【正文】 時范囤 1 5 10 110 30 330 60 660 遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計 26 換熔體方便，工作安全可靠。 主接線圖的設(shè)計 1. 通用型 PLC 的硬件結(jié)構(gòu) 通用型 PLC 的硬件基本結(jié)構(gòu)如圖 41 所示，它是一種通用的可編程控制器，主要由中央處理單元 CPU、存儲器、輸入 /輸出（ I/O）模塊及電源組成。以上這些都是在 CPU 的控制下完成的。 PLC 配有系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器，分別用以存儲系統(tǒng)程序和用戶程序。 （ 3）輸入 /輸出（ I/O）模塊 I/O 模塊是 CPU 與現(xiàn)場 I/O 設(shè)備或其他外部設(shè)備之間的連接部件。I/O 模塊還配有各種發(fā)光二極管來指示各種運行狀態(tài)。 編程器分簡易型和智能型兩種。 2. PLC 軟件系統(tǒng) PLC 的軟件系統(tǒng)是指 PLC 所使用的各種程序的集合。編譯程序用來把程序語言翻譯成機器語言。用戶程序由用戶用編程器鍵入到 PLC 內(nèi)存。 對于數(shù)控機床來說，數(shù)控機床 PLC 中的用戶程序由機床制造廠提供，并已固化到用戶 EPROM 中，機床用戶不需進行寫入和修改 ，只是當機床發(fā)生故障時，根據(jù)機床廠提供的梯形 圖和電氣原理圖，來查找故障點，進行維修 。 2 方 案設(shè)計 (1)概述 該系統(tǒng)有 2個輸入點，分別為啟動按鈕、停車按鈕， 4個輸出點。消弧 1秒后，接通定子回路直流電源，開始動力制動。正反向接觸器以及動力制動接觸器之間有互鎖。 4個輸出點，分別為啟動、制動閘電源、動力制動電源以及控制轉(zhuǎn)子電阻接通的 4個控制量。然后進行整個控制過程的連貫運行。當然，所串聯(lián)的電阻超過一定數(shù)值后，最初起動轉(zhuǎn)矩反而會減小。 參考文獻 [1] 唐介 . 電機與拖動 [M].第二版 .北京：高等教育出版社， 2021. [2] 鄧星鐘 . 機電傳動控制 [M].武漢：華中科技大學出版社， 2021. [3] 魏炳貴 .電力拖動基礎(chǔ) [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021. [4] 彭鴻才 . 電機原理及拖動 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1996. [5] 王毓東 .電機學 [M].杭州：浙江大學出版社， 1990. [6] 趙昌穎 ,宋世光 .電力拖動基礎(chǔ) [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1999. 。 轉(zhuǎn)子回路串三相對稱可變電阻起動，這種方法既可限制起動電流，又可增大起動轉(zhuǎn)矩，串接電阻值取得適當，還可使起動轉(zhuǎn)矩接近最大轉(zhuǎn)矩起動，適當增大串接電阻的功率，使起動電阻兼作調(diào)速電阻，一物 兩用，適用于要求起動轉(zhuǎn)矩大，并有調(diào)速要求的負載。當所有測試均正常后，系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束。 2 系統(tǒng)調(diào)試 當 PLC軟件程序編制結(jié)束且軟件調(diào)試成功后，進行系統(tǒng)調(diào)試。 (2)I／ O地址分配表 輸入端子號 輸出端子號 地址 名稱 說明 SB1 X000 啟動按鈕 啟動電動機 SB2 X001 停止按鈕 停車電動機 KM1 Y001 接觸器 第一段電阻 ,與電動機轉(zhuǎn)子串接 KM2 Y002 接觸器 第二段電阻 , 與電動 機轉(zhuǎn)子串接 遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計 29 KM3 Y003 接觸器 第三段電阻 , 與電動機轉(zhuǎn)子串接 KM4 Y000 接觸器 控制總電源 FR 熱繼電器 保護電動機短路 3 原理圖 ⑴電氣控制圖 （ 2）外部接線圖 遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計 30 PLC梯形圖 1 系統(tǒng)分析及設(shè)計 本課題是通過 PLC來實現(xiàn)繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻啟動制動控制系統(tǒng)設(shè)計。再過 2秒，切斷動力制動電源和制動閘電源。然后 3段電阻按照一定時間間隔逐級切斷，需要 3個定時器來控制。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。大中型 PLC 的用戶程序很長，也比較復雜，為使用戶程序編制簡單清晰，可按功能結(jié)構(gòu)或使用目的將用戶程序劃分成各個程序模塊。系統(tǒng)程序由 PLC 生產(chǎn)廠家提供，并固化在 EPROM 中，用戶不能直接存取，故也不需要用戶干預。 （ 1）系統(tǒng)程序 系統(tǒng)程序包括監(jiān)控程序、編譯程序及診斷程序等。智能型編程器即可在線編程又可離線編程，還以遠離 PLC插到現(xiàn)場控制站的相應接口進行編程 。 （ 5）編程器 編程器用作用戶程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視，還可以通過其鍵盤去調(diào)用和顯示 PLC 的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。 I/O 模塊要求具有抗干擾性能，并與外界絕緣因此，多數(shù)都采用光電隔離回路、消抖動回路、多級濾波等措施。系統(tǒng)程序存儲器的內(nèi)容不能由用戶直接存取。 （ 2）存儲器 存儲器（簡稱內(nèi)存），用來存儲數(shù)據(jù)或程序?？偩€分為電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線。 RL1 系列螺旋式熔斷器適用于交流 50Hz、額定電壓至 400V、或直 流 440V、額定電流至 200A 電路中，作電氣設(shè)備短路或過載保護之用。石英用于增強滅弧性能。 ： AC50Hz、 36V、 110V、 127V、 220V、 380V； DC24V、 27V、 30V、 36V、110V、 220V(其它電壓 可定制 )，動作電壓為 85%～ 110%額定控制電源電壓； ：交流 10 萬次，直流 6萬次； ： ≥60 萬次； ： AC15： 100VA； DC13： 20W； ： ≤5VA ； ： 5℃ ～ +40℃ 。圖 2 所示是一種最簡單的 RC 晶體管 時間繼電器 電路圖 。 選擇熱繼電器 ITH＝ I2N（ ～ ）＝ ，選的熱繼電器 JR201606W 整定 100115130 A 的選用 晶體管 時間繼電器 是目前 時間繼電器 中發(fā)展快、品種數(shù)量較多、應用較廣的一種。 3．熱元件整定電流選擇： 根據(jù)熱繼電器型號和熱元件額定電流，即可查出熱元件整定電流的調(diào)節(jié)范圍。 3）考慮負載因素： 遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計 24 如負載性質(zhì)不允許停車、即便過載會使電動機壽命縮短，也不應 讓電動機冒然脫扣，以免生產(chǎn)遭受比電動機價格高許多倍的巨大損失。在選擇熱繼電器時是應引起注意的。 另外，一般輕載起動、長期工作的電動機或間斷長期工作的電動 機，宜選擇二相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；當電動機的電流電壓均衡性較差、工作環(huán)境惡劣或較少有人看管時，可選用三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。三極式中又分為帶斷相保護和不帶斷相保護，主要應根據(jù)被保護電動機的定子接線情況選擇。 當熱繼電器用以保護反復短時工作制的電動機時，熱繼電器僅有一定范圍的適應性。原則上應使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動機的過載特性，或者在電動機的過載特性之下，同時在電動機短時過載和起動的瞬間，熱繼電器應不受影響 (不 動作 )。 5176。對由于溫度變化偶爾產(chǎn)生的凝露應采取特殊的措施。符合標準 ： GB 、 IEC 6094741。 2工作原理：工作原理 : 當線圈通電時 ,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力 ,將動鐵芯吸合 ,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的 ,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行 ,觸點閉合 ,從而接通電源。主觸點的作用是接通和分斷主回路，控制較大的電流，而輔助觸點是在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求。 試設(shè)計各級起動電阻 按如上原理進行計算： 1）選擇起動轉(zhuǎn)矩 T1 TN=60PN/2π nN=(60 55 103)/(2 1435) N?M =?M TM= MTNT? = =?M T1=(～ )TM=(～ ) N?M =(～ ) N?M 取 T1=810 N?M T2=(～ )TL =(～ ) 200 N?M =220～ 240 N?M 取 T2= 求出起切轉(zhuǎn)矩比 α α=21TT =230810 = ⑦ ⑧ 遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計 19 3求出起切級數(shù) m， SN=(n0nn)/n0=(15001435)/1500= m＝ ?lglg1TsTNN = ? = 取 m=3 重新計算 α ，檢驗 T2是否在規(guī)定 范圍內(nèi) α=mNNTsT1=3 ?= T2= ?1T = = 由于 T2， 所選 m和 α 合適 4求出轉(zhuǎn)子每相繞組的電阻 r2 r2=NNNIUs223 = 863 ?? = 計算各級總電阻 R0＝ r2= R1＝ αr 2=? = R2=αR 1=α 2r2=? = R3=α 2R2=α 3r2=? = Rm=αR m1=α mr2=? = 求出各級起動電阻 Rst1= R1 r2== Rst2= R2 R1== Rst3= R3 R2== 遼寧工程技術(shù)大學課程設(shè)計 20 交流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理 交 流接觸器主要有四部分組成 :(1) 電磁系統(tǒng) ,包括吸引線圈、動鐵芯和靜鐵芯； (2)觸頭系統(tǒng) ,包括三副主觸頭和兩個常開、兩個常閉輔助觸頭 ,它和動鐵芯是連在一起互相聯(lián)動的； (3)滅弧裝置 ,一般容量較大的交流接觸器都設(shè)有滅弧裝置 ,以便迅速切斷電弧 ,免于燒壞主觸頭； (4)絕緣外殼及附件 ,各種彈簧、傳動機構(gòu)、短路環(huán)、接線柱等。若不在范圍之內(nèi)，需加大起動級數(shù) m，重新計算 α 和 T2，直到 T2滿足要求的值。 啟動電阻的計算 （一） 起動級數(shù)未定時起動電阻的計算 選擇起動轉(zhuǎn)矩 T1和切換轉(zhuǎn)矩 T2 一般選擇 T1=(～ )TM ① T2=(～ )TL ② 求出起切轉(zhuǎn)矩比 α α=21TT ③ 求出起切級數(shù) m， 利用機械特性，根據(jù)幾何關(guān)系推導起動級數(shù) m 的計算公如下： 由特性 0 與水平虛線構(gòu)成直角三角形求出 MTT1 =000Mgnn nn?? =0Mgss MTT2 =000Mhnn nn?? =0Mhss 式中 ng和 nh是工作在 g 和 h 點的轉(zhuǎn)速， nM0是 TM和特性 0 交點上的轉(zhuǎn)速（臨界轉(zhuǎn)速）。電動機運行點從 d 平行移到機械特性曲線 1 上的 e 點，該點上的電磁轉(zhuǎn)矩 T=T1。轉(zhuǎn)子每相電路的總電阻為 R2=r2+Rst1+Rst2，這時電動機的機械特性變?yōu)樘匦?2。適用于中小功率低壓電動機。 轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器起動：頻敏變阻器的 電阻（ 電抗 ）隨線圈中所通過的電流頻率而變。一是高壓產(chǎn)品的價格太高，是液阻軟起動產(chǎn)品的 5～ 10 倍，二是晶閘管引起的高次諧波比較嚴重。目前在低壓 (380V)內(nèi)，晶閘管軟起動產(chǎn)品價格已經(jīng)下降到液阻軟起動的大約 2 倍，甚至更低。它是軟起動中的一個重要類別。 自耦變壓器起動適用于容量較大的低壓電動機作減壓起動用，應用非常廣泛，有手動及自動控制線路。當時間繼電器 KT 延時完畢閉合后， KM1 線圈斷電，使自耦變壓器線圈封星端打開；同時 KM2 線圈斷電，切斷自耦變遼寧工程