電氣三相鼠籠式異步電動機plc控制系統設計-資料下載頁

【導讀】1．理解三相鼠籠式異步電動機PLC控制系統基本原理；2．掌握主電路和控制電路的個電氣器件功能及應用；3．運用Autocad繪制原理圖和接線圖；4．實現三相異步電動機正反轉控制、星角啟動控制及點動控制；S7200使用方法，查找相關資料。第二周完成硬件焊接及軟件編程。第三周完成系統調試，編寫設計說明書。提交作品及設計說明書，評定專業綜合設計成績。第2章總體方案確定·························································································2. 第3章硬件電路設計·············································

　　

【正文】 通過小電流。所以，它只能用于控制電路中。 它一般是沒有主觸點的，因為過載能力比較小。所以它用的全部都是輔助觸頭，數量比較多。新國標對中間繼電器的定義是 K，老國標是 KA。一般是 直流電源 供電。少數使用 交流供電。 結構及原理 線圈裝在 U形導磁體上，導磁體上面有一個活動的銜鐵，導磁體兩側裝有兩排觸點彈片。在非動作狀態下觸點彈片將銜鐵向上托起，使銜鐵與導磁體之間保持一定間隙。當氣隙間的電磁力矩超過反作用力矩時，銜鐵被吸向導磁體，同時銜鐵壓動觸點彈片，使常閉觸點斷開常開觸點閉合， 完成繼電器工作。當電磁力矩減小到一定值時，由于觸點彈片的反作用力矩，而使觸點與銜鐵返回到初始位置，準備下次工作。 本次設計采用的是 omron MY2NJ 型中間繼電器。 鼠籠式異步電動機 圖 39 鼠籠式三相異步電動機 吉林化工學院信息與控制工程學院專業綜合設計說明書 13 鼠籠式三相異步電動機（鼠籠式感應電動機）是指電動機的定子上為三相散嵌式分布繞組，轉子為籠式的導條（因該導條形狀與鼠籠相似，所以又稱鼠籠式異步電動機）。 當向三相 定子繞組 中通過入對稱的三相交流電時，就產生了一個以同步轉速 n1 沿 定子和轉子內圓空間作順時針方向旋轉的 旋轉磁場 。由于旋轉磁場以 n1 轉速旋轉，轉子導體開始時是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產生感應電動勢（感應電動勢的方向用 右手定則 判定）。由于轉子導體兩端被短路環短接，在感應電動 勢的作用下，轉子導體中將產生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子 磁場 中受到電磁力的作用（力的方向用左手定則判定）。電磁力對轉子軸產生 電磁轉矩 ，驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉。 通過上述分析可以總結出電動機工作原理為：當電動機的三 相定子繞組（各相差 120 度電角度），通入三相對稱 交流電 后，將產生一個旋轉磁場，該旋轉磁場切割 轉子繞組 ，從而在轉子繞組中產生感應電流（轉子繞組是閉合通路），載流的轉子導體在定子旋轉磁場作用下將產生電磁力，從而在 電機 轉軸上形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，并且電機旋轉方向與旋轉磁場方向相同。 本次設計所選電機型號： 所選電機： wdj26 電壓： 380V 電流： 頻率： 50HZ 接法：三角形 轉速： 1430 r/min 絕緣等級： E 三相鼠籠異步電動機 PLC 控制系統設計 14 第 4 章 軟件編程 S7200簡介 本設計選用西門子公司的 S7200 系列 CPU224 的小型 PLC。 S7200 具有極高的可靠性、豐富的指令集和內 置的集成功能、強大的通信能力和品種豐富的擴展模塊。 S7200 可以單機運行，用于代替繼電器控制系統，也可以用于復雜的自動化控制系統。由于它有極強的通信功能，在網絡控制系統中也能充分發揮其作用。 S7200 系列出色表現在以下幾個方面： 1． 極高的可靠性。 2． 極豐富的指令集。 3． 易于掌握。 4． 便捷的操作。 5． 豐富的內置集成功能。 6． 實時特性。 7． 強勁的通訊能力。 8． 豐富的擴展模塊。 CPU224 集成 14 個輸入和 10 個輸出共 24 個數字量 I/O 點，可連接 7 個擴展模塊，最大擴展至168 路數字量 I/O 或 35 路模擬 I/O 點， 13KB 字節程序和數據存儲空間。 S7200系列的 CPU224主機有 — 、 — 14 個輸入點和 — 、 Q10— 共計 10 個輸出點。 CPU224 輸入電路采用了雙向光電耦合器， 24VDC 極性可任意選擇，系統設置1MB 為 字節輸入端子的公共端， 2MB 為 字節輸入端子的公共端。在晶體管輸出電路中采用了 MOSFET 功率驅動器件，并將數字量輸出分為兩組，每組有一個獨立公共端，共有 1L、 2L兩個公共端，可接入不同的負載電源。 CPU224PLC 有 6 個高速計數脈沖輸入端（ — ），最快的響應速度為 30KHZ，用于捕捉經 CPU 掃描周期更快的脈沖信號。另外，還有 2 個高速脈沖輸出端（ 、 ），輸出脈沖頻率可達 PTO（高速脈沖束）和 PWM（寬度可變脈沖輸出）高速脈沖輸出。 擴展模塊 EM223，輸出 16 個點，輸出 16 個點。足以滿足工作要求。 I/O 點表 I/O 模塊分為數字量輸入、數字量輸出、模擬量輸入和模擬量輸出 4 類。 CPU 分配給數字量 I/O模塊的地址以字節為單位，一個字節由 8 個數字量 I/O 點組成。擴展模塊 I/O 點的字節地址由 I/O的類型和模塊在同一類 I/O 模塊鏈中的位置來決定。 根據主電路與控制電路可分析出 I/O 點如表 41 所示。 吉林化工學院信息與控制工程學院專業綜合設計說明書 15 表 41 I/O點表 設計梯形圖程序 可編程控制器的梯形圖如圖 41 所示。 T37 為 100ms 定時器。 序號 輸入、輸出設備 I/O端口號 功能 1 SB1按鈕 正轉按鈕 2 SB2按鈕 停止按鈕 3 SB3按鈕 反轉按鈕 4 SB4按鈕 點動按鈕 5 KM1 正向運行 6 KM2 反向運行 7 KM3 星型啟動 8 KM4 角型啟動 三相鼠籠異步電動機 PLC 控制系統設計 16 圖 41 電動機起動停止的 PLC 梯形圖 PLC 控制的 工作過程的分析 ： 按下 SB1按鈕， ， KM1， KM4得電，電動機 M由星型啟動開始轉動，在 T37 定時 5s 之后， KM4 失電， KM3得電，電動機在角型啟動方式下轉動，由于 和 的互鎖作用，電動機持續正轉運行。 按下 SB2 按鈕， KM1， KM3 失電，電機停止運轉。 按下 SB3按鈕， ， KM2， KM4得電，電動機 M由星型啟動開始轉動，在 T37 定時 5s 之后， KM4 失電， KM3得電，電動機在角型啟動方式下轉動，由于 和 的互鎖作用，電動機持續反轉運行。 按下 SB4按鈕， 得電， KM1， KM4得電，電動機在星型啟動下運轉，松開 SB4按鈕，由于 和 ，電動機停止運轉，實現點動控制。 吉林化工學院信息與控制工程學院專業綜合設計說明書 17 結 論 本設計通過 PLC控制電動機，實現三相異步電動機的正反轉運行，并能實現點動的控制，在工廠的自動化和樓宇自動化中有廣闊的應用前景。對比傳統的繼電器控制電路有很大 的優勢。可靠性高，設備簡單，易于編程控制，安全性高、檢修快速性、控制快速性、定時和計數精度高不受環境變化影響，所以本設計可以應用于工廠實際和學校的實驗室。 通過本次專業綜合設計，能系統掌握 Autocad繪圖的技能， 同時也提高了查閱文獻資料、設計手冊、設計規范等其他專業能力水平 。加深對三相異步電動機的工作原理，并能理解和掌握簡單的PLC編程，將 PLC應用到三相異步電動機的控制當中， 動手能力及獨立分析和解決工程實際問題的能力 得到很大的提高，為將來順利步入實踐打下基礎。 本次專業綜合設計的成功得益于李艷老師的悉心 指導和同學們的幫助，在此表示深深的謝意！ 三相鼠籠異步電動機 PLC 控制系統設計 18 參考文獻 [1] 陳伯時 .電力拖動自動控制系統 [M].北京 :機械工業出版社 ,. [2] 廖常初 .S7200 PLC 編程及應用 [M]．北京：機械工業出版社， . [3] 孫東旭，王善銘 .電機學 [M].北京：清華大學出版社， [4] 顧桂梅，王永順，王慶賢．電氣控制與 PLC應用項目教程 [M]．北京：機械工業出版社， [5] 趙月飛 .AutoCAD中文版電 氣設計完全實例教程 [M]．北京：化學工業出版社， [6] 姚福來，張艷芳．電氣自動化工程師速成教程 [M]．北京：機械工業出版社， [7] 姜建芳．西門子 S7200 PLC 工程應用技術教程 [M]．北京：機械工業出版社，