船舶恒功率变极调速起货机plc程序设计(附件)【字数:11332】
摘 要摘 要 随着经济全球化进程的加快,我国的进出口贸易持续增加,而作为对外贸易重要运输工具的船舶行业也得到迅猛发展,船舶起货机作为船舶上重要的设施对船舶的整体运营效率也至关重要。本课题的主要研究内容是在传统继电器-接触器电控系统的基础上,采用PLC控制船舶起货机。本文首先介绍了船舶起货机的工作原理,其次介绍了S7-200PLC的硬件软件,搭建了起货机的PLC硬件控制平台,通过PLC的软件编写了起货机的控制程序,实现了起货机控制流程。最后通过S7-200的的仿真软件验证了起货机的控制程序,验证结果表明,本文设计的起货机控制系统以及PLC控制程序是正确的,可行的。关键词 S7-200,恒功率变极调速,船舶起货机
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3本设计的主要内容 2
第二章 可编程控制器S7200PLC的介绍 3
2.1可编程控制器的特点及应用 3
2.2 S7200PLC产品概述 3
2.3 S7200PLC的结构及工作模式、工作原理 4
2.3.1 S7200PLC CPU的结构及工作方式 4
2.3.2 S7200PLC的工作过程以及工作原理 6
2.4编程软件STEP7Micro/WIN V4.0 SP9的介绍及其使用 8
2.5西门子仿真软件的介绍 10
2.6实际过程中的操作步骤 11
2.7本章小结 12
第三章 船舶起货机电气控制的特点及电路原理分析 13
3.1对船舶恒功率变极调速起货机控制电路的具体要求 13
3.2船舶起货机电路原理的分析 14
3.3本章小结 19
第四章 恒功率船舶起货机PLC程序设计 20
4.1 输入输出点的统计 20
4.2 主电路图以及PLC硬件接线图以及控制的流程图的介绍 21
4.3 梯形图的编写以及仿真 23
结论与展望 32
致谢 33
参考文献 . . .......34 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.3本设计的主要内容 2
第二章 可编程控制器S7200PLC的介绍 3
2.1可编程控制器的特点及应用 3
2.2 S7200PLC产品概述 3
2.3 S7200PLC的结构及工作模式、工作原理 4
2.3.1 S7200PLC CPU的结构及工作方式 4
2.3.2 S7200PLC的工作过程以及工作原理 6
2.4编程软件STEP7Micro/WIN V4.0 SP9的介绍及其使用 8
2.5西门子仿真软件的介绍 10
2.6实际过程中的操作步骤 11
2.7本章小结 12
第三章 船舶起货机电气控制的特点及电路原理分析 13
3.1对船舶恒功率变极调速起货机控制电路的具体要求 13
3.2船舶起货机电路原理的分析 14
3.3本章小结 19
第四章 恒功率船舶起货机PLC程序设计 20
4.1 输入输出点的统计 20
4.2 主电路图以及PLC硬件接线图以及控制的流程图的介绍 21
4.3 梯形图的编写以及仿真 23
结论与展望 32
致谢 33
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第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
船舶起货机是船舶甲板上重要的机械设备,是用来保证各类船舶具备自行装卸货物能力的重要设备。尽管,船舶上装载的货物很多可以通过港口的起货设施进行装卸,但是并不是所有的港口都具备足够的调货装备[2],而且我们还需要考虑的是当船舶在十分开阔的海面进行过驳、吊运货物以及备份时的需要。因此,大部分的船舶上都需要有自己装载的起货机,而船舶上的起货机的工作效率和可靠程度对于降低运输成本、缩短运输时间都具有十分重要的意义。
船舶起货机长期以来采用的都是传统的继电接触器的控制方式[3],由时间接触器和中间继电器的副触点来控制起货机的运行停止、换挡运行以及转向操作。而由于这类控制方法器件错综,触点繁多,再加上十分频繁的操作以及海上恶劣的环境,每年都会导致大量的起货机损坏。如果再加上起货设备故障而导致的港船亏损,价值损失就更难以估量,由此可见,对传统起货机的控制方式进行改造,已经是十分必要且迫在眉睫。目前,随着PLC技术的快速发展,将PLC技术运用到船舶起货机也成为一种新的可能。在起货机改用PLC技术控制之后,管理人员的日常维修工作将会减少很多,船舶故障率也会随之降低,PLC控制方式应用后船舶调用货物的效率将会大大提高[4]。同时,船用起货机PLC复合控制的实现,成功研制出了起货机实物仿真设备,通过程序仿真,使我们的机电一体化更加形象生动,更加利于接受和理解。
1.2 国内外研究现状
目前,国内外对船舶起货机的研究主要集中在对它的控制上。就船用起货机的控制方式而言,主要有继电接触器式、集成电路式、单片机式等[6]。
在这些控制方式中,应用比较广泛的是继电接触器控制系统,该控制系统由时间继电器和中间继电器的副触点来控制电动机的启动、调速、反转和制动等运行性能的控制,实现对拖动控制系统的保护,满足生产工艺的要求。其特点是线路简单,电路图较直观形象,装置结构简单等。但由于它具有通透性和灵活性差,采用固定的接线形式,不易改变等缺点,而且,采用有触头的开关电器,触点易发生故障,维修量大。现在已经开始慢慢的被淘汰。
随着微机控制器的迅猛发展,出现了以单片机作为控制器去控制电动起货机的控制系统,在大量的交流电动起货机中,交流恒功率变级调速三速电动起货机的应用较为广泛。此类控制方式的控制线路不仅具有操作灵活、可靠性高的优点,同时还设有主令控制器,自动线路保护和扭转矩保护。单片机控制系不仅可以满足三速起货机对于控制的各类要求,达到工作稳定可靠的目的,还能够及时发现并处理相关故障,具有非常高的使用价值和经济性能。
集成电路式起货机性能优异,但由于其较为复杂、成本较高,未得到大面积的使用。
然而,近年来随着PLC控制技术的快速发展,PLC技术逐渐取代了继电接触器式控制技术和单片机控制技术在船舶起货机方面得到了越来越多的使用。PLC的优点将在下面的章节中详细介绍,这里不累述。
1.3 本设计的主要内容
本课题研究对象是船舶恒功率变级调速起货机,可编程控制器用的是S7200PLC,采用PLC控制方式力求达到简单、可靠。首先,我们介绍本课题选取的可编程S7200的结构、工作原理以及工作过程等,同时我们会介绍与S7200箱配套的STEP7Micro/WIN V4.0 SP9编程软件的使用方法。然后,我们介绍船舶起货机的基本类型和电气控制的特点,包括变级调速起货机的控制设计总体要求和具体控制方式。最后我们根据所了解的S7200PLC的使用方法和起货机的控制要求编写出PLC程序并在相关仿真软件上进行测试,而具体内容以下章节详细阐述。
第二章 可编程控制器S7200PLC的介绍
2.1 可编程控制器的特点及应用
可编程控制器PLC(Programmable logic Controller)是一种专门在工业环境下而使用的数字运算操作电子装备。其主要特点如下:
高可靠性以及极强的抗干扰能力使PLC工作稳定。
PLC的配套产品齐全,使得其功能完善且适用性强。
PLC编程语言容易被工程技术人员接受,很容易学习到,深受工程技术人员欢迎。
PLC的系统设计周期短,存储逻辑取代接线逻辑使得其维护方便且改造容易。
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