【正文】 做到電動機起動時間短，電氣設(shè)備簡單。也有位能性的，阻力不隨運動方向改變而改變，如提升機、起動機等。當(dāng)ATS46 用于重負(fù)載恒力矩時，應(yīng)按重載的額定值調(diào)整電流限幅值，以滿足電動機力矩的要求。按滅弧介質(zhì)分，可分為真空式和空氣式。(2)可編程序控制器指令功能的選擇現(xiàn)代的可編程序控制器的指令功能越來越強，內(nèi)部編程元件（如輔助繼電器、定時器和計數(shù)器）的個數(shù)越來越多，任何一種可編程序控制器都可以滿足開關(guān)量控制系統(tǒng)的要求。因此，輸出點數(shù)也為10個 而控制軟起動器的接觸器KM0則完全由KM1～KM 5來控制。在本設(shè)計中我們將電機起動時間設(shè)定為5秒，設(shè)計出了一臺電機的控制電路，其他則迎刃而解了。壓力變送器和液位變送器的反饋信號各占用一個模擬輸入通道，反饋回的 0—20 mA 電流信號經(jīng)A／D 轉(zhuǎn)換成 0—32022 范圍內(nèi)的數(shù)字量；PLC 的 PID 輸出經(jīng) D／A 轉(zhuǎn)換成 0—20 mA電流信號接變頻器模擬輸入，控制變頻器的輸出頻率。選擇中間繼電器時，主要考慮兩點：一是線圈的電流類型和電壓等級應(yīng)于控制電路一致；二是觸電的種類、數(shù)量及容量應(yīng)滿足控制電路的要求 [24]。一般接觸器主觸點的額定電流不小于被控回路的額定電流，對于電動機負(fù)載可按經(jīng)驗公式計算： ()??COSUPINN310*3?式中：I N———電動機額定電流， A； UN———電動機額定電壓，V； PN———電動機額定功率， kW； COSΦ———功率因數(shù)； η———電動機效率； [24]KM0、1KM 、2KM 、3KM 、4KM、5KM 選用 CJ10150 型，額定電流 150A；KMKM2 、KM3 、KM4 、KM5 選用 CJ1020 型，額定電流 20A；KM1’、KM2’、KM3’ 、KM4’、KM5’選用 CJ105 型，額定電流 5A。②機械工作性質(zhì)在選擇起動裝置時應(yīng)全面考慮生產(chǎn)機械是否要調(diào)速；調(diào)速要求的精度如何；起動時間有沒有限制；起動的頻繁程度等等。③ 運行階段電動機是否要調(diào)速，如果必須調(diào)速，則利用調(diào)速裝置就可以得到軟起動?；?PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計18 圖 軟起動主電路從傳動電動機方面來看，希望電動機的起動轉(zhuǎn)矩較小，使被驅(qū)動機械產(chǎn)生的加速度較小。 軟啟動器軟啟動器是用來控制籠型異步電動機的新設(shè)備，可實現(xiàn)軟啟動，軟停機，低速制動，輕載節(jié)能以及多種保護功能，是傳統(tǒng)減壓啟動設(shè)備的有力競爭者，具有廣泛的運用前景。 ⑶ 起 動 參 數(shù) 可 調(diào) ， 根 據(jù) 負(fù) 載 情 況 及 電 網(wǎng) 繼 電 保 護 特 性 選 擇 ， 可 自 由 地 無 級 調(diào) 整至 最 佳 的 起 動 電 流 。基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計13自耦變壓器降壓啟動優(yōu)點：可以按允許的啟動電流和所需的啟動轉(zhuǎn)矩來選擇自耦變壓器的不同抽頭實現(xiàn)降壓啟動，而且不論電動機的定子繞組采用 Y 或 Δ 接法都可以使用。 電機在啟動的一瞬間，由于啟動電壓太大，對設(shè)備的沖擊性很強，所以利用串電抗的啟動方法進行電機啟動，啟動完成之后再退出電抗，串電抗啟動有利于減輕設(shè)備的壓力，即電壓電流對設(shè)備的沖擊損壞性 [10]。據(jù)統(tǒng)計，在電網(wǎng)的總負(fù)載中，動力負(fù)載約占 59%，而異步電動機則占總動力負(fù)載的 85%，由此可見，異步電動機是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的主要原動機。個人計算機（簡稱 PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（PLC） ，現(xiàn)在，仍常常將PLC 簡稱 PC。本課題對各種電氣控制系統(tǒng)進行分析、比較，最終決定采用 PLC 和軟啟動器來實現(xiàn)本次設(shè)計的任務(wù)。 ⑹ 可靠性與冗余所謂冗余即容錯，就是功能的備份、安全及可靠性的備份。Siemens的 S7400 的內(nèi)存容量為 4kB～16mB 等等?？梢娨粋€模塊上有三個處理器，它們既互相獨立，又相互關(guān)聯(lián)（通過 DPR） ，從而使主 CPU 的資源得到合理使用，同時又最大限度的提高整個系統(tǒng)的速度。 可編程控制技求的發(fā)展趨勢隨著計機算機科學(xué)的發(fā)展和工業(yè)自動化的愈來愈高的需求，可編程控制技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。眾所周知，這種控制方式雖然造價便宜，但卻存在著許多致命弱點：如只能適用于簡單的邏輯控制；僅適用于某種控制項目，缺乏通用性，一旦要實現(xiàn)改動或優(yōu)化，只能通過硬件的重新組合來實現(xiàn)。美國12月公司首先響應(yīng)。 ：畢業(yè)設(shè)計中期抽查4. 6 月 1 日——6 月 15 日：撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）。 5. 6 月 16 日——6 月 20 日：修改、裝訂畢業(yè)設(shè)計說明書（論文），并將電子文檔上傳 FTP。于1969年研制出了第一臺可編程序邏輯控制器，簡稱PLC，型號PDP—14，接著美國GE公司在汽車自動裝置上用它代替?zhèn)鹘y(tǒng)斷電器控制系統(tǒng)，并獲得成功。目前工業(yè)界比較有代表性的控制方式主要由下幾個類別：基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計3⑴ 單片機控制系統(tǒng) 單板機控制系統(tǒng)僅適用于較簡單的自動化項目。僅僅將 PLC 理解為開關(guān)量控制的話，那就是一個錯誤的概念了。② 定性的多任務(wù)分時操作系統(tǒng)多任務(wù)分時操作系統(tǒng)來自于大型計算機，如 UINIX 機。⑶ 系統(tǒng)的開放性和兼容性 開放性和兼容性是不可分割的而且是相輔相成的概念。因為特定的環(huán)境和條件要求自動化系統(tǒng)有較高的可靠性。交流異步電機是電力拖動的主力電機，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。PLC 的定義有許多種。異步電動機之所以被廣泛應(yīng)用，是因為和其它各種電動機比較，它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、價格便宜、堅固耐用、運行可靠、效率較高等一系列優(yōu)點。 軟啟動軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動機定子之間。缺點：設(shè)備體積大，投資較貴。① 軟啟動器起動力矩可調(diào)。交流異步電機由于其結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、可靠耐用，而在各行各業(yè)特別是工業(yè)領(lǐng)域是得到了廣泛的應(yīng)用?；蛘唠妱訖C的轉(zhuǎn)速從零到額定速度之間，按照某種函數(shù)變化。④ 如果需在較大負(fù)載下起動，則應(yīng)驗算電動機起動轉(zhuǎn)矩是否能滿足負(fù)載的要求。基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計20 軟起動器的選擇及參數(shù)設(shè)值軟起動器是一種固態(tài)靜止起動器，采用晶體管來控制起動時電動機端電壓，是一種減少三相異步電動機起動沖擊電流的理想電氣裝置 般情況下，我們根據(jù)電動機的負(fù)載情況( 輕載或重載) 來選擇軟起動器。 斷路器的選擇斷路器是一種不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)載電流，電動機工作電流和過載電流，而且可以通界和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。根據(jù)上述繼電器選用原則，本次設(shè)計具體選用 LR1 D80 型熱繼電器。 元件明細(xì)表基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計24表 元件明細(xì)表 控制電路的設(shè)計根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，每臺電機只設(shè)一個“起動” 按鈕和一個 “停止”按鈕。程序說明：，輔助觸頭 ~，輸，接通電機啟動開關(guān)KM1，啟動信號燈1HL1 亮，電機M1啟動。為每臺電機由兩個主接觸器控制。它的選型包括以下四方面：(1)可編程序控制器物理結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)物理結(jié)構(gòu)，可以將可編程序控制器分為整體式和模塊式，整體式每一 I/O 點基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計23的平均價格比模塊式的便宜，小型控制系統(tǒng)一般使用整體式可編程序控制器。斷路器種類繁多可按用途，結(jié)構(gòu)特點，級數(shù)，傳動方式等等來分類。對于ATs —46軟起動器，若電動機要求最大起動力矩，則起動電流可設(shè)定為轉(zhuǎn)子的堵轉(zhuǎn)電贏，ATS—46的電流限幅值可達到額定電流的7倍或設(shè)備額定值5倍。例如各種運輸機、無極繩絞車等。從被傳動機械方面看，要實現(xiàn)軟起動，可以有兩種方法：(1) 電動機首先輕載或無載起動，達到額定速度后，把負(fù)載逐漸加到電動機上。軟起動器的產(chǎn)生則在一定程度上滿足了這種要求。 ③ 軟啟動器具有軟啟功能。這種降壓啟動的方法由于電阻上有熱能損耗，如用電抗器則體積、成本又較大，因此該方法很少用。使用軟啟動器啟動電動機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現(xiàn)平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。 異步電機降壓啟動與控制方法 星/三角轉(zhuǎn)換啟動控制控制電路圖如圖 所示。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(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)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。此外，起基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計7動頻繁時，過大的起動電流使電機和線路過熱，拖動設(shè)備也易受機械沖擊；若減少起動次數(shù)，又常使電機長期空轉(zhuǎn)，能耗大。同時冗余又可分雙冗余和多冗余的結(jié)構(gòu)。當(dāng)今可編程控制產(chǎn)品的種類繁多加上自動化項目越來越大，致使常常在一個工程項目中出現(xiàn)不同廠家的產(chǎn)品做主從站的現(xiàn)象，這就要求每一廠家的產(chǎn)品族中，都要考慮到和其他廠家產(chǎn)品的兼容性問題。其中優(yōu)先權(quán)高的任務(wù)等級，有著較短的巡回掃描周期，而且每個任務(wù)等級可包含多個具體任務(wù)。標(biāo)準(zhǔn)化一方面保證了產(chǎn)品的出廠質(zhì)量，另一方面也保證了各基于 PLC 的多臺電機群控及監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計4個廠家產(chǎn)品的互相兼容。一般說來單板機或單片機系統(tǒng)的應(yīng)用只是為某個特定產(chǎn)品服務(wù)的，其通用性、兼容和擴展性都相當(dāng)差。 可編程邏輯控制器自從問世以來，近三十年來憑借其獨特優(yōu)勢得到了迅速發(fā)展，從最初只具備邏輯控制、定時、計收、存貯記憶、運算等功能到現(xiàn)在成為種類繁多，功能強大，性能多樣化的一項技術(shù)越來越顯示其在工業(yè)控制中的重要地位，成為20世紀(jì)對傳統(tǒng)的斷電器、接觸器控制是一場有深遠意義影響的工業(yè)革命，它(PLC)是計算機技術(shù)與繼電器、接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，因此，PLC與繼電器、接觸器控制系統(tǒng)，具有相同的邏輯關(guān)系，但PLC是用計算機技術(shù)實現(xiàn)的，其邏輯關(guān)系是用程序?qū)崿F(xiàn)的，而不是實際電路實現(xiàn)的，可以用各種形式編成PLC用戶程序，而梯形固和語句表是兩種最常用PLC 編程語言。 目 錄摘 要 ....................................................................IAbstract.................................................................II第 1 章 緒論 ..............................................................1 可編程控制技術(shù)發(fā)展 ................................................1 PLC 的應(yīng)用和發(fā)展.................................................1 可編程控制技術(shù)的現(xiàn)狀 ............................................2 可編程控制技求的發(fā)展趨勢 ........................................3 電機控制的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 ............................................6 課題發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望 ..............................................7第 2 章 電機啟動控制方法的分析與比較 ......................................9 概述 ................................................................9 異步電機降壓啟動與控制方法 ..........................................9 星/三角轉(zhuǎn)換啟動控制 .............................................9 自耦變壓器啟動控制 .............................................10 串電抗啟動控制 .................................................11 軟啟動..........................................................11 啟動控制方法分析 ...................................................12 星形— 三角形(Y△)降壓啟動 .....................................12 自耦變壓器降壓啟動的方法 .......................................12 定子繞組串接電阻降壓啟動的方法 .................................13 軟啟動的方法 ...................................................13 啟動方法比較 ...................................................13第 3 章 控制系統(tǒng)總體設(shè)計 ........................