Intellution 公司的 Paradym31； Rockwell automation 公司的 SoftlogixTM5Controller； BECKHOFF 公司的 TWinCAT 等等，它們?cè)诩夹g(shù)和應(yīng)用上都有各自的特點(diǎn)。 （ 2） SIEMENS 公司的 SIMATIC WinAC。典型的軟PLC 應(yīng)用產(chǎn)品有： 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項(xiàng)目 第 3 頁(yè) 共 20 頁(yè) （ 1） SOFTPLC 公司的 SoftPLC。隨著 CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) )的發(fā)展， PLC當(dāng)前還被人們應(yīng)用于工廠通信網(wǎng)絡(luò)、柔性制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人到大型分散型控制系統(tǒng)，之中，與其它智能控制器和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一起成為計(jì)算機(jī)綜合控制系統(tǒng)中的重要組成部分，特別是單元級(jí)和工作站級(jí)。 自 1976 年以來(lái)，微處理器開(kāi)始引入 PLC領(lǐng)域，大大加強(qiáng)了 PLC 的作用，使PLC 由簡(jiǎn)單地代替繼電器電路，而發(fā)展為先 進(jìn)的控制裝置。 蘇州工業(yè)園區(qū)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2021 屆畢業(yè)項(xiàng)目 第 2 頁(yè) 共 20 頁(yè) 第一代可編程控制器最早是用于替代傳統(tǒng)的繼電器控制裝置，功能上只有邏輯計(jì)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)以及順序控制等，而且只能進(jìn)行開(kāi)關(guān)量控制。這時(shí)的 PLC 用固態(tài)（集成）電路來(lái)代替繼電器 邏輯電路，用存儲(chǔ)器電路中的存儲(chǔ)數(shù)位（程序）來(lái)代替繼電器系統(tǒng)的布線，以程序來(lái)規(guī)定邏輯關(guān)系；用固態(tài)I/ O 電路來(lái)檢測(cè)按鈕和限位開(kāi)關(guān)的信號(hào)，給出輸出以控制電機(jī)和其它執(zhí)行機(jī)構(gòu)。雖然小型計(jì)算機(jī)已日趨完善，應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)大，但小型計(jì)算機(jī)用于開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)，又顯然存在著 “ 大馬拉小車(chē) ” 的情況，這是由于小型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)決定的：編程復(fù)雜，要求有較高 水平的編程人員和操作人員； 需要配套非標(biāo)準(zhǔn)的外部接口，對(duì)環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)條件的要求過(guò)高； 功能過(guò)剩，機(jī)器資源未能充分