PLC控制机械滑台的设计与模拟调试论文.doc

PAGE PAGE 1 PLC控制机械滑台的设计与模拟调试 1、根据试题设计任务和要求，主电路设计方案示意图如图1所示。 图1 设计方案示意图 工作台前进和后退是通过并励直流电动机正反转来控制的，所以完成这一动作可采用电动机正反转控制基本程序。 并励直流电动机正转启动或反转启动时，电枢电路串入启动电阻，随转速上升，逐段切除启动电阻。无论电动机是正转还是反转运行状态，按下停止按钮或碰到减速行程开关，都进入反接制动减速，使电动机停止运转。 2、并励直流电动机正反转控制和反接制动减速控制的主电路图如图2所示。 图2 主电路图 设接触器KM1控制直流电动机正转和反转减速时的反接制动，KM2控制直流电动机反转和正转减速时的反接制动。接触器KM5保证制动电阻R3在反接制动时，串联在电枢电路中，限制制动电流。直流电动机正、反转启动时，接触器KM3和KM4逐段切除启动电阻R1和R2，限制直流电动机启动电流，并使直流电动机有足够大的启动转矩，缩短直流电动机的启动时间。过电流继电器KA对电动机过载保护，欠电压继电器KV防止电动机反接制动结束后，反向启动。 工作台工作方式有点动控制和自动控制两种方式，采用选择开关S1来转换。S1闭合时，工作台工作在点动状态，S1断开时，工作台工作在自动连续状态。 工作台的单周循环和连续循环两种工作状态，采用选择开关S2来转换。S2闭合时，工作台实现单循环工作，S2断开时，工作台实现自动循环工作。 3、PLC控制I/O(输入/输出)元件地址分配表如表1所示。 表1 PLC控制I/O(输入/输出)元件地址分配表 输入信号 输出信号 名称 代号 输入点编号 输出点编号 代号 名称 点动/自动选择开关 S1 X0 Y1 KM1 接触器 正转启动按钮 SB1 X1 Y2 KM2 接触器 反转启动按钮 SB2 X2 Y3 KM3 接触器 停止按钮 SB3 X3 Y4 KM4 接触器 单周/连续选择开关 S2 X10 Y5 KM5 接触器 行程开关 SQ1 X11 行程开关 SQ2 X12 行程开关 SQ3 X13 行程开关 SQ4 X14 4、PLC控制I/O(输入/输出)接线图如图3 所示。 图3 I/O(输入/输出)接线图 5、梯形图及指令表 图4 直流电动机拖动机械滑台梯形图 6、设计控制程序 (1) 正反转控制程序 因电动机正转运行和反转运行都是连续工作状态，所以在正反转控制程序中采用SET指令。为防止电动机的电源发生故障，正反转控制应采取联锁措施。 (2) 电枢串电阻启动控制程序 无论直流电动机是正转还是反转启动，都采用电枢串电阻的启动方法。当电动机转速上升到一定值时，切除一段电阻R1，电动机转速继续上升到一定值时，再切除一段电阻R2。电动机转速继续上升到额定转速，调动结束。启动过程中，电阻R1和R2的切除，采用时间控制原则。U5常开触点的作用是，当电动机启动时，使电阻R3短接；而制动时，使电阻R3不被短接。 (3) 反接制动(减速)控制程序 直流电动机反接制动时，制动电流接近堵转电流的两倍。为限制制动电流，反接制动时，电枢电路必须串联制动电阻。电动机反接制动时，为使电枢电路中串入电阻R1、 R2和R3，KM5常开触点应断开。但在启动过程中，只需串入电阻R1和R2。因此，按下启动按钮SB1或SB2后，KM5常开触点应该闭合将电阻R3切除，仅保留启动电阻R1、R2。X5受欠电压继电器 KV控制。欠电压继电器的线圈与电枢绕组并联，当电动机正常运行时，电枢绕组中存在的反电势，使KV线圈上电压大于吸合电压，KV的常开触点闭合，PLC输入继电器X5线圈被驱动，X5常开触点闭合，X5常闭触点断开。因此，凡是需要在电动机正常运转时执行的程序，均由X5常开触点控制，需要在电动机停止运转后执行程序，均由X5常闭触点控制。电动机运转时，X5常开触点闭合，这时按下停止按钮SB3，X3常开触点闭合，RST Y5指令使KM5线圈失电，KM5常开触点断开，R3接到电路中。 直流电动机正向运行时，按下停止按钮SB3后，接触器KM1的主触点应该由闭合状态变为断开状态，接触器KM2的主触点应该由断开状态变为闭合状态，将直流电动机电枢电压极性改变，电动机进入反接制动状态。此时，相应的PLC输出继电器Y1应该被复位，Y2应该被置位。 同样，直流电动机反向运行时，按下停止按钮SB3后，接触器KM2的主触点应该由闭合状态变为断开状态，接触器KM1的主触点应该由断开状态变为闭合状态，直流电动机电枢电压极性改变，电动机也将进入反接制动状态。此时，相应的PLC的输出继电器Y2应该被复位，Y1应该被置位。 无论