鼠笼式异步电机起动制动控制系统设计《可编程序控制器》课程设计.doc

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1、 目录1.课程设计目的3 1.1 课程设计目的31.2 课程设计内容及要求32.课程设计正文32.1电机星-三角起动控制32.2 绘制控制系统电路原理图及分析 32.3 电机控制I/O接线图 52.4 电机控制I/O地址分配表 52.5 程序流程图 62.6 源程序 73.程序分析 94.课程设计总结 115.参考文献 116.附表121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，通过I/O的地址分配了解并熟悉PLC226的接口。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

2、的掌握。1.2 课程设计内容及要求1.2.1 设计内容设计鼠笼式异步电机起动制动控制系统，了解电机的控制，绘制系统的电路原理图并进行I/O地址分配，编制PLC程序而且能够在设备上演示。1.2.2 技术要求按下正向起动按钮，电机星形下起动，3S后断开星形连接，消弧1S，接通三角连接，电机正向运行按下反向起动按钮，断开电源，消弧1S，电机恢复星形连接同时反相序电源接通，电机反接制动及反向起到，5S后断开星形连接，消弧1S三角连接接通，电机反向运行。按下停车按钮，断开电源，消弧1S 恢复星形连接同时接通反相序电源，电机进入反接制动，零速时断开电源及星形理解，电机停止运行2课程设计正文2.1 电机星-

3、三角起动控制星-三角降压启动是指电机启动时把定子绕组接成星形，此时加在每相定子绕组上的启动电压只有三角形的1/3，启动电流为三角的1/3，启动转矩也只有三角形的1/3，以此降低启动电压，限制启动电流，待电机启动后，再把定子绕组改接城三角形，使电机进入全压运行状态。2.2 系统电路原理图及分析图2-1 主控电路图分析：FU1，FU2为熔断器，FR为热继电器，作为主控回路的过流保护。KM4接触器只需交换一相电源即可实现反转零速检测电路图2-2 零速检测电路分析：本检测电路以光电对管为检测元件，后跟一电压比较器,当电机有速度时，其同轴转盘会遮挡传感器，使其输出电压发生变化，经电压比较器后，输出稳定的

4、高低电平来指示速度，当速度为零时，比较器输出一直为高电平，以此来检测速度是否为零。2.3 电机控制I/O接线图图2-3 系统I/O接线图图2-3 系统I/O接线图注：图中互锁未画出。表1 系统I/O地址分配表2.4 电机控制I/O地址分配表输入设备输入点编号输出设备输出点编号停车按钮SB1I0.0星形输出接触器KM3Q0.1正向（正相序电源）按钮SB2I0.1三角输出接触器KM2Q0.2反向（反相序电源）按钮SB3I0.2正转输出接触器KM1Q0.3零速检测电路信号SB4I0.3反转输出接触器KM4Q0.4时间继电器及中间继电器分配元件名称及编号功能中间继电器M0.0控制启动时间继电器T101

5、正向起动3S延时时间继电器T104反向起动/制动5S延时时间继电器T102，T103，T105，T1061S消弧2.5 程序流程图开始按下正向起动按钮I0.1，Q0.1,Q0.3，T101同时得电，电机在星形连接下起动3S后T101断开星形连接Q0.1，同时启动T102（消弧）1S后T102接通三角连接Q0.2，电机正向运行按下反向起动按钮I0.2，断开正相电源Q0.3，（同时断开三角连接Q0.2），起动T103（消弧）1S后，接通Q0.1，T104，同时反相序电源Q0.4得电，电机反接制动及反向起动5S后断开Q0.1，同时启动T105（消弧）1S后，Q0.2得电，电机反向运行按下停车按钮I0

6、.0，断开Q0.4，同时T106得电（消弧）1S后Q0.1，Q0.4得电，电机进入反接制动I0.3得电（速度降为0时），Q0.4，Q0.1同时失电电机停止运行结束2.6 源程序 3程序分析 NETWORK1: 实现从从正向启动到反向启动时状态控制，即按I0.1时M0.0为1，按I0.2时M0.0为0，又实现从正向启动到反向启动的互锁。 NETWORK2: 实现Y型运转的控制，第一条并联支路是按正向启动按钮时的控制，此时按I0.0，M0.0为1，没有停机，所以I0.0为0.没有按I0.2，所以I0.2为0。I0.2与I0.0为互锁.T101为正向启动3秒后要断开Y型的控制。同理，按下I0.2时，

7、第一条支路断开，第二条支路在断开电源1秒后T103状态为1时导通，接通反向启动时Y型，在进入反接制动以及反响启动后5秒计时时间到，即T104状态为一时断开第二条支路。第三条支路为在按下停止按钮后，第一二条支路均不能导通时，经过消弧一秒后星型启动，进入反接制动状态的控制，且在I0.3即零序检测电路输出信号为1时断开Y型.Q0.2为Y-启动的互锁。NETWORK3: 为正向Y 型启动3秒计时NETWORK4: 正向Y型启动断开后要经过1秒消弧时间，此计时器为1秒消弧的计时。NETWORK5: 正向启动控制网络，按下I0.1时I0.2互锁，没有按下I0.2和I0.3，即此时为正常正向启动，没有停机。

8、Q0.4为正向运行与反向运行的互锁。NETWORK6: 三角形启动控制。第一条支路是在正向Y启动3秒断开Y且经1秒消弧后要三角形启动。第二条支路是按下反向启动按钮后且断开Y型经1秒消弧即T105为1状态时，进行稳定反向三角形运行。在停机按钮I0.0按下时断开三角形运行状态，进行停机。NETWORK7: 按下I0.2反向启动且正想输出停止即断开正向电源后，进行计时1秒消弧的时间控制。NETWORK8: 反向启动控制网络，在没有停机信号时，按下I0.2时M0.0为0状态，1秒消弧时间到，正向运行到反向运行的转换过程中，断开了正向电源，且经过消弧1秒即T103为1后，接通反向电源。Q0.3为正向运行

9、与反向运行的互锁。在有停机信号I0.0为1时，在1秒消弧T106为1后，接通反相序电源，进行反接制动，在检测到速度为零时，断开电源，结束停机过程。NETWORK9: 反接制动后5秒计时NETWORK10: 按下反向启动I0.2，接通反相序电源Q0.4，接通Y型反接制动后的5秒计时NETWORK11: 按下停机按钮后1秒计时 注意:程序中正向启动与反向启动之间有互锁，Y型与型之间有互锁。考虑了消弧时间。M0.0是状态寄存，记录从I0.1到I0.2的状态转换，自动切换控制支路，不用手动同时操纵I0.1与I0.2，控制精确，操作简单，是此次编程的重要心得。按下I0.1正向启动继电器M0.0得电经I0

10、.2反，I0.0反，T101反，Q0.2反，接通Q0.1（星形）同时经I0.2反，Q0.4反，I0.0反，接通Q0.3（正转）Q0.3启动T101计时3S3S后接成星形T101反失电，断开Q0.1，即断开星形同时经Q0.1反，启动T102计时1S消弧1s后T102经M0.0，I0.2反，I0.0反，Q0.1反，接通Q0.2（三角）电机正向起动按下I0.2反向起动M0.0失电Q0.3失电，断开电机电源Q0.2失电，断开三角连接同时启动T103计时消弧1S到时经I0.2，M0.0反，I0.0反，T104反，Q0.2反，接通Q0.1，恢复星形连接经I0.2，M0.0反，I0.0反，Q0.3反，接通Q

11、0.4，反相序电源得电Q0.4接通T104计时5S后T104断开，Q0.1失电，断开星形连接Q0.1反经I0.2，Q0.4接通T105消弧1S 1S后经I0.2，M0.0反，I0.0反，Q0.1反，接通Q0.2反向运行按下I0.0停车按钮I0.0反断开Q0.4，电机电源断开启动T106计时1S消弧经I0.0，I0.3反，Q0.2反，接通Q0.1恢复星形连接经I0.0,I0.3反接通Q0.4反接制动零速电路输出零信号I0.3接通I0.3反断开Q0.4电机电源，同时断开Q0.1星形电机停止运行4课程设计总结两周PLC课程设计，紧张而充实，使我学到了很多PLC在实际应用中应该如何使用和注意的问题，学

12、到了不少知识。我所在组课设的题目是鼠笼式异步电动机起的功能实现。我主要负责编写程序。但这一过程中，从电路初步设计，原理图理解到程序的编制这是一个整体的过程，也让我在实际应用中更加了解PLC。通过近2周的努力我们的课程设计终于完成了，可以实现所提出的要求。通过这次课程设计使我在实践中锻炼了自己的编程能力等，明白了自己原来知识还比较欠缺，要学习的东西还很多。但经过这次的设计我最大的收获是体会到了梯形图的编程思想及对PLC端口的配置。同时又对鼠笼电机的星三角启动加深了了解。在开始编程序时，我才感觉到自己的学习中有不少漏洞，很庆幸我能够及早地发现它，解决它。通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，

13、并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。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。在调试时，原以为很正确的程序却出现些问题，这要我们踏下心来，慢慢仔细的分析问题的所在和解决方法的探究。这正是我们提高的重要过程。 虽然我们组任务的实现比较简单，但却能让我在实际的整个过程中，从硬件到软件，有了更加清晰地认识，在实践中锻炼了自己的编程能力和硬件设计时应该注意的问题，并学到了不少实际应用中非常实用的技巧。感谢老师的认真而不倦地指导。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 7-111-11084-62.图解PLC控制系统梯形图及指令表/陆运华，胡翠华编著.-北京：中国电力出版社，2007.6（图解自动化技术丛书）ISBN 978-7-5083-5361-63.西门子S7-200PLC入门/严盈富编著.-北京：人民邮电出版社，2007.6ISBN 978-7-115-16005-8课程设计评 语课程设计成 绩指导教师（签字） 年 月 日注：此表必须在同一页面。11