【MT48】【毕业论文】数字阀门的PLC控制毕业设计说明书.doc文档

通过传感器实现行程和转矩控制机构实时采集行程和转矩信息并以电信号的形式传至西门子并分析处理，西门子根据处理结果实时刷新开度指示模块的开度显示，并通过电机驱动模块控制电机的正转反转和停止状态检测模块在系反转接线图梯形图程序设计的选择控制电机正反转分配及硬件接线状态真值表梯形图程序总结绪论数字阀门的控制研究内容和意义背景介绍研究内容和意义国内外发展概况国外发展国内发展本课题应达到的要求数字阀门控制的元件选择及其特点普通阀门电动装置的结构与功能特点阀门控制器总体设计方案调节型阀门控制器设计要求调节型阀门控制器功能分析阀门控制器基本原理调节型阀门控制器中央处理单元控制器的选择的优点硬件系统软元件步进电机的特点及其选择步进电机的特点步进电机的分类步进电机的选择步进电机工作方式的控制常见的步进电机的工作方式常见的步进电机的工作方式有以下三种步进电机控制原理控制步进电机换向顺序控制步进电机的转向控制步进电机的速度控制步进电机的方法控制步进电机的设计思路步进电机控制方式西门子控制步进电机步进电机驱动电路设计驱动器的选择控制原理和接线图控制步进电机软件设计概述的硬件接口的编程功能电机控制方式西门子控制步进电机步进电机驱动电路设计驱动器的选择控制原理和接线图控制步进电机软件设计概述的硬件接口的编程功能的诊断功能与硬件组态程序的编写电机正式的控制常见的步进电机的工作方式常见的步进电机的工作方式有以下三种步进电机控制原理控制步进电机换向节型阀门控制器功能分析阀门控制器基本原理调节型阀门控制器中央处理单元控制器的选择的优点硬件系统软元件步进电机的特点及其选择步进电机的特点步进电机的分类步进电机的选择步进电机工作方部分内容简介摘要绪论数字阀门的控制研究内容和意义背景介绍研究内容和意义国内外发展概况国外发展国内发展本课题应达到的要求数字阀门控制的元件选择及其特点普通阀门电动装置的结构与功能特点阀门控制器总体设计方案调节型阀门控制器设计要求调节型阀门控制器功能分析阀门控制器基本原理调节型阀门控制器中央处理单元控制器的选择的优点硬件系统软元件步进电机的特点及其选择步进电机的特点步进电机的分类步进电机的选择步进电机工作方式的控制常见的步进电机的工作方式常见的步进电机的工作方式有以下三种步进电机控制原理控制步进电机换向顺序控制步进电机的转向控制步进电机的速度控制步进电机的方法控制步进电机的设计思路步进电机控制方式西门子控制步进电机步进电机驱动电路设计驱动器的选择控制原理和接线图控制步进电机软件设计概述的硬件接口的编程功能的诊断功能与硬件组态程序的编写电机正反转接线图梯形图程序设计的选择控制电机正反转分配及硬件接线状态真值表梯形图程序总结全文总结不足之处及展望致谢参考文献数字阀门的控制绪论数字阀门的控制研究内容和意义背景介绍可编程控制器是计算机家族中的员是为工业控制应用而设计制造的。

早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器简称，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。

随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称。

但是为了避免与个人计算机的简称混淆，所以将可编程控制器简称。

研究内容和意义本课题是在充分了解国内外调节型阀门电动执行机构技术现状和发展趋势的基础上，认真研究了其优点和不足之处，并结合国内用户的需求及应用环境而提出的。

在国内现有的同类产品基础上，将单片机技术电子技术传感器技术应用在电动执行器中，开发了集执行机构驱动单元调节控制单元现场显示仪表等为体的机电仪体化的调节型执行器。

以西门子为中心对阀门电动执行装置进行控制。

通过开关式控制机构在行程到位过转矩或故障发生时直接切断该机构在电气控制回路中的对应常闭触点来断开电机电源的方式。

由电机来带动阀门的开闭及整个过程。

本课题由故障检测和开度控制两部分组成，故障检测包括相序检测及自动调整环节断相检测环节电机过热检测环节及极限位置检测等，开度控制包括控制电机正反转环节和开度显示环节等，主要功能包括本地控制和远程控制两个方面，本地控制使用旋钮控制电动执行器开度，远程控制使用标准信号控制执行器开度，输出需要显示电机开度，同时使用指示灯显示电机状态。

通过传感器实现行程和转矩控制机构实时采集行程和转矩信息并以电信号的形式传至西门子并分析处理，西门子根据处理结果实时刷新开度指示模块的开度显示，并通过电机驱动模块控制电机的正转反转和停止状态检测模块在系统上电后即对电机电源的相序正反是否缺相电机温度过热等状态实时监控，异常时向西门子发出相应的故障信号，西门子及时做出故障处理如通过电机驱动模块使电机停止等，并通过开度指示模块显示故障报警信息。

国内外发展概况执行器是工业自动化系统中的执行单元，也是自动化系统中最重要的组成部分之，电动执行器般是以电动机作为动力源的阀门电动装置，其作用是将控制信号转换成相应的动作来控制阀内截流件的位置或其它调节装置。

无锡太湖学院学士学位论文国外发展自年公司制造出了世界上第台电动执行机构以来，国际上电动执行器技术水平发展迅速。

世纪年代起，国外相继推出了符合各种现场总线标准的调节型执行器，在工业现场取得了较好的应用效果。

由于高新技术的迅猛发展，目前国外己开发出新代调节型化电动执行机构产品，电子计算机技术微机控制技术己在阀门设计中得到广泛应用。

这些调节型化电动执行器功能强大简单可靠技术先进。

国际著名的电动执行器公司英国的罗托克生产的系列调节型化电动执行器，不但具有调节型通信调节型控制支持多种现场总线的功能，而且其独有的双密封系统和红外线非侵入式设定使它可用在任何环境中，防水防暴，终身可靠，调试及故障排除简单。

德国公司新代产品调节型电动执行器实现了调节型式电子体化，变频变速定位，监控等功能。

代表着该领域的世界先进水平的公司还有美国的公司和公司等几家国外著名的公司。

公司的调节型电动执行器突出特点是动作频率高，其动作频率是，而国内的电动执行器动作频率在以下，般动作频率达到就是很高的了。

调节型电动执行器集微机技术和执行器技术于体，以调节型放大器取代传统的磁放大器，是种新型的终端控制单元，是工业控制与自动化系统当前和今后发展动向之。

国际上电动执行器向五个方向发展调节型性，现场总线调节型性，轻巧实用性，重型，安全复位闭触点与接触器线圈回路串联。

按钮的常开触点与接触器线圈串联，而常闭触点压线圈回路串联。

这样当按下时只能有接触器的线圈可以通电而断电，按下时只能有接触器的线圈可以通电而断电，如果同时按下和则两只接触器线圈都不能通电。

这样就起到了互锁的作用。

四电动机正向或反向启动运转后，不必先按停止按钮使电动机停止，可以直接按反向或正向启动按钮，使电动机变为反方向运行。

五电动机的过载保护由热继电器完成。

电动机可逆运行控制电路的调试检查主回路路的接线是否正确，为了保证两个接触器动作时能够可靠调换电动机的相序，接线时应使接触器的上口接线保持致，在接触器的下口调相。

检查接线无误后，通电试验，通电试验时为防止意外，应先将电动机的接线断开。

梯形图程序设计的选择本次设计要求正反转和高低速控制共五个输入接口，控制三相绕组三个输出接口，所以选用，六个输入，四个输出满足控制要求。

控制电机正反转分配及硬件接线图分配及硬件接线图控制步进电机的歌输入开关及控制三相绕组工作的输出端在中的编址如表所示。

无锡太湖学院学士学位论文表编址输入端编址输出端步进电机正转启动按钮控制相绕组步进电机反转启动按钮控制相绕组停止及清零按钮控制相绕组状态真值表采用位移指令进行步进控制。

每右移位，电机前进个步距角，据此，可作出位移寄存器输出状态及步进电机正反转绕组的状态真值表，从而得出三相绕组的控制逻辑关系式正转时相相相反转时相相相位移寄存器输出状态及步进电机绕组状态真值表表位移寄存器正转反转数字阀门的控制梯形图程序根据程序模块及三相绕组的控制逻辑关系，即可比拟出梯形图控制程序。

经过调试，运行，该程序完全满足控制要求。

图步进电机的速度选择网络，网络，当低速开关通电时，高速开关断开把由传送到所指的存储单元，当高速开关通电时，低速开关断开，把由传送到所指的。

通过调节速度开关进行高低速选择，还可改变输入值对高低速度值调节。

无锡太湖学院学士学位论文图正反转启动及电路保护网络网络网络按下正转启动按钮，正向接触器通电，主触头和自锁触头闭合。

网络按下反转启动按钮，正向接触器通电，主触头和自锁触头闭合。

该控制电路必须要求与不能同时通电，否则会引起主电路电源短路。

数字阀门的控制图通电延时定时器及高低速运行网络，网络接通延时定时器，首次扫描，定时器位为，当前值为。

使能输入接通时定位器位为，当前值从开始计数时间，当前值达到预设值时，定位器位为。

无锡太湖学院学士学位论文图发出位移脉冲网络，网络图执行位移及位移输出控制步进电机步进网络数字阀门的控制网络移位寄存器指令将数值移入移位寄存器。

梯形图中，为使能输入端，连接移位脉冲信号，每次使能有效时，整个以为寄存器移动位。

为数据输入端，连接移入移位寄存器的二进制数值，执行指令时将该位的值移入寄存器。

指移位寄存器最低位。

指定移位寄存器的长度和位移方向，移位寄存器的最大长度为位。

为正值表示左移位，输入数据移入移位寄存器的最低位，并移出移位寄存器最高位。

为负值表示右移位，输入移位寄存器的最高位中，并移出最低位。

根据发出的位移脉冲，执行位移移动，