鼠笼式异步电动机起动制动系统设计.doc

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1、目 录1.课程设计目的2 1.1 课程设计目的21.2 课程设计内容及要求22.课程设计正文22.1电机控制系统原理22.2 电机控制I/O地址分配表32.3 PLC程序流程图 42.4 PLC源程序 53.课程设计总结 84.课程设计心得体会85.参考文献 91.课程设计目的1.1课程设计目的通过鼠笼式异步电机起动制动控制系统的设计，在了解电机控制的基础上进一步熟悉可编程序控制器梯形图的设计及其开发软件的使用。最后把书本知识和实践结合起来，加深对PLC的理解及梯形图编程的掌握。1.2 课程设计内容及要求1.2.1 设计内容1.了解电机控制的步骤和要求。2.绘制电机控制系统的电路原理图，编制I

2、/O地址分配表。3.编制PLC的程序，并利用实验室设备进行调试，要求能在现有设备上演示控制过程。4.在本系统中，在完成可编程控制器下为下位机的相关控制程序的基础上，用组态软件编程实现上位机的控制及其相关监控界面。5.拟写课程设计说明书。1.2.2 技术要求1.按下正向启动按钮，电机在星形连接下启动。2.过3秒钟后，断开星型接触器。3.经过消弧时间1秒钟后，接通三角形连接接触器。4.按下反响启动按钮，断开电机电源。5.经过消弧时间1秒钟，电机恢复星形连接。同时接通反相许电源，电机进入反接制动以及反向启动。6.经过5秒钟后，断开星形接触器。7.经过消弧时间1秒钟后，接通三角形连接接触器，电机反向运

3、行。8.按下停车按钮，断开电机电源。9.经过消弧时间1秒钟，电机恢复星形连接。同时接通反相序电源，电机进入反接制动状态。10.零速检测电路输出信号为领后，断开电机电源，同时断开星形接触器。停止运行。11.正反向之间要有互锁，要考虑消弧时间。星-三角接触器之间要有互锁，要考虑消弧时间。2课程设计正文2.1电机控制系统原理 引言传统的鼠笼式异步电动机起、制动控制方式一般有四种，即定子回路串电阻起动，Y/起动，自耦变压器起动和延边三角形起动;制动方式有三种，反接制动，能耗制动和电容制动，其中任何一种起，、制动控制方式的实现通常由继电器-接触器控制系统来完成。下面就以定子回路串电阻降压起动和反接制动为

4、例，分析由继电器-接触器实现的鼠笼式异步电动机的起、制动控制。如图1所示，此控制电路含三个接触器和一个中间继电器线圈，12个触点。起动时，KM2、KM3线圈均处于断开状态，按下起动按钮SB1，KM1线圈通电并自锁，电动机串电阻减压起动。当电动机转速上升到某一定值时(此值为速度继电器KS1的整定值，可调节，如调至100r/min时动作)，速度继电器KS1的常开触点闭和，中间继电器KA通电并自锁，KA的常开触点接通接触器线圈KM3，KM3的主触点在主电路中短接定子电阻R，电动机转速上升至给定值时投入稳定运行。制动时，按下停机按钮SB2，KM1线圈断电，其主触点断开三相电源;控制电路中常开触点断开，

5、KM3失电，限流电阻串入;常闭触点闭合，接通反接制动接触器KM2，对调两相电源相序，电动机处于反接制动状态。当转速下降至某一定值时(比如100r/min),KS1常开触点断开KA，继而断开KM2，电动机失电，迅速停机图1 继电器接触器控制系统2.2 电机控制I/O地址分配表正向启动I0.0反向启动I0.1停车I0.2零速检测I0.3电机正转Q0.0电机反转Q0.1星形连接Q0.2三角形连接Q0.32.3 程序流程图开始 按下正向起动按钮I0.0，电机在星形连接下起动。 3S后断开星形连接Q0.2。 1S后接通三角连接Q0.3，电机正向运行按下反向起动按钮I0.1，断开正相电源Q0.0，（同时断

6、开三角连接Q0.3）。1S后，接通Q0.2，同时反相序电源Q0.1得电，电机反接制动及反向起动 5S后断开Q0.2。1S后，Q0.3得电，电机反向运行 按下停车按钮I0.2，断开Q0.1，1S后Q0.2，Q0.0得电，电机进入反接制动I0.3得电（速度降为0时），Q0.2，Q0.0同时失电电机停止运行结束2.4 源程序3课程设计总结1. 系统设计与设备选型 a. 分析所控制的设备或系统。PLC最主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。 b. 判断要控制的设备或系统的输入输出点数是否符合可编程控制器的点数要求。（选型要求）2. I/O赋值（分配输入输出）将要控制的设

7、备或系统的输入输出信号进行赋值，与PLC的输入编号相对应。3. 设计控制原理图 a. 设计出较完整的控制草图。 b. 编写控制程序。 c. 在达到你的控制目的的前提下尽量简化程序。4. 程序写入PLC 将你的程序写入可编程控制器。5. 编辑调试修改你的程序 a.程序查错(逻辑及语法检查） b.分段调试程序。 c.整体运行调试6. 监视运行情况调试时先从各功能单元入手，设定输入信号，观察输出信号的变化情况。各功能单元调试完成后，再调试全部程序，调试各部分的接口情况，直到满意为止。从PLC只连接输入设备、再连接输出设备、再接上实际负载等逐步进行调试。如不符合要求，则对硬件和程序作调整。通常只需修改

8、部份程序即可。全部调试完毕后，交付试运行。经过一段时间运行，如果工作正常、程序不需要修改，应将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。4课程设计心得体会：经过两个星期的PLC课程设计，使我对PLC工程有了更进一步的认识和了解，在这次课程设计中我学会了和同学们一起合作完成课程目标，使我扩充了许多知识。通过实践，我也发现我的好多不足之处，首先是自己上课老师讲的下课之后没有及时掌握，以至于有的语句还不知道怎么用，幸好有老师和同学的指点，才解决了困难。这次课程设计使我课堂是学到的知识得到了实践和巩固，而且学到了很多以前不明白的东西，使我受益匪浅。通过这次设计的过程也使我认识到凡事都要认真思考，认真去做，

9、尝试自己去面对，做任何事都需要努力，都需要一个坚持不懈的努力过程。另一个大的收获是团队的合作，通过一个团队的合作我们圆满的完成了任务。在整个设计中使我大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。通过合作，我们的合作意识得到加强，合作能力得到提高。在设计的过程中，我们用了分工与合作的方式，每个人负责一定的部分，同时在一定的阶段共同讨论，以解决分工中个人不能解决的问题，在交流中大家积极发言，和提出意见，同时我们还向别的同学请教。在此过程中，每个人都想自己的方案得到实现，积极向同学说明自己的想法。能过比较选出最好的方案。在这过程也提高了我们的表过能力。通过此次课设，让

10、我对PLC梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。 虽然本次课程设计是要求组员共同完成，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题，在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见。在学习的过程中，不是每一个问题都能自己解决，向老师请教或向同学讨

11、论是一个很好的方法。这次课设我可以说是顺利的完成了，在设计中遇到了很多程序和硬件上的问题，最后在老师和同学的帮助下迎刃而解。同时也让我学到了一些技巧，我由衷的感谢他们的帮助。5参考文献1.可变程序控制器选择、设计与维护/殷洪义主编.-北京：机械工业出版社，2002.11 ISBN 7-111-11084-6 2.西门子S7-200PLC入门/严盈富编著.-北京：人民邮电出版社，2007.6ISBN 978-7-115-16005-83. 殷洪义主编 可变程序控制器选择、设计与维护-北京：机械工业出版社，2002.11 4. 严盈富编著 西门子S7-200PLC入门-北京：人民邮电出版社，2007.65. 温照方，SIMATIC S7-200可编程序控制教程，北京理工大学出版社，2002，96. 陆运华，胡翠华编著，图解PLC控制系统梯形图及指令表，中国电力出版社，2007，6 课程设计评 语课程设计成 绩指导教师（签字） 年 月 日9