2022年毕业设计方案PLC在三相异步电动机控制中的控制.docx

《2022年毕业设计方案PLC在三相异步电动机控制中的控制.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年毕业设计方案PLC在三相异步电动机控制中的控制.docx（21页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、PLC 在三相异步电动机掌握中的应用摘要PLC 在三相异步电动机掌握中的应用，与传统的继电器掌握相比，具有掌握速度快、牢靠性高、敏捷性强、功能完善等优点；长期以来，PLC 始终处于工业自动化掌握领域的主战场，为各种各样的自动化掌握设备供应了特别牢靠的掌握应用；它能够为自动化掌握应用供应安全牢靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需求；本文设计了三相异步电动机的PLC 掌握电路，主要讨论了异步电动机的 - 减压起动、正反转以及反接制动的继电器掌握，画出及其相应的输入输出接线图，依据继电器掌握电路图作出PLC 掌握梯形图，最终给出掌握指令；关键词： PLC；三相异步电动机；继电器I

2、/ 22目录摘要.I关键字 .II前言.11.PLC 基础.1.1 PLC 的基础 .221.2 PLC 与继电器掌握的区分 .21.3 PLC 的工作原理 .21.4 PLC应用分类 .3II / 222三相异步电动机的 -减压起动掌握.52.1 三相异步电动机 -减压起动的继电器掌握 .52.2 三相异步电动机 -减压起动 PLC 掌握.73. 三 相异 步 电 动 机 正 反 转 的 P L C 控 制 .93.1 三相异步电动机正反转继电器掌握93. 2 三 相 异步 电动 机正反转 PL C 掌握 .1 04. 三相异步电动机的反接制动掌握.134.1 三相异步电动机反接制动的继电器

3、掌握.134.2 三相异步电动机反接制动掌握接线图.14结论.17致谢 .18参考文献 .19前言三相异步电动机的应用几乎涵盖了农业生产和人类生活各个领域，在这些应用领域中，三相异步电动机经常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故；对于应用于大型工业设备重要场合高压电动机、大功率电动机来说，一旦发生故障所造成的缺失无法估量；在生产过程，科学讨论和其他产业领域中，电气掌握技术应用特别广泛；在机械设备的掌握中，电气掌握也比其他的掌握方法使用的更为普遍；本系列的掌握是采纳PLC 的编程语言梯形语言，梯形语言是在可编程掌握器中的应用最广的语言，由于它在继电器的基础上加进了很多功能

4、、使用敏捷的指令，使规律关系清楚直观，编程简洁，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器掌握电路；可编程掌握器是一种数字运算操作的电子系统，它是专为在恶劣工作环境下应用而设计；它采纳可编程序的储备器，用来在内部储备执行规律运算、次序掌握，定时、计数和算术等操作的指令，并采纳数字式、模拟式的输入和输出，掌握各种的机械或生产过程；长期以来， PLC 始终处于工业自动化掌握领域的主战场，为各种各样的自动化掌握设备供应了特别牢靠的掌握应用；它能够为自动化掌握应用供应安全牢靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要；进入 20 世纪 80 岁月， 由于运算机计数和微电子技术的快速进展，

5、极大的推动了 PLC 的进展，使的 PLC 的功能日益增强； PLC 是一种固态电子装置，它利用已存入的程序来掌握机器的运行或工艺的工序； PLC 通过输入 / 输出 输入采样阶段在输入采样阶段， PLC 以扫描方式依次地读入全部输入状态和数据，并将它们存入I/O 映象区中的相应得单元内；输入采样终止后， 转入用户程序执行和输出刷新阶段；在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变 化， I/O 映象区中的相应单元的状态和数据也不会转变；因此，假如输入是脉冲信号，就该脉冲信号的宽度必需大于一个扫描周期，才能保证在任何情形下，该输入 均能被读入； 二 用户程序执行阶段在用户程序执行阶段， PLC 总

6、是按由上而下的次序依次地扫描用户程序 梯形图；在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的掌握线路，并按先左后右、先上后下的次序对由触点构成的掌握线路进行规律运算，然后依据规律运算的结果，刷新该规律线圈在系统RAM储备区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O 映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令；即，在用户程序执行过程中，只有输 入点在 I/O 映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O 映象区或系统 RAM 储备区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯

7、形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的规律线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用；在程序执行的过程中假如使用立刻I/O 指令就可以直接存取 I/O 点；即使用 I/O 指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新， 程序直接从 I/O 模块取值，输出过程影像寄存器会被立刻更新，这跟立刻输入有些区分； 三 输出刷新阶段当扫描用户程序终止后， PLC 就进入输出刷新阶段；在此期间， CPU 依据 I/O 映象区内对应的状态和数据刷新全部的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设；这时，才是PLC 的真正输出；1.4 PLC 的应用分类目前， PLC 在国内外已广泛应

8、用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化消遣等各个行业，使用情形大致可归纳为几类；1. 开关量的规律掌握这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现规律掌握、次序掌握，既可用于单台设备的掌握，也可用于多机群控及自动化流水线；如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等；2. 模拟量掌握 在工业生产过程当中，有很多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量；为了使可编程掌握器处理模拟量，必需实现模拟量Analog）和数字量 Digital ）之间的 A/D 转换及 D/A 转换； PLC 厂家都生产

9、配套的 A/D 和 D/A 转换模块，使可编程掌握器用于模拟量掌握；3. 运动掌握PLC 可以用于圆周运动或直线运动的掌握；从掌握机构配置来说，早期直接用于开关量 I/O 模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动掌握模块；如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置掌握模块；世界上各主要 PLC 厂家的产品几乎都有运动掌握功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合；4. 过程掌握过程掌握是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环掌握；作为工 业掌握运算机， PLC 能编制各种各样的掌握算法程序，完成闭环掌握；PID 调剂是一般闭环掌握系统中用得较多的调剂方法；大中型PLC 都有 PI

10、D 模块，目前很多小型 PLC 也具有此功能模块； PID 处理一般是运行专用的 PID 子程序；过程掌握在冶金、化工、热处理、锅炉掌握等场合有特别广泛的应用；5. 数据处理现代 PLC 具有数学运算 含矩阵运算、函数运算、规律运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及 处理；这些数据可以与储备在储备器中的参考值比较，完成肯定的掌握操作，也可 以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表；数据处理一般用于大型 掌握系统，如无人掌握的柔性制造系统；也可用于过程掌握系统，如造纸、冶金、 食品工业中的一些大型掌握系统；6. 通信及联网 PLC 通信含 PL

11、C 间的通信及 PLC 与其它智能设备间的通信；随着运算机掌握的进展，工厂自动化网络进展得很快，各 PLC 厂商都特别重视PLC 的通信功能，纷纷推出各自的网络系统；新近生产的 PLC 都具有通信接口， 通信特别便利；2 三相异步电动机的 - 减压起动掌握三相笼型异步电动机具有结构简洁、价格廉价、牢固耐用、修理便利等优点， 因而获得了广泛的应用；它的起动掌握有直接全压）起动和减压起动两种方式；对于较大容量的笼型异步电动机 大于 10KW ），其起动电流较大，一般采纳减压起动的方式起动；减压起动是利用某些设备或者采纳电动机定子绕组换接的方法，降低起动时加在电动机定子绕组上的电压，而起动后再将电压

12、复原到额定值，使之在正常电压下运行；2.1 三相异步电动机 - 减压起动的继电器掌握星形- 三角形减压起动用于定子绕组在正常运行时接为三角形的电动机；在电动机起动时将定子绕组接成星形，实现减压起动；正常运转时再换接成三角形接法；图 2.1 -减压起动的继电器掌握电路图图 2.1 中主电路通过三组接触器主触点将电动机的定子绕组接成三角形或星形，即 KM1 、KM3 主触点闭合时，绕组接成星形； KM1 、KM2主触点闭合时， 接为三角形；电路的工作过程：先接通三相电源开关 Q；KM1 线圈得电起动：按下起动按钮SB2KM3 线圈得电KT 线圈得电电动机接成星形，减压起动触点 KT 断开KM3 线

13、圈失电延时肯定时间 t电动机接成三角形触点 KT 闭合KM2 线圈得电与此同时，触点 KM2 断开KT 线圈失电释放；停止：按下 SB1KM1 、KM2 线圈失电电动机停止运转；2.2 三相异步电动机 - 减压起动的 PLC掌握星形- 三角形减压起动用于定子绕组在正常运行时接为三角形的电动机；在电动机起动时将定子绕组接成星形，实现减压起动；正常运转时再换接成三角形接法；有电工基础学问可知，星形连接时起动电流仅为三角形连接时的1/ ，3相应的起动转矩也是三角形连接时的1/3；输入输出停止按钮 SB1:X0 KM1:Y0起动按钮 SB2:X1KM2:Y1接触器FR:X2KM3:Y2接触器图 2.2

14、 三相异步电动机减压起动的I/O 接线图图 2.3 减压起动梯形图对应的指令如下表：表 1.1三相异步电动机的 - 减压起动的指令语句表步 序指令数据步序指令数据0LDX00110MPP1ORY00011OUTT0 K502ANIX00012LDT03ANIX00213ORY0014OUTY00014ANIY0005LDY00015ANIY0026ANIY00116ANIX0027MPS17OUTY0018ANIT018END9OUTY0023. 三相异步电动机正反转的PLC掌握由于三相异步电动机的转动方向是由旋转磁场的方向打算的，而旋转磁场的转向取决于定子绕组中通入三相电流的相序；因此，要转

15、变三相异步电动机的转动方向特别简洁，只要将电动机三相供电电源中的任意两相对调，这时接到电动机定子绕组的电流相序被转变，旋转磁场的方向也被转变，电动机就实现了反转；3.1 三相异步电动机正反转的继电器掌握在没有按下停止按钮SB3 且热继电器 FR 没有动作的情形下， X000 和 X003 触点均为闭合状态；此时按下正向起动按钮SB1，输入继电器 X001 动合触点闭合， 输出继电器 Y000 线圈得电并自锁，接触器KM1 得电吸合，电动机正转；与此同时， Y000 的动断触点断开 Y001 线圈的驱动回路 , KM2 不能吸合，实现了电气互锁；按下反向起动按钮SB2 时， X002 动合触点闭

16、合， Y001 线圈得电并自锁，接触器 KM2 得电吸合，电动机反转；与此同时， Y001 的动断触点断开 Y000 线圈的驱动回路， KM1 不能吸合，实现电气互锁；停机时按下按钮SB3，X000 动断触点断开；过载时热继电器 FR 动作， X003 触点断开，这两种情形都使得Y000、Y001 线圈失电，进而使 KM1 、KM2 失电释放，电动机停转；图 3.1 电动机正反转继电器掌握图3.2 三相异步电动机正反转 PLC掌握输入输出SB1：X1KM1 ：Y0SB2：X2KM2 ：Y1 SB3：X0FR： X3SB1 为正SB2 为反KM1 为正转接触线圈KM2 为反转接触线圈图 3.2

17、输入输出接线图图 3.3 梯形图将 PLC 连上编程器并接通电源后，PLC 电源指示灯亮，将编程器开关打到“ PROGRA”M位置，这时PLC 处于编程状态；编程器显示PASSWORD.这时依次按 Cltr 键和 Montr 键，直至屏幕显示地址号 0000，这时即可输入程序；在输入程序前，需清除储备器中内容，依据以上掌握的梯形图或程序指令将掌握程序写入 PLC，当程序输入到 PLC 指令如下表对应的指令如下表：表 3.1 三相异步电动机正反转的指令语句表步 序指 令数据步 序指 令数据0LDX0017ORY0021ORY0018ANIX0002ANIX0009ANIX0033ANIX0031

18、0ANIY0014ANIY00211OUTY0025OUTY00112END6LDX0024. 三相异步电动机的反接制动掌握4.1 三相异步电动机的反接制动的继电器掌握在生产过程中，有些设备电动机断电后由于惯性作用，停机时间拖得过长，导致生产率降低，仍会造成停机位置不精确，工作担心全；为了缩短帮助工作时间、提高生产率和获得精确的停机位置，必需对电动机实行有效的制动措施；停机制动有两种类型：一是电磁铁操纵机械进行制动的电磁机械制动；二是电气制动，即电动机产生一个与转子原先的转动方向相反的转矩来进行制动；常用的电气制动有反接制动和能耗制动；反接制动就是通过转变异步电动机定子绕组中三相电源相序，产生

19、一个与转子惯性转动方向相反的反向起动转矩而进行制动停转的；反接制动的关键在于将电动机三相电源相序进行切换，且当转速接近于零时， 能自动将电源断开；图 4.1 反接制动继电器掌握图主电路：接触器 KM1 用来掌握电动机 M 正常运转，接触器 KM2 用来转变电动机 M 的电源相序；由于电动机反接制动电流很大，所以在制动电路中串接了降压电阻 R，以限制反向制动电流；掌握电路：由两条掌握回路组成；一条是掌握M 正常运转的回路，另一条是掌握 M 反向制动的回路；电路的起动过程：起动：按下 SB2 KM1 线圈得电 M开头转动，同时 KM1 帮助动合触点闭合自锁， KM1 帮助动断触点断开，进行互锁；

20、M 处于正常运转， KS 的触点闭合，为反接制动做预备；制动：按下复合按钮 SB1 KM1 线圈失电， KM2 线圈由于 KS 的动合触点在转子惯性转动仍闭合自锁，电动机进入反接制动，当电动机转速接近于零时，KS 的触点复位断开， KM2 线圈失电 制动终止，停机；4.2 三相异步电动机的反接制动的 PLC掌握输入输出SB1:X0KM1:Y1SB2:X1KM2:Y2 FR:X2KS:X3图 4.2 输入输出接线图图 4.3 反接制动梯形图对应的指令如下表：步 序指令数据步 序指令数据0LDIX0007LDX000表 4.1 三相异步电动机的反接制动的指令语句表1LDX0018ORY0022OR

21、Y0019ANIY0013ANB10ANDX0034ANIY00211ANIX0025ANIX00212OUTY0026OUTY00113结 论本文设计和制作了三相异步电动机的PLC 掌握系统，该掌握系统主要以三相异步电机的减压起动、正反转、反接制动为主要讨论对象，通过对他们的继电器控 制电路的讨论，从而分析使用PLC 对他们进行自动掌握；在减压起动中，只介绍了异步电动机的 -的起动方式，一般容量小于10KV 的电动机常用直接起动；有时为了减小起动是对机械设备的冲击，对答应直接起动的电动机也采纳减压起动，其方法仍有定子绕组串电阻、延边三角形和自耦变压器起动等；但以上几种减压起动方式一般只用于空

22、载或轻载起动；在大型设备中，多台电动机拖动的设备上，常需要电动机按先后次序工作，通过对三相异步电动机的正反转PLC 掌握学习后，对讨论两台电动机次序起动掌握有了肯定的体会；通过概述使大家充分明白了该掌握系统的原理与功能；介绍三相异步电动机的 PLC 掌握的设计原理，从对三相异步电动机的PLC 掌握现象中发觉了存在很多问题，通过对系统的检测来判定程序的是否可用，并且从数学角度分析了PLC 与三相异步电动机掌握的关系；通过本次电路的设计，我对三相异步电动机的PLC 掌握系统原理有了进一步的明白，在三相异步电动机的PLC 掌握分析中产生了深厚的爱好，提高了本人对PLC 的分析和运用才能，由于本人水平

23、有限，对其中的原理和实际操作方法有待深化的学习讨论和提高；致 谢此次毕业实习、毕业设计撰写过程中，得到了多位老师、同学、伴侣的关怀、指导和帮忙；入学以来，各位老师始终以来的辛勤工作和教导使我能顺当地度过这难忘的三年，使我在综合素养提高、专业理论学问学习和实践工作才能等各方面受益匪浅；参考文献1 黄净. 电气掌握与可编程序掌握器 .北京： 机械工业出版社 .2021.82 李增国. 电子技术 .北京： 北京航空航天高校出版社 .2021.23 杨荣昌. 电工基础 .北京： 中国农业出版社 .2004.54 俞果亮. PLC 原理与应用 . 清华高校出版社 .2006.95 张凤珊 .电器掌握及可编程掌握器 .北京：中国轻工业出版社 .20016 王兆义 .可编程掌握器使用技术 . 北京：机械工业出版社， 20047 陈在平 .可编程序掌握器技术与应用系统设计 . 北京：机械工业出版社， 20038 王红. 可编程掌握器使用教程北京：电子工业出版社，20039 宋德玉主编 .可编程序掌握器原理及应用系统设计技术.北京：冶金工业出版社， 2001