基于PLC的三相异步电机星三角起动控制系统设计

基于PLC的三相异步电机星三角起动控制系统 摘 要 基于PLC始终在工业自动化控制领域的占有主要地位，为形式多样的自动化控制设备提供了可靠的控制应用。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，适合于当前工业企业对自动化的需要。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速度快，可靠性高，灵活性强，功能完善等优点。本文设计了三相异步电动机的PLC控制电路，主要研究了异步电动机的星三角减压起动、正反转以及停止控制，画出及其相应的输入输出接线图，根据继电器控制电路图作出PLC控制梯形图，最后给出控制指令。 关键词:PLC 星三角启动 三相异步电动机 电气控制 1 绪 论 三相异步电动机直接启动控制线路简单、经济，但受到电源容量的限制。当电动机容量较大，启动时会产生较大的启动电流，引起电网电压下降，因此必须采用降压启动的，限制启动电流。星一三角降压启动则是常用的限制启动电流的控制线路。 在传统的星一三角启动控制线路中，采用继电一接触器控制系统，该系统采用大量的低压电器，如接触器，时间继电器等，虽然成本较低，但足可靠性很差，查找和排除故障困难，如果产品需要更新、生产工艺需要变化时，控制系统的元件和接线也须作相应的变动，这种变动工作量大，工期长，费用高。因此，传统的继电一接触器控制已不能适应现代工业自动化的高，严要求。 由于PLC综合了计算机和自动化技术，所以它发展日新月异，大大超过其出现时的技术水平，它不但可以很容易的完成逻辑，顺序，定时，计数，数字运算，数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动化控制。特别是超大规模集成电路的迅速发展以及信息，网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛的运用于众多行业。 1 三相异步电动机基础 1.1 三相异步电动机的结构 三相异步电动机由静止的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。图1-1为三相异步电动机结构示意图。 (a) 外形图; (b) 内部结构图 图1-1 三相异步电动机结构示意图 1.1.1 定子 2 定子由定子铁心、定子绕组、机座和端盖等组成。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厚涂有绝缘漆的硅钢片叠成，铁心内圆周上有许多均匀分布的槽，槽内嵌放定子绕组，如图1-2所示。 图1-2 三相异步电动机的定子 1.1.2 转子 转子由转子铁心、转子绕组、转轴和风扇等组成。转子铁心也用0.5 mm厚硅钢片冲成转子冲片叠成圆柱形，压装在转轴上。其外围表面冲有凹槽，用以安放转子绕组。按转子绕组形式不同，可分为绕线式和鼠笼式两种。 1.2 三相异步电动机的工作原理 图1-3为三相异步电动机工作原理示意图。为简单起见，图中用一对磁极来进行分析。三相定子绕组中通入交流电后，便在空间产生旋转磁场，在旋转磁场的作用下，转子将作切割磁力线的运动而在其两端产生感应电动势，感应电动势的方向可根据右手螺旋法则来判断。由于转子本身为一闭合电路，所以在转子绕组中将产生感应电流，称为转子电流，电流方向与电动势的方向一致，即上面流出，下面流进。 图1-3 三相异步电动机工作原理图 转子电流在旋转磁场中受到电磁力的作用，其方向可由左手定则来判断，上面的转子导条受到向右的力的作用，下面的转子导条受到向左的力的作用。电磁力对转子的作用称为电磁转矩。在电磁转矩的作用下，转子就沿着顺时针方向转动起来，显然转子的转动方向与旋转磁场的转动方向一致。 3 1.3 三相交流异步电机的启动方法 1.3.1直接启动 直接启动就是用闸刀开关或接触器把电机直接接到具有额定电压的电源上。在变压器容量允许的情况下，三相鼠笼式异步电动机应该尽可能采用全电压直接起动，既可以提高控制线路的可靠性，又可以减少电器的维修工作量。 1.3.2软启动 降压启动的方法是有级启动，启动的平滑性不高，应用一些自动控制线路组成的软启动器可以实现鼠笼式异步电机的无级平滑运动，这种方法称为软启动。软启动分为磁控式和电子式两种。磁控式故障率高，已被电子式取代。软启动可以设定起始电压、 上升方式、启动电流倍数等参数，以适用重载、轻载启动不同情况。 1.3.3串电阻(或电抗)降压启动 电动机启动时在三相定子电路中串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，起动后再将电阻短路，电动机仍然在正常电压下运行。串电阻起动的优点是控制线路结构简单，成本低，动作可靠，提高了功率因数，有利于保证电网质量。但是，由于定子串电阻降压启动，启动电流随定子电压成正比下降，而启动转矩则按电压下降比例的平方倍下降。同时，每次启动都要消耗大量的电能。 1.3.4自耦变压器降压启动 在自耦变压器降压启动的控制线路中，限制电动机启动电流是依靠自耦变压器的降压作用来实现的。自耦变压器的初级和电源相接，自耦变压器的次级与电动机相联。自耦变压器的次级一般有3个抽头，可得到3种数值不等的电压。电动机启动时，定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次电压，一旦起动完毕，自耦变压器便被切除，电动机直接接至电源，即得到自耦变压器的一次电压，电动机进入全电压运行。 1.4 三相异步交流电机Y—?降压起动 Y—?降压起动也称为星形—三角形降压起动，简称星三角降压起动。这一线路的设计思想仍是按时间原则控制起动过程。所不同的是，在起动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受的电压为电源的相电压 220V，减小了起动电流对电网的影响。而在其起动后期则按预先整定的时间换接成三角形接法，每相绕组承受的电 压为电源的线电压380V，电动机进入正常运行。凡是正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机，均可采用这种线路。定子绕组接成 Y—?降 4 压起动的自动控制线路如图 1-4 所示。 图1-4 Y—?降压起动控制线路 1.4.1Y—?降压起动工作原理: 按下起动按钮SB2，接触器KM1线圈得电，电动机M接入电源。同时，时间继电器KT及接触器KM2线圈得电。 接触器KM2线圈得电，其常开主触点闭合，电动机M定子绕组在星形连接下运行。KM2的常闭辅助触点断开，保证了接触器KM3不得电。 时间继电器KT的常开触点延时闭合;常闭触点延时继开，切断KM2线圈电源，其主触点断开而常闭辅助触点闭合。 接触器KM3线圈得电，其主触点闭合，使电动机M由星形起动切换为三角形运行。 停车按SB1 辅助电路断电，各接触器释放电动机断电停车 线路在KM2与KM3之间设有辅助触点联锁，防止它们同时动作造成短路;此外，线路转入三角接运行后，KM3的常闭触点分断，切除时间继电器KT、接触器KM2,避免KT、KM2线圈长时间运行而空耗电能，并延长其寿命。 1.4.2三相异步电动机采用Y—?降压起动优点 定子绕组星形接法时，起动电压为直接采用三角形接法时的1/3，起动电流为三角形接法时的1/3，因而起动电流特性好，线路较简单，投资少。其缺点是起动转矩也相应下降为三角形接法的1/3，转矩特性差。所以该线路适用于轻载或空载起动的场合。另外应注意，Y—?联接时要注意其旋转方向的一致性。 5 2 相关电器基础 2.1 空气开关 空气开关也就是断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护(如图2-1)。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。 图2-1 空气开关 2.1.1开关发生短路情况 短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。 2.1.2开关发生严重过载情况 严重过载电流时，短路电流超过瞬时脱扣整定电流值，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合并撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，锁扣在反力弹簧的作用下将三副主触头分断，切断电源。 2.1.2开关发生一般过载情况 当线路发生一般性过载时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使热元件产生一定热量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁扣脱开，将主触头分断，切断电源主触点。通过操作机构(手动或电动)使之闭合的，其触点系统由于装有灭弧装置因而不仅能接通或切断正常的工作电流，还能在发生故障时迅速切断比正常工作电流大好几倍的故障电流，从而能有效地保护电路中的电气设备。 2.2接触器 6 接触器(Contactor)是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统(铁心，静铁心，电磁线圈)触头系统(常开触头和常闭触头)和灭弧装置组成。 2.2.1接触器的工作原理 当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作:常闭触头断开;常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原:常闭触头闭合;常开触头断开。 2.2.2接触器的工作方式 交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路。主接点一般是常开接点，而辅助接点常有两对常开接点和常闭接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。 交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。 交流接触器动作的动力源于交流通过带铁芯线圈产生的磁场，电磁铁芯由两个「山」字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定铁芯，套有线圈，工作电压可多种选择。为了使磁力稳定，铁芯的吸合面加上短路环。交流接触器在失电后，依靠弹簧复位。 2.3热继电器 2.3.1热继电器的结构 热继电器由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成。发热元件是一段阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的主电路中。双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，双金属片受热向上弯曲脱离扣板，使常闭触点断开。由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的，它的断开会使得与其相接的接触器线圈断电，从而接触器主触点断开，电动机的主电路断电，实现了过载保护。 图2-2 热继电器 7 2.3.2热继电器的工作原理 使用热继电器对电动机进行过载保护时，将热元件与电动机的定子绕组串联，将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中，并调节整定电流调节旋钮，使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。当电动机正常工作时，通过热元件的电流即为电动机的额定电流，热元件发热，双金属片受热后弯曲，使推杆刚好与人字形拨杆接触，而又不能推动人字形拨杆。常闭触头处于闭合状态，交流接触器保持吸合，电动机正常运行。 若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。 2.3.3热继电器的作用 主要用来对异步电动机进行过载保护，他的工作原理是过载电流通过热元件后，使双金属片加热弯曲去推动动作机构来带动触点动作，从而将电动机控制电路断开实现电动机断电停车，起到过载保护的作用。鉴于双金属片受热弯曲过程中，热量的传递需要较长的时间，因此，热继电器不能用作短路保护，而只能用作过载保护间冷却。 2.4中间继电器 如图2-3所示，中间继电器(intermediate relay)用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于:接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流，所以，它只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小，所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。 2.4.1中间继电器的结构 线圈装在"U"形导磁体上，导磁体上面有一个活动的衔铁，导磁体两侧装有两排触点弹开。在非动作状态下触点弹片将衔铁向上托起，使衔铁与导磁体之间保持一定间隙。当气隙间的电磁力矩超过反作用力矩时，衔铁被吸向导磁体，同时衔铁压动触点弹片，使常闭触点断开常开触点闭合，完成继电器工作。当电磁力矩减小到一定值时，由于触点弹片的反作用力矩，而使触点与衔铁返回到初始位置，准备下次工作。 8 图2-3 中间继电器 2.4.2中间继电器的原理 继电器的"U"形导磁体采用双铁心结构，即在两个边柱上均可装设线圈。对于DZY、DZL和DZJ型只装一个线圈，而对于DZB，DZS，DZK型可根据需要在另一个铁心上装以保持线圈或延时用阻尼片等。从而使线圈类型大不相同的继电器都通用一个导磁体。 3 PLC基础 3.1 PLC的定义 可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。 3.2 PLC的基本结构 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成如图3-1所示: 图3-1 PLC的基本构成 9 3.2.1电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上。 3.2.2中央处理单元(CPU) 中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 3.2.3存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 3.2.4输入输出接口电路 现场输入接口电路:由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。 现场输出接口电路:由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 3.2.5功能模块 如计数、定位等功能模块。 3.3 PLC的工作原理 当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 3.3.1输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出 10 刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 3.3.2用户程序执行阶段 梯形在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。 3.3.3输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。 4 三相异步电动机的ㄚ-?减压起动控制 三相笼型异步电动机具有结构简单、价格便宜、坚固耐用、维修方便等优点，因而获得了广泛的应用。它的起动控制有直接(全压)起动和减压起动两种方式。对于较大容量的笼型异步电动机(大于10KW)，其起动电流较大，一般采用减压起动的方式起动。 减压起动是利用某些设备或者采用电动机定子绕组换接的方法，降低起动时加在电动机定子绕组上的电压，而起动后再将电压恢复到额定值，使之在正常电压下运行。 11 4.1 三相异步电动机ㄚ-?减压起动的继电器控制 星形-三角形减压起动用于定子绕组在正常运行时接为三角形的电动机。在电动机起动时将定子绕组接成星形，实现减压起动。正常运转时再换接成三角形接法。 图4-1 ㄚ-?减压起动的继电器控制电路图 图4-1中主电路通过三组接触器主触点将电动机的定子绕组接成三角形或星形，即KM1、KM3主触点闭合时，绕组接成星形;KM1、KM2主触点闭合时，接为三角形。 电路的工作过程: 先接通三相电源开关Q?KM1线圈得电? ?起动:按下起动按钮SB2?KM3线圈得电??KT线圈得电? ?电动机接成星形，减压起动?触点KT断开?KM3线圈失电 ?延时一定时间 ?t?电动机接成三角形?触点KT闭合?KM2线圈得电，与此同时，触点KM2断开?KT线圈失电释放。 停止:按下SB1?KM1、KM2线圈失电?电动机停止运转。 4.2 三相异步电动机ㄚ-?减压起动的PLC控制 星形-三角形减压起动用于定子绕组在正常运行时接为三角形的电动机。在电动机起动时将定子绕组接成星形，实现减压起动。正常运转时再换接成三角形接法。有电工基础知识可知，星形连接时起动电流仅为三角形连接时的1/?3，相应 12 的起动转矩也是三角形连接时的1/3。 输入 输出 停止按钮SB1:X0 KM1:Y0 起动按钮SB2:X1 KM2:Y1 接触器? KM3:Y2 接触器ㄚ FR:X2 图4-2 三相异步电动机减压起动的I/O接线图 图4-3减压起动梯形图 5三相异步电动机正反转的PLC控制 因为三相异步电动机的转动方向是由旋转磁场的方向决定的，而旋转磁场的转向取决于定子绕组中通入三相电流的相序。因此，要改变三相异步电动机的转动方向非常容易，只要将电动机三相供电电源中的任意两相对调，这时接到电动机定子绕组的电流相序被改变，旋转磁场的方向也被改变，电动机就实现了反转。 13 5.1 三相异步电动机正反转的继电器控制 在没有按下停止按钮SB3且热继电器FR没有动作的情况下，X000和X003触点均为闭合状态。此时按下正向起动按钮SB1，输入继电器X001动合触点闭合，输出继电器Y000线圈得电并自锁，接触器KM1得电吸合，电动机正转;与此同时， KM2不能吸合，实现了电气互锁。按Y000的动断触点断开Y001线圈的驱动回路, 下反向起动按钮SB2时，X002动合触点闭合，Y001线圈得电并自锁，接触器KM2得电吸合，电动机反转;与此同时，Y001的动断触点断开Y000线圈的驱动回路，KM1不能吸合，实现电气互锁。停机时按下按钮SB3，X000动断触点断开;过载时热继电器FR动作，X003触点断开，这两种情况都使得Y000、Y001线圈失电，进而使KM1、KM2失电释放，电动机停转。 图5-1 电动机正反转继电器控制图 5.2 三相异步电动机正反转PLC控制 输入 输出 SB1:X1 KM1:Y0 SB2:X2 KM2:Y1 SB3:X0 FR:X3 SB1为正 SB2为反 KM1为正转接触线圈 KM2为反转接触线圈 14 图5-2 输入输出接线图 图5-3梯形图 将PLC连上编程器并接通电源后，PLC电源指示灯亮，将编程器开关打到“PROGRAM”位置，这时PLC处于编程状态。编程器显示PASSWORD!这时依次按Cltr键和Montr键，直至屏幕显示地址号0000，这时即可输入程序。 在输入程序前，需清除存储器中内容，按照以上控制的梯形图或程序指令将控制程序写入PLC，当程序输入到PLC指令如下表 6 系统调试与优化 6.1 系统调试 6.1.1三相异步电机调试 在熟悉三相异步电机的基本结构之后，试验中需要对其进行三相异步电机绕组的测量，从而根据确定三相异步电机名牌得知电机的额定电压、额定电流等实验重要信息。通过绕组阻值的测量可判断出电机是否正常。 15 对于星形启动:用万用表表笔分别测量U2VI/U1W2/V2W1的阻值大小，若三个数值基本平衡则电机正常，如果有明显的差异则电机烧毁。 对于三家启动:用万用表表笔分别测量W2V1/U2W1/V2U1的阻值大小，若三个数值基本平衡则电机正常，如果有明显的差异则电机烧毁。 6.1.2相关电气调试 空气开关为总开关，通过PLC延时的作用，利用PLC的直流输出，通过中继器将其电压变为继电器可使用的电压，连接继电器，线圈吸合电机转动。 对于空气开关、继电器、中继器可识别器件上的明码与标示，通过使用工具(万用表)测量器件的好坏和确定通电能力的强弱、线圈的阻值、触电能力。 16 6.1.3 PLC调试 利用万用表测量出PLC的输出电压和触电带负载的能力等信息，保证PLC可适用于我们的实验当中。 6.2系统优化 如前所述，Y—?降压起动有很多优点，但美中不足的是起动转矩太小。设计一种新的降压起动方法，既具有星形接法起动电流小，又不需要专用起动设备，同时又具有三角形接法起动转矩大的优点，以期完成更为理想的起动过程便成为了我们对系统的优化。?—?降压起动能满足这种要求，在起动时，将电动机定子绕组一部分接成星形，另一部分接成三角形。待起动结束后，再转换成三角形接法，转换过程仍按照时间原则来控制。从下图中的绕组接线看，就是一个三角形3条边的延长，故也称延边三角形。 17 上图为电动机定子绕组抽头连接方式。这种电动机共有9个抽线头，改变定子绕组抽头比(即N1与N2之比)，就能改变起动时定子绕组上电压的大小，从而改变起动电流和起动转矩。但一般来说，电动机的抽头比已经固定，所以，仅在这些抽头比的范围内作有限的变动。例如，通过相量计算可知，若线电压为380V，当N1/N2=1/1时，相似于自耦变压器的抽头百分比71?，则相电压为264V;当N1/N2=1/2时，相似于自耦变压器的抽头百分比78?，则相电压为290V;当N1/N2=2/1时，相似于自耦变压器的抽头百分比66?;Y—?接法，相似于自耦变压器的抽头百分比58?。 典型线路介绍: 定子绕组呈?—?接法的线路如下图所示: 线路工作原理: 本文设计和制作了三相异步电动机的PLC控制系统，该电路主要以性能稳定，简单实用为目的，整体制作符合要求。 通过本次电路的设计，我对三相异步电动机的PLC控制系统原理有了进一步的了解，在三相异步电动机的PLC控制分析中对PLC产生了浓厚的兴趣，提高了科学的分析和运用能力，由于本人水平有限，因此对其中的原理和实际操作方法有待深入的学习研究和提高。文中有不足之处恳请各位老师加以指导。 18 7 实验心得 本文设计和制作了三相异步电动机的PLC控制系统，该控制系统主要以三相异步电机的减压起动、正反转、反接制动为主要研究对象。 在减压起动中，只介绍了异步电动机的ㄚ-Δ的起动方式，一般容量小于10KV的电动机常用直接起动。有时为了减小起动是对机械设备的冲击，对允许直接起动的电动机也采用减压起动，其方法还有定子绕组串电阻、延边三角形和自耦变压器起动等。但以上几种减压起动方式一般只用于空载或轻载起动。在大型设备中，多台电动机拖动的设备上，常需要电动机按先后顺序工作，通过对三相异步电动机的正反转PLC控制学习后，对研究两台电动机顺序起动控制有了一定的经验。 在搜索资料与讨论中我们学习到了原理与功能。介绍三相异步电动机的PLC控制的设计原理，从对三相异步电动机的PLC控制现象中发现了存在许多问题，通过对系统的检测来判断程序的是否可用，并且从数学角度分析了PLC与三相异步电动机控制的关系。 通过本次电路的设计，我对三相异步电动机的PLC控制系统原理有了进一步的了解，在三相异步电动机的PLC控制分析中产生了浓厚的兴趣，提高了本人对PLC的分析和运用能力，由于本人水平有限，对其中的原理和实际操作方法有待深入的学习研究和提高。 参考文献: [1] 张凤珊. 电器控制及可编程控制器.北京:中国轻工业出版社.2001 [2] 陈在平. 可编程序控制器技术与应用系统设计. 北京:机械工业出版社，2003 [3] 王兆义. 可编程控制器使用技术. 北京:机械工业出版社，2004 [4] 孙余凯，吴鸣山.电器控制与PLC应用.北京:电子工业出版社，2006.6 [5] 俞果亮. PLC原理与应用. 清华大学出版社.2006.9 [6] 陈勇，陈亚爱.电机与拖动基础.北京:电子工业出版社.2007.5 [7] 李向东(电气控制与PLC【M】(北京:机械工业出版社(2008( [8] 黄 净. 电气控制与可编程序控制器. 北京:机械工业出版社.2009.8 19 附录: 附录一:三相异步电机星三角起动PLC控制程序 附录二:三相异步电动机的Y-?减压起动的指令语句表 步 序 指令 数据 步 序 指令 数据 0 LD X001 10 MPP 1 OR Y000 11 OUT T0 K50 2 ANI X000 12 LD T0 3 ANI X002 13 OR Y001 4 OUT Y000 14 ANI Y000 5 LD Y000 15 ANI Y002 6 ANI Y001 16 ANI X002 7 MPS 17 OUT Y001 8 ANI T0 18 END 9 OUT Y002 20 附录三:三相异步电动机正反转的指令语句表 步 序 指 令 数据 步 序 指 令 数据 0 LD X001 7 OR Y002 1 OR Y001 8 ANI X000 2 ANI X000 9 ANI X003 3 ANI X003 10 ANI Y001 4 ANI Y002 11 OUT Y002 5 OUT Y001 12 END 6 LD X002 21