基于PLC烘干机课程设计

湖南工程学院

课程设计

课程名称电气控制与PLC 课题名称烘干机电气控制系统设计

专业班级测控技术与仪器0901班

姓名吴志勇

学号************

指导教师赖指南、刘星平、周向红

2012年12月28日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称电气控制与PLC 课题名称烘干机电气控制系统设计

专业班级测控技术与仪器0901班

姓名吴志勇

学号200901200111

指导教师赖指南、刘星平、周向红

审批黄峰、汪超、刘星平

任务书下达日期2012年12月15日

课程设计完成日期2012年12月28日

课题: 烘干机电气控制系统设计

一. 烘干机概况及控制要求

某一烘房，在干燥物品时，除要求温度能自动控制外，还需要间断通风，其主电路如图1所示。 M

L1

L2

L3

N K M1K M2

F R

电源开关

通风电动机

电热器3～

R

图1 烘干机主电路图

−−−→−−−−→−−−−→−→5min 1min 通风延迟至需要温度通风机启动停止加热升温

通风机停止通风机启动通风机停止通风通风停止−−−→−−−−−→−→5min 2min

→−−−−→−升温低于需要温度

图2 烘干机工作过程示意图

烘房内装有电接点温度计TJ ，用来检测烘房温度。当加热器通电时，烘房加热升温；通风机通电时，烘房通风。当烘房的温度升至需要温度时，

电接点温度计的接点闭合；当烘房的温度低于需要温度时，电接点温度计的接点断开。当按下启动按钮后，要求烘干机按图2所示的过程循环往复地工作，直至按下停止按钮时为止。

二.设计任务

1.设计和绘制电气控制原理图或PC I/O接线图、功能表图和梯形图，编写指令程序清单。

2.选择电气元件，编制电气元件明细表。

3.设计操作面板电器元件布置图。

4.上机调试程序。

5.编写设计说明书。

20世纪70年代，诞生了两种改变整个世界及商业管理模式的计算机。一类计算机，是由Richard Morley在1972年发明的，如今称之为可编程逻辑控制器（PLC）。它最初并没有像个人计算机那样得到名称上的广泛认同，但是却给制造业带来了同样意义重大的冲击。PLC通常被称为工厂级别的个人计算机。

可编程逻辑控制器（PLC）具有以下鲜明的特点：

一、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。

二、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。

三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型。

本烘干机设计报告基于西门子STEP 7-MicroWIN V4.0的PLC开发平台，介绍了烘干机的基本原理与设计方法，并给出了程序实现的编程方法与梯形图程序及指令表程序，其目的是通过原理与设计实践结合的方式，深入浅出地介绍PLC的课题设计。

全书分为五章，第一章简要地介绍了烘干机的基本概念和组成。第二章介绍了设计任务和设计要求。第三章介绍了烘干机的设计顺序功能。第四章介绍了控制系统的软件设计。第五章介绍了控制系统的软件调试。

本报告在编写过程中，湖南工程学院的赖指南教授对书稿进行了详尽的审阅，提出了许多宝贵意见。湖南工程学院电气信息系的老师们和测控0901班同学们对本设计给予了大力支持和帮助。在此，谨向他们表示最诚挚的谢意。

由于技术发展迅速，应用广泛，限于编者水平，缺点错误在所难免，敬请读者批评指正。

作者

2012年12月

第1章烘干机概述 (1)

1.1 控制对象的用途 (1)

1.2基本结构 (1)

1.3控制方法 (1)

第2章设计任务和设计要求 (2)

2.1 电气元件的选择 (2)

2.1.1按钮 (2)

2.1.2 旋转开关 (3)

2.2 PLC之I/O接线 (3)

2.4 烘干机工作的功能顺序 (4)

第3章确定控制方案 (6)

3.1 PLC控制与传统继电器控制方案 (6)

3.2 PLC控制与单片机控制方案 (7)

3.3 PLC控制方案 (7)

3.4 方案确定 (8)

第4章控制系统的软件设计 (10)

4.1 主程序的设计 (10)

4.2 公用子程序的设计 (10)

4.3 手动子程序的设计 (11)

4.4 自动子程序的设计 (11)

第5章控制系统的软件调试 (14)

结束语 (16)

心得体会 (16)

致谢 (16)

参考文献 (17)

附录(程序指令表) (18)

第1章烘干机概述

1.1 控制对象的用途

先进的热风循环系统使工作室温度分布均匀。低噪声风机系统创造了安静的工作环境。密封电热管加热，性能稳定，寿命长。底部装有轨道并配有供装载工件或试件的台车，工作效率高。进、排气装置，可调节工作室的换气量。独立控制台，即可就近控制，也可集中到控制室统一控制。可选用进口高精度智能程序控温仪表控温，可预设多段程序控温曲线。智能控温仪表控温，控制灵敏可靠。超温保护装置能发出信号并切断加热电源，保护设备及工件的安全。

1.2基本结构

电热器用于对烘房内提升温度。

通风电动机将烘房内对烘干物品所产生的蒸汽排出烘房达到烘干的目的。

1.3控制方法

为满足检测所设计的程序以及对设备的检查和紧急控制等要求，本设计在设计过程中提供了三种工作模式，手动模式、单周运行模式以及连续运行模式。

手动模式用于检测程序是否能达到预期目的以及用于对设备一步步的操作的模式。

单周模式用于PLC对此设备谨作一次工作循环回路，更好的控制烘房内的情况。

连续模式用于对烘房内长时间的烘干工作，能多次循环烘干工作，而不用多次的繁杂的操作。