三菱PLC电气控制综合实训

南京工业职业技术学院电气控制综合实训报告1电气控制综合实训报告班级：姓名：学号：柜号：14号（三菱）课程名称：电气控制综合实训指导老师：老师实训日期：2011.11.14-2011.12.16南京工业职业技术学院电气控制综合实训报告2概要在前面两个学期进行了“电工电子基本技能实训1”、“电工电子基本技能实训2”等实训项目训练后，我们已具备了电子基本理论知识与初级产品的线路设计、原理图绘制、产品的组装、调试等能力。再此基础上，这学期我们主要解决三相异步电动机的Y/△启动，多种液体混合机控制和彩灯喷泉控制。通过这次实训，我们主要是学会使用PLC来控制电路的运行。三人一小组，合理分配工作，自主完成任务，做到相互协调，认真负责。通过这次实训加深对PLC的理解，并会使用各种常用指令，学会编程，能自己编一个程序并能运行。南京工业职业技术学院电气控制综合实训报告3目录前言.................................................4第一章PLC的基础知识介绍1．1PLC的基本概念与基本结构........................51．2PLC的发展....................................61．3PLC的特点、工作原理及工作方式..................81．4PLC的编程的基本知识和应用领域..................10第二章三相异步电动机的控制2.1低压电器的介绍.................................122．2三相异步电动机的起保停...........................162．3三相异步电机动的正反转............................172.4三相异步电动机的Y-△启动........................19第三章多种液体混合机PLC控制3.1工艺流程及原理..................................213.2安装及接线......................................223.3PLC编程及调试..................................223.4混合液体控制的程序..............................23第四章彩灯喷泉PLC控制4.1工艺流程及原理..................................264.2安装及接线.....................................264．3PLC编程及调试..................................274.4彩灯喷泉控制的程序..............................28总结...................................................32参考文献.............................................34南京工业职业技术学院电气控制综合实训报告4前言通过五个星期的电子实习，使我对电子元件及PLC的装机与调试有一定的感性和理性认识，打好了日后学习电子技术课的入门基础。实习使我获得了PLC的使用和调试技能，培养了我理论联系实际的能力，提高了我分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。培养了我与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。这次我们主要有这三个实训项目：（1）三相异步电动机的Y/△启动。（2）多种液体混合机控制。（3）彩灯喷泉控制。项目一与以前的实训项目没多大区别，主要还是按照原理图将一个个元器件用导线连接起来，要求也是和以前一样，要求横平竖直，不过不同的地方就是我们这次是在电气控制柜里做，让我们熟悉不同的环境下接线。项目二和项目三就与以前不同了，不同之处就是这次我们使用了PLC来控制主电路，可以在电脑上看见运行的情况，这和我们不断接触新知识有关，只有不断学习，才能不断进步。南京工业职业技术学院电气控制综合实训报告5第一章PLC的基础知识介绍1.1PLC的基本概念与基本结构PLC的概念PLC=ProgrammablelogicController，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。是从早期的继电器逻辑控制系统发展而来，它不断吸收微计算机技术使之功能不断增强，逐渐适合复杂的控制任务。PLC之所以有生命力，在于它更加适合工业现场和市场的要求：高可靠性、强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。比之单片机，它的输入输出端更接近现场设备，不需添加太多的中间部件或需要更多的接口，这样节省了用户时间和成本。PLC的下端(输入端)为继电器、晶体管和晶闸管等控制部件，而上端一般是面向用户的微型计算机。人们在应用它时，可以不必进行计算机方面的专门培训，就能对可编程控制器进行操作及编程。用来完成各种各样的复杂程度不同的工业控制任务PLC的基本结构PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：a.电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般南京工业职业技术学院电气控制综合实训报告6交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去b..中央处理单元(CPU)中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。c.存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。d.输入输出接口电路（1）现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。（2）现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。e.功能模块如计数、定位等功能模块f.通信模块如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等1．2PLC的发展PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，它具有高可靠性、抗干扰能力强、南京工业职业技术学院电气控制综合实训报告7功能强大、灵活，易学易用、体积小，重量轻，价格便宜的特点。PLC技术发展呈现新的动向：a.产品规模向大、小两个方向发展大：I/O点数达14336点、32位为微处理器、多CPU并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。小：由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。b.PLC在闭环过程控制中应用日益广泛c.不断加强通讯功能d.新器件和模块不断推出高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。e.编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统f.发展容错技术采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。（7）：追求软硬件的标准化。PLC的历史起源：1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器PDP—14，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。1969年，美国研制出世界第一台PDP-141971年，日本研制出第一台DCS-81973年，德国研制出第一台PLC1974年，中国研制出第一台PLC发展：20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为ProgrammableLogicController（PLC）。南京工业职业技术学院电气控制综合实训报告820世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。1．3PLC的特点、工作原理及运作方式PLC的特点a.可靠性高，抗干扰能力强高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。b.配套齐全，功能完善，适用性强PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各南京工业职业技术学院电气控制综合实训报告9种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。c.易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算