基于欧姆龙PLC的三速电动机自动控制系统
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3台电动机自动顺序启停PLC控制1.引言可编程序控制器,是集计算机技术、自动化技术、通信技术于一体的通用工业控制装置,简称PLC。
它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以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指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都很方便。
用户在购到所需的PLC后,只需按说明书的提示,做少量的接线和简易的用户程序编制工作,就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
以PLC为主构成的控制系统具有可靠性高、控制功能强大、性价比高等优点,是目前工业自动化的首选控制装置。
故本设计中采用PLC集中控制的办法,利用PLC 简单可视化的程序,对3台电动机实现顺序起停控制,可以通过手动实现,也可以通过延时实现自动起停控制,延时时间可以在线设置,并通过指示灯显示各电动机的运行状态。
本设计广泛应用在港口、电厂、煤矿、钢铁企业、水泥、粮食以及轻工业的生产线。
既可以运送散状物料,也可以运送成件物品。
还可应用于装船机、卸船机、堆取料机等连续运输移动机械。
通过本设计对所学的PLC知识综合巩固应用,巩固练习运用组态软件及组态设计,提高对PLC控制系统的设计、安装和调试能力。
2. PLC选型世界上PLC产品可按地域分成三大流派:美国、欧洲和日本。
日本的PLC技术是由美国引进的,但日本的主推定位在小型PLC上,在小型机领域中颇具盛名。
目录1 概述 (1)1.1 PLC控制步进电机研究的意义 (1)2 基于PLC的步进电机控制系统设计 (9)2.1 系统的组成及功能 (9)2.2 步进电机特性 (9)2.3 PLC介绍 (12)2.4 步进电机控制系统程序设计 (13)3 磁头定位 (20)3.1 硬盘工作原理 (20)3.2 磁头及定位系统 (23)4 难题及解决过程 (24)5 结论 (25)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录A (31)1 概述1.1 PLC控制步进电机研究的意义基于步进电动机良好的控制和准确定位特性,被广泛应用在精确定位方面,诸如数控机床、绘图机、扎钢机、自动控制计算装置、自动记录仪表等自动控制领域。
PLC作为简单化了的计算机,功能完备、灵活、通用、控制系统简单易懂,价格便宜,可现场修改程序,体积小、硬件维护方便,价格便宜等优点,在全世界广泛应用,为生产生活带来巨大效益方便。
因此,通过研究用PLC来控制步进电动机的,既可实现精确定位控制,又能降低控制成本,还有利于维护。
以往的步进电动机需要靠驱动器来控制,随着技术的不断发展完善,PLC具有了通过自身输出脉冲直接步进电动机的功能,这样就有利于步进电动机的精确控制。
本课题《基于PLC的步进电机磁头定位系统设计》就是利用PLC控制步进电机在硬盘工作时磁头定位的研究。
1.2 国内外关于步进电机和PLC的应用状况1.2.1 步进电机方面步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
虽然步进电机已被广泛地应用,但步进电机并不能像普通的直流电机、交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
基于欧姆龙PLC温度控制系统设计一、设计目的和要求(一)目的设计锅炉温度电加热控制系统,温度设定在30—60℃可调,超调≤±1℃,稳态误差≤±0.5℃,用组态软件实现温度曲线监控。
通过本次设计,掌握过程控制工程设计技术。
(二)要求1、综合运用计算机、PLC、单片机、智能仪表、温度传感器等组成控制系统对模拟工业对象的电加热锅炉进行控制。
2、掌握温度对象数学模型测试技术。
3、掌握PID、PWM算法程序设计技术。
4、掌握控制参数整定技术。
5、掌握组态软件监控设计技术。
6、提高要求:设计程序控温算法程序,实现锅炉温度升温—保温曲线控制。
二、设计内容及步骤1、设计温度检测和变送电路,包括热电阻、热电偶安装设计。
2、设计电加热主回路,包括防干烧联锁、导线线径计算、空开、继电器、接触器选用等。
3、设计力控组态软件程序,实现温度曲线监控。
4、设计PLC控制程序。
5、测试温度对象的数学模型,写出传递函数。
6、认真学习欧姆龙PLC的PID控制算法,针对自己的控制对象,选择合适的PID控制规律,整定PID参数。
主要包括:控制周期、P、I、D参数。
7、在力控组态软件中用脚本语言自主编写位置式PID、PWM算法程序进行温度控制。
8、撰写设计说明书,主要包含:系统设计思想控制系统电气设计系统运行监控曲线和技术数据(温控曲线、调节时间、超调量、稳态误差)程序清单和说明PID/PWM控制参数设置画出PLC硬件配置图或单片机电路图、程序流程图、实验台安装图(含锅炉和传感器)、管道仪表流程图、控制回路接线图等。
三、设计方案论证(一)主要设备CQM1H 温度传感器智能仪表AI808 加热丝继电器手动给定阀门开度接触器继电器(二)设计思路确立锅炉温度为被控变量;热电阻配合AI818仪表作为温度采集及变送装置;欧姆龙CQM1H PLC为调节器;“继电器+接触器+加热丝”作为执行器。
由于被控变量为模拟量,而执行器要接收的信号为开关量,这就要求我们控制算法不能只是单一的PID调节,还需要加入PWM脉宽调制运算,之后方可输出。