1《樓宇自動化》課 程 設 計

網(wǎng)絡教育學院《樓宇自動化》課程設計題目：三相異步電動機的Y--△起動控制學習中心：層次：專業(yè)：年級：年春/秋季學號：學生：輔導教師：完成日期：年月日題目五：三相異步電動機的Y--△起動控制一PLC概述1、PLC基本概念簡述現(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需求做出迅速的反應，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設備和自動生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）正是順應這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎的通用工業(yè)控制裝置。PLC的應用面廣、功能強大、使用方便，已經(jīng)廣泛地應用在各種機械設備和生產(chǎn)過程的自動控制系統(tǒng)中，PLC在其他領(lǐng)域，例如民用和家庭自動化的應用也得到了迅速發(fā)展。PLC應用面之廣、普及程度之高，是其他計算機控制設備無法比擬的。2、PLC定義國際電工委員會（IEC）在1985年的PLC標準草案第3稿中，對PLC做了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設備，都應按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。3、PLC基本結(jié)構(gòu)簡述PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、編程器和電源組成。PLC的特殊功能模塊用來完成某些特殊的任務。4、PLC的特點簡述編程方法簡單易學；功能強，性能價格比高；硬件配套齊全，用戶使用方便，適應性強；可靠性強，抗干擾能力強；系統(tǒng)的設計、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量小，維修方便；體積小，能耗低。5、PLC的應用領(lǐng)域簡述PLC已經(jīng)廣泛應用在很多工業(yè)部門，隨著其性能價格比的不斷提高，PLC的應用范圍不斷擴大，主要有以下幾個方面：數(shù)字量邏輯控制；運動控制；閉環(huán)過程控制；數(shù)據(jù)處理；通信聯(lián)網(wǎng)。二選用西門子S7－200系列PLC，設計出能對三相異步電動機機進行Y--△起動的主電路和繼電器控制電路圖；繼電、交流接觸器三相異步電動機“Y--△”起動控制電路圖如圖1，圖2所示。其動作過程如下，(1)合上空氣開關(guān)QF引入三相電源。（2）按下SB2，交流電流流過SB2、交流接觸器KMI線圈回路通電吸合，KM1主觸頭和輔助常開觸頭閉合，其主觸頭接通電動機三相電源，時間繼電器KT線圈也通電吸合開始計時，同時交流接觸器KM3線圈通過時間繼電器的延時斷開接點通電吸合，KM3主觸頭閉合，將電動機的尾端連接，電動機按“Y”接法起動。（3）當時間繼電器KT整定時間到時后（10秒鐘），其延時常開觸點打開，KM3聯(lián)鎖觸頭分斷，KTO線圈通電，經(jīng)過整定時間（10秒鐘），KTO常閉延時10秒鐘斷開，KM3線圈斷電，KM3聯(lián)鎖觸頭閉合，KTO常開觸頭延時10秒鐘閉合。KT1線圈通電，經(jīng)過整定時間（1秒），KT1常開觸頭閉合，KM2線圈通電，KM2聯(lián)鎖觸頭分斷，其主觸頭閉合，電動機按“△”接法運行。按SB1電動機停止轉(zhuǎn)動。 綜上所述，控制設備是電動機，KM1，KM3主觸頭閉合，KM2主觸頭斷開，電動機按“Y”接法起動。KM1和KM2主觸頭閉合，KM3主觸頭分斷，電動機按“△”接法運行。再一點就是KM2和KM3主觸頭不能同時閉合，否則會造成相間短路。還有一點就是時序（順序）問題。KM1，KM2主觸頭先閉合，經(jīng)10秒鐘后，KM3觸頭分斷，再過1秒鐘，KM2主觸頭閉合。三對輸入輸出繼電器及其它編程元件的地址進行分配，畫出I/O口接線圖，列出PLC控制程序圖4梯形圖和圖1圖2控制電路圖有一一對應的關(guān)系，（梯形圖中多了一個END結(jié)束符）梯形圖是由繼電接觸器控制系統(tǒng)演變而來，控制電路中的按鈕開關(guān)、線圈、觸頭都是看得見，摸得著的真實體，且在控制過程中有真實的物理電流通過。圖中X001、X002為輸入繼電器，Y001、Y002、Y003為輸出繼電器，T0、T1為時間繼電器，動合觸點表示動斷觸點，—○—表示線圈。按下SB2，X001常開觸點閉合，此時K100接通，時間繼電器T0接通，Y001，Y003也接通，KM1、KM3接觸器通電，電動機進入星形（Y）降壓啟動。延時10秒鐘后，時間繼電器動作，常開觸點斷開，使得Y001、Y003斷開，KM1、KM3斷電。時間繼電器T0常開觸點閉合，延時一秒后，時間繼電器T1動作，Y001、Y002接通，KM1、KM2通電，電動機為三角形（△）連接，進入正常工作。按下SB1，常開觸點X002斷開，Y001,、K10斷電，電動機停止工作。四總結(jié)和心得可編程控制器（PLC）是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（即PLC，機器人和CAD／CAM）之一，為了適應當前科學技術(shù)的發(fā)展，PLC已成為電工學課程中必學的知識。為了更好地學習和掌握PLC的原理和應用，以上已鼠籠型三相異步電動機“Y--△”轉(zhuǎn)換起動為例，結(jié)合實驗操作，對繼電、交流接觸器控制電路和梯形圖關(guān)系，基本指令的功能，PLC應用控制系統(tǒng)設計的一般方法進行了探討和簡單闡述。通過本次電路的設計，我對PLC控制三相異步電動機的控制系統(tǒng)原理有了進一步的了解，在三相異步電動機的PLC控制分析中對PLC產(chǎn)生了濃厚的興趣，提高了理論結(jié)合實際的能力。由于學術(shù)水平有限，時間緊促，對其中的原理和實際操作方法不是很嫻熟，以后還得有待努力研究，所以在此次作業(yè)完成過程中參考了《可編程控制器》、《PLC編程及應用》等眾多文獻，此次作業(yè)有不對或者欠缺的地方敬請老師指導糾正。學習本課程的心得:通過本學期對樓宇自動化的學習使我對智能建筑有了更深刻的了解，自動化技術(shù)在樓宇方面的應用也將成為一個新興的產(chǎn)業(yè)，樓宇自動化將有著非常廣泛的前景。樓宇自動化系統(tǒng)非常復雜，我覺得應該將專業(yè)知識也融入到現(xiàn)代建筑中列如將太陽能技術(shù)與樓宇自動控制系統(tǒng)相結(jié)合，但是他需要的是更高要求的復合型人才，而我們還欠缺很多，但日后若能將二者較好的結(jié)合也能開辟一種全新的智能家居建筑，既環(huán)保節(jié)能又能滿足我們隊智能建筑的需求。樓宇自動化技術(shù)是一門全新的技術(shù)，它的發(fā)展才剛剛開始，相信在不久的將來，人們就