1鼠籠式異步電動機(jī)起動制動系統(tǒng)設(shè)計

1、科信學(xué)院課程設(shè)計說明書 （2011 /2012 學(xué)年第2學(xué)期）課程名稱 ： 可編程序控制器課程設(shè)計 題 目 ：鼠籠式異步電動機(jī)起動制動系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)班級 ： 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號 ： 指導(dǎo)教師 ： 安憲軍 劉增環(huán) 設(shè)計周數(shù) ： 二周 設(shè)計成績 ： 2012年 6月 21日目 錄1.課程設(shè)計目的2 1.1 課程設(shè)計目的21.2 課程設(shè)計內(nèi)容及要求22.課程設(shè)計正文22.1電機(jī)控制系統(tǒng)原理22.2 電機(jī)控制I/O地址分配表32.3 PLC程序流程圖 42.4 PLC源程序 53.課程設(shè)計總結(jié) 84.課程設(shè)計心得體會85.參考文獻(xiàn) 91.課程設(shè)計目的1.1課程設(shè)計目的通過鼠籠式異步電機(jī)起動制動控制系統(tǒng)

2、的設(shè)計，在了解電機(jī)控制的基礎(chǔ)上進(jìn)一步熟悉可編程序控制器梯形圖的設(shè)計及其開發(fā)軟件的使用。最后把書本知識和實踐結(jié)合起來，加深對PLC的理解及梯形圖編程的掌握。1.2 課程設(shè)計內(nèi)容及要求1.2.1 設(shè)計內(nèi)容1.了解電機(jī)控制的步驟和要求。2.繪制電機(jī)控制系統(tǒng)的電路原理圖，編制I/O地址分配表。3.編制PLC的程序，并利用實驗室設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，要求能在現(xiàn)有設(shè)備上演示控制過程。4.在本系統(tǒng)中，在完成可編程控制器下為下位機(jī)的相關(guān)控制程序的基礎(chǔ)上，用組態(tài)軟件編程實現(xiàn)上位機(jī)的控制及其相關(guān)監(jiān)控界面。5.擬寫課程設(shè)計說明書。1.2.2 技術(shù)要求1.按下正向啟動按鈕，電機(jī)在星形連接下啟動。2.過3秒鐘后，斷開星型接觸器

3、。3.經(jīng)過消弧時間1秒鐘后，接通三角形連接接觸器。4.按下反響啟動按鈕，斷開電機(jī)電源。5.經(jīng)過消弧時間1秒鐘，電機(jī)恢復(fù)星形連接。同時接通反相許電源，電機(jī)進(jìn)入反接制動以及反向啟動。6.經(jīng)過5秒鐘后，斷開星形接觸器。7.經(jīng)過消弧時間1秒鐘后，接通三角形連接接觸器，電機(jī)反向運(yùn)行。8.按下停車按鈕，斷開電機(jī)電源。9.經(jīng)過消弧時間1秒鐘，電機(jī)恢復(fù)星形連接。同時接通反相序電源，電機(jī)進(jìn)入反接制動狀態(tài)。10.零速檢測電路輸出信號為領(lǐng)后，斷開電機(jī)電源，同時斷開星形接觸器。停止運(yùn)行。11.正反向之間要有互鎖，要考慮消弧時間。星-三角接觸器之間要有互鎖，要考慮消弧時間。2課程設(shè)計正文2.1電機(jī)控制系統(tǒng)原理 引言傳統(tǒng)

4、的鼠籠式異步電動機(jī)起、制動控制方式一般有四種，即定子回路串電阻起動，Y/起動，自耦變壓器起動和延邊三角形起動;制動方式有三種，反接制動，能耗制動和電容制動，其中任何一種起，、制動控制方式的實現(xiàn)通常由繼電器-接觸器控制系統(tǒng)來完成。下面就以定子回路串電阻降壓起動和反接制動為例，分析由繼電器-接觸器實現(xiàn)的鼠籠式異步電動機(jī)的起、制動控制。如圖1所示，此控制電路含三個接觸器和一個中間繼電器線圈，12個觸點。起動時，KM2、KM3線圈均處于斷開狀態(tài)，按下起動按鈕SB1，KM1線圈通電并自鎖，電動機(jī)串電阻減壓起動。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速上升到某一定值時(此值為速度繼電器KS1的整定值，可調(diào)節(jié)，如調(diào)至100r/min時

5、動作)，速度繼電器KS1的常開觸點閉和，中間繼電器KA通電并自鎖，KA的常開觸點接通接觸器線圈KM3，KM3的主觸點在主電路中短接定子電阻R，電動機(jī)轉(zhuǎn)速上升至給定值時投入穩(wěn)定運(yùn)行。制動時，按下停機(jī)按鈕SB2，KM1線圈斷電，其主觸點斷開三相電源;控制電路中常開觸點斷開，KM3失電，限流電阻串入;常閉觸點閉合，接通反接制動接觸器KM2，對調(diào)兩相電源相序，電動機(jī)處于反接制動狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降至某一定值時(比如100r/min),KS1常開觸點斷開KA，繼而斷開KM2，電動機(jī)失電，迅速停機(jī)圖1 繼電器接觸器控制系統(tǒng)2.2 電機(jī)控制I/O地址分配表正向啟動I0.0反向啟動I0.1停車I0.2零速檢測I0

6、.3電機(jī)正轉(zhuǎn)Q0.0電機(jī)反轉(zhuǎn)Q0.1星形連接Q0.2三角形連接Q0.32.3 程序流程圖開始 按下正向起動按鈕I0.0，電機(jī)在星形連接下起動。 3S后斷開星形連接Q0.2。 1S后接通三角連接Q0.3，電機(jī)正向運(yùn)行按下反向起動按鈕I0.1，斷開正相電源Q0.0，（同時斷開三角連接Q0.3）。1S后，接通Q0.2，同時反相序電源Q0.1得電，電機(jī)反接制動及反向起動 5S后斷開Q0.2。1S后，Q0.3得電，電機(jī)反向運(yùn)行 按下停車按鈕I0.2，斷開Q0.1，1S后Q0.2，Q0.0得電，電機(jī)進(jìn)入反接制動I0.3得電（速度降為0時），Q0.2，Q0.0同時失電電機(jī)停止運(yùn)行結(jié)束2.4 源程序3課程設(shè)計

7、總結(jié)1. 系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選型 a. 分析所控制的設(shè)備或系統(tǒng)。PLC最主要的目的是控制外部系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可能是單個機(jī)器，機(jī)群或一個生產(chǎn)過程。 b. 判斷要控制的設(shè)備或系統(tǒng)的輸入輸出點數(shù)是否符合可編程控制器的點數(shù)要求。（選型要求）2. I/O賦值（分配輸入輸出）將要控制的設(shè)備或系統(tǒng)的輸入輸出信號進(jìn)行賦值，與PLC的輸入編號相對應(yīng)。3. 設(shè)計控制原理圖 a. 設(shè)計出較完整的控制草圖。 b. 編寫控制程序。 c. 在達(dá)到你的控制目的的前提下盡量簡化程序。4. 程序?qū)懭隤LC 將你的程序?qū)懭肟删幊炭刂破鳌?. 編輯調(diào)試修改你的程序 a.程序查錯(邏輯及語法檢查） b.分段調(diào)試程序。 c.整體運(yùn)行調(diào)試6.

8、 監(jiān)視運(yùn)行情況調(diào)試時先從各功能單元入手，設(shè)定輸入信號，觀察輸出信號的變化情況。各功能單元調(diào)試完成后，再調(diào)試全部程序，調(diào)試各部分的接口情況，直到滿意為止。從PLC只連接輸入設(shè)備、再連接輸出設(shè)備、再接上實際負(fù)載等逐步進(jìn)行調(diào)試。如不符合要求，則對硬件和程序作調(diào)整。通常只需修改部份程序即可。全部調(diào)試完畢后，交付試運(yùn)行。經(jīng)過一段時間運(yùn)行，如果工作正常、程序不需要修改，應(yīng)將程序固化到EPROM中，以防程序丟失。4課程設(shè)計心得體會：經(jīng)過兩個星期的PLC課程設(shè)計，使我對PLC工程有了更進(jìn)一步的認(rèn)識和了解，在這次課程設(shè)計中我學(xué)會了和同學(xué)們一起合作完成課程目標(biāo)，使我擴(kuò)充了許多知識。通過實踐，我也發(fā)現(xiàn)我的好多不足之

9、處，首先是自己上課老師講的下課之后沒有及時掌握，以至于有的語句還不知道怎么用，幸好有老師和同學(xué)的指點，才解決了困難。這次課程設(shè)計使我課堂是學(xué)到的知識得到了實踐和鞏固，而且學(xué)到了很多以前不明白的東西，使我受益匪淺。通過這次設(shè)計的過程也使我認(rèn)識到凡事都要認(rèn)真思考，認(rèn)真去做，嘗試自己去面對，做任何事都需要努力，都需要一個堅持不懈的努力過程。另一個大的收獲是團(tuán)隊的合作，通過一個團(tuán)隊的合作我們圓滿的完成了任務(wù)。在整個設(shè)計中使我大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。通過合作，我們的合作意識得到加強(qiáng)，合作能力得到提高。在設(shè)計的過程中，我們用了分工與合作的方式，每個人負(fù)責(zé)

10、一定的部分，同時在一定的階段共同討論，以解決分工中個人不能解決的問題，在交流中大家積極發(fā)言，和提出意見，同時我們還向別的同學(xué)請教。在此過程中，每個人都想自己的方案得到實現(xiàn)，積極向同學(xué)說明自己的想法。能過比較選出最好的方案。在這過程也提高了我們的表過能力。通過此次課設(shè)，讓我對PLC梯形圖、指令表、順序功能圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實際，從中找出最適合的設(shè)計方法。 雖然本次課程設(shè)計是要求組員共同完成，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們在做課程設(shè)計的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使

11、自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計和在一起。多改變自己設(shè)計的方法，在設(shè)計的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題，在設(shè)計的過程中我們還得到了老師的幫助與意見。在學(xué)習(xí)的過程中，不是每一個問題都能自己解決，向老師請教或向同學(xué)討論是一個很好的方法。這次課設(shè)我可以說是順利的完成了，在設(shè)計中遇到了很多程序和硬件上的問題，最后在老師和同學(xué)的幫助下迎刃而解。同時也讓我學(xué)到了一些技巧，我由衷的感謝他們的幫助。5參考文獻(xiàn)1.可變程序控制器選擇、設(shè)計與維護(hù)/殷洪義主編.-北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.11 ISBN 7-111-11084-6 2.西門子S7-200PLC入門/嚴(yán)盈富編著.-北京：人民郵電出版社，2007.6ISBN 978-7-115-16005-83. 殷洪義主編 可變程序控制器選擇、設(shè)計與維護(hù)-北京：機(jī)