基于PLC帶直流能耗制動(dòng)的星三角降壓啟動(dòng)控制線路

1、編號(hào)：廣西工業(yè)技師學(xué)院2011屆畢業(yè)論文題目：基于PLC帶直流能耗制動(dòng)的星三角降壓啟動(dòng)控制線路 電子信息工程 系 電氣自動(dòng)化技術(shù) 專業(yè)班 級： 08電氣（4）班.學(xué) 號(hào)： 2008042 .姓 名： 韋?？?.指導(dǎo)教師： 林偉雄 .2011 年 4月1. 緒 論多年來，可編程控制器（以下簡稱PLC）從其產(chǎn)生到現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)了接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的PLC在處理模擬量、數(shù)字運(yùn)算、人機(jī)接口和網(wǎng)絡(luò)的各方面能力都已大幅提高，成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在

2、各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用。目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。1.1 PLC的發(fā)展現(xiàn)狀1.1 1：產(chǎn)品規(guī)模由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。 1.1 2：PLC在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛 1.1 3：不斷加強(qiáng)通訊功能 1.1 4：新器件和模塊不斷推出 高檔的PLC除了主要采用CPU以提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊等專用化模塊。 1.1 5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標(biāo)準(zhǔn)化 有各種簡單或復(fù)雜的編程

3、器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng) 1.2本課題的目的和意義 PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采用了嚴(yán)格的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性，從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)以減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低，此外，PLC帶有故障電路的自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性。 1.3論文的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要是要PLC在斷電延時(shí)帶直流能耗制動(dòng)的星-三角降壓啟動(dòng)控制線路。星形起動(dòng)電流只是原來三角形接法起動(dòng)電流的1

4、/3。約為電動(dòng)機(jī)額定電流的2倍左右，起動(dòng)電流特性好，結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低。缺點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)下降為原來三角形的直接起動(dòng)時(shí)的1/3，轉(zhuǎn)矩特性差，適合電動(dòng)機(jī)空載或輕載起動(dòng)的場合。2 PLC系統(tǒng)概述21 PLC的構(gòu)成 從結(jié)構(gòu)上分，PLC分為固定式和組合式（模塊式）兩種。固定式PLC包括CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。模塊式PLC包括CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架，這些模塊可以按照一定規(guī)則組合配置。 2.2 PLC的工作原理 最初研制生產(chǎn)的PLC主要用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由繼電器接觸器構(gòu)成的控制裝置，但這兩者的運(yùn)行方式是不相同的： 繼電器控制裝

5、置采用硬邏輯并行運(yùn)行的方式，即如果這個(gè)繼電器的線圈通電或斷電，該繼電器所有的觸點(diǎn)(包括其常開或常閉觸點(diǎn))在繼電器控制線路的哪個(gè)位置上都會(huì)立即同時(shí)動(dòng)作。 PLC的CPU則采用順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè)輸出線圈或邏輯線圈被接通或斷開，該線圈的所有觸點(diǎn)(包括其常開或常閉觸點(diǎn))不會(huì)立即動(dòng)作，必須等掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才會(huì)動(dòng)作。2.3 PLC的功能 (一) 邏輯控制 (二) 定時(shí)控制 (三) 計(jì)數(shù)控制 (四) 步進(jìn)(順序)控制 (五) PID控制 (六) 數(shù)據(jù)控制3. 時(shí)帶直流能耗制動(dòng)的星三角降壓啟動(dòng)控制線路3.1時(shí)帶直流能耗制動(dòng)的星三角降壓啟動(dòng)控制線路圖整定時(shí)間：5S±1S斷電延時(shí)

6、帶直流能耗制動(dòng)的Y-降壓啟動(dòng)控制線路圖13.2工作原理：見圖1合上電源開關(guān)QS。按下SB2，KT線圈、KM3線圈和KM1線圈得電，電動(dòng)機(jī)接成Y形降壓啟動(dòng)；KM1得電的同時(shí)KT線圈失電。經(jīng)過整定時(shí)間（5S）后，KM3線圈失電，解除Y形連接。同時(shí)KM2線圈得電，電動(dòng)機(jī)接成形全壓運(yùn)行。當(dāng)按下SB1時(shí)，KM1和KM2線圈失電解除全壓運(yùn)行，同時(shí)KM3和KM4線圈得電電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)；放開SB1，電動(dòng)機(jī)停車和能耗制動(dòng)結(jié)束。3.3 輸入及輸出分配表和接線圖根據(jù)電路圖可以分析得到I/O的分配表，如圖2。圖23.32根據(jù)控制電路圖和分配表的結(jié)合可以分析得到I/0外部接線圖，如圖3圖33.4梯形圖設(shè)計(jì)根據(jù)電路圖的控

7、制要求和I/O分配表，設(shè)計(jì)出PLC程序控制梯形圖，如圖4所示。梯形圖 圖4根據(jù)I/O接線圖和梯形圖分析得出的操作步驟：程序說明：當(dāng)按下SB2（X0）時(shí)，Y1線圈得電并自鎖，同時(shí)接通Y0、T0,此時(shí)，KM1、KM2得電，電動(dòng)機(jī)星形啟動(dòng)，T0同時(shí)開始計(jì)時(shí)，定時(shí)時(shí)間（5S）到后，T0常開觸點(diǎn)接通Y2，Y2線圈得電并自鎖，常閉觸點(diǎn)斷開對T0的聯(lián)鎖。此時(shí)KM3得電，電動(dòng)機(jī)三角形全壓運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)按下SB1（X0）時(shí)，Y3線圈得電并自鎖，Y3常開觸點(diǎn)接通Y1線圈，驅(qū)動(dòng)KM2閉合，使電動(dòng)機(jī)處于星形狀態(tài)，以提供直流通道。在線圈Y3閉合后。驅(qū)動(dòng)外接接觸器在電動(dòng)機(jī)停止交流電提供直流電進(jìn)行能耗制動(dòng)，Y1、T1、Y3、得電

8、，T1開始計(jì)時(shí)(2S)后，T1常閉觸點(diǎn)斷開對Y1、Y3的聯(lián)鎖，此時(shí)電動(dòng)機(jī)完成停車與制動(dòng)的過程。外部接觸器接線時(shí)，要考慮接觸器間應(yīng)相互聯(lián)鎖以防短路。 3.5指令表根據(jù)梯形圖可以寫出下列的指令表，見圖5所示圖5總 結(jié)通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),大大提高了我對知識(shí)的了解程度,增強(qiáng)了我對設(shè)計(jì)系統(tǒng)分析能力,在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的合作下,我掌握了更加多的東西,獨(dú)立思考能力也大大的增強(qiáng).只有親手去做了.親身去體會(huì)了,我們才能更好得把我們所學(xué)到的知識(shí)更好的利用,才能更加得心應(yīng)手的去做好自己想做的事情,這此畢業(yè)設(shè)計(jì),使我真切的感受到了自己的不組,使我更加地去熱愛學(xué)校.我們馬上就要他入社會(huì)了,盡然會(huì)遇到各種各樣的人,必然還

9、有好多的東西要去學(xué).以我個(gè)人的體會(huì),在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天,如果沒有一個(gè)靈活的頭腦,和獨(dú)立思考的自學(xué)能力,我們幾乎就無法在這個(gè)社會(huì)的很好的生存,更何況我們還有遠(yuǎn)大的理想.又怎么會(huì)去實(shí)現(xiàn)呢? PLC的應(yīng)用領(lǐng)域是寬闊的,還有許多領(lǐng)域急待開拓,入用于還管過境車輛認(rèn)證、自動(dòng)售藥在我國已有實(shí)例。另外，在離散時(shí)間冬天系統(tǒng)中，如公路網(wǎng)交通流、物流系統(tǒng)、柔行制造系統(tǒng)及一切非標(biāo)準(zhǔn)隨服務(wù)系統(tǒng)中，均可以采用PLC。建?；虿扇Σ卟?yōu)化，PLC的前途一片美好，一切悲觀的論文是站不住腳的，至于技術(shù)進(jìn)步，PLC與其它技術(shù)融合至消失，那還需要一定的時(shí)間！21世紀(jì)，PLC會(huì)有更大的發(fā)展。從技術(shù)上看，計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成火會(huì)更

10、多得應(yīng)用于可遍程序控制器設(shè)計(jì)和制造上。會(huì)有運(yùn)算速度更快、存儲(chǔ)容量更大、智能更強(qiáng)的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會(huì)進(jìn)異步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的年兆時(shí)度年個(gè) 會(huì)更加豐富、規(guī)格更齊全，完美的人雞截面、完備的通信設(shè)備會(huì)更好地使用各種工業(yè)控制場合的需求；從時(shí)常上看。各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會(huì)隨著國際競爭的加劇而打破，會(huì)出現(xiàn)少數(shù)幾個(gè)品牌壟斷國際時(shí)常的局面，回出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程序控制器和其它工業(yè)控制計(jì)算機(jī)組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程序器技術(shù)的發(fā)展方向。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS中已有大量的可編程序器應(yīng)用。伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可遍程序作

11、為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用 致 謝 本論文是在林偉雄老師的悉心知道下完成的,論文從選題到寫作及最夠的成績,老師都給予了精心的指導(dǎo)和極大的幫助.畢業(yè)論文的這個(gè)機(jī)會(huì),好好地總結(jié)一下我在學(xué)校所學(xué)的各門課程,將它們分化理解,合理分類.融會(huì)貫通.也不愧三年來老師含辛茹苦的授課和課下的教導(dǎo),以及同學(xué)間的團(tuán)結(jié)互助.這次畢業(yè)設(shè)計(jì),老師機(jī)遇我們許多幫助,同時(shí)也為我指明了方向.通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我們把以前所學(xué)都綜合起來,感覺自己的水平提高很多.我們了解到了做一個(gè)系統(tǒng)的基本常識(shí),為我們以后從室技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ).在設(shè)計(jì)的過程中遇到許多困難,在老師的幫助下,通過查資料,把困難都一一克服.另外我們在設(shè)計(jì)的過程中還得到許多同學(xué)的幫助,對于良師益友的幫助,我深表感謝.同時(shí)也感謝學(xué)校提供給我們一次提高的機(jī)會(huì),我在此深表感謝. 父母十幾年含辛茹苦將我撫養(yǎng)成人,并以堅(jiān)定的意志負(fù)擔(dān)起我求學(xué)的重?fù)?dān),使我能安心學(xué)業(yè),順利完成