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1、 网络教育学院本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目： 异步电动机的Y-PLC控制 学习中心： 层 次： 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 年 月 日 推进学校内涵建设深化年各项工作和“三乐两校”主题教育活动的开展，进一步繁荣校园文化，搭建具有时代特征大学生特点的文化艺术活动平台，促进学院间师生的友谊7内容摘要 本次毕业设计将本学期已经学过的相关课程及在课程中已初步掌握的电气单项、单元（技能）能力融合在一起，通过一个典型工业电气产品的PLC控制方案设计、元件选型、原理图与安装图的绘制，选用功率30KW,额定电流60A的异步电动机，利用西门
2、子S7-200这种小型可编程控制器控制星三角降压启动的工作全过程。学习与掌握异步电动机的Y-PLC控制过程中的编程，组装，工作原理及其优缺点。了解常见PLC故障中的处理方案与维修的基本技巧。培养理论联系实际的能力，提高分析问题和解决问题的能力，增强独立工作的能力。目 录内容摘要I目 录II1、星三角降压启动工作流程：21.1 星三角降压启动的继电器电路图与控制图:21.2 根据星三角启动电路图画出流程框架图如下:32、 PLC控制32.1 控制要求：32.2PLC控制原理图如下:5总结7参考文献8 引 言随着我国电力事业的飞速发展，PLC控制编程技术已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机
3、械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。PLC系统的设计、建造工作量小，配套齐全，功能完善，适用性强,维护方便，容易改造，可靠性高，抗干扰能力强，易学易用，深受广大工程技术人员的欢迎。 PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 PLC编程控制星三角启动的优点是运行速度快，内部切换时间短。解决了启动
4、时间长、启动电流大、运行安全可靠性差等问题。使电动机在起动过程中受到的电流冲击影响变小，使其达到恒速时间短，保持恒流。确保了电动机的平稳起动。 21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。伴随着计算机网络的发展，可
5、编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。本次设计运用到30KW 额定电流60A的异步电动机一台，85A交流接触器3只，中间继电器3只，闸刀开关一把、熔断器5只、时间继电器一只、按钮二只。1、星三角降压启动工作流程：按下SB2后，KM1（电流直接过去）、KT(时间继电器，电流经过KM2的常闭触点过去)和KM3（电流经过KM2和KT的常闭触点过去的）同时得电，从而受KM1和KM3线圈控制的所有触点全部立即动作，受KT控制的触点延时动作，即常闭的断开，常开的闭合。KM1和KM3得电以后，主回路里的KM1，KM3的主触头闭合这样电动机就
6、处于星型启动状态，由于时间继电器KT的线圈已经得电了，所以一旦设定好的时间以后，时间继电器就会动作，等过了一段时间后，延时继电器KT动作，断开KM3（即解除星型连接，断开后KM3的所有触点恢复到原始状态），接通KM2（即接通三角连接，注意这时候KM1一直没有断开，也就是一直都有电源），这样受线圈KM2控制的所有触点动作，主触头完成了三角型解法，控制回路切断了时间继电器KT的线圈，使其断电，这样就完成了星型连接，这个过程就是星三角降压启动的全过程。1.1 星三角降压启动的继电器电路图与控制图:1.2 根据星三角启动电路图画出流程框架图如下:2、 PLC控制本次设计采用西门子S7-200这种小型可
7、编程控制器控制星三角降压启动的全过程：S7-200 是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。S7-200系列出色表现在以下几个方面： 极高的可靠性 、 极丰富的指令集 、易于掌握 、便捷的操作 、 丰富的内置集成功能 、 实时特性 、强劲的通讯能力 、 丰富的扩展模块 。S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛， S7-200系列PLC可提供
8、4个不同的基本型号的8种CPU使用。 2.1 控制要求：（1） 动按钮SB2后，电源通过热继电器FR的动断接点、停止按钮SB1的动断接点、形连接交流接触器KA2常闭辅助触头，接通时间继电器KT的线圈使其动作并延时开始。此时时间继电器KT虽已动作，接点应断开，但其延时接点是瞬间闭合延时断开的（延时结束后断开），同时通过此KT延时接点去接通Y形连接的交流接触器KA3的线圈回路，则交流接触器KA3带电动作，其主触头去接通三相绕组，使电动机处于形接的运行状态；KA3辅助常开触头闭合去接通主交流接触器KA1的线圈。（2）主交流接触器KA1带电启动后，其辅助触头进行自保持功能（自锁功能）；而KA1的主触头
9、闭合去接通三相交流电源，此时电动机启动过程开始。（3）当定时器T37延时断开接点（动断接点）KT的时间达到（或延时到）电动机启动过程结束时间后，时间继电器KT接点随即断开。（4）定时器T37接点断开后，则交流接触器KA3失电。KA3主触头切断电动机绕组的Y形连接回路；同时接触器KA3的常闭辅助触头闭合，去接通形连接交流接触器KA2的线圈电源。根据控制要求设计：PLC软元件地址分配如下:I0.0 SB2 (启动)I0.1 SB1 (停止)I0.2 QF (电源断路器)Q0.0 KA1 (运行中继输出)Q0.1 KA2 (三角中继输出)Q0.2 KA3 (星型中继输出)T37 10S (10秒定时
10、器)设计过程中为防止PLC出事故，I,Q区待改用24V直流电源供电。交流接触器改用中间继电器。2.2 PLC控制原理图如下:总结本文详细地介绍了异步电动机的Y-PLC控制中的起动方法以及制动方式，分别对PLC编程控制和星三角启动进行了阐述，并通过理论分析和实践操作来阐明其优点和存在的不足，更全面的理解了PLC控制编程星三角启动的精髓。 经过这次设计我学到很多很多的东西，不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。而且通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正的学到知识，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。参考文献1陈建明 朱晓东 电气控制于PLC应用 电子工业出版社 2夏天伟 丁明道 电器学 机械工业出版社3张晋格 王广雄 自动控制原理 哈尔滨工业大学4廖常初 S7-200基础教程 机械工业出版社5廖常初 PLC编程及应用 机械工业出版社
