湖南工程学院课程设计
课程名称电气控制与PLC
课题名称电收尘振打机电气控制系统设计专业班级
姓名
学号
指导教师刘星平谭梅
2013年6月21日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称电气控制与PLC
课题名称电收尘振打机电气控制系统设计专业班级班
姓名
学号
指导教师刘星平、谭梅、赖指南等
审批黄峰
任务书下达日期2013年6月10日
课程设计完成日期2013年6月21日
八电场电收尘阳极振打机示意图
2.控制要求
该装置对阳极采用自动间断振打，振打5分钟，停振15分钟。

为防止M8、M9振打时，下落的灰尘被0.97的烟气带出电场，M7和M9之间应有一定的连锁关系;M7振打时，M9先关闭阀门YM1，振打完再打开。

同理，M8振打时，M10先关闭阀门YM2，振打完再打开。

阀门与振打配合的规律是：阀门关闭一分钟开始振打，振打完毕1.5分钟后打开阀门。

电收尘振打机的启动和停止由启动按钮SB1和停止按钮SB2来操
作。

按启动按钮SB1后振打机就按流程图的顺序自动循环工作。

按停止按钮SB2后，无论振打进行到哪个工作都全部停止。

电动机的功率由设计者确定。

M1
M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9
M10
M8
M2
目录
一、概述 (8)
二、方案论证 (8)
2.1 PLC控制与继电器控制相比较 (8)
2.2总结 (9)
三、系统硬件设计 (10)
3.1电动机控制线路的设计 (10)
3.1.1电器元件的选择 (10)
3.1.2 电动机控制线路原理图 (10)
3.2 控制系统设计 (12)
3.2.1 PLC元件选择 (12)
3.2.2 PLC接线图 (12)
四、系统软件设计 (13)
4.1 软件设计总体规划 (13)
4.2顺序功能图 (14)
五、总结 (15)
附录 (16)
参考文献 (23)
一、概述
高压静电除尘器作为一种技术成熟、制作相对简单、维护费用低的工业烟气净化设备，长期以来在大气污染治理行业中得到了广泛的推广应用。

但是，当电除尘器电机表面粉尘沉积较厚时，将导致击穿电压降低，电晕电流减小，尘粒的有效驱进速度显著下降，是电除尘器性能受到严重影响。

因此，及时有效地清除电极表面的积灰，防止二次扬尘，是实现电除尘的最后一个物理过程，也是保证电除尘器高效运行的重要条件。

电极清灰方法有湿式清灰、机械清灰和声波清灰3种，其中，机械清灰应用较广。

在充分理解静电除尘原理与工作过程的基础上，按照优化时序控制原则设计PLC控制系统，对电除尘器的阴极和阳极进行周期性振打清灰控制，以保证电除尘器高效、可靠运行，具有十分重要的意义。

从PLC控制角的来看，电除尘振打控制系统具有时序控制特点，正好能发挥PLC的优势。

所以，电除尘振打PLC控制系统在工业电除尘器种得到了广泛应用。

二、方案论证
2.1 PLC控制与继电器控制相比较
(1)逻辑控制
继电器控制是利用各电器件机械触点的串、并联组合成逻辑控制。

采用硬线连接, 连线多而复杂, 对今后的逻辑修改、增加功能很困难。

而PLC
中逻辑控制是以程序的方式存储在内存当中, 改变程序, 便可改变逻辑。

连线少、体积小、方便可靠。

(2)控制速度
依靠机械触点的吸合动作来完成控制的继电器控制系统, 工作频率低, 工作速度慢。

而PLC由于采用程序指令控制半导体电路来实现控制, 稳定、可靠, 运行速度大大提高了。

(3)顺序控制
继电器控制是利用时间继电器的滞后动作来完成时间上的顺序控制。

时间继电器内部的机械结构易受环境温度和湿度变化的影响, 造成定时的精度不高。

在PLC内部是由半导体电路组成的定时器以及由晶体振荡器产生的时钟脉冲计时, 定时精度高。

使用者根据需要, 定时值在程序中便可设置, 灵活性大, 定时时间不受环境影响。

(4)灵活性可扩展性
继电器系统安装后, 受电器设备触点数目的有限性和连线复杂等原因的影响, 系统在今后的灵活性、扩展性很差。

而 比具有专用的翰人和输出模块, 理论上连接可以无穷多。

连线少, 灵活性可扩展性好。

(5)计数功能
继电器控制可实现逻辑功能, 但不具备计数的功能。

PLC内部有特定的计数器, 可实现对生产设备的步进控制。

(6)可靠性和可维护性
继电器控制使用大量的机械触点, 触点在开闭时会产生电弧, 造成损伤并伴有机械磨损, 使用寿命短, 运行可靠性差, 不易维护。

而PLC采用微电子技术, 内部的开关动作均由无触点的半导体电路来完成。

体积小, 寿命长, 可靠性高, 并且能够随时显示给操作人员, 及时监视控制程序的执行状况, 为现场调试和维护提供便利。

2.2总结
PLC 经过多年在工业领域的运用后, 按其功能, 它主要应用在以下几个方面
(1)数据处理：PLC是具有微处理器的一种智能电子产品, 它具有数值运算、数据比较、数制转换、以及数据传输通信等功能。

(2)逻辑控制：PLC具有逻辑运算功能, 可实现多种通断控制。

(3)定时控制：由于PLC为用户提供了很多计时器, 且时间设定值可由用户程序设定修改, 所以有很强的定时功能。

(4)计数功能：同时PLC 为用户提供了很多的计数器, 也可通过软件进行计数值的设定。

(5)顺序控制：可依据生产加工过程, 实现定位输出、顺序启动等控制。

(6)通信联网：可以对调节器、变频器等实现远程控制。

也可与其它PLC 或计算机之间进行数据传输通信, 构成“ 集中管理分散控制” 的分布式控制系统。

所以，选择PLC控制方案更有利。

三、系统硬件设计
3.1电动机控制线路的设计
3.1.1电器元件的选择
3.1.2 电动机控制线路原理图
3.2 控制系统设计3.2.1 PLC元件选择
3.2.2 PLC接线图
四、系统软件设计
4.1 软件设计总体规划
4.2顺序功能图
五、总结
通过两个周的PLC的课程设计，在自己的努力下，最终完成S7-200系
列PLC控制注塑机的设计。

本控制系统就是充分利用了PLC、接口电路芯片。

实现了对注塑机的控制，达到了设计的目的。

这次设计的PLC控制注塑机的主要内容包括设计出了硬件系统的接线图、梯形图等；运用步进指令进行PLC控制程序设计；还进行了系统调试。

在设计中运用所学的理论知识，进行注塑机运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。

综合运用了所学的知识，理论与实际相结合，提出并论证设计方案，然后进行软、硬件的设计、制作与调试，最后获得正确的结果。

加深了对所学理论知识的巩固，加强了建立PLC控制工业机械和生产过程系统的整体概念，初步掌握了PLC控制工业生产和社会生活的软、硬件开发方法，为以后进行实际的PLC软、硬件应用开发奠定了良好的基础。

与此同时，也加强了我们对问题的分析解决能力，为以后的毕业设计和毕业后的工作做了充分的准备。

由于缺乏阅历与实际经验，本次设计还存在许多不足的地方。

但是才疏学浅专业知识匮乏的我仍对这方面很感兴趣，相信本次设计会对我的今后生活或工作中会有很大的帮助。

以后我会不断学习，不断地充实自己的。

感谢老师在这次课程设计中对我的指导，使我顺利地完成了课程设计。

最后祝老师身体健康！工作顺利！
附录梯形图：
参考文献
[1] 廖常初《S7-200 PLC 编程及应用》机械工业出版社2007年8月
[2] 郑德明《机床电气控制》复旦大学出版社2010年7月
[3] 姚福来《电气自动化工程师速成教程》机械工业出版社2007年3月
[4] 何利民《电气制图与读图》机械工业出版社2011年9月
[5] 王成福《PLC控制系统设计与调试》人民邮电出版社2010年1月
[6] 老虎工作室《Protel 99 入门与提高》人民邮电出版社2008年8月
[7] 廖常初《FX系列PLC编程及应用》机械工业出版社2010年7月。