风机监视系统

湖北文理学院 课程设计报告纸1湖 北 文 理 学 院 机 械 与 汽 车 工 程 学 院 课 程 设 计 成 绩 评 定 表课程名称 机电传动控制课程设计 课程编号 07ZX091122专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 0912 姓 名项 目 评 分 标 准 评分等级 得分 折合分1、态度端正，设计认真，能积极动脑思考，学习纪律好。 优秀2、态度较好，较认真，能积极动脑思考，学习纪律较好。 良好3、态度一般，较认真，能动脑思考，学习纪律尚可。 中等4、态度较差，不够认真，不善于动脑思考，纪律较差。 及格平时成绩（占20）5、态度差，不认真，不动脑思考，纪律差。 不及格1、绘图规范，标注准确，结构合理，图纸质量高。 优秀2、绘图较规范、准确，结构基本合理， 图纸质量较好。 良好3、绘图基本规范、准确，结构基本合理， 图纸质量一般。 中等4、绘图不够规范、准确，结构不太合理， 图纸质量较差。 及格图纸质量成绩（占40）5、绘图不规范、准确，结构不合理， 图纸质量差。 不及格1、撰写规范，设计思路清晰，知识运用熟练， 设计详尽细致，按要求完成设计。 优秀2、撰写较规范，设计思路基本清晰，知识运用较熟练， 设计基本详尽细致，能按要求完成 设计。 良好3、撰写基本规范，设计思路基本清晰，知识运用尚可，设计基本详尽细致，能按要求完成 设计。 中等4、撰写不够规范，设计思路不太清晰，知识运用一般，设计不够详尽细致，基本完成设计 。 及格设计报告成绩（占40）5、撰写不规范，设计思路不够清晰，知识运用不熟练， 设计不够详尽细致，没有按要求完成 设计。 不及格总评成绩 指导教师：2012 年 月 日注：1、该成绩评定表每位学生一份，并装订在设计说明书的最后；湖北文理学院 课程设计报告纸22、指导教师按课程设计大纲的要求评定成绩，并 给出总评成绩；3、折合分：优秀90 分,良好 80-89 分,中等 70-79 分,及格 60-69 分,不及格<60 分。湖北文理学院 课程设计报告纸3设计要求及任务1、元件选型、绘制主电路原理图。2、完成 PLC 接口地址分配、外围线路、绘制 I/O 图。3、绘制操纵面板图。4、梯形图的设计。5、梯形图的设计、调试。6、编写设计（实习）说明书、答辩。用 PLC 设计一个对三台通风机选择运转装置进行监视的系统。如果三台风机中有两台在工作，信号灯就持续发亮；如果只有一台风机工作，信号灯就以 0.5HZ 的频率闪光；如果三台风机都不工作，信号灯就以 2Hz 频率闪光；如果选择运转装置不运行，信号灯就熄灭。（1） 风机 M1、M2、M3 要求有启动和停止。（2） 风机 M1、M2、M3 要求有点动。动 力 分 配功率 5KW（M1） 30KW（M2） 3KW（ M3）型号 Y200L2-4 Y250L2-4 Y200L2-4台数 1 1 11、机床照明（电压 AC 24V）2、信号灯（电压 DC 24V）3、PLC 电源（电压 AC 110V）湖北文理学院 课程设计报告纸4目 录第一章 概述 .1.1 引言 .1.2 PLC 的由来及定义 .1.3 PLC 的发展历程 .1.4 PLC 的特点 .第二章 设计分析及方案确定 .2.1 控制要求 .2.2 任务分析 .2.3 方案确定（包括控制规则、操作方法和设计思想） .2.4 输入输出点数的确定及 PLC 选型 .第三章 系统设计梯形图及 I/O 接线图 .3.1 系统设计梯形图及其设计说明 .3.2 PLC I/O 输入输出说明 .第四章 PLC 程序设计及其设计说明 .参考文献 .总结 .湖北文理学院 课程设计报告纸5第 1 章 概述1.1 引言本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC 控制电路的设计方法以及继电器接触器控制电路的 PLC 改造方法。掌握机电传动控制系统中继电器接触器控制和 PLC 控制的基本原理、设计方法及两者的关系。掌握常用电器元件的选择方法。具备一定的控制电路的分析能力与设计能力电气控制系统是由各种低压电器和 PLC 控制器按一定要求组成的控制系统。通过机电传动系统课程设计，进一步掌握各种低压电器和 PLC 的结构原理、选用及使用；正确处理使用中出现的各种问题；了解器件和系统的关系；培养正确的设计思想、理论联系实际的工作作风、分析问题和解决问题的能力、运用标准与规范的能力、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。1.2 PLC 的由来及定义PLC 的由来：在 PLC 问世之前，工业控制领域中是继电器控制占主导地位。继电器控制系统有着十分明显的缺点：体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差，尤其当生产工艺发生变化时，就必须重新设计、重新安装，造成时间和资金的严重浪费。为了改变这一现状，1968 年美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM） ，为了适应汽车型号不断更新的要求，以在激烈的竞争的汽车工业中占有优势，提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置，为此，特拟定了十项公开招标的技术要求，即：1） 编程简单方便，可在现场修改程序；2） 硬件维护方便，最好是插件式结构；3） 可靠性要高于继电器控制装置；4） 体积小于继电器控制装置；5） 可将数据直接送入管理计算机；6） 成本上可与继电器柜竞争；7） 输入可以是交流 115V；湖北文理学院 课程设计报告纸68） 输出为交流 115V，2A 以上，能直接驱动电磁阀；9） 扩展时，原有系统只需做很小的改动；10） 用户程序存储器容量至少可以扩展到 4KB。根据招标要求，1969 年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一台 PLC（PDP 14 型 ） ，并在通用汽车公司自动装配线上试用，获得了成功，从而开创了工业控制新时期。从此，可编程控制器这一新的控制技术迅速发展起来，而且，在工业发达国家发展很快。PLC 的定义：在 PLC 的发展过程中，美国电气制造商协会（NEMA）经过 4 年的调查，于1980 年把这种新型的控制器正式命名为可编程序控制器（Programmable Controller） ，英文缩写为 PC，并作如下定义：“可编程序控制器是一种数字式电子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令，并实现逻辑运算、顺序控制、计数、计时和算术运算功能，用来对各种机械或生产过程进行控制。 ”国际电工委员会（IEC）曾于 1982 年 11 月颁布了可编程序控制器标准的草案第一稿，1985 年 1 月又发表了草案第二稿，1987 年 2 月颁布了草案第三稿。该草案中对可编程序控制器的定义是：“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、和算术运算等操作的指令。并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关外部设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 ”定义强调了 PLC 应直接应用于工业环境，它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。1.3 PLC 的发展历程1968 年，美国通用汽车公司（GM）根据市场形势与生产发展的需要，提出了“多品种、小批量、不断翻新汽车品牌型号”的战略。要实现这个战略决策，依靠原有的工业控制装置显然不行，而必须有一种新的工业控制装置，它可以湖北文理学院 课程设计报告纸7随着生产品种的改变，灵活方便地改变控制方案以满足对控制的不同要求。1969 年，著名的美国数字设备公司（DEC）根据 GM 的功能要求，研制出了这种新的工业控制装置，并在 GM 公司的一条汽车自动化生产线上首次运行取得成功。根据这种新型工业控制装置可以通过编程改变控制方案这一特点，以及专门用于逻辑控制的情况，称这种新的工业控制装置为可编程序控制器（Programmable Logic Controller） ，简称 PLC。从 1968 年到现在，PLC 经历了四次换代：第一代 PLC 大多用一位机开发，用磁芯存储器存储，只有逻辑控制功能。在第二代 PLC 产品中换成了 8 位微处理器及半导体存储器，PLC 产品开始系列化。第三代 PLC 产品随着高性能微处理器及位片式 CPU 在 PLC 中大量使用，PLC 的处理速度大大提高，从而促使它向多功能及联网通信方向发展。第四代 PLC 产品不仅全面使用 16 位、32 位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC（Reduced instruction set computer）精简指令系统 CPU 等高级 CPU，而且在一台 PLC 中配置多个处理器，进行多通道处理。同时生产了大量内含微处理器的智能模板，使得第四代 PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。同一时期，由 PLC 组成的 PLC网络也得到飞速发展。PLC 与 PLC 网络成为工厂企业中首选的工业控制装置，由 PLC 组成的多级分布式 PLC 网