机电工程学院
课程设计说明书
设计题目: 五台三相笼型异步电动机顺序控制系统设计 学生姓名： 孙佩佩 学 号： 200948050528 专业班级： 机制F0904 指导教师： 王宗才
2012年12月10日
内容摘要
这次以“五台三相笼型异步电动机顺序控制系统设计”为题目的课程设计分别应用继电器接触器和利用西门子公司的S7-200可编程控制器PLC做了软件与硬件的设计，两种系统虽然控制原理一样，但是所需要的控制元件却有很大不同。问题的关键在于如何设计合理的控制电路以保障时间继电器在合适的时间动作，最后利用
STEP7-Micro/WIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计与调试。设计结果基本能达到控制要求，可以实现五台电动机的循环控制，每台电动机还可以独自启动和停止。
此次课程实际结果满足要求，但在实际的设计过程中，由于缺乏实际工作的经验，可能没有完全预测到在实际生产过程中可能出现的突发情况，所以该系统的梯形图的编制还要根据实际的工况进行调整和完善。
关键词：继电器；可编程控制器；循环控制
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目 录
第1章 前 言-------------------------------------------------------------------------------1
1.1 设计内容 --------------------------------------------------------------------------------- 1 1.2 控制要求 --------------------------------------------------------------------------------- 1 1.3 设计思路 ---------------------------------------------------------------------- 1
第2章 总体方案设计 -------------------------------------------------------------------- 2
2.1 设计背景 --------------------------------------------------------------------------------- 2 2.2 设计方案 --------------------------------------------------------------------------------- 2 2.3 工作流程图 ------------------------------------------------------------------------------ 2
第3章 继电接触器控制系统设计 ------------------------------------------- 3
3.1 继电器基本知识 -------------------------------------------------------------- 3 3.2 元件选择 ---------------------------------------------------------------------- 3 3.3 主电路图设计 ----------------------------------------------------------------- 3 3.4 控制电路设计 ----------------------------------------------------------------- 4
第4章 PLC控制系统设计 ----------------------------------------------------- 5
4.1 PLC基本知识 --------------------------------------------------------------- 5 4.2 确定I/O信号数量及PLC类型 --------------------------------------------------- 5 4.3 确定I/O信号地址分配及编号 ---------------------------------------------------- 6 4.4 I/O接线图 ----------------------------------------------------------------------------- 7 4.5 控制程序编制 -------------------------------------------------------------------------- 8 4.6 控制程序调试 -------------------------------------------------------------------------- 8
结 论 -------------------------------------------------------------------------------------------- 10 设计总结 ----------------------------------------------------------------------------------------- 11 谢 辞 -------------------------------------------------------------------------------------------- 12 附 录------------------------------------------------------------------------------------------13 参考文献 ----------------------------------------------------------------------------------------- 13
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第一章 引言
1.1 设计内容
五台三相笼型异步电动机顺序控制系统设计
1.2 控制要求
1.有五台电动机顺序循环控制，控制时序如表 1-1所示：
表1-1 控制时序表
一号电机 二号电机 三号电机 四号电机 五号电机 on on on on on on on on on on on on on on on on on on on on on ` on on on 秒 0 10 20 30 40 50 60 70 80 2.系统可以自动循环启动 3.每台电动机可单独启停控制
4.采用机电接触器控制，完成控制电路的设计 5.采用PLC控制
（1）列出输入输出点分配表
（2）画出PLC的输入输出设备接线图
（3）利用STEP7-Micro/WIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计与调试
1.3 设计思路
根据控制要求，要实现五台电动机的循环控制，每台电动机还可以独自启动和停止，可用多个时间继电器和中间继电器来控制五个交流接触器来协调动作，然后有每个交流接触器直接控制电动作满足要求的的动作。从上图可以看出，每隔20秒都会有电动机的启动和停止动作，可以在每个动作之初让时间继电器开始工作，控制与之相应的中间继电器工作，中间继电器让该停下的电动机断电，让该启动的电动机得电。同时时间继电器的延时触点作为下一个动作的中间继电器的启动按钮，等到下一个动作开始时，与之相
应的中间继电器先将上一中间继电器断电，然后启动相应的电动机。
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第2章 系统总体方案设计
2.1 设计背景
本文对五台三相笼型异步电动机顺序控制系统设计，分别应用继电器接触器和可编程逻辑器件PLC做了软件与硬件的设计，能基本达到控制要求。本系统是一个多台电动机的PLC控制系统，利用西门子公司的S7-200可编程逻辑控制器对电动机进行控制。本系统具有一定的智能性，即它可以让五台电动机按要求自动循环运行。
2.2 设计方案
根据题目，控制要求不仅要实现每台电动机独自启动和停止，而且还要实现五台电动机的循环控制。实现每台电动机互不影响的独自启动和停止，需要每一个电动机配置一个电磁继电器，同时这个电磁继电器在独自启动的时候不受后面时间继电器的影响；要实现单独停止，就需要在每一个控制电路上串联一个常闭开关，这样在关闭的时候按此开关就可以实现单独停止。实现循环控制，可用多个时间继电器和中间继电器来控制五个交流接触器来协调动作，然后有每个交流接触器直接控制电动作满足要求的的动作，问题的关键在于如何设计合理的控制电路以保障时间继电器在合适的时间动作。
2.3 工作流程图设计
根据题目要求，系统工作时要先判定是否要实现循环，实现循环则执行循环电路，如不循环，则执行单独启停电路，其工作过程如图2-1工作流程图所示：（见附录1）
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