三相交流电动机PLC控制系统设计.doc

吉林化工学院信控学院专业综合设计说明书 三相交流电动机PLC控制系统设计 学生学号： 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 职 称： 起止日期： 2013.8.26～2013.9.13 吉林化工学院 Jilin Institute of Chemical Technology 专业综合设计任务书 一、设计题目：三相交流电动机PLC控制系统设计 二、设计目的： 1.理解三相鼠笼式异步机PLC控制系统基本原理； 2.掌握主电路和控制电路的各电气器件功能及应用； 3．绘制电气原理图和接线图； 4. 应用s7200编程方法实现。 三、设计任务及要求 1．设计三相鼠笼式异步机PLC控制系统硬件电路； 2．Autocad绘制原理图和接线图； 3．用PLC编程实现； 4．实现三相异步电动机正反转控制、星角启动控制及点动控制； 5．撰写设计说明书。 四、设计时间及进度安排 设计时间共三周,具体安排如下表： 周次 设 计 内 容 设计时间 第一周 依据三相鼠笼式异步电动机正反转、启动控制原理和S7200使用方法，查找相关资料。设计控制系统的电路图和接线图。 2013.8.26-2013.8.30 第二周 完成硬件焊接及软件编程。 2013.9.2- 2013.9.6 第三周 完成系统调试，编写设计说明书。提交作品及设计说明书，评定专业综合设计成绩。 2013.9.9- 2013.9.13 五、指导教师评语及学生成绩 指导教师评语: 2013年 9 月 15 日 成绩 指导教师(签字): 目 录 专业综合设计任务书 I 第1章 绪论 1 第2章 三相交流电动机PLC控制系统设计 2 2.1 三相异步电动机基本结构 2 2.2 三相异步电动机工作原理 3 2.3 总体方案的确定 3 2.3.1 启动方式的选择 3 2.3.2 控制方式的选择 4 第3章 硬件电路设计 6 3.1 主电路设计 6 3.2 控制电路设计 7 3.3 器件的选择 8 3.3.1 断路器 8 3.3.2 交流接触器 8 3.3.3 热继电器 9 3.3.4 中间继电器 10 3.3.5 熔断器 11 第4章 软件编程 12 4.1 S7-200简介 12 4.2 I/O点表 12 4.3 部分仿真结果 13 结 论 15 参考文献 16 第1章 绪论 PLC在三相异步电动机控制中的应用，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强、功能完善等优点。长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业，企业对自动化的需要。 另外，三相交流电动机在我国现代工农业生产中应用广泛，为社会的发展、进步提供了极大便利。但是，大功率电动机如果在电源变压器容量不够大的情况下直接启动，由于异步电动机起动电流大，会使电源变压器输出电压大幅下降，不仅减小电动机本身的启动转矩，还会影响同一供电网中其他设备的正常工作。因此，较大功率的电动机需要采取降压启动。 继电接触器控制系统在三相交流电机控制上曾得到广泛应用，但由于它的机械触点多、接线复杂、可靠性低、功耗高，并当生产工艺流程改变时需重新设计和改装控制线路，通用性和灵活性也就较差，因此日益满足不了现代化生产过程复杂多变的控制要求。而可编程控制器将继电接触器控制的优点与计算机技术相结合，用“软件编程”代替继电接触器控制的“硬件接线”。当系统功能需要改变时，只需变更少量外部接线，主要通过修改相应的控制程序即可。 本设计以PLC为三相交流电动机的控制系统，结合按键实现交流电机的正转、反转和点动控制。并且使交流电机能够进行星形启动，角形运行。 第2章 三相交流电动机PLC控制方案确定 2.1 三相异步电动机基本结构 三相异步电动机由定子和旋转的转子两个重要部分组成，定子和转子之间由气隙分开。如图2-1所示。 (a) 外形图； (b) 内部结构图 图2-1 三相异步电动机结构示意图 定子主要由定子铁心、定子绕组、机座三部分组成。机座的主要作用是用来支撑电机各部件，因此应有足够的机械强度和刚度，通常用铸铁制成。为了减少涡流和磁滞损耗，定子铁心用0.5 mm厚涂有绝缘漆的