1《樓宇自動(dòng)化》課 程 設(shè) 計(jì)

網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院《樓宇自動(dòng)化》課程設(shè)計(jì)題目：三相異步電動(dòng)機(jī)的Y--△起動(dòng)控制學(xué)習(xí)中心：層次：專業(yè)：年級(jí)：年春/秋季學(xué)號(hào)：學(xué)生：輔導(dǎo)教師：完成日期：年月日題目五：三相異步電動(dòng)機(jī)的Y--△起動(dòng)控制一PLC概述1、PLC基本概念簡(jiǎn)述現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求做出迅速的反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為了滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具有極高的可靠性和靈活性，可編程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。PLC的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，PLC在其他領(lǐng)域，例如民用和家庭自動(dòng)化的應(yīng)用也得到了迅速發(fā)展。PLC應(yīng)用面之廣、普及程度之高，是其他計(jì)算機(jī)控制設(shè)備無(wú)法比擬的。2、PLC定義國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在1985年的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第3稿中，對(duì)PLC做了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。3、PLC基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、編程器和電源組成。PLC的特殊功能模塊用來(lái)完成某些特殊的任務(wù)。4、PLC的特點(diǎn)簡(jiǎn)述編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)；功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高；硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)；可靠性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量小，維修方便；體積小，能耗低。5、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域簡(jiǎn)述PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用在很多工業(yè)部門(mén)，隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，PLC的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，主要有以下幾個(gè)方面：數(shù)字量邏輯控制；運(yùn)動(dòng)控制；閉環(huán)過(guò)程控制；數(shù)據(jù)處理；通信聯(lián)網(wǎng)。二選用西門(mén)子S7－200系列PLC，設(shè)計(jì)出能對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)機(jī)進(jìn)行Y--△起動(dòng)的主電路和繼電器控制電路圖；繼電、交流接觸器三相異步電動(dòng)機(jī)“Y--△”起動(dòng)控制電路圖如圖1，圖2所示。其動(dòng)作過(guò)程如下，(1)合上空氣開(kāi)關(guān)QF引入三相電源。（2）按下SB2，交流電流流過(guò)SB2、交流接觸器KMI線圈回路通電吸合，KM1主觸頭和輔助常開(kāi)觸頭閉合，其主觸頭接通電動(dòng)機(jī)三相電源，時(shí)間繼電器KT線圈也通電吸合開(kāi)始計(jì)時(shí)，同時(shí)交流接觸器KM3線圈通過(guò)時(shí)間繼電器的延時(shí)斷開(kāi)接點(diǎn)通電吸合，KM3主觸頭閉合，將電動(dòng)機(jī)的尾端連接，電動(dòng)機(jī)按“Y”接法起動(dòng)。（3）當(dāng)時(shí)間繼電器KT整定時(shí)間到時(shí)后（10秒鐘），其延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)打開(kāi)，KM3聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)?，KTO線圈通電，經(jīng)過(guò)整定時(shí)間（10秒鐘），KTO常閉延時(shí)10秒鐘斷開(kāi)，KM3線圈斷電，KM3聯(lián)鎖觸頭閉合，KTO常開(kāi)觸頭延時(shí)10秒鐘閉合。KT1線圈通電，經(jīng)過(guò)整定時(shí)間（1秒），KT1常開(kāi)觸頭閉合，KM2線圈通電，KM2聯(lián)鎖觸頭分?jǐn)?，其主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)按“△”接法運(yùn)行。按SB1電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 綜上所述，控制設(shè)備是電動(dòng)機(jī)，KM1，KM3主觸頭閉合，KM2主觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)按“Y”接法起動(dòng)。KM1和KM2主觸頭閉合，KM3主觸頭分?jǐn)?，電?dòng)機(jī)按“△”接法運(yùn)行。再一點(diǎn)就是KM2和KM3主觸頭不能同時(shí)閉合，否則會(huì)造成相間短路。還有一點(diǎn)就是時(shí)序（順序）問(wèn)題。KM1，KM2主觸頭先閉合，經(jīng)10秒鐘后，KM3觸頭分?jǐn)?，再過(guò)1秒鐘，KM2主觸頭閉合。三對(duì)輸入輸出繼電器及其它編程元件的地址進(jìn)行分配，畫(huà)出I/O口接線圖，列出PLC控制程序圖4梯形圖和圖1圖2控制電路圖有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，（梯形圖中多了一個(gè)END結(jié)束符）梯形圖是由繼電接觸器控制系統(tǒng)演變而來(lái)，控制電路中的按鈕開(kāi)關(guān)、線圈、觸頭都是看得見(jiàn)，摸得著的真實(shí)體，且在控制過(guò)程中有真實(shí)的物理電流通過(guò)。圖中X001、X002為輸入繼電器，Y001、Y002、Y003為輸出繼電器，T0、T1為時(shí)間繼電器，動(dòng)合觸點(diǎn)表示動(dòng)斷觸點(diǎn)，—○—表示線圈。按下SB2，X001常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，此時(shí)K100接通，時(shí)間繼電器T0接通，Y001，Y003也接通，KM1、KM3接觸器通電，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入星形（Y）降壓?jiǎn)?dòng)。延時(shí)10秒鐘后，時(shí)間繼電器動(dòng)作，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得Y001、Y003斷開(kāi)，KM1、KM3斷電。時(shí)間繼電器T0常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，延時(shí)一秒后，時(shí)間繼電器T1動(dòng)作，Y001、Y002接通，KM1、KM2通電，電動(dòng)機(jī)為三角形（△）連接，進(jìn)入正常工作。按下SB1，常開(kāi)觸點(diǎn)X002斷開(kāi)，Y001,、K10斷電，電動(dòng)機(jī)停止工作。四總結(jié)和心得可編程控制器（PLC）是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（即PLC，機(jī)器人和CAD／CAM）之一，為了適應(yīng)當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，PLC已成為電工學(xué)課程中必學(xué)的知識(shí)。為了更好地學(xué)習(xí)和掌握PLC的原理和應(yīng)用，以上已鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)“Y--△”轉(zhuǎn)換起動(dòng)為例，結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)繼電、交流接觸器控制電路和梯形圖關(guān)系，基本指令的功能，PLC應(yīng)用控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法進(jìn)行了探討和簡(jiǎn)單闡述。通過(guò)本次電路的設(shè)計(jì)，我對(duì)PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)原理有了進(jìn)一步的了解，在三相異步電動(dòng)機(jī)的PLC控制分析中對(duì)PLC產(chǎn)生了濃厚的興趣，提高了理論結(jié)合實(shí)際的能力。由于學(xué)術(shù)水平有限，時(shí)間緊促，對(duì)其中的原理和實(shí)際操作方法不是很嫻熟，以后還得有待努力研究，所以在此次作業(yè)完成過(guò)程中參考了《可編程控制器》、《PLC編程及應(yīng)用》等眾多文獻(xiàn)，此次作業(yè)有不對(duì)或者欠缺的地方敬請(qǐng)老師指導(dǎo)糾正。學(xué)習(xí)本課程的心得:通過(guò)本學(xué)期對(duì)樓宇自動(dòng)化的學(xué)習(xí)使我對(duì)智能建筑有了更深刻的了解，自動(dòng)化技術(shù)在樓宇方面的應(yīng)用也將成為一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，樓宇自動(dòng)化將有著非常廣泛的前景。樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)非常復(fù)雜，我覺(jué)得應(yīng)該將專業(yè)知識(shí)也融入到現(xiàn)代建筑中列如將太陽(yáng)能技術(shù)與樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)相結(jié)合，但是他需要的是更高要求的復(fù)合型人才，而我們還欠缺很多，但日后若能將二者較好的結(jié)合也能開(kāi)辟一種全新的智能家居建筑，既環(huán)保節(jié)能又能滿足我們隊(duì)智能建筑的需求。樓宇自動(dòng)化技術(shù)是一門(mén)全新的技術(shù)，它的發(fā)展才剛剛開(kāi)始，相信在不久的將來(lái)，人們就