PLC电动机星三角启动实验指导

S7-200PLC实现星三角降压启动星三角降压启动的继电器电路图与控制图根据工艺要求进行PLC电路图设计。

PLC电路图设计如下：根据星三角启动电路图画出流程框架图如下PLC软元件地址分配如下:I区(输入区)I0.0 启动按钮ＳＢ２I0.1 停止按钮ＳＢ１I0.2 电源断路器ＱＦQ区Q0.0 主电路接触器KM1Q0.1 星型启动接触器KM2Q0.2 三角形接触器KM3T区T37 10秒定时器根据电路图，流程图和分配好的软元件地址进行编程。

程序参考图如下：控制线路星形——三角形（Y —△）降压起动是指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。

Y —△起动只能用于正常运行时为△形接法的电动机。

１．按钮、接触器控制Y —△降压起动控制线路图 2.19 （a ）为按钮、接触器控制Y —△降压起动控制线路。

线路的工作原理为：按下起动按钮SB1 ，KM1 、KM2 得电吸合，KM1 自锁，电动机星形起动，待电动机转速接近额定转速时，按下SB2 ，KM2 断电、KM3 得电并自锁，电动机转换成三角形全压运行。

２．时间继电器控制Y —△降压起动控制线路图 2.19 （ b ）为时间继电器自动控制Y —△降压起动控制线路，电路的工作原理为：按下起动按钮SB1 ，KM1 、KM2 得电吸合，电动机星形起动，同时KT 也得电，经延时后时间继电器KT 常闭触头打开，使得KM2 断电，常开触头闭合，使得KM3 得电闭合并自锁，电动机由星形切换成三角形正常运行。

（1）线路设计思想Y—△降压起动也称为星形—三角形降压起动，简称星三角降压起动。

这一线路的设计思想仍是按时间原则控制起动过程。

所不同的是，在起动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受的电压为电源的相电压（220V），减小了起动电流对电网的影响。

而在其起动后期则按预先整定的时间换接成三角形接法，每相绕组承受的电压为电源的线电压（380V），电动机进入正常运行。

星三角降压启动的继电器电路图与控制图根据工艺要求进行PLC电路图设计。

PLC电路图设计如下：根据星三角启动电路图画出流程框架图如下PLC软元件地址分配如下:I区(输入区)I0.0 启动按钮ＳＢ２I0.1 停止按钮ＳＢ１I0.2 电源断路器ＱＦQ区Q0.0 主电路接触器 KM1Q0.1 星型启动接触器 KM2Q0.2 三角形接触器 KM3T区T37 10秒定时器根据电路图，流程图和分配好的软元件地址进行编程。

程序参考图如下：控制线路星形——三角形（ Y —△）降压起动是指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，使电动机全压运行。

Y —△起动只能用于正常运行时为△形接法的电动机。

１．按钮、接触器控制 Y —△降压起动控制线路图 2.19 （ a ）为按钮、接触器控制 Y —△降压起动控制线路。

线路的工作原理为：按下起动按钮 SB1 ， KM1 、 KM2 得电吸合， KM1 自锁，电动机星形起动，待电动机转速接近额定转速时，按下 SB2 ， KM2 断电、 KM3 得电并自锁，电动机转换成三角形全压运行。

２．时间继电器控制 Y —△降压起动控制线路图 2.19 （ b ）为时间继电器自动控制 Y —△降压起动控制线路，电路的工作原理为：按下起动按钮 SB1 ， KM1 、KM2 得电吸合，电动机星形起动，同时 KT 也得电，经延时后时间继电器 KT 常闭触头打开，使得 KM2 断电，常开触头闭合，使得 KM3 得电闭合并自锁，电动机由星形切换成三角形正常运行。

（1）线路设计思想Y—△降压起动也称为星形—三角形降压起动，简称星三角降压起动。

这一线路的设计思想仍是按时间原则控制起动过程。

所不同的是，在起动时将电动机定子绕组接成星形，每相绕组承受的电压为电源的相电压（220V），减小了起动电流对电网的影响。

而在其起动后期则按预先整定的时间换接成三角形接法，每相绕组承受的电压为电源的线电压（380V），电动机进入正常运行。

实验三三相异步电动机的星/三角降压起动的控制由于电机带载启动时，为了减少它的启动电流，所以采用了星/三角换接起动。

一、实验目的1、掌握电机星/三角换接起动主回路的接线2、学会用PLC实现电机星/三角换接起动过程的编程方法二、实验要求图2-1是三相异步电动机星—三角降压起动的典型继电器控制电路。

1、分析控制要求起动时，按起动按钮SB1，接触器KM1、KM3相继吸合。

三相异步电动机定子绕组接成星形（降压）起动，同时延时继电器KT接通计时。

经10秒（起动时间整定值）后接触器KM3释放，KM2吸合。

为了避免KM3尚未释放时KM2就吸合而造成短路，可在KM3释放后再经一级延时才使KM2吸合。

此时电动机定时绕组接成三角形，成正常运行。

停车时，按停止按钮SB2，接触器KM1、KM2释放，电动机停转。

电机热保护继电器为FR，当电动机过载时，1002触点断开，2000 —2003失电，电动机也停车。

2、确定PLC所需的各类继电器，对各元件编号（热保护继电器作为输入控制信号），如表2-1所示。

输入输出定时器名称地址名称地址名称地址SB1 1000 KM1 2000 一级定时8000 SB2 1001 KM2 2001 二级定时8001 FR 1002 KM3 20023、画出PLC的外部输入输出电路如图2-2所示。

图中停止按钮SB2和热继电器FR采用常闭接法。

三、编制梯形图并写出语句表，实验梯形图如图2-3所示参考语句表如表2-2所示。

步序指令地址/数据说明步序指令地址/数据说明0000 LD 1000 0012 OUT 20030001 LDNT 1001 0013 LD 20030002 LDNT 1002 0014 ANDNT 20020003 KEEP 2001 0015 LD 00050004 LD 2001 0016 TIM 80010005 IL 0017 # 00010006 LDNT 2002 0018 LD 80010007 LD 0005 0019 OR 20020008 TIM 8000 0020 OUT 20020009 # 0010 0021 ILC0010 LDNT 8000 0022 FEND 主程序结束0011 ANDNT 2002 0023 END 总程序结束四、实验报告。

广东第二师范学院学生实验报告
院（系）名称物理与信息工程系班别姓名
专业名称电子信息工程学号
实验课程名称电气控制与PLC运用
实验项目名称PLC控制电动机星型——三角形启动
实验时间实验地
点
实验成绩指导老师签
名
一、实验原理
1.电路组成
主电路：KM1主触头是一直接入到电路，通过KM2,KM3主触头调换相序实现电机星形启动和三角形运行。

控制电路：通过PLC控制接触器线圈得电失电进而控制主电路完成控制要求
图1 星形——三角形降压启动控制主线路
1.2保护方式
1）由熔断器FU，FU2分别实现对主电路和控制电路的短路保护；
2）由热继电器FR实现对电动机的过载保护：当电动机出现长期过载而使热继电器FR 动作时，其在控制电路中的常闭触点FR断升，使KM线圈断电，电动机停转，实现对电动机的过载保护；
3）自锁控制的欠压与失压保护：当电源电压由于某种原因欠压或失压时，接触器电磁吸力急剧下降或消失，衔铁释放，KM的常开触点断开，电动机停转；而当电源电压恢复正常时，电动机不会自行启动，避免事故发生。

1.3工作原理
二、连线主电路
PLC控制电路
梯形图
图2 电动机的接线。

三相异步电动机的星-三角形降压启动PLC控制
按照三相异步电动机控制原理图接线或用控制模板代替。

图中的QS为电源刀开关，当KM1、KM3主触点闭合时，电动机星形连接；当KM1、KM2主触点闭合时，电动机三角形连接。

设计一个三相异步电动机星-三角降压启动控制程序，要求合上电源刀开关，按下启动按钮SB2后，电机以星形连接启动，开始转动5S后，KM3断电，星形启动结束。

（1）输入点和输出点分配表
见表8-2。

表8-2 输入点和输出点分配表
（2）PLC接线图
如图8-9所示。

（3）程序设计
图8-8为三相异步电动机星三角启动主电路。

图8-10（a）为梯形图。

注意热继电器以动断触点的形式接入PLC，因而在梯形图中要用动合触点。

(4)运行并调试程序
a.将梯形图程序输入到计算机。

b.下载程序到PLC，并对程序进行调试运行。

观察电机在程序控制下能否实现星-三角降压启动。

c.调试运行并记录调试结果。

实验三、S7-200 系列PLC的仿真软件环境
（异步电动机星三角启动控制软件仿真）
一、实验目的
1．掌握异步电动机星三角启动程序编程方法；
2．了解S7-200 系列PLC的仿真软件环境；
3．掌握S7-200 PLC用户程序的软件仿真方法。

二、实验要求
1．根据异步电动机星三角启动原理，编写星三角启动控制程序；
2．使用S7-200 系列PLC的仿真软件，对星三角启动控制程序进行仿真；3．通过仿真环境观察程序运行情况。

三、实验参考电路与流程状态图
1.电路
2．参考程序
四、实验步骤
1．按控制要求，在STEP7-MICRO/WIN32 环境下编程并保存，以方便修改；
2．在STEP7-MICRO/WIN32环境下，将用户程序导出（*awl）,将*.PWM格式的程序转换成*.awl格式；3．用SS7-200 PLC的仿真界面进行模拟运行；
五、实验注意事项
1．将输入与输出的各个变量作为观察对象；
2．选择时间继电器T37，观察时间变化；
六、思考题
1．用S7-200 PLC 的仿真界面进行模拟运行有什么好处？
2．模拟运行能否完全替代实物调试？为什么？。

实验四三相异步电动机的星/三角换接启动控制在三相异步电动机的星/三角换接启动控制实验区完成本实验注意：（本实验只能在实验台上完成），由于电机正反转换接时，有可能因为电动机容量较大或操作不当等原因，使接触器主触头产生较为严重的起弧现象，如果电弧还未完全熄灭时，反转的接触器就闭合，则会造成电源相间短路。

用PLC来控制电机则可避免这一问题。

一、实验目的1、掌握电机星/三角换接启动主回路的接线。

2、学会用可编程控制器实现电机星/三角换接降压启动过程的编程方法。

二、实验要求合上启动按钮后，电机先作星形连接启动，经延时6秒后自动换接到三角形连接运转。

三、三相异步电动机的星/三角换接启动控制的实验面板图6-3-1上图下框下的SS、ST、FR分别接主机的输入点I0.0、I0.1、I0.2；将KM1、KM2、KM3分别接主机的输出点Q0.1、Q0.2、Q0.3；M端与主机的1L端相连；本实验区的+24V端与主机的L+相连，主机的1M与主机的M相连。

KM1、KM2、KM3的动作用发光二极管来模拟。

实验装置已将三个CJ0-10接触器的触点引出至面板。

学生可按图示的粗线，用专用实验连接导线连接。

380V电压已引至三相开关SQ的U、V、W端。

A、B、C、X、Y、Z与三相异步电动机（400W）的相应六个接线柱相连。

将三相闸刀开关拨向“开”位置，三相380V电即引至U、V、W三端。

注意：接通电源之前，将三相异步电动机的星/三角换接启动实验模块的开关置于“关”位置（开关往下扳）。

因为一旦接通三相电，只要开关置于“开”位置（开关往上扳），这一实验模块中的U、V、W端就已得电。

所以，请在连好的实验接线后，才将这一开关接通，请千万注意人身安全。

四、编制梯形图并写出程序实验参考程序梯形图如下图所示：五、动作过程分析启动：按启动按钮SS，I0.0的动合触点闭合，M10.0线圈得电，M10.0的动合触点闭合，Q0.1线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，1秒后Q0.3线圈得电，即接触器KM3的线圈得电，电动机作星形连接启动；同时定时器线圈T37得电，当启动时间累计达6秒时，T37的动断触点断开，Q0.3失电，接触器KM3断电，触头释放，与此同时T37的动合触点闭合，T38得电，经0.5秒后，T38动合触点闭合，Q0.2线圈得电，电动机接成三角形，启动完毕。