用PLC设计四台电动机顺序起动逆序停止

基于MCGS的四台电动机顺序起停设计

成绩评定表课程设计任务书随着工业自动化水平的不断提高，计算机的广泛运用，人们对工业自动化的要求也越来越高。

而组态软件又有延续性和可扩充性，易学易用性和通用性，使得组态软件得到长足的发展。

并且随着科学技术发展迅猛，在工控自动化领域发展中也得到很快的提高。

MCGS (Monitor and Control Generated System，通用监控系统)是一套基于Microsoft的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000等操作系统。

MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。

它充分利用了Windows图形功能完备、界面一致性好、易学易用的特点，比以往使用专用机开发的工业控制系统更具有通用性，在自动化领域有着更广泛的应用。

本课程设计的主要内容为基于MCGS的四台电动机的顺序起、逆序停的PLC 的控制实训。

此仿真系统由上位机和下位机两部分组成，上位机主要用来完成仿真界面的制作工作，下位机则用来完成PLC程序的编写，最后，进行上位机设计结果与下位机结果的配合，完成整个系统的设计连接。

利用组态软件模拟PLC 的控制对象，我们不需要实物而仅通过微机显示器就可以检验所编程序的正确与否和执行结果，为PLC的试验教学提供了一条新途径。

关键词：MCGS ；PLC ；四台电机顺序起、逆序停1绪论 (5)2 MCGS组态软件介绍 (6)2.1MCGS工控组态软件 (6)2.2MCGS组态软件五大组成部分 (7)2.3MCGS组态软件的功能和特点 (8)2.4MCGS组态软件的工作方式 (9)2.5组建工程的一般过程 (11)3 PLC简介 (13)3.1PLC简介 (13)3.2PLC功能特点 (13)4 PLC系统设计 (15)4.1控制要求 (15)4.2I/0地址分配 (15)4.3选择 PLC 型号 (15)4.4流程图 (16)5仿真画面的设计 (21)5.1建立组态 (22)5.2 设备连接 (24)5.3串口设备属性设置 (25)5.4制作电动机 (27)5.5构件属性设置 (27)5.6定义数据对象 (29)6运行与测试 (31)7总结 (32)参考文献 (33)MCGS(Monitor and Control Generated System，监视与控制通用系统)是北京昆仑通态自动化软件科技有限公司研发的一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，主要完成现场数据的采集与监测、前端数据的处理与控制，可运行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp 等操作系统。

用PLC设计四台电动机顺序起动逆序停止(电气自动化)

3、工作环境按照企业5S管理标准考评；
4、设计图纸要求清晰、准确无误；
5、竞赛作品能够圆满完成功能要求；
6、竞赛作品经济性最高。
考核办法
理论设计和实践操作
1、电路设计正确(30)
2、安装接线正确(10)
3、PLC编程调试成功(50)
4、时间考核(10)
建议评审日期
□11月下旬；
□12月上旬；
■12月中旬；
3、实施步骤：本项目实施过程中将严格按照三个阶段来进行。
第一阶段：竞赛准备，主要包括竞赛的题目的确定和具体考核评分标准的制定；
第二阶段：竞赛培训，主要包括对参赛队员进行针对性的指导、指导教师的对参赛队员技能点评和队员之间的经验交流；
第三阶段：竞赛实施，主要包括竞赛的具体实施。
4、指导方式：指导教师根据参赛队员的掌握的知识和技能水平的不同而进行针对性的培养和训练，以达到本专业学生必须具备的专业技能。
2、停车控制，先停M4，经过3秒后停M3，再过3秒后停M2，再过3秒后停M1。
3、四台电动机使用的接触器分别KM1，KM2，KM3，KM4。
展示的职业技能
可以为进行自动化工程设计、安装、维护打下基础，同时它也是学生考取中级和高级电工职业资格证书的主要内容。
1、能熟练的使用定时器等PLC的基本指令编写控制程序；
PLC应用技术职业技能竞赛考核评分表
姓名
考号
开始时间
单位
名称
结束时间
项目内容
考核要求
配分
评分标准
扣分
得分
电路设计正确
1、I/O分配表正确
2、输入输出接线图正确
3、主电路正确
4、联锁、保护齐全
30
1、分配表每错一处扣5分

PLC控制四台电动机

PLC机械手控制装置
机械手原位在左上方。机械手的下降、上升、右移、左移分别用Y1、Y2、 Y3、Y4来控制电磁阀实现。机械手的工作循环：原位启动---下降---（至下限位SQ1）---夹紧(Y0得电)---上升（至上限SQ2）---右移（至 SQ3）----下降到B位（SQ1）---放松工件（Y0失电）----上升（至 SQ2）---左移（SQ4）控制要求： 1、要有原位指示 2、实现点动、自动循环2种工作方式，按停止按钮，完成一个循环后停在原位。 3、为确保安全，只有确认 A位置上有工件时，机械手才能从原位下降，只有确认B位置上无工作时，机械手才能从右限处下降，用光电检测开关。
两种液体混合装置
• A、B两种液体分别由电磁阀YA1、YA2控制，搅拌器由电动机M控制。起动时，YA1、YA2以及排流阀YA3均关闭，电动机M不转动。贮液罐是空的。按启动按钮，YA1打开， A液进入。当罐内液面到达中位感应器M时，YA1关闭， YA2打开，B液进入罐内。当液面上升至高位H时，YA2关闭。搅拌电动机M工作，搅拌8S，排液阀YA3打开排液。当液面下降至L时，延时6S，待已搅拌液体排完。之后 YA3关闭而YA1打开，重新注入A液，开始第二个循环。 • 控制要求：1、能实现单周及自动循环两种工作方式 • 2、有起动按钮及停止按钮，按停止按钮后，要完成一个完整的循环全部停止。3、YA1、YA2、YA3要互锁。
PLC控制四台电动机M1、M2、M3、M4顺序起动，反顺序停止，起动时M1-M2-M3-M4，间隔分别3S，4S，5S；停止时， M4-M3-M2-M1，间隔为5S，4S，3S。控制要求：起动时如有某台电动机有故障，按停止按钮，这台电动机要立即停机，已起动的延时停机。如M3起动过程有故障，按停止按钮， M3、M4立即停，延时4S后，M2停止，再延时3S，M1停止。 1、画出I/O分配图 2、画出梯形图或SFC图（画在试题纸上） 3、利用电脑编程软件画出梯形图或SFC图，并转换成功。利用手持编程器将指令输入到PLC进行模拟调试。

项目5多台电动机的顺序启动和停止的PLC控制

用经验设计法设计三相异步电动机的循环正反转控制梯形图一、控制要求电动机正转3s，暂停2s，反转3s,暂停2s ，如此循环5个周期，然后自动停止。运行中，可按停止按钮，热继电器动作也应停止。
二、确定I/O的接线图和分配钮 SB1 X2：热继电器常开触点FR Y1：正转接触器KM1 Y1：反转接触器KM2 定时器T0（正转3s）定时器T1（暂停2s）定时器T2（反转3s）定时器T3（暂停2s）
X000:启动按钮SB1 X001:停止按钮SB2 X002:M1过载保护FR1 X003:M2过载保护FR2 Y001:M1用交流接触器KM1 Y002:M2用交流接触器KM2 KT:5s延时
5.4.3 画出I／0按线图及主电路图
5．4．4用经验编程法进行编程（综合）
继电器控制的三相交流异步电动机顺序控制电路电气原理图
学习目标
2、能力目标（1）能使用相关指令编制顺序启停控制电路梯形图。（2）能用经验设计法编制控制电路的梯形图。（3）能用PLC控制的顺序启动、逆序停止控制系统的设计、调试和安装，理解栈操作指令、主控指令的工作机制与程序的优化的关系。
5.1
应用背景
很多的工业设备上装有多台电机，各电机的工作时序往往不一样。例如，通用机床一般要求主轴电机启动后进给电机再启动，而带有液压系统的机床一般需要先启动液压泵电动机后，才能启动其他的电动机，等等。换句话说，一台电机的启动是另外一台电机启动的条件。多台电机的停止也同样有顺序的要求。在对多台电机进行控制时，各电机的启动或停止是有顺序的，这种控制方式称为顺序启停控制。
5.2 脉冲指令PLS、PLF
5.2.1 脉冲指令格式
PLS 、PLF目标元件：Y和M(特殊辅助继电器除外)

基于MCGS的四台电动机顺序起、停设计

分院信息科学与工程学院专业自动化学生姓名XXX 学号XXX设计题目四台电动机顺序起、停的MCGS设计内容：1、了解MCGS的组成及工作原理2、完成四台电机顺序起、停的PLC设计及仿真，四台电机能按照要求完成正常的起、停运转仿真要求：1、按实验要求选择PLC型号，画出系统设计流程示意图2、设计梯形图，指令表,完成调试3、设计系统的操作面板，进行仿真实现实时监控4、进行总结，编写课程设计报告，形成符合要求的书面文档进度及安排：1、收集课程设计的资料及其相关背景（2天）2、设计实验的总体方案（2天）3、硬件电路和软件程序的设计（2天）4、软硬件的调试，写实验报告（2天）5、修改实验报告，打印（2天）指导教师（签字）：年月日分院院长（签字）：年月日随着计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠，在这方面，MCGS工程组态软件将为您提供强有力的软件支持。

MCGS是一套32位工控组态软件，可稳定运行于Windouws95/98/Me/NT/2000等多种操作系统，集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输、双机热备、工程报表、数据与曲线等诸多强大功能于一身，并支持国内外众多数据采集与输出设备，广泛应用于石油、电力、化工、钢铁、矿山、冶金、机械、纺织、航天、建筑、材料、制冷、交通、通讯、食品、制造与加工业、水处理、环保、智能楼宇、实验室等多种工程领域。

本课题的主要内容为基于MCGS的四台电动机的顺序起、停的PLC的控制实训。

此仿真系统由上位机和下位机两部分组成，上位机主要用来完成仿真界面的制作工作，下位机则用来完成PLC程序的编写，最后，进行上位机设计结果与下位机结果的配合，完成整个系统的设计连接。

利用组态软件模拟PLC的控制对象，我们不需要实物而仅通过微机显示器就可以检验所编程序的正确与否和执行结果，为PLC的试验教学提供了一条新途径。

基于MCGS的四台电动机顺序起、停设计

分院信息科学与工程学院专业自动化学生姓名XXX 学号XXX设计题目四台电动机顺序起、停的MCGS设计内容：1、了解MCGS的组成及工作原理2、完成四台电机顺序起、停的PLC设计及仿真，四台电机能按照要求完成正常的起、停运转仿真要求：1、按实验要求选择PLC型号，画出系统设计流程示意图2、设计梯形图，指令表,完成调试3、设计系统的操作面板，进行仿真实现实时监控4、进行总结，编写课程设计报告，形成符合要求的书面文档进度及安排：1、收集课程设计的资料及其相关背景（2天）2、设计实验的总体方案（2天）3、硬件电路和软件程序的设计（2天）4、软硬件的调试，写实验报告（2天）5、修改实验报告，打印（2天）指导教师（签字）：年月日分院院长（签字）：年月日随着计算机技术和网络技术的飞速发展，为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠，在这方面，MCGS工程组态软件将为您提供强有力的软件支持。

MCGS是一套32位工控组态软件，可稳定运行于Windouws95/98/Me/NT/2000等多种操作系统，集动画显示、流程控制、数据采集、设备控制与输出、网络数据传输、双机热备、工程报表、数据与曲线等诸多强大功能于一身，并支持国内外众多数据采集与输出设备，广泛应用于石油、电力、化工、钢铁、矿山、冶金、机械、纺织、航天、建筑、材料、制冷、交通、通讯、食品、制造与加工业、水处理、环保、智能楼宇、实验室等多种工程领域。

本课题的主要内容为基于MCGS的四台电动机的顺序起、停的PLC的控制实训。

此仿真系统由上位机和下位机两部分组成，上位机主要用来完成仿真界面的制作工作，下位机则用来完成PLC程序的编写，最后，进行上位机设计结果与下位机结果的配合，完成整个系统的设计连接。

利用组态软件模拟PLC的控制对象，我们不需要实物而仅通过微机显示器就可以检验所编程序的正确与否和执行结果，为PLC的试验教学提供了一条新途径。

用PLC设计四台电动机顺序起动逆序停止(电气自动化)

2、停车控制，先停M4，经过3秒后停M3，再过3秒后停M2，再过3秒后停M1。
3、四台电动机使用的接触器分别KM1，KM2，KM3，KM4。
展示的职业技能
可以为进行自动化工程设计、安装、维护打下基础，同时它也是学生考取中级和高级电工职业资格证书的主要内容。
1、能熟练的使用定时器等PLC的基本指令编写控制程序；
成都航空职业技术学院学生职业技能竞赛活动申报表
申报单位：电子工程系
项目名称
用PLC设计四台电动机顺序起动逆序停止
专业名称
电气自动化技术
竞赛学生人数
15人；分5组
负责教师
曾伟一
指导教师
曾伟一、曾友州、胡莹
项目内容简介
现有四台电动机M1、M2、M3、M4。试用PLC实现该四台电动机的起停控制。
要求：
1、起动控制，先起动M1，经过5秒后起动M2，再过5秒起动M3，再过5秒起动M4；
安装接线正确
1、元件选择、布局合理，安装符合要求
2、布线合理美观
10
1、元件选择、布局不合理，扣3分/ 处，元件安装不牢固，扣3分/处
2、布线不合理、不美观，扣3分/处
PLC编程调试成功
1、程序编制实现功能
2、操作步骤正确
3、接负载试车成功
50
1、连线接错一根，扣10分；
2、一个功能不实现，扣10分；
指导教师
曾伟一、曾友州、胡莹
项目详细方案设计与说明
1、考核目标：要求学员能熟练的使用定时器等PLC的基本指令编写控制程序，学会用功能表图设计法设计程序，能正确分配I/O口，绘制PLC外围接线图，能正确接线模拟调试，能够独立分析故障原因。
2、参赛对象：本项目将安排电气自动化技术专业06级50%的学生参与，将按照3人/组的形式进行分组竞赛。

基于MCGS的四台电动机顺序起、停设计

2.2
MCGS组态软件建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五部分都成，每一部分分别进行组态操作，完成不同的工作，具有不同的特性。
1.主控窗口：是工程的主窗口或主框架。在主控窗口中可以放置一个设备窗口和多个用户窗口，负责调度和管理这些窗口的打开或关闭。主要的组态操作包括：定义工程名称，编制工程名单，设计封面图形，确定自动启动的窗口，设定动画刷新周期，指定数据库存盘文件名称及存盘时间等。
5.PLC与MCGS通讯要求
基于MCGS嵌入组态软件容量小、速度快、成本低、真正嵌入、稳定性高、功能强大、通讯方便、操作简便、支持多种设备、有助于建造完整的解决方案的特点。所以选择其与PLC进行通讯连接。
MCGS一般通过上位机的串行口和PLC上的编程口建立物理上的通讯连接，从而达到操作PLC的目的。而在MCGS组态软件设置方面需先进行“设备组态”。设备组态方法是先调用MCGS串口通讯父设备构件，再找到三菱FX-232子设备构件，并挂接在串口父设备下。对串口父设备需打开其属性窗口，在基本属性中设置好设备名称，初始工作状态，最小采样周期，串口端口号，通讯波特率，数据位位数，停此位位数，数据校验方式等。而对于三菱FX-232子设备，要先打开其属性窗口，设置好基本属性中的设备名称，初始工作状态，最小采集周期（同父设备），然后根据MCGS与ＦＸ系列PLC之间两种不同的通讯方式，再进行后面的设置：如果使用MCGS提供的read和write设备命令直接访问PLC，无需进一步设置，而如果要通过MCGS循环采样方式自动周期性地访问PLC，则必须还要对设备增加通道，建立通道连接，把PLC中相关继电器（X,Y,M）和寄存器(D)与MCGS实时数据库中变量建立一一对应关系，确定操作方式（读或写或读写）。
本课程设计的主要内容为基于MCGS的四台电动机的顺序起、逆序停的PLC的控制实训。此仿真系统由上位机和下位机两部分组成，上位机主要用来完成仿真界面的制作工作，下位机则用来完成PLC程序的编写，最后，进行上位机设计结果与下位机结果的配合，完成整个系统的设计连接。利用组态软件模拟PLC的控制对象，我们不需要实物而仅通过微机显示器就可以检验所编程序的正确与否和执行结果，为PLC的试验教学提供了一条新途径。

电动机顺序起、停控制的PLC梯形图编程案例

电动机顺序起、停控制的PLC 梯形图编程案例摘要: 案例描述：按下起动按钮SB1，控制交流接触器KM1 得电，电动机M1 起动运转；按下起动按钮SB3，控制交流接触器KM2 得电，电动机M2 继M1 后顺序起动运转；按下停止按钮SB4，控制交流接触器KM2 失电，电动机M2 停转；按下停止按...案例描述：按下起动按钮SB1，控制交流接触器KM1 得电，电动机M1 起动运转；按下起动按钮SB3，控制交流接触器KM2 得电，电动机M2 继M1 后顺序起动运转；按下停止按钮SB4，控制交流接触器KM2 失电，电动机M2 停转；按下停止按钮SB2，控制交流接触器KM1 失电，电动机M1 继M2 后反顺序停转。

若线路中出现过载、过热故障由过热保护继电器FR 自动切断控制线路。

为了确保只有在M1 起动后，M2 才能起动的顺序，在M2 起动控制线路中串入电动机M1 交流接触器KM1 的常开触点。

同时，为了防止当起动电动机M2 时，误操作按动电动机M1 的停止按钮SB2，而关断电动机M1，在电动机M1 的起动控制线路中并入电动机M2 交流接触器KM2 的常开触点，实现联锁控制。

根据编程案例中对控制过程的描述，我们可以将整个控制关系划分成6 部分，如下图所示。

接下来，要进行I/O 分配。

I/O 分配完毕，可根据控制过程完成plc 梯形图的程序编写。

1)电动机M1 起动控制过程梯形图2)电动机M2 起动控制过程梯形图3)电动机M2 停机控制过程梯形图4)电动机M1 停机控制过程梯形图5)电动机M1 与M2 互锁及联锁控制过程梯形图6)电动机过热保护控制过程梯形图7)程序的合并和调整最终获得的PLC 梯形图程序，如下图所示。

西门子PLC-电动机的顺序启动控制(定时器)

FU 220V
24V
COM
COM
项目一：电动机顺序启动、顺序停止控制
项目二：电动机顺序启动、同时停止控制
项目二：电动机顺序启动、同时停止控制 I/O分配表
输入
输出
输入继电输入作用输出继电输出
器
元件
器
元件
作用
I0.0
SB1 急停按 Q0.0
KM1 电机1运转交流接
钮
触器
I0.1
SB2 启动按 Q0.1
器
元件
I0.0
SB1
I0.1
SB2
作用输出继电器
启动按钮
Q0.0
停止按钮
Q0.1
Q0.2
Q0.3
输出
输出元件
作用
KM 电机运转交流接触器
KM1 分断第一组电阻交流接触器
KM2 分断第二组电阻交流接触器
KM3 分断第三组电阻交流接触器电机
项目二：
三相绕线感应电动机转子绕组串电阻降压启动控制系统
输入
输出
输入继电器
I0.0
I0.1
输入元件
SB1
SB2
作用输出继电器
急停按钮
启动按钮
Q0.0 Q0.1
输出元件
KM1
KM2
作用
电机1运转交流接触器
电机2运转交流接触器
项目二：电动机顺序启动、顺序停止控制 PLC接线图
SB1
KM1 FR
i0.1
Q0.1
PLC接线图:
SB1 SB2
24V
KM FR i0.0 Q0.0
KM1
Q0.1
i0.1

实验报告：实现plc控制4台电动机顺序启动.逆序停止

自动化综合实训2项目二任务书题目：实现plc控制4台电动机顺序启动.逆序停止学年：13学年学期：第二学期系别：自控系班级：电气21132班组数：第六组指导教师：时间：2013年6月17——2013年6月21日全组名单工作具体分工✓Plc程序设计：孙磊磊✓Cad图表制作：帕提古丽✓资料收集：沈燚✓Plc接线调试：孙祥✓项目总结报告：桑贤伟一周具体工作安排✧星期一：熟悉有关电气设计规范，熟悉课题设计要求和内容，为项目设计作准备。

✧星期二：进行电路图和控制板电气元器件布置图的绘制。

✧星期三：绘制控制流程图. I/O端子接线图. 梯形图设计。

✧星期四：连接线路并调试。

✧星期五：整理资料，写课程设计报告。

目录一项目背景 (4)二设计要求 (4)三实训目的 (5)四总体方案设计 (5)1.控制要求 (5)2.接线原理图 (5)3.电气元件布置图 (6)4.实训设备及元器件明细表 (6)5.I/O地址分布表 (7)6.程序设计流程图 (8)7.程序梯形图 (8)五软硬件联调 (9)六实训小结 (9)七．参考文献 (10)一项目背景带式输送系统是一种摩擦驱动以连续方式运送物料的机械，利用它可以将物料在一定的输送线上，从最初的供料点到最终的卸料点之间形成一种物料的运送流程。

带式输送系统既可以进行碎散物料的输送，也可以进行成件套物品的运送。

所以带式输送系统广泛应用于电力.食品.冶金.化工.煤炭.矿山.港口.建材等现代化行业企业中，已经成为生产的重要环节。

下图为四条皮带运输机工作示意图。

二设计要求（1）根据项目技术要求，设计plc控制系统总体方案；（2）根据方案选择相应电气元器件后列写主要元器件清单；（3）绘制电路图.控制板电气元件布置图.电气安装接线图；（4）在控制板上安装接线；（5）系统控制板测试；（6）通电联调；（7）整理技术资料，编写项目报告，项目验收。

三实训目的1）学会用PLC控制主电路实现电动机正反转，达到综合应用PLC 的目的；2）学会用CAD制图；3）学会用Gx Developer编程软件，通过编写的程序，完成对主电路的控制；4）学会整理并制作课程设计报告。