四台电动机顺序循环控制

内容摘要

本论文内容为四台三相笼型异步电动机按照课题要求的顺序依次启动的设计过程

及相关程的序编写过程。包含四台三相笼型异步电动机的继电器-接触器控制设计及四台三相笼型异步电动机的PLC控制设计。本文主要包含三章，第一章为总体的设计思路及主要设计要求；第二章是四台三相笼型异步电动机的继电器-接触器控制的主电路、控制电路的设计，主要采用中间继电器和时间继电器不同组合实现互相控制，从而实现四台电动机的循环和单独启动；第三章是四台三相笼型异步电动机的PLC控制的主电路、外部I/O电路、电气安装接线以及梯形图的设计，主要使用计时指令实现PLC对主电路接触器的循环、延时控制。

本论文继电器接触器部分的电气符号的标准依据是新国标GB/T5094-2003、GB/T20939-2007，PLC控制部分以西门子S7-200系列CPU为设计依据，梯形图设计软件为西门子S7-200编程模拟软件WinSPS-S5。

关键词：继电器-接触器控制；PLC控制；控制线路；控制思路

目录

第1章引言 (1)

第2章系统的控制要求 (2)

2.1 系统的控制要求 (2)

第3章主电路与控制电路设计 (3)

3.1 主电路设计 (3)

3.2 控制电路设计 (5)

第4章 PLC选择及I/O连接图 (7)

4.1 PLC和选择 (7)

4.2系统资源分配 (7)

4.3 I/0连接图 (9)

第5章梯形图与语句表 (10)

5.1 梯形图 (10)

5.2 语句表 (13)

课程设计总结 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

第1章引言

任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：

1. 最大限度地满足被控对象的控制要求

充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场进行调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术人员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。

2. 保证PLC控制系统安全可靠

保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等），也能正常工作。

3. 在满足控制要求的前提下，力求简单、经济、使用及维修方便

一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便、成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。

4．考虑到生产发展和工艺的改进，在选用PLC时，在I/O点数和内存容量上适当留有余地。

由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。

5．软件设计主要是指编写程序，要求程序结构清楚，可读性强，程序简短，占用内存少，扫描周期短。

第2章系统的控制要求

2.1系统的控制要求

1.有四台电动机作顺序循环控制，控制时序如下图所示：

表2-1 控制时序

秒 0 10 20 30 40 50 60 70 80

2.系统可以自动循环控制

3.每台电动机可单独启停控制

第3章主电路与控制线路的设计

3.1主电路设计：

主电路采用四台电动机并联的方式，每台电动机均配置一个热继电器和，电动机的电路接通由接触器的主动合触点控制，主电路设计如图3-1；

图3-1 主电路图

3.2控制电路设计：

为了实现四台电动机的顺序控制，选择4个中间继电器、5个时间继电器控制电动机时序运动，其中延时继电器计时时间均为20秒，中间继电器常开开关连接主电路中接触器的主动合触点，控制接触器的得电与失电。

1. 控制过程为：按钮SB5控制电动机自动循环运行，KM1、KM3控制中间继电器KA1、KA3得电自锁，同时通电延时继电器KT1得电计时，20秒后控制中间继电器KA2、KA3、KA4启动，同时通电延时继电器KT2得电计时，断电延时继电器得电，断电延时闭合开关闭合，20秒后KA2、KA3断电，同时KA1、KA4得电自锁，KT3再次开始计时，20秒后中间继电器KM2控制KA2得电自锁，KF7控制中间继电器KF4断电，同时中间继电器KF3的自锁，20秒后KA3断电，同时KA1得电自锁，开始第二次运行，按钮SB5为总停按钮；

2. 电动机的单独启动均采用两个按钮控制，其中SB1、SB2、SB3、SB4为四台电动机的单独启动按钮，SB11、SB12、SB13、SB14为四台电动机的单独停止按钮，控制电路设计见图2-2；

3. 单独启停控制电路中，中间继电器常开开关KA1、KA2、KA3、KA4分别控制接触器KM1、KM2、KM3、KM4得电自锁。

表3-1 元器件明细表

图3-3 控制电路

第4章 PLC选择及I/O连接图

4.1 PLC选择

本系统涉及器件较多，需用到输入口10个，输出口4个，故选择S7-200系列CPU224型PLC。

4.2系统资源分配

1. 输入地址与输出地址分配：

表4-1 I/O分配表