冷风机PLC电气控制系统设计.docVIP

摘要 本文介绍了一种利用PLC实现1台软启动器启动多台风机的启动控制方案，既节约投资又可很好地解决风机电机启动困难的问题。大中型电机在直接起动时会产生很大的冲击电流，这一方面会引起电机的发热损坏，另一方面会对供电电网产生严重影响。因此需要对电机的起动过程加以控制，主要目的是为了降低电机的起动电流。以往为了减小电机的起动电流，常采取Y_一△起动、自耦变压器降压起动等措施，其设备简单、成本低，但这些方法的电压调节是非连续的，电机起动过程中仍存在较大的电流跳变和冲击现象，特别是对带轻载起动的水泵设备，冲击更为明显，且两者的起动设备又都属有触点设备，可靠性差。采用微控制器作为控制核心的三相异步电动机软起动器，不但能有效降低电机起动电流，还具有软停止、节能运行以及实时监测和保护等多种可选功能。 关键词：PLC；软启动；电动机 目录 1 问题的提出 1 1.1 选题的意义 1 1.2 国内外软启动发展状况 1 1.3 问题的提出 2 1.4 控制要求 3 1.5 设计内容 3 2 PLC简介 5 2.1 PLC的概念及其历史 5 2.2 PLC的主要特点 5 2.3 PLC的必威体育精装版发张趋势 7 2.4 PLC的工作原理 7 2.5 PLC的基本结构 9 2.6 PLC的I/O滞后现象 10 2.7 PLC编程语言的国际标准 10 3 软启动的简介 13 3.1异步电动机概述 13 3.2 异步电动机全压直接启动的危害 13 3.2.1危害电动机本身 14 3.2.2影响其它负载 14 3.3异步电动机的启动方式 15 3.4 软启动的概念 16 3.5 软启动的常用启动方式 16 3.6软启动的运行特点 18 4 冷却风机PLC电气控制系统 19 4.1 硬件设计 19 4.1.1 设计思路 19 4.1.2 主电路图 19 4.1.3 元器件的选择 20 4.2 软件设计 23 4.2.1 I/O分配表 23 4.2.2 PLC的外部接线 24 4.2.3流程图 25 4.2.4 顺序功能图 27 4.2.5 梯形图 27 4.2.6 指令表 28 4.3 仿真 28 5 结论 32 致谢 33 参考文献 34 附录A 顺序功能图 35 附录B 梯形图 36 附录C 指令表 38 1问题的提出 1.1选题的意义 大多电力负荷均由异步电动机驱动它起动电流约为额定电流的5～7倍。电动机容量越大，起动时冲击电流对网及其负载冲击就越大。所以大功率异步电动机需采用起动装置启动。常用的有自耦变压器降压、串饱和电抗器和Y/△转换降压起动等，靠接触器切换电压实施启动降压，无法根本解决起动瞬时电流尖峰冲击；起动转矩不可调，起动中二次冲击电流对负载产生冲击转矩，当电网电压下降，可能造成电动机堵转；起动过程接触器带载切换，易造成触点的拉弧、损坏等方面问题。—断电—全电压的再启动过程，对转速要求较高的场合，显然不能使用此方案。采用变频器调速起动比智能软起动的投资费用高两倍甚至三倍。 采用智能软起动，起动时由于转矩是按电压比的平方减少，因此起动转矩很小。软起动器有电流反馈，也可采用恒流起动，即在起动过程中保护起动电流不变，直到电动机接近同步转速。与变频器相比，启动时在运行期间不存在谐波问题，适用于较小转矩的负载，一般是小于50的场合，例如旋转式空压机、离心式风机、离心泵、空载起动的输送机、各种空载起动的设备。 综合以上技术性能和经济性，在对调速无要求或要求不高的场合，对不同的启动要求，可灵活调整启动方案的电机，采用智能软起动仍是目前启动大、中型电机的能实际推广的主流设备。 1.2 国内外软启动发展状况 我国软起动技术起步于上世纪80年代早期，目前生产电机启动器的厂家很多，先后也推出了多种品牌的软起动器。但由于国内自主开发和生产的能力相对较弱，对国外产品的依赖还是很严重。在技术上和可靠性上与国外同类产品尚有一定的差距。所以在整个软起动器市场上，占据统治地位的还是国外产品，国内产品所占的份额还是很低。 目前市场上生产的软启动器主要以机械式和三相反并联晶闸管方式为主。机械式启动器是目前使用比较广泛的启动方式，但它是有级起动，会产生二次冲击电流，启动电流仍然为标称电流的3~4倍，且有体积大、噪音大、维护费用高、无法适应恶劣环境等诸多弊端。 近三十年来，随着电力电子技术的发展，使无电弧开关和连续调节电流成为可能。电力半导体开关器件具有无磨损、寿命长、功耗小等特点，结合现代控制理论及微机控制技术，为实现电机的软起动提供了全新的思路。要突破传统的启动方式，是离不开电力电子技术和微机控制技术的发展的。 国外，发达国家的电动机软起动产品主要是固态软起动装置——晶闸管软起 动和兼作软起动的变频器。在生产工艺兼有调速要求时，采用变频装置。在没有调速要求使用的场