【正文】
運行指示燈,當啟動完成后,線圈 KM、KM1 斷電,其常開觸點斷開,常閉觸點閉合,中間繼電器線圈 KM1’通電,其常開觸點閉和,線圈 1KM 通電,電機 M1 轉(zhuǎn)到額定電壓運行。也不能影響正在起動的電動機,只有在該電動機起動結(jié)束后才能起動下一臺電動機。 ⑵ 有 軟 停 車 功 能 , 即 平 滑 減 速 , 逐 漸 停 機 , 它 可 以 克 服 瞬 間 斷 電 停 機 的 弊 病 ,減 輕 對 重 載 機 械 的 沖 擊 , 減 少 設 備 損 壞 。 啟動方法比較電動機傳統(tǒng)啟動方式有自耦降壓、Y/△減壓、延邊三角形降壓及串電抗器減壓(磁控式) ,其共同特點是控制線路簡單,啟動轉(zhuǎn)矩不可調(diào)并有二次沖擊電流,對負載有沖擊轉(zhuǎn)矩。2k 12k自耦變壓器的副邊有 2~3 組抽頭,如二次電壓分別為原邊電壓的 80%、60%、40%。只有正常運行時定子繞組作三角形(△ )聯(lián)接的異步電動機才可采用這種降壓啟動方法。圖 異步電機串電抗主電路圖及控制回路電路工作分析:通上電源之后,按下啟動按鈕 SB2 按鈕,線圈 KM1 得電,其對應的常開觸點KM1 閉合,常閉觸點 KM1 斷開,從而電機串電抗啟動;等電機正常啟動完之后,按下按鈕 SB3,線圈 KM2 得電,其對應的常開觸點 KM2 閉合,常閉觸點 KM2 斷開,此時短接電抗電機,從而退出串電抗啟動。⑷ 當 KM2 通電吸合后,KM2 常閉觸點斷開,使 KT 線圈斷電,避免時間繼電器長期工作。在農(nóng)業(yè)方面,它被用于排灌、脫粒、磨粉和拖動其它農(nóng)副產(chǎn)品的加工機械。在各個領(lǐng)域,小到一個簡單的機電一體化設備、機床、大到整個生產(chǎn)線,大型的基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設計8工程領(lǐng)域里,都存在 PLC 控制技術(shù)。第二年,美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置,首次采用程序化的手段應用于電氣控制,這就是第一代可編程序控制器,稱 Programmable Controller(PC) 。 因此在具有集群電機的場合,如每臺電機配一臺容量相當?shù)钠饎悠?,則起動器長期空閑,投資大,而效率極低。智能化、高可靠性已成為它發(fā)展的趨勢??v觀各著名廠商,其 PLC 產(chǎn)品都有不同程度的冗余功能,而且發(fā)展越來越完善。③ 模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡的應用模糊邏輯的應用分為硬件和軟件的實現(xiàn),主要用于模糊調(diào)節(jié)技術(shù),神經(jīng)網(wǎng)絡的應用有待于進一步發(fā)展。怎樣才能使一個系統(tǒng)既具有通用性又具備專業(yè)化,硬件系統(tǒng)的模塊化使這一矛盾得到解決。貝加菜 PCC 的內(nèi)存容量為 100kB~16mB。這樣整個控制系統(tǒng)便得到了優(yōu)化,具有較好的實時性。 即雙向口控制器主要負責網(wǎng)絡及系統(tǒng)的管理。但是,這些標準目前只能是統(tǒng)一區(qū)域性的產(chǎn)品,而不能實現(xiàn)全球的統(tǒng)一性。然而經(jīng)歷了近30年的發(fā)展之后,使傳統(tǒng)的PLC也具有了邏輯順序控制、模擬量處理、回路調(diào)節(jié)技術(shù)等三個功能。但工業(yè)控制機有兩個方面的缺點:第一有較長的裝置訪問時間;第二我/O控制點數(shù)不能隨意擴展。 傳統(tǒng)的工業(yè)自動控制主要是由繼電器或分離的電子線路來實現(xiàn)的。小型并以較便宜的優(yōu)勢迅速占領(lǐng)中國市場及世界市場的相當份額。 PLC 的應用和發(fā)展 1969年美國通用汽車公司根據(jù)生產(chǎn)需要,提出設想:把計算機功能的完善性、靈活性和能用性等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單、易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來,作為通用控制裝置,取代傳統(tǒng)的斷電接觸控制系統(tǒng)計算機編程方法和程序輸入簡化,用自然后編程,使不熟悉計算機的人也能方便使用它不僅具有存貯、記憶、運行等功能,還要抗干擾能力強,可靠性強,適應于惡劣環(huán)境,接口簡單。系統(tǒng)的設計主要包括硬件和軟件設計兩個部分。 3. 4 月 4 日——5 月 31 日:畢業(yè)設計。作者簽名: 日期: 年 月 日湖南工程學院畢 業(yè) 設 計(論 文)任 務 書————☆———— 設計(論文)題目: 基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設計 姓名 楊永會 系別 電氣信息學院 專業(yè) 電氣工程及其自動化 班級 04 學號 03 指導老師 施曉蓉 教研室主任 謝衛(wèi)才 一、基本任務及要求:基本要求:設計研制一套基于 PLC 的控制多臺電機并對其狀態(tài)和參數(shù)進行監(jiān)控、測試的系統(tǒng)。 6. 6 月 21 日——6 月 25 日:畢業(yè)設計答辯。關(guān)鍵詞:PLC ;異步電機;起動器;人機界面;基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設計IIDesign of Asynchronous Machines Based on PLC for Motor Group Control System and monitoring systemAbstract:Relay control method was used for the traditional motor control system, realizing logic operation By the hardware connection,which seriously influenced the normal work of the motor for the disadvantages of the system itself,such as too many The ponents and contacts, frequent breakdowns,Maintenance inconvenience. in conclusion,This paper adopt PLC control technology to the several motor control,that conbining the software control with hardware electric circuit,by the theories and characteristics of threephase asynchronous Machines control. In this way,we can get a full control system,Which can realize the function of intelligent control,as well as Stating display and fault alarming,etc. what’s more,this system has offset the disadvantages of the traditional control technology in update the hardware electric circuit, which can meet the different requirements by modifying the PLC program. In this paper TD200 is used to monitor the motor driving system,which offering good humanmachine interface which is Simply and easily for operator to modify parameters and monitor the running of electrical equipment in Timely, rapidly and accurately. The system accused of 5 motors,which Sharing the same set of starter,while don39。 因此,它實際是在繼電器控制技術(shù)和計算機控制技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)出來一種工業(yè)計算機,雖PLC 采用的是計算機的基本構(gòu)成部分,但其組成部件也廣泛使用了計算機的構(gòu)成元件,但它的結(jié)構(gòu)與工作原理與計算機有很大差別,如采用光電隔離技術(shù),輸入和輸出采用映象寄存器,周期性刷新方式,循環(huán)掃描和集中刷新的工作方式是它突出工作特點。它采用可編程的存貯器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行進邏輯運算、順序控制、實時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并通過數(shù)字式模塊式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。硬件上主要受CPU、內(nèi)存容量及I/0接口的限制;軟件上主要受限于與CPU類型有關(guān)的匯編語言。自70年代初期問世以來,得到了迅速的發(fā)展。綜合國外特別是歐洲及國內(nèi)的發(fā)展動態(tài),其發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面:⑴ 可編程控制技術(shù)的標準化 一種自動化產(chǎn)品的競爭力除表現(xiàn)在其技術(shù)上的個性外,更重要的還在于其滿足國際標準化的程度和水平。⑵ 大型計算機特點的集成 傳統(tǒng)的 PLC 僅憑單純的邏輯順序控制功能己遠遠不能適應當今工業(yè)控制任務的需求,要處理一些復雜的任務,使控制系統(tǒng)具有較高的智能度,可編擋控制系統(tǒng)必須具備大型計算機的分析計算能力。它可以將整個操作界面分成多個分別具有不同優(yōu)先權(quán)的任務等級(Task Class) 。例如梯形圖靠近電器線路比較直觀。這里一方面是某一產(chǎn)品和第三家同類產(chǎn)品在通信上的兼容程度,另一方面是指某系統(tǒng)尤其是軟件上的開發(fā)平臺對使用者有多大的開放程度。 ⑸ 可編程控制技術(shù)的智能化提高一個系統(tǒng)的智能程度不僅提高系統(tǒng)的品質(zhì),在某種意義上也提高了系統(tǒng)的可靠性。冗余基本上可以劃分為:CPU 和電源冗余、網(wǎng)絡冗余,以及 1/O 冗余三個層次。貝加萊公司于 1994 年首先提出了“ PCC 可編程計算機控制器(Programmble Computer Controller) ” 的概念。交流電機起動時,起動電流達額定電流的7倍使電網(wǎng)電壓驟降,影響其它用電設備的正常工作。則可大大降低起動設備成本,減小體積,提高效益。國際電工委員會(IEC)對 PLC 的定義是:可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。我們還有很多單體化、一體化的設備,現(xiàn)在越來越微型化離散的控制也在同步進行。但是也有一定的缺點,其調(diào)速性能較差,不如直流電動機,功率因數(shù)較低,不如同步電動機。 圖 自耦變壓器減壓起動電路圖及控制回路電路工作分析:⑴ 按下起動按鈕 SB2,KMKT 線圈同時通電并自鎖,將自耦變壓器接入主電路,電動機由自耦變壓器供電作減壓起動,同時指示燈 HL1 滅,HL2 亮,顯示電動機正進行減壓起動。這種電路如三相全控橋式整流電路,主電路圖見圖 。星形—三角形降壓啟動的最大優(yōu)點是設備簡單,價格低,因而獲得較廣泛的應用。 定子繞組串接電阻降壓啟動的方法定子繞組串接電阻降壓啟動是指在電動機啟動時,把電阻串接在電動機定子繞組與電源之間,通過電阻的分壓作用,來降低定子繞組上的啟動電壓,待啟動后,再將電阻短接,使電動機在額定電壓下正常運行。軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管,為電動機正常運轉(zhuǎn)提供額定電壓,以降低晶閘管的熱損耗,延長軟啟動器的使用壽命,提高其工作效率,又使電網(wǎng)避免了諧波污染。 ② 軟啟動器可使電機平穩(wěn)過度到額定運行電壓。(4) 對電動機有必要的保護措施,如過載、過流保護等。近年來,隨著各種新興產(chǎn)業(yè)的涌現(xiàn)與發(fā)展,對異步電機的起、停與運行提出了更高的要求。習慣上是指電動機在起動時對電網(wǎng)電壓的波動影響較小,或是對傳動機械產(chǎn)生的加速度較小,使之較平穩(wěn)地過渡到正常的運行狀態(tài)。為了改變電動機的速度,對于交流感應電動機而言(以下均指交流電機)其轉(zhuǎn)速公式為: n=60f(1s)/p ()式中 n—電動機轉(zhuǎn)速,r/minf—電源頻率,Hzp—電動機的極對數(shù)s—電動機的轉(zhuǎn)差率由上式可知,交流異步電動機要實現(xiàn)軟起動,基本有三種途徑:(1) 改變電源頻率(2) 改變電動機的極對數(shù)(3) 改變電動機的轉(zhuǎn)差率電動機的軟起動,就是改變其自然加速曲線,在起動階段對其進行調(diào)速,僅服務于起動階段。在中、低速度時,損失偏大,效率稍低。(2) 被傳動機械方面①機械特性a 恒轉(zhuǎn)矩負載:在任何轉(zhuǎn)速時,負載轉(zhuǎn)矩是恒定的或大致恒定的,這類負載多數(shù)呈反阻性,就是阻力與運動方向相反。起動轉(zhuǎn)矩小的軟起動裝置不能滿足要求。為了優(yōu)化性能,實際的負載要求可以從數(shù)字鍵盤上讀入,整定的初始力矩及力矩限幅應高于負載力矩。然后,根據(jù)接觸器控制對象的工作參量(如工作電壓、工作電流、控制功率、操作頻率、工作制等)型號 額定功率 KW 額定電流 A 額定轉(zhuǎn)速 r/min 效率 %Y250M2 55 103 2970 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 堵轉(zhuǎn)電流 最大轉(zhuǎn)矩功率因數(shù)額定轉(zhuǎn)矩 額定電流 額定電流型號COSΦ 倍 倍 倍Y250M2 基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設計21確定接觸器的容量等級。它在電路中主要起短路和過載保護作用,還具有欠電壓保護和遠距離分斷電源等功能,也可直接操作不頻繁啟動電動機和電路轉(zhuǎn)換等。 繼電器的選擇繼電器是一種根據(jù)特定形式的輸入信號而動作的自動控制電器。 可編程序控制器(PLC)的選擇PLC 是應用面很廣,發(fā)展非常迅速的工業(yè)自動化裝置,在工廠自動化和計算機集成制造系統(tǒng)中占重要地位。本次設計選用 S7200 CPU224 實現(xiàn)控制。因此,PLC的總輸入為 10個。 設計要求本課題的設計要求是:設計研制一套基于 PLC 的控制多臺電機并對其狀態(tài)和參數(shù)進行監(jiān)控、測試的系統(tǒng)。延時5S接通, M1轉(zhuǎn)換到