继电器控制电路模块设计及原理图
PLC取代传统继电器控制正反转电路的设计
PLC取代传统继电器控制正反转电路的设计摘要：可编程控制器（PLC）是近年代来发快速、应用面很广的一门新技术。
在自动化方面承担着重要角色。
由于PLC的梯形图语言是以继电器电气原理图为基础的形象编程语言，所以很多工厂，在用PLC进行系统改造时需要将原有的继电器图直接翻译成梯形图。
本文通过对传统继电器控制正反转电路的分析，设计出用PLC取代传统继电器的方法。
关键词：PLC 继电器取代设计一、对继电器控制正反转电路原理图的分析上图为：三相异步电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图控制要求分析（工作原理）利用复合按钮组成“正→反→停”或“反→正→停”的互锁控制。
1.正转2.反转3.停止4.过载二：PLC取代传统继电器控制正反转电路I/O表示1.系统I/O地址分配图2.画出PLC的外围I/O接线图3. PLC电路编辑4.调试PLC程序三：PLC控制原理分析在继电器图是三相异步电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图，I/O 图与编辑图是功能与它相同的PLC控制系统的外部接线图和梯形图，其中，KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器。
1.在梯形图中，用两个起保停电路来分别控制电动机的正转和反转。
按下正转起动按钮SB1，X1变为ON，其常开触点接通，Y0的线圈“得电”并自保持，使KM1的线圈通电，电机开始正转运行。
按下停止按钮SB3，X3变为ON，其常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，电动机停止运行。
2. 在梯形图中，将Y0和Y1的常闭触点分别与对方的线圈串联，可以保证它们不会同时为ON，因此KM1和KM2的线圈不会同时通电，这种安全措施在继电器电路中称为“互锁”。
除此之外，为了方便操作和保证Y0和Y1不会同时为ON，在梯形图中还设置了“按钮联锁”，即将反转起动按钮X2的常闭触点与控制正转的Y0的线圈串联，将正转起动按钮X1的常闭触点与控制反转的Y1的线圈串联。
设Y0为ON，电动机正转，这时如果想改为反转运行，可以不按停止按钮SB3，直接按反转起动按钮SB2，X2变为ON，它的常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，同时X2的常开触点接通，使Y1的线圈“得电”，电机由正转变为反转。
继电器控制实验报告
继电器控制实验报告目录1. 实验目的 (2)1.1 了解继电器的基本工作原理 (2)1.2 掌握继电器的使用和电路调试方法 (3)1.3 实践电气控制系统的设计和操作技能 (4)2. 实验原理 (5)2.1 继电器的工作机制 (6)2.2 继电器的类型与参数 (7)2.3 继电器与电路图的对应关系 (8)3. 实验材料与工具 (9)3.1 继电器实物与模型 (10)3.2 直流电源 (12)3.3 电阻、电容、电感等常用电子元件 (12)4. 实验步骤 (14)4.1 实验准备 (15)4.2 电路搭建 (16)4.3 继电器控制电路测试 (17)4.4 故障排查与修正 (18)4.5 实验结果记录 (20)5. 实验内容 (21)5.1 继电器的工作条件与参数选择 (22)5.2 继电器的连接与调试 (22)5.3 继电器在电路中的应用实例 (24)5.4 继电器在不同控制电路中的作用 (25)6. 实验数据分析 (26)6.1 测试数据记录 (27)6.2 数据处理与分析 (27)6.3 数据分析结果展示 (28)7. 实验结论 (29)7.1 继电器控制的优势与局限 (30)7.2 实际应用中的注意事项 (31)7.3 对实验结果的总结与反思 (33)8. 实验创新点与改进建议 (34)8.1 实验的创新之处 (35)8.2 实验过程中的难点与解决方案 (36)8.3 对实验设备的建议与改进 (38)1. 实验目的本次“继电器控制实验报告”的目的是深入理解继电器的基本功能和操作原理，掌握其在自动化控制电路中的应用。
通过实际操作继电器，学生将学习如何快速、准确地调整电路负载，实现对电气设备运行状态的有效控制。
通过该实验，学生们不仅能够积累实验技能，还能提升分析和解决问题的能力，为未来的工程实践打下坚实的基础。
本实验不仅关注理论知识的验证，还旨在培养学生创新思维和实际操作能力，对强化工程教学具有重要意义。
光电继电器控制
课程设计说明书单片机原理与接口技术专业 电气工程及其自动化学生姓名 宋丰宇 班级 B 电建101 学号1010602108 指导教师 吴冬春 完成日期2014年1月17日前言单片机已经渗透到生活的各个领域,它是很难找到哪些领域没有单片机的痕迹。
导弹的导航装置,在飞机上控制各种仪器,计算机网络通信和数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理。
该微控制器被广泛用于在该领域的智能管理和过程控制,仪器仪表,家电产品,医疗设备,航空航天,专门的设备。
近年来,随着电子信息产业的快速发展,作为继电器的基本组成部分,广泛应用于家电,通讯，汽车,仪器仪表,机械设备,航空航天自动化和控制领域。
最近的统计数据显示,继电器已经成为第一大产品在电子元件产品之中。
单片机控制继电器的电路在生活中随处可见,小的元件但是作用无穷。
继电器是当输入量（如电压、电流、温度等）达到规定值时，使被控制的输出电路导通或断开的电器。
它可分为电气量（如电流、电压、频率、功率等）继电器及非电气量（如温度、压力、速度等）继电器两大类。
继电器具有动作快、工作稳定、使用寿命长、体积小等优点。
广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通信等装置中。
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
本设计基于单片机AT89C51所设计，通过P1口输出高低电平，控制几点起的开合，以实现对外部的控制。
目录一理论部分 (3)1课题要求与内容 (3)2 系统方案设计 (3)3 系统硬件的设计 (4)4 系统软件设计 (9)二实践部分 (10)1 系统硬件原理简介 (10)2 系统硬件调试中出现的问题及解决措施 (10)3 系统软件 (11)3.1 软件设计 (11)3.2软件调试中出现的问题及解决措施 (12)三结束语 (12)四参考文献 (12)五附录 (13)1参考程序清单 (13)2元器件清单 (14)3系统仿真图 (14)一理论部分光电隔离多路继电器控制1课题要求与内容设计目的：（1）掌握用继电器的基本方法和编程。
HLW8032计量芯片的双路电能测量与控制
H L W 8032计量芯片的双路电能测量与控制*王大珅1,贾敏瑞2(1.天津医科大学生物医学工程与技术学院,天津300070;2.天津工业大学信息化中心)*基金项目:天津市教委社会科学重大项目(2017J W Z D 28)㊂摘要:针对现今高校集体宿舍的用电特点,研究了基于H L W 8032计量芯片的双路电能测量与控制系统,对集体宿舍中空调和其他负载分别进行电能监测和管理㊂本系统具有测量精度高㊁通信电路简单㊁稳定性强等优点,可以实现现代化用电管理,保障集体宿舍用电安全㊂关键词:H L W 8032;电能采集;双路测量中图分类号:T P 31 文献标识码:AR e s e a r c h o n D o u b l e -c h a n n e l E l e c t r i c E n e r g y Me a s u r e m e n t a n d C o n t r o l B a s e d o n H L W 8032W a n g Da s h e n 1,J i a M i n r u i 2(1.B i o m e d i c a l E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y ,T i a n j i n M e d i c a l U n i v e r s i t y C o l l e g e ,T i a n ji n 300070,C h i n a ;2.I n f o r m a t i o n C e n t e r ,T i a n j i n P o l y t e c h n i c U n i v e r s i t y)A b s t r a c t :A c c o r d i n g t o t h e c u r r e n t e l e c t r i c i t y c h a r a c t e r i s t i c s o f c o l l e g e d o r m i t o r i e s ,a d o u b l e c h a n n e l e l e c t r i c e n e r g y me a s u r e m e n t a n d c o n t r o l s y s t e m b a s e d o n t h e H L W 8032i s d e s i g n e d .T h e s y s t e m c a n m o n i t o r a n d m a n a g e t h e e l e c t r i c e n e r g y of t h e a i r c o n d i t i o n e r a n d o t h -e r l o a d s i n t h e d o r m i t o r y .T h e s y s t e m h a s t h e a d v a n t ag e s o fhi g h m e a s u r e m e n t a c c u r a c y ,s i m p l e c o mm u n i c a t i o n c i r c u i t ,a n d s t r o n g s t a b i l -i t y .I t c a n r e a l i z e m o d e r n p o w e r m a n a g e m e n t a n d e n s u r e t h e s a f e t y of p o w e r u s e i n d o r m i t o r i e s .K e yw o r d s :H L W 8032;e l e c t r i c e n e r g y a c q u i s i t i o n ;d o u b l e -c h a n n e l m e a s u r e m e n t 0 引 言随着社会发展和生活水平的提高,高校住宿条件不断改善,许多高校为学生在宿舍内安装了空调,高校集体宿舍的用电需求大幅增加㊂在集体宿舍用电管理中,保障用电安全是重中之重,现代化的管理方式可以有效提高用电管理的工作效率㊂学生在宿舍中使用电热壶㊁电吹风㊁电磁炉等宿舍违禁电器容易引发火灾,危害学生的人身安全,所以在高校统一配备的大功率电器(如空调等)正常运转的情况下保障用电的安全成为用电管理的重点和难点㊂基于H L W 8032功率计量芯片的双路电能测量系统针对现代高校宿舍的用电特点,实现了集体宿舍智能化用电管理,保障了学生的用电安全㊂1 总体设计结合现在高校集体宿舍的用电特点,本系统以实现双路信号独立采集和控制为目的,将每间宿舍内的空调和其他负载设计为独立线路分别进行电能管理和监测㊂总体图1 总体框架设计图设计框架如图1所示㊂电能测量和控制系统由主控制模块㊁电能计量模块㊁智能断电模块㊁屏幕显示模块等组成,并可根据实际需要扩展其他功能模块,以实现整个公寓中各宿舍的电量信息采集㊁自动识别违禁电器并断电保护以及特定时间段功率控制等用电安全管理功能㊂系统显示屏幕显示各路负载的功率㊁电压㊁电流㊁使用电能总量,方便查看宿舍内各路负载电能使用情况,有助于用电管理和用户查询㊂2 硬件设计系统使用电能计量芯片H L W 8032进行电能采集,H L W 8032芯片通过内部集成的模/数转换器将电流值和电压值模拟量转换为数字量输出,通过光电耦合电路隔离后与M C U 进行通信㊂M C U 通过公式计算出电压有效值㊁电流有效值和有功功率值的大小㊂主控制模块选用宏晶科技有限公司生产的T C 8A 8K 64S 4A 12,该单片机无需外部晶振和外部复位,拥有12位15通道高速A D C ,内部有22个中断源,4级中断优先级,具有存储单元㊁时钟电路㊁硬件复位电路㊁数/模转换电路等硬件资源,其电路结构简单㊁易开发㊁生产成本低㊂该芯片提供4路U A R T 串行接口,可获得串行通信接口,与显示屏进行通信㊂T C 8A 8K 64S 4A 12对采集的电能数据进行处理,G P I O 口输出不同的电平控制继电器的吸合来控制电路切与闭合,判断控制各路负载的电路通断㊂显示屏幕通过R S 232串口与主控制模块T C 8A 8K 64S 4A 12通信,读取电能表数据并显示㊂基于H L W 8032的双路电能测量与控制系统连接图如图2所示㊂图2 系统连接图2.1 电能计量模块系统电能计量模块使用高精度的电能计量芯片H L W 8032,该芯片精度可达2%,具有免校准功能,能够测量线电压和电流,采集负载电路参数,并计算有功功率㊂该芯片内部集成了两个模/数转换器和一个高精度的电能计量内核,提供一个U A R T 接口,采用异步串行通信方式,用两个单向引脚进行数据通信㊂电流信号通过锰铜电阻采样后接入到H L W 8032,电压信号通过电阻网络后输入到H L W 8032㊂H L W 8032芯片I P 和I N 引脚与采样电阻相连,将获取的电流信号通过芯片内部的A D C 转换为M C U 可读取的电流值㊂P F ㊁T X引脚直接与M C U 相连,M C U 读取采集到的设备信息,通过公式计算出电压有效值㊁电流有效值和有功功率值的大小㊂电能计量模块原理图如图3所示㊂图3 电能计量模块原理图2.2 智能断电模块为了保障用电安全,学校往往规定电热壶㊁电吹风㊁电饭锅等电器为宿舍禁用电器㊂对于使用空调的宿舍,需要将空调电路负载和其他电器负载进行区分识别恶性负载㊂这些电器类似于纯抗阻负载,可用功率因数法进行识别㊂当纯抗阻负载工作时,功率因数约等于1[2]㊂对于类似纯抗阻负载,根据功率因数可对危险电器进行判别㊂空调等大功率电器电路可以通过设置电路的最大功率㊁最大电流来进行恶性负载检测㊂当功率㊁电流超过设置值时,对电路进行断电处理㊂当发现违规用电现象后,应立即进行断电处理进行保护㊂继电器是具有隔离功能的自动开关元件,依据M C U 的G P I O 口输出电平控制继电器的吸合来图4 继电器控制电路图控制电路㊂继电器控制电路如图4所示,M C U 输出低电平时,三极管Q 1导通,继电器R L 1触点吸合;M C U 输出为高电平时,三极管Q 1断开,继电器R L 1断电断开,实现对电路的控制和保护㊂2.3 隔离通信模块H L W 8032提供U A R T 接口,实现与M C U 的数据通信㊂T X 引脚从H L W 8032发送数据,R X 引脚从M C U 接收数据㊂由于电能计量芯片外接220V 电源,系统使用光图5 光电耦合隔离电路图电耦合电路将HW L 8032输出进行强弱电隔离,实现隔离通信,电路原理图如图5所示㊂光耦隔离器实现信号单向传输,将M C U 与外界信号进行数字化电气隔离,可以提高系统的可靠性㊁稳定性,加强抗干扰能力[3]㊂3 软件设计3.1 系统软件设计系统开启后,各端口初始化,采集宿舍空调线路和其他负载线路的电量数据,电能采集模块将采集到的电流和电压数据传送到主控制模块,进行数据分析处理,并通过公式计算出电压㊁电流和功率值㊂根据功率因数判断是否存在安全隐患或使用违规电器㊂若功率值接近于1,继电器断开,电路断开;否则,将电量数据信息进行传送,在屏幕显示㊂系统程序设计流程图如图6所示㊂3.2 电量采集模块软件设计H L W 8032提供一个U A R T 接口,T X 引脚用于从H L W 8032发送数据,数据以低位(L S B )优先发送,R X引图6 系统程序设计流程图脚用于接收来自微控制器的数据,可与外部M C U 进行数据通信[4]㊂主控制M C U 串口R X 引脚与H L W 8032的T X 引脚相连读取采集到的信息,通过计算得到电路的电流值㊂电能计量模块连接示意图如图7所示㊂电量数据采集测量中断服务程序流程图如图8所示㊂图7电能采集模块连接示意图图8 电量数据采集测量中断服务程序流程图H L W 8032每发送一次完整数据为24字节,从寄存器1(S t a t e R E G )开始发送,到寄存器11(C h e c k S u m R E G )结束,一组数据共11个寄存器,24字节数据㊂H L W 8032的U A R T 接口以4800b ps 的固定频率工作,发送数据的间隔时间为50m s [4]㊂M C U 通过串口读取到H L W 8032的寄存器数据后,根据式(1)~式(3)可得出电压㊁电流和功率值㊂有效电压=电压参数寄存器电压寄存器ˑ电压系数ˑ1000(1)有效电流=电压参数寄存器电压寄存器ˑ电流系数ˑ0.001(2)有功功率=电压参数寄存器电压寄存器ˑ电流系数ˑ电压系数(3)地址,只有在需要时才会将函数拷贝到内存㊂因此,使用期间发现问题和不足时,只需要用新的动态库覆盖旧的动态库即可,不需要复杂的操作,方便后期的移植㊁更新和维护㊂4 测试结果使用上文提出的方法在系统内进程数量正常时进行测试,根据后台打印信息来查看应用程序所得到的温度值,结果如图4所示㊂图4 测试结果此次测试在C P U 负载50%左右的情况下,每3秒采集一次温度㊂由结果可以看出,在读数发生错误时,会将上一次读到的温度打印出来,交给应用程序,解决温度的跳变问题,使得用户的使用体验更佳㊂5 结 语此方法可以有效解决偶尔出现的温度跳变问题,在C P U 负载不超过70%的情况下可以保证98%的正确率,并且采用动态库的方式便于发现B U G 之后的修改维护问题,减少应用程序的代码冗余㊂但是仍然存在一些问题,在C P U 繁忙时,很难保证读到的基准值是正确的,有可能会导致读到的两个基准值都是错误的,从而使得后面所上报温度全部为错㊂对于此问题,打算在程序中加入自动纠错处理,在错误数超过一定情况下重新进行初始化来调整基准值,保证基准值是正确的,并且可以对程序进行部分优化,使得在读温度时减少C P U 的占用率以提高整体工作效率[3]㊂参考文献[1]王腾飞.对计算机嵌入式实时操作系统的研究及分析[J ].科技创新与应用,2020(36):6667.[2]李欣,白兴武.基于L i n u x 的嵌入式实时操作系统任务调度算法优化[J ].自动化与仪器仪表,2020(9):4851.[3]王博文.单总线通信技术在手持报警仪调校中的应用[J ].计算机与现代化,2019(8):5762.张旭伟(工程师),主要从事系统测试方面的研究㊂通信作者:张旭伟,w h y w h yk i s s s @s i n a .c o m ㊂(责任编辑:薛士然 收稿日期:2021-01-25)4 系统连接实物图基于H L W 8032的双路电能测量与控制系统连接实物图如图9所示㊂图9 系统连接实物图5 结 语本设计针对安装空调的高校集体宿舍进行独立双路电能采集和控制,可对宿舍中的空调专线控制,或对特定时段进行功率控制,可灵活管理用电㊂选用S T C 8A 8K 64S 4A 12芯片和H L W 8032电能计量芯片,具有测量精度高㊁稳定性强和M C U 通信电路简单等特点,可以保障用电安全,智能节能用电,提高管理效率㊂参考文献[1]江苏国芯科技有限公司.S T C 8系列单片机技术参考手册[E B /O L ].[202102].h t t p ://w w w.s t c m c u .c o m.[2]赵晓阳.学生公寓防限电装置及违规负载的识别[J ].科技创新与应用,2015(8):3940.[3]陆泉森,李军,鲍鸿.光耦隔离技术在智能测控系统中的应用[J ].机械与电子,2008(2):5356.[4]合力为科技.H L W 8032用户手册,2019.王大珅(硕士研究生),主要研究方向为通信工程等㊂通信作者:王大珅,w d s @t m u .e d u .c n㊂(责任编辑:薛士然 收修改稿日期:2021-02-03)。
继电器驱动实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验概述继电器驱动实验是电气工程及其自动化专业的重要实践环节，旨在通过实验加深对继电器工作原理、驱动方式以及其在电力系统中的应用理解。
本次实验主要涉及电磁型继电器的基本特性测试、继电器驱动电路的设计与实现，以及继电器在Arduino控制系统中的应用。
二、实验目的1. 理解继电器的基本结构和工作原理。
2. 掌握继电器动作值、返回值和返回系数的测量方法。
3. 设计并实现继电器驱动电路。
4. 学习Arduino控制平台对继电器的驱动方法。
5. 分析实验数据，验证实验结果。
三、实验内容1. 电磁型继电器特性实验- 实验目的：了解继电器基本分类方法及其结构，熟悉常用继电器，学会调整、测量电磁型继电器的动作值、返回值和计算返回系数，测量继电器的基本特性。
- 实验步骤：1. 按照实验电路图接线，将电流继电器的动作值整定为1.2A。
2. 查线路无误后，合上三相电源开关，再合上单相电源开关和直流电源开关。
3. 调节调压器使电流表读数缓慢升高，记录继电器刚动作时的最小电流值，即为动作值。
4. 继电器动作后，调节调压器使电流值平滑下降，记录继电器返回时的电流值，即为返回值。
5. 计算返回系数。
2. 继电器驱动电路设计- 实验目的：设计并实现继电器驱动电路，实现弱电控制强电的目的。
- 实验步骤：1. 选择合适的继电器模块，确定驱动电路的输入电压和电流。
2. 设计电路图，包括继电器模块、Arduino控制板、电源模块等。
3. 按照电路图搭建实验电路。
4. 编写Arduino程序，实现继电器的控制。
3. Arduino控制继电器实验- 实验目的：学习Arduino控制平台对继电器的驱动方法。
- 实验步骤：1. 在Arduino IDE中编写程序，通过设置控制引脚的高低电平来控制继电器的通断。
2. 上传程序到Arduino控制板，观察继电器的动作情况。
四、实验结果与分析1. 电磁型继电器特性实验结果：- 通过实验，测量得到继电器的动作值、返回值和返回系数，验证了实验原理的正确性。
MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书
MCS—51单片机学习开发系统设计-单片机原理及接口技术课程设计说明书单片机原理及接口技术课程设计说明书姓名xx所在院（系）电气工程与自动化学院专业班级电气学号指导教师xxx时间MCS—51单片机学习开发系统设计摘要：该MCS--51单片机学习开发系统集成多个资源模块，每个模块各自可以成为独立的单元，也可以相互组合，可完成MCS-51单片机学习过程中的大部分实验。
将MCS-51 设计为多功能可编程接口，该系统工具是初学单片机及单片机爱好者快速掌握51系列单片机不可多得的工具，可以为他们提供不同的开发学习环境。
集成系统主要功能模块组成如下：+5V、-5V、+12V、-12V直流稳压电源模块、8位发光二极管、四位LED数码管、点阵式LCD 液晶显示器、4*4键盘、ISP下载线、并行口扩展控制线接口、A/D、D/A转换接口、串行口通信、PC标准键盘的PS／2接口、继电控制模块等。
关键字：MCS-51单片机系统设计功能模块程序设计目录第1章系统综述 (1)第2章硬件设计 (2)2.1 单片机最小系统 (2)2.2 电源电路 (4)2.3 程序下载口 (4)2.4 LED显示模块 (5)2.5 LCD液晶显示器及PC标准键盘接口 (6)2.6 键盘电路 (7)2.7 DAC0832D/A转换电路 (9)2.8 ADC0809A/D转换电路 (10)2.9 8255输入/输出（或数据总线）扩展 (11)2.10串行通信模块 (12)2.11 继电器控制模块 (14)2.12系统总图 (15)第3章软件设计 (18)3.1 8255并行扩展设计 (18)3.2 8255键盘及显示设计 (19)3.3 串行通信口设计 (20)3.4 A/D转换设计 (22)3.5 D/A转换设计 (24)第4章系统实验 (25)4.1 数码管循环计数显示实验 (25)4.2 串行口两单片机双机通信实验 (26)4.3 简单键盘控制显示实验 (27)4.4 键盘控制位循环显示实验 (27)第5章设计总结 (28)第6章参考文献 (29)附录系统模块程序设计清单 (31)1. 8255并行扩展程序设计 (31)2. 8255键盘及显示控制程序设计 (32)3. A/D转换实验程序设计 (36)4. D/A转换程序设计 (37)5. 双机通信实验程序设计 (40)6. 键盘控制位循环显示实验程序设计 (43)第1章系统综述目前,单片机已广泛应用到工业测控、智能仪表、数据采集、人工智能等领域。
三相异步电动机正反转控制电路设计(继电器、PLC)
摘要生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。
由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向。
本文设计系统的控制是采用PLC的编程语言——梯形图,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能，使用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路，可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，它是专为在恶劣工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术等操作的指令，并采用数字式，模拟式的输入和输出，控制各种的机械或生产过程。
关键词：三相异步电动机；PLC；可编程控制；梯形图目录摘要 (I)引言 (1)1PLC基础的知识 (2)1.1关于PLC的定义 (2)1.2PLC的工作原理 (2)1.3PLC的应用领域 (3)1.4PLC的发展趋势 (4)2三相异步电动机的PLC控制 (5)2.1三相异步电动机正反转控制电路的特点 (5)2.1.1三相异步电动机正反转控制电路的主控制电路 (5)2.1.2按钮接触器联锁的正反转控制电路特点及应用分析 (5)2.2交流接触器的正反转自动控制线路工作过程 (6)2.3PLC的选择 (7)2.4三相异步电动机使用PLC控制优点 (7)2.5输入输出定义 (7)2.6输入输出接线图 (8)参考文献 (10)引言电动机的正反转控制大量应用于工业生产当中，而快速准确安全的控制更能够保证生产的安全可靠和产品的品质。
PLC控制三相异步电动机实现正反转，其运行性能更好，且在满足上述需要的前提下还可节省各种材料。
生产中许多机械设备往往要求运动部件能向正反两个方向运动。
如机床工作台的前进与后退起重机的上升与下降等,这些生产机械要求电动机能实现正反转控制。
改变通入电动机定子绕组的三相电源相序,即把接入电动机的三相电源进线中的任意两根对调,电动机即可反转。
基于STM32嵌入式智能泊车控制系统设计
基于STM32嵌入式智能泊车控制系统设计温锦辉【期刊名称】《《电脑与电信》》【年(卷),期】2019(000)010【总页数】4页(P44-47)【关键词】自动泊车; 超声波探头; OV7670摄像头【作者】温锦辉【作者单位】武汉交通职业学院湖北武汉 430065【正文语种】中文【中图分类】TP2731 引言智能小车的应用正逐步普及到个人、企业和社会的各个层面，代替了人类在复杂环境难于实现的工作任务。
智能小车通过预先设定的模式在一个环境里自动完成泊车运作，可应用于科学勘探等用途。
为优化智能小车的工作状态，进一步研究及完善其速度和方向的控制是非常有必要的。
本文设计的智能泊车系统，能够实时跟踪智能小车的时间、速度、路程，具有自动寻光、泊车和计费功能，并可远程控制小车行驶速度，准确定位停车，实时显示图像。
2 总设计方案本系统以STM 32 单片机为控制核心，设计并制作一个自动泊车系统。
小车单元主要由STM 32 单片机模块、超声波探头、直流减速电机、OV7670 摄像头、L298N 电机驱动模块、TFT9341 显示屏六部分组成；车库单元由STM 32 单片机模块、红外传感器、按键模块、声光报警模块、LCD12864、继电器模块五部分构成。
通过按键点亮对应车库的LED指示灯，按下启动按钮后小车开始前进并通过摄像头实时寻找对应车库。
小车通过计费线时LCD显示屏实时显示小车计费时间与停车费用情况。
小车行驶至指定车库停车5秒并发出声光报警提示后，自动驶离停车场，通过计费线时停止计费时间及费用的计算。
小车行驶过程中，两块TFT显示屏分别实时显示小车碰撞次数与摄像头捕捉的实时图像。
自动泊车系统方框图如图1所示。
图1 总体设计方案框图2.1 单片机选择采用ALIENTEK M ini STM 32开发板。
此开发板运算速度快，I/O串口多，内部资源丰富，可实现复杂算法，满足本题需求。
2.2 摄像头选择采用OV7670 摄像头模块。
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继电器控制电路模块设计及原理图
能直接带动继电器工作的CMOS集成块电路
在电子爱好者认识电路知识的的习惯中，总认为CMOS集成块本身不能直接带动继电器工作，但实际上，部分CMOS集成块不仅能直接带动继电器工作，而且工作还非常稳定可靠。
本实验中所用继电器的型号为JRC5M－DC12V微型密封的继电器（其线圈电阻为750Ω）。
现将CD4066 CMOS集成块带动继电器的工作原理分析如下：
CD4066是一个四双向模拟开关，集成块SCR1～SCR4为控制端，用于控制四双向模拟开关的通断。
当SCR1接高电平时，集成块①、②脚导通，＋12V→K1→集成块①、②脚→电源负极使K1吸合；反之当SCR1输入低电平时，集成块①、②脚开路，K1失电释放，SCR2～SCR4输入高电平或低电平时状态与SCR1相同。
本电路中，继电器线圈的两端均反相并联了一只二极管，它是用来保护集成电路本身的，千万不可省去，否则在继电器由吸合状态转为释放时，由于电感的作用线圈上将产生较高的反电动势，极容易导致集成块击穿。
并联了二极管后，在继电器由吸合变为释放的瞬间，线圈将通过二极管形成短时间的续流回路，使线圈中的电流不致突变，从而避免了线圈中反电动势的产生，确保了集成块的安全。
低电压下继电器的吸合措施
常常因为电源电压低于继电器的吸合电压而使其不能正常工作，事实上，继电器一旦吸合，便可在额定电压的一半左右可靠地工作。
因此，可以在开始时给继电器一个启动电压使其吸合，然后再让其在较低的电源电压下工作，如图所示的电路便可实现此目的。
工作原理：
如图所示。
V1为单结晶体管BT33C，它与R1、R2、R3和C1组成一个张弛式振荡器，SCR为单向可
控硅，按下启动按钮AN1后，电路通电，因为SCR无触发电压，所以不导通，继电器J不动作，电源通过R4和VD1给电容C2迅速充电至接近电源电压（Vcc-VD1压降）。
同时，电源经R1给电容C1充电。
数秒后，C1上电压充到V1的触发电压，C1立即通过V1放电，在R3上形成一个正脉冲，该脉冲一路加到V2基极，使V2迅速饱和导通，V2集电极也即电容C2正极近于接地。
由于此时C2上充有上正下负的正极性电压，所以C2负极也即J线圈一端呈负电位。
R3上的正脉冲另一路经VD2、C3去触发可控硅导通，SCR阴极也即J线圈另一端接近电源电压。
这时，J线圈实际上承受约两倍的电源电压，所以J1－1闭合，松开AN1后，J1－1自保。
J1－2将V1、V2供电切断，继电器在接近电源电压下工作。
图中，AN2为停止按钮，按下AN2，J失电释放，J1－1断开，整个控制电路失电。
制作本电路时，一般可取继电器的额定电压为电源电压的1.5倍左右，一般情况下，任何型号的单向可控硅（或双向可控硅）皆可满足本电路需要。
V2、C1、C3的耐压视电源电压的高低选取。
C2耐压最好不低于电源电压的两倍。
继电器的三种附加电路
继电器是电子电路中常用的一种元件，一般由晶体管、继电器等元器件组成的电子开关驱动电路中，往往还要加上一些附加电路以改变继电器的工作特性或起保护作用。
继电器的附加电路主要有如下三种形式：
1.继电器串联RC电路：
电路形式如图1，这种形式主要应用于继电器的额定工作电压低于电源电压的电路中。
当电路闭合时，继电器线圈由于自感现象会产生电动势阻碍线圈中电流的增大，从而延长了吸合时间，串联上RC 电路后则可以缩短吸合时间。
原理是电路闭合的瞬间，电容C两端电压不能突变可视为短路，这样就将比继电器线圈额定工作电压高的电源电压加到线圈上，从而加快了线圈中电流增大的速度，使继电器迅速吸合。
电源稳定之后电容C不起作用，电阻R起限流作用。
2.继电器并联RC电路：
电路形式见图2，电路闭合后，当电流稳定时RC电路不起作用，断开电路时，继电器线圈由于自感而产生感应电动势，经RC电路放电，使线圈中电流衰减放慢，从而延长了继电器衔铁释放时间，起到延时作用。
3.继电器并联二极管电路：
电路形式见图3，主要是为了保护晶体管等驱动元器件。
当图中晶体管VT由导通变为截止时，流经继电器线圈的电流将迅速减小，这时线圈会产生很高的自感电动势与电源电压叠加后加在VT的c、e 两极间，会使晶体管击穿，并联上二极管后，即可将线圈的自感电动势钳位于二极管的正向导通电压，此值硅管约0.7V，锗管约0.2V，从而避免击穿晶体管等驱动元器件。
并联二极管时一定要注意二极管的极性不可接反，否则容易损坏晶体管等驱动元器件。
无电感式模拟继电器
介绍一种无电感式模拟继电器，其电路原理如下图所示。
图中，220V电源经负载RL、R1、D1～D4、ZD1，为Q4、Q3在正负半周轮流提供偏置；同时经R3、D5～D8为光电耦合器Q1提供电源。
当前级TTL电路输出高电平信号时，光电耦合器在市电正半周内导通，于是在R5两端产生压降，触发SCR导通，负载RL得电工作。
整个电路的功能如同一只继电器，但不会产生反向感应电压，也就避免了负载被高反压击穿损坏的可能。
C1、R6为脉冲吸收元件，R3起限流作用。
为避免RL为感性负载时，可控硅的电压与光电耦合器电源产生的90°相位，该电路中光电耦合器的电源取自SCR的阳极而不直接取自市电电源。
继电器电路小改进
继电器常安装在电器设备的内部，其工作状态不直观，笔者将其作如下图改进。
在线圈两端接发光二极管VD1，当控制电压为正时，三极管导通，继电器J吸合，同时发光二极管被点亮，表明继电器线圈已加上电源。
发光二极管可装在外壳显眼之处。
继电器的正确使用
1、继电器额定工作电压的选择
继电器额定工作电压是继电器最主要的一项技术参数。
在使用继电器时，应该首先考虑所在电路(即继电器线圈所在的电路)的工作电压，继电器的额定工作电压应等于所在电路的工作电压。
一般所在电路的工作电压是继电器额定工作电压的0.86。
注意所在电路的工件电压千万不能超过继电器额定工作电压，否则继电器线圈容易烧毁。
另外，有些集成电路，例如NE555电路是可以直接驱动继电器工作的，而有些集成电路，例如COMS电路输出电流小，需要加一级晶体管放大电路方可驱动继电器，这就应考虑晶体管输出电流应大于继电器的额定工作电流。
2、触点负载的选择
触点负载是指触点的承受能力。
继电器的触点在转换时可承受一定的电压和电流。
所以在使用继电器时，应考虑加在触点上的电压和通过触点的电流不能超过该继电器的触点负载能力。
例如，有一继电器的触点负载为28V(DC)×10A，表明该继电器触点只能工作在直流电压为28V的电路上，触点电流为10A，超过28V或10A，会影响继电器正常使用，甚至烧毁触点。
3、继电器线圈电源的选择
这是指继电器线圈使用的是直流电(DC)还是交流电(AC)。
通常，初学者在进行电子制作活动中，都是采用电子线路，而电子线路往往采用直流电源供电，所以必须是采用线圈是直流电压的继电器。