PLC控制系统课程设计.doc

物理与电气工程学院计算机过程控制系统课程设计

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2017—2018学年第（1）学期

《PLC控制系统》

课程设计

设计题目：xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

学院：物理与电气工程学院

专业、班级：2012级自动化

设计时间：2017年12月

目录

TOC\o1-3\h\z\u摘要 2

1.备选方案 3

2.控制要求 3

3.设计内容 3

3.1型号选择 3

3.2三相异步电动机Y-△降压起动控制电路图 4

3.3I\O分配表 4

3.4PLC外部接线图 5

3.5三相异步电动机Y-△降压起动控制梯形图 7

4.总结 7

参考文献 9

摘要

电动机直接起动时，起动冲击电流可达电机额定电流的４～７倍，这将对电网造成很大的冲击，直接影响电网中其它用电设备的正常工作，会影响电动机本身及其拖动设备的使用寿命。因此如何控制电机起动电流，具有重要的经济价值。本文探讨了三相异步电动机的几种降压起动方式，特别是通过PLC控制降压启动，是降压启动智能控制系统发展的必然趋势。

关键词：电动机,PLC,降压启动

1.控制要求

接触器KM,KMY、KM△的作用分别是控制电源、Y形起动、△运行。按

下起动按钮SB2后，电动机M先作Y起动，10s钟后自动转换为△运行。

②若任何情况下外部按下停止按钮SB1，都会导致电动机停止。

2.备选方案

三相异步电动机的串自耦变压器降压起动

自耦变压器又称启动补偿器。自耦变压器的初级和电源相接，次级与电动机相联。自耦变压器的次级一般有3个抽头可得到3种数值不等的电压。使用时可根据起动电流和起动转矩的要求灵活选择。电动机起动时，定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次电压，一旦起动完毕，自耦变压器便被切除，电动机直接接至电源，即得到自耦变压器的一次电压，电动机进入全压运行。在自耦变压器降压起动过程中，起动电流与起动转矩的比值按变比平方倍降低。在获得同样起动转矩的情况下，采用自耦变压器降压起动从电网获取的电流，比采用电阻降压起动要小得多，对电网电流冲击小，功率损耗小，所以自耦变压器被称为起动补偿器。

与Y-△降压起动相比，串自偶变压器降压起动缺点是自耦变压器价格较贵，相对电阻结构复杂，体积庞大，且是按照非连续工作制设计制造的，不允许频繁操作，所以采用Y-△降压启动方案。

3.设计内容

3.1型号选择

选择台达公司生产的PLC，输入端有X000、X001，输出端有Y000、Y001、Y002共5个输入/输出点。

3.2三相异步电动机Y-△降压起动主电路图

图1降压启动主电路图

三相异步电动机Y-△降压起动工作原理：按下起动按钮SB2，接触器KM、KMY通电吸合，KM、KMY主触头闭合使电动机M定子三相绕组接成Y形，并且使得电源与电机接通，电机作Y型启动，此时，PLC内部定时器KT通电吸合，定时10秒之后，交流接触器KMY主触头断开，使电动机M退出Y形接法；交流接触器KM△主触头闭合使电动机定子做△型连接，使电动机正常运行。

3.3I\O分配表

序号

名称

输入点

序号

名称

输出点

0

起动按钮SB2

X000

3

Y形起动KMY

Y001

1

停止按钮SB1

X001

4

△运行KM△

Y002

2

控制电源KM

Y000

3.4PLC外部接线图

图2PLC外部接线图

按动启动按钮SB2，触发Y0线圈通电工作，并使得Y0常开触点闭合，驱动Y0线圈持续工作，也使得PLC内部定时器工作，开始计时，并且，在Y0常开触点变为常闭时，继电器KA1工作，并且Y1线圈工作，使得Y1常开触点转为常闭，驱动KA2继电器动作，这样，在两个继电器的作用下，主电路的交流接触器KM和KMY交流接触器动作，使得电机做Y型启动，在内部定时器工作10秒钟之后，T1线圈工作使得T1常闭触点断开，从而使得Y1线圈停止工作，KA2辅助触点断电，使得KA2继电器断电复位，这样交流接触器KMY也恢复，这样电动机定子绕组脱离Y型接法，电机不在做Y型运转，再则，T1的常开触点转为常闭，使得Y2线圈开始工作，驱动继电器KA3主触点动作，驱动交流接触KM△工作，电机开始做△型运转。

启动停止按钮SB1，使得Y0线圈断电停止运行，T1计时器也停止运行，从而Y2也断电，KM、KM△交流接触器断电复位，电机断电，停止运行。

可编程序控制器（PLC）是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，它的功能强，可靠性极高，编程简单，使用方便，体积小巧，它不仅能实现对开关量的逻辑控制，还具有数学运算、数据处理、运动控制、模拟量PID控制、通信联网等功能。近