三菱系列的可編程控制器plc。第一章進行了設計的分析。第二章根據(jù)對設計的分析進行了方案的確定和plc型號的選用同時進行了io接點的分配。第三章進行了電氣原理圖的設計同時對按鈕等電器元件進(參考版)
2024-11-09 04:30本頁面
【正文】 而通過采用先進技術改造原有的生產線無疑是最經濟便捷的手段，同時其可操作性又很高，在保證不對生產物資造成浪費的前提下，能取得最大的收益，所 以本次設計采用PLC 控制系統(tǒng)改造舊有的繼電器控制系統(tǒng)適合現(xiàn)代發(fā)展的要求，其經濟效益和使用效果都比較好 。 原有的繼電器控制系統(tǒng)經過 PLC 改造之后，控制便捷可靠，技術指 標先進。 本次設計中提出了一種可編程控制器（ PLC）實現(xiàn)生產過程自動控制的設計方案，通過本次設計，從設計過程中又 重新認識了 PLC，對 PLC 的組成和工作原理有了進一步的了解，掌握了 PLC 的基本選型方法以及 PLC編程的有關技巧，從理論和實踐兩方面夯實了過去所學的知識并有所提高。一般 PLC 的響應延遲只有幾毫秒、幾十毫秒，這對一般的工業(yè)系統(tǒng)來說的無關緊要的。由于這種方式在每一個掃描周期中，只對輸入狀態(tài)采樣一次，對輸出刷新 一次，在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應速度，即存在著輸入 /輸出的滯后現(xiàn)象。 經過三個階段，完成一個掃描周期。所以對每一個元件來說，元件映象寄存器的內容，會隨著程序的執(zhí)行過程而變化。輸入信號變化了的狀態(tài)只能在下一個掃描周期的輸入采樣階段被讀入。接著進入程序執(zhí)行階段。 14 （ 6） I/O 擴展接口 當用戶的輸入輸出設備所需的 I/O 點數(shù)超過了主機的 I/O 點數(shù)時，可用 I/O 擴展單元加以擴展 以下就是 PLC 系統(tǒng)的結構框圖： 圖 41 PLC 硬件簡化框圖 PLC 采用周期性循環(huán)掃描的工作方式，其工作過程可以分為輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個階 段。 （ 4）編程器 編程器用于對用戶程序的編制、編輯、調試檢查，還可以通過其鍵盤去調用和 顯示 PLC 內部的一些狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)實現(xiàn)監(jiān)控功能。輸入模塊用以接收和采集外設各類輸入信號，并將其轉化成 CPU 能接受和處理的數(shù)據(jù)。用戶程序存儲器用于存放用戶根據(jù)生產過程和按工藝要求編制的應用程序，可通過編程器輸入或修改用戶程序。 （ 2）存儲器 PLC 中配有兩種存儲系統(tǒng)，系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。 （ 1） CPU CPU 是 PLC 的核心組成部分，與通用微機的 CPU 一樣，是 PLC 的控制運算中心。下圖為一般小型 PLC 的基本單元主要由 CPU、存儲器、輸入和輸出模塊、電源模塊、 I/O 擴展接口、外設 I/O 接口以及編程器等組成。 表 31 自動定時攪拌系統(tǒng)電氣元器件目錄表： 序號 符號 名稱 型號 規(guī)格 數(shù)量 1 M M3 三相異步電動機 Y112M4 4KW， 10A， 380V，1440r/min 各 1 2 M2 攪拌電機 Y160M4 11KW,380V,1460 r/min 1 3 QS 三極轉換開關 HZ1040/3 三極 ,500V,40A 1 4 KM KM3 交流接觸器 CJ1020 20A,線圈電壓 220V 各 1 5 KM2 交流接觸器 CJ1040 40A，線圈電壓 220V 1 6 KT 時間繼電器 JS7A 線圈電壓 220V 1 7 FR FR3 熱繼電器 JR040 額定電流 16A，整定電流 10A 各 1 8 FU1 熔斷器 RL1100 500V，熔體 80A 1 9 FR2 熱繼電器 JR040 額定電流 25A，整定電流 1 10 FU2 熔斷器 RL115 500V，熔體 2A 1 11 SB SB SB6 控制按鈕 LA18 5A，綠色 1 12 SB SBSB SB7 控制按鈕 LA18 5A，紅色 1 13 SQ SQ2 行程開關 LX19 LX19 各 1 電器原理圖 電器原理圖如 圖 31 所示： 12 進料泵電機 攪拌機電機 出料泵電機LN1N2X400X401X402X403X404X405X406X407X410X411X412X413Y430Y431Y432LN220VrunKSB1FR3SB2FR1FX248MRFR2SB3SB4SB5SB6SB724V急停按鈕位置開關位置開關熱繼電器熱繼電器熱繼電器進料泵停止按鈕攪拌機啟動按鈕攪拌機停止按鈕出料泵啟動按鈕出料泵停止按鈕啟動按鈕進料泵接觸器攪拌機接觸器出料泵接觸器圖 31 攪拌機電氣原理圖 13 第四章 PLC 程序設計 PLC 系統(tǒng)簡介 PLC 是以 CPU 為核心的電子系統(tǒng)，實質上就是一種工業(yè)控制用的專用計算機。其中啟動按鈕為綠色，停止按鈕為紅色。熔斷器 FU2 選擇為 RL115 型，熔體 2A。另外兩個電動機，即進料泵電動機 M1 和出料泵電動機 M3 的型號相同，它們的額定電流為 10A，控制回路電源 220V，需主觸點 3 對，輔助常開觸點 2 個，輔助常閉觸點 1個，所以接觸器 KM1 和 KM3 應選用 CJ1020 型接觸器，主觸點額定電流 20A，線圈電壓 220V 時間繼電器的主要功用是 延時接通或斷開，本次設計中選用的時間繼電 器型號是 JS7A 系列 的時間繼電器。熱元件的額定電流為 16A，額定電流調節(jié)范圍為 1016A，工作時調整在 10A。熱元件的額定電流為 25A，額定電流調節(jié)范圍為 1625A，工作時調整在 。已知 M M2 和 M3 的額定電流分別為 、 10A、10A，但是它們并不是同時工作的，因此我們選擇的電源開關為： HZ1040/3型，額定電流 40A。設計還應考慮到過載保護和短路保護， 因此分別采用熱繼電器和熔斷器進行過載和短路保護 控制電源的設計 考慮到安全可靠和為以后的 PLC 改造提供方便，采用控制變壓器 TC進行供電，其一次側交流 380V，二次側為交流 220V 控制電路的設計 由于本次設計中的控制按鈕較少，所以用一個控制盤實現(xiàn) 3 臺電動機的控制就可以了。 電動機的選擇 根據(jù)課題概述和設計要求，可以知道需要 3 臺電動機：進料泵 電動機，設為 M出料泵電動機，設為 M2 以及攪拌用電動機，設為 M3。攪拌 5min 后，停止攪拌，打開出料泵 A，抽走成品。 初始狀態(tài)是出料泵 A 關閉，然后進料泵 B 打開，開始進料，液面開始上升。 電氣原理圖的設計方法主要有經驗設計和邏輯設計兩種，具體的設計方法此處不再贅述。 最后設 計出自動定時攪拌系統(tǒng)的電氣原理圖。 首先，設計的原理圖要滿足自動定時攪拌系統(tǒng)的主要性能，即進料泵進料、出料泵出料和攪拌電機攪拌等 3 個主要的性能要求。外部需要 220V 的交流電源供應。所以我們選擇的 PLC 型號是 FX248MR，該型號的 PLC 有 24 個輸入點，24 個輸出點。 根據(jù)以上分析，本次設計中需要選擇輸入點個數(shù)≥ 12，輸出點個數(shù)≥ 3，存儲器字節(jié)數(shù)≥ 150 的 PLC。 （ 4） PLC 機型要統(tǒng)一，即使在一個工廠， PLC 使用的機型要盡量統(tǒng)一，以便于維護和管理。例如，輸入模塊分為直流 5V、 12V、 24V、 48V、 60V 幾種，交流 115V 和 220V 兩種。對輸出模塊，應考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價格低、使用電壓范圍廣、壽命短，響應時間長等特點。輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統(tǒng)一。對于同樣的系統(tǒng)，不同用戶編寫的程序可能會使程序長度和執(zhí)行時間差距很大。 PLC 用戶程序所需內存容量一般 與開關量輸入、輸出點數(shù)、模擬量輸入輸出點數(shù)以及用戶程序達的編寫質量等有關。因此，在選用 PLC時，首先要確保有足夠的 I/O 點數(shù)，并留有一定的余地，一般可考慮10%15%的備用量。在選用 PLC 型號時應考慮以下幾個問題。 對 PLC 用戶程序存儲容量的估算，可用下面推薦的
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