elecworks报告
企业工程实习与实训报告
专业：电气工程及其自动化
班级：电气1301
姓名：李海龙
学号：201309408
指导教师：王思华
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2016年11月9日
1实习内容
1.1 实习项目1
时间：2016-9-10，10：00至12:00 地点：兰州交通大学一教224
指导教师：赵峰
实习内容：了解电气制图的基础知识、PLC电气控制设计的基本要求电气线路图是采用标准图形符号按一定的逻辑关系或功能顺序排列，表示系统、分系统、装置、部件、设备等实际电路的连接关系的一种简图。一个电路通常由电源、开关设备、用电设备和连接线四个部分组成，如果将电源设备、开关设备和用电设备看成元件，则电路由元件与连接线组成，或者说各种元件按照一定的次序用连接线起来就构成一个电路。
可编程控制器的定义可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
PLC的特点
1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。
2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。
3系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
2设计题目
2.1自动卸料爬斗控制系统的PLC设计
有一物料传送系统，能够将传送带送过来的物料提升到一定的高度，并自动翻斗卸料，如图所示。爬斗由电动机M1拖动，将物料提升到上限后，由行程开关SQl控制自动翻斗卸料，随后反向下降，到达下限SQ2位置停留20s。料斗下落到SQ2位置时，同时启动由电动机M2拖动的皮带运输机，向料斗加料，加料工作在20s内完成。20s后，皮带运输机自动停止工作，料斗又自动上升，如此不断地循环。
2.2设计方案与任务分工
2.2.1设计任务和要求
1）设置单步/连续开关，可以使该系统实现单步和自动循环两种工作方式。
2）自动循环工作方式时，应按照皮带运输机启动一工作20 s，爬斗上升+SQl动作+自动翻斗动作一爬斗下降一皮带运输机启动……顺序连续工作。按下停止按钮时，料斗可以停在任意位置，启动时可以使料斗随意从上升或下降开始运行。3）有特定的信号指示灯指示上料爬斗工作在何种工作状态。
4）要具有必要的电气保护和互锁关联。
2.2.2设计方案的确定
通过对设计任务和要求进行分析，该控制系统需要输入5点：一个单步开关（初步设定为SB2）、一个连续开关（初步设定为SB3）、两个行程开关（上限行程开关SQ1和下限行程开关SQ2）、一个停止按钮（初步设定为SB1）。输出5点：
PLC运行指示灯（初步设定为L1）、控制电机M2接触器（初步设定为KM3）和皮带运输机指示灯（初步设定为L2）、卸料电磁阀（初步设定为YV）、控制M1正转接触器KM1（初步设定为KM1）和料斗上升指示灯（初步设定为L3）、控制M1反转接触器（初步设定为KM2）。
料斗上/下的控制可由三相异步电机M1的正反转来拖动，且SQ1、SQ2即为电机自动正、反转的开关，电机正转延迟时间设定为爬斗装料时间即皮带运输机工作时间（电机M2工作时间），时间为20秒，电机反转延迟时间设定为爬斗卸料时间，为10秒，控制M1的接触器（初步设定为KM1和KM2）在电器上互锁。电机M2仅为一个方向运行，控制M2的接触器初步设定为KM3。
2.3设计方案与任务分工
2.3.1电气主电路设计
主电路采用三相交变电流驱动两个三相电机转动，使用三个接触器控制电机的起停和正反转。
2.3.2电气控制电路设计
在控制电路中，当按下SB1时，电机M1正转，运动到顶端遇到行程开关SQ1时，M1反转，爬斗向下运动，当运动到下面遇到行程开关SQ2，M1停止，M2启动。
2.3.3任务分工
本组成员包括邵佳宇、侯一搏、李海龙三位同学，具体任务分工如下：
(1)邵佳宇：负责小组内分工，绘制了电机的主回路及控制回路。
(2)侯一搏：绘制了布线方框图和主机柜2D元件布置图
(3)李海龙：绘制了PLC拓扑图并整理报告。
2.4I/O的确定与分配及外围设备接线
2.4.1I/O的确定与分配
表1 I/0地址分配表
2.4.2 外围设备接线图
图1 PLC外部接线图
2.5电机M1的正反转控制和电机M2的控制主电路图
图2 电机M1的正反转控制主电路图
图3电机M2的控制主电路图2.6 梯形图
图4 PLC控制梯形图
3总结
通过此次设计，我学会了如何收集整理有关资料，分析和研究，综合运用所学专业知识，懂得了撰写课程设计的一般步骤。
在能力培养上，我懂得了如何完成任务书规定的设计课题的全部内容，学会分析问题、查阅资料、手册、绘图、熟悉各种标准、文字表达以及综合解决实际问题。
在思想教育上，课程设计培养了我实事求是的精神和理论联系实际的工作方法，以及树立积极创新的敬业精神。
此次设计不同于以往之处就是不再是由我自己独立编辑完成的，而是和同学分工与合作完成的，当然其中难免会遇到各种问题，然而这些正是此次设计的收获。它不仅加强了我发现问题解决问题的能力，而且是我充分理解了“他山之石可以攻玉”这句话的深刻含义，因为个人的力量毕竟是有限的，所以在处理和一些较为棘手的问题的时，通过和老师以及小组同学的沟通后思路就变得清晰了很多，并且还可以省去一些不必要的步骤，使自己的程序变得更加简单明了。
总的来说这次设计除了使我掌握一套适合自己的解决问题的方法外同样也在对理论的运用中，提高了我的工程素质。
参考文献
[1] 余朝刚.Elecworks2013电气制图[M].北京:清华大学出版社,2014.2.
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[5] 王兆义.可编程控制器实用技术[M].北京:机械工业出版社,1997.
[6] 王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[7] 赵峰等.电气控制与可编程控制器应用[M].兰州:兰州大学出版社,2006.
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[9] 华满春.电气控制与PLC应用[M].北京:人民邮电出版社,2009.
附录一自动卸料爬斗控制系统的PLC设计文件集主要包括以下几部分：
(1) 封面
(2) 图纸清单
(3) 布线方框图
(4) 电气主电路原理图
(5) 部分控制电路原理图
(6) PLC接线图
(7) 2D机柜布局图
(8) 端子排接线清单
(9) 电缆、电线清单
(10) 材料明细表