1《楼宇自动化》课 程 设 计

网络教育学院《楼宇自动化》课程设计题目：三相异步电动机的Y--△起动控制学习中心：层次：专业：年级：年春/秋季学号：学生：辅导教师：完成日期：年月日题目五：三相异步电动机的Y--△起动控制一PLC概述1、PLC基本概念简述现代社会要求制造业对市场需求做出迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，为了满足这一要求，生产设备和自动生产线的控制系统必须具有极高的可靠性和灵活性，可编程控制器（ProgrammableLogicController，PLC）正是顺应这一要求出现的，它是以微处理器为基础的通用工业控制装置。PLC的应用面广、功能强大、使用方便，已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，PLC在其他领域，例如民用和家庭自动化的应用也得到了迅速发展。PLC应用面之广、普及程度之高，是其他计算机控制设备无法比拟的。2、PLC定义国际电工委员会（IEC）在1985年的PLC标准草案第3稿中，对PLC做了如下定义：可编程序控制器是一种数字运算操作系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。3、PLC基本结构简述PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块、编程器和电源组成。PLC的特殊功能模块用来完成某些特殊的任务。4、PLC的特点简述编程方法简单易学；功能强，性能价格比高；硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强；可靠性强，抗干扰能力强；系统的设计、安装、调试工作量少；维修工作量小，维修方便；体积小，能耗低。5、PLC的应用领域简述PLC已经广泛应用在很多工业部门，随着其性能价格比的不断提高，PLC的应用范围不断扩大，主要有以下几个方面：数字量逻辑控制；运动控制；闭环过程控制；数据处理；通信联网。二选用西门子S7－200系列PLC，设计出能对三相异步电动机机进行Y--△起动的主电路和继电器控制电路图；继电、交流接触器三相异步电动机“Y--△”起动控制电路图如图1，图2所示。其动作过程如下，(1)合上空气开关QF引入三相电源。（2）按下SB2，交流电流流过SB2、交流接触器KMI线圈回路通电吸合，KM1主触头和辅助常开触头闭合，其主触头接通电动机三相电源，时间继电器KT线圈也通电吸合开始计时，同时交流接触器KM3线圈通过时间继电器的延时断开接点通电吸合，KM3主触头闭合，将电动机的尾端连接，电动机按“Y”接法起动。（3）当时间继电器KT整定时间到时后（10秒钟），其延时常开触点打开，KM3联锁触头分断，KTO线圈通电，经过整定时间（10秒钟），KTO常闭延时10秒钟断开，KM3线圈断电，KM3联锁触头闭合，KTO常开触头延时10秒钟闭合。KT1线圈通电，经过整定时间（1秒），KT1常开触头闭合，KM2线圈通电，KM2联锁触头分断，其主触头闭合，电动机按“△”接法运行。按SB1电动机停止转动。 综上所述，控制设备是电动机，KM1，KM3主触头闭合，KM2主触头断开，电动机按“Y”接法起动。KM1和KM2主触头闭合，KM3主触头分断，电动机按“△”接法运行。再一点就是KM2和KM3主触头不能同时闭合，否则会造成相间短路。还有一点就是时序（顺序）问题。KM1，KM2主触头先闭合，经10秒钟后，KM3触头分断，再过1秒钟，KM2主触头闭合。三对输入输出继电器及其它编程元件的地址进行分配，画出I/O口接线图，列出PLC控制程序图4梯形图和图1图2控制电路图有一一对应的关系，（梯形图中多了一个END结束符）梯形图是由继电接触器控制系统演变而来，控制电路中的按钮开关、线圈、触头都是看得见，摸得着的真实体，且在控制过程中有真实的物理电流通过。图中X001、X002为输入继电器，Y001、Y002、Y003为输出继电器，T0、T1为时间继电器，动合触点表示动断触点，—○—表示线圈。按下SB2，X001常开触点闭合，此时K100接通，时间继电器T0接通，Y001，Y003也接通，KM1、KM3接触器通电，电动机进入星形（Y）降压启动。延时10秒钟后，时间继电器动作，常开触点断开，使得Y001、Y003断开，KM1、KM3断电。时间继电器T0常开触点闭合，延时一秒后，时间继电器T1动作，Y001、Y002接通，KM1、KM2通电，电动机为三角形（△）连接，进入正常工作。按下SB1，常开触点X002断开，Y001,、K10断电，电动机停止工作。四总结和心得可编程控制器（PLC）是现代工业控制的三大支柱（即PLC，机器人和CAD／CAM）之一，为了适应当前科学技术的发展，PLC已成为电工学课程中必学的知识。为了更好地学习和掌握PLC的原理和应用，以上已鼠笼型三相异步电动机“Y--△”转换起动为例，结合实验操作，对继电、交流接触器控制电路和梯形图关系，基本指令的功能，PLC应用控制系统设计的一般方法进行了探讨和简单阐述。通过本次电路的设计，我对PLC控制三相异步电动机的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，提高了理论结合实际的能力。由于学术水平有限，时间紧促，对其中的原理和实际操作方法不是很娴熟，以后还得有待努力研究，所以在此次作业完成过程中参考了《可编程控制器》、《PLC编程及应用》等众多文献，此次作业有不对或者欠缺的地方敬请老师指导纠正。学习本课程的心得:通过本学期对楼宇自动化的学习使我对智能建筑有了更深刻的了解，自动化技术在楼宇方面的应用也将成为一个新兴的产业，楼宇自动化将有着非常广泛的前景。楼宇自动化系统非常复杂，我觉得应该将专业知识也融入到现代建筑中列如将太阳能技术与楼宇自动控制系统相结合，但是他需要的是更高要求的复合型人才，而我们还欠缺很多，但日后若能将二者较好的结合也能开辟一种全新的智能家居建筑，既环保节能又能满足我们队智能建筑的需求。楼宇自动化技术是一门全新的技术，它的发展才刚刚开始，相信在不久的将来，人们就