电气自动化论文编号:ZD052 字数:15159.页数:27 欧姆龙CPM2A系列PLC
摘 要
本课题是将PLC控制系统应用于船用液压牵引设备，真正实现理论与实际相结合。本论文着重从硬件和软件两个方面介绍这个船用液压牵引系统,此外还介绍其设计的优点及存在的问题。本设计的硬件部分主要包括一台总液压站、一台中央控制台、一个液压站旁控制台、三个绞车控制台，本文将主要分析两台主电机的启动方式、工作原理以及操作方法，控制泵和辅助泵电机的相关内容，比例液压阀的工作原理及操作方法，强电控制柜和其他电气元件的接线方法，控制面板的组成结构和各按钮指示灯的工作方法以及各继电器的控制原理和操作方法等等。软件部分主要包括两台主电机、控制电机、辅助电机和三个绞车的梯形控制原理图，并且重点分析其控制原理、编制过程和具体的方法步骤等等。PLC的发展是人类实现自动化的重要标志，将PLC控制方法应用于船用卷缆系统，把人们的双手解脱出来，把人类的身体能量消耗转变为电力驱动的液压能量消耗，这是科技的进步，人类文明的具体表现，它给人类带来的好处是不可估量的，因此PLC是很具有发展潜力的一门科学技术，是很值得我们深入学习的。
关键词：液压站 中央控制台 继电器 控制面板 梯形图
ABSTRACT
....
Key words: ...
目 录
引 言………………………………………………………………………………………1
第一章 基本概念及原理………………………………………………………………2
1.1船用牵引电力技术的发展……………………………………………………………2
1.2电动液压牵引系统原理………………………………………………………………2
1.2.1锚机工作原理………………………………………………………………………2
1.2.2对电动锚机控制线路的基本要求…………………………………………………3
1.2.3电动液压起货机……………………………………………………………………3
1.2.4电力牵引系统故障检测与维护……………………………………………………3
1.2.5电动－液压舵机装置………………………………………………………………4
1.3 三相异步电动机原理…………………………………………………………………4
1.3.1 基本结构……………………………………………………………………………4
1.3.2 三相异步电动机转动原理…………………………………………………………4
1.3.3星形－三角形（Y－Δ）降压起动原理……………………………………………5
1.4 可编程序控制器基本原理……………………………………………………………5
1.4.1 周期扫描机制………………………………………………………………………5
1.4.2 顺序功能流程图……………………………………………………………………6
1.5 船舶电气安全和安全用电……………………………………………………………6
1.6 船用电气设备…………………………………………………………………………7
第二章 液压原理………………………………………………………………………8
第三章 硬件设计………………………………………………………………………10
3.1PLC系统硬件控制原理 ………………………………………………………………10
3.2 主电机泵控制原理……………………………………………………………………11
3.3 强电控制回路…………………………………………………………………………12
3.3.1 强电控制回路工作原理……………………………………………………………12
3.3.2 强电控制回路的指示控制电路……………………………………………………14
3.4 绞车硬件工作原理……………………………………………………………………15
3.5 比例阀的控制原理……………………………………………………………………15
3.6 实际硬件接线…………………………………………………………………………16
3.6.1 系统各箱体控制台接线原理总图…………………………………………………17
3.6.2 绞车中央控制台接线方案…………………………………………………………17
3.6.3 液压站控制回路接线原理…………………………………………………………18
第四章 软件设计………………………………………………………………………20
4.1 基本动作要求…………………………………………………………………………20
4.2 程序编制………………………………………………………………………………22
4.2.1 输入输出端口设计…………………………………………………………………22
4.2.2 梯形图编制…………………………………………………………………………22
4.3 程序调试………………………………………………………………………………23
结 论………………………………………………………………………………………25
谢 辞………………………………………………………………………………………26
参考文献……………………………………………………………………………………27
附 录………………………………………………………………………………………28
可编程控制器是一种数字运算顺序控制系统，专为工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行运算，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和输出，控制各种类型的生产机械和生产过程。可编程控制器及其有关外国设备，都易于与工业系统连成一个整体，易于扩充其功能的原理设计。它具有控制能力强，操作方便灵活，价格便宜，可靠性高等特点，不仅可以取代传统的继电接触系统，还可以构成复杂的工业过程控制网络，是一种适应工业发展的新型控制器。基于以上PLC控制系统的特点，如果把这样的系统应用于船用牵引控制系统是相当有意义的。以前，人们卷缆绳是用一个杠杆之类的器械一点点卷起的，这种方法比较费力，而且相当不易于控制；现在用PLC控制系统控制液压阀，用液压力驱动机械动作，实现各个动作行为，这样人们只要按动按钮，就可以控制卷缆、放缆等各个动作了。
这套系统是用PLC控制船用液压牵引系统，对于一套系统来说，液压站由电气柜和操作台组成，放在中央控制室，作为远程控制。一套系统有三个阀台，每个阀台由一个操纵箱控制，分别放在各阀台旁边，作为机旁控制。液压站的泵源部分旁边有一个操纵箱，它上面有用来控制YV1、YV2和四个电机的按钮，这也叫做机旁控制。操纵面板的按钮均带有指示灯，主要件用施耐德。
设计时，要注意最大限度地满足被控制装置的控制要求；在满足控制要求的前提下，保证控制系统工作可靠，使用安全；力求控制系统简单，价格便宜，操作和维修方便；在选择PLC时，输入输出点数和容量应留有裕量，以满足生产的发展和工艺内容变化的需要；电气设备要符合国际海上生命安全公约的规定；部件要有防松脱的措施；船用电气设备在结构上、技术上和安装方式上应能适应倾斜和摇摆的条件。
用PLC系统控制液压元件还要注意很多问题，比如说在选择两个主电机、控制泵电机、辅助泵电机的型号时，要注意选好其功率以使其能够顺利工作又不至于浪费；在接线时，要注意各个线号要对应好，出现一点点小问题都可能使整个系统不能正常工作；此外，因为此系统要安装在船上，所以在设计时按钮指示灯要注意防水并且要定时检查维护系统，主要件要有船检证。
将PLC应用于机械控制系统，因其给人们带来很多方便，所以早已受到人们的重视。它已在诸多领域被广泛应用并成为现代工业控制的三大支柱之一。
