基于PLC带直流能耗制动的星三角降压启动控制线路

编号：广西工业技师学院2011届毕业论文题目：基于PLC带直流能耗制动的星三角降压启动控制线路电子信息工程系电气自动化技术专业班级：08电气（4）班.学号：2008042 .姓名：韦福康.指导教师：林伟雄..2011 年4月1.绪论多年来，可编程控制器（以下简称PLC）从其产生到现在，实现了接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。

今天的PLC在处理模拟量、数字运算、人机接口和网络的各方面能力都已大幅提高，成为工业控制领域的主流控制设备，在各行各业发挥着越来越大的作用。

目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。

1.1 PLC的发展现状1.1 1：产品规模由整体结构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。

1.1 2：PLC在闭环过程控制中应用日益广泛1.1 3：不断加强通讯功能1.1 4：新器件和模块不断推出高档的PLC除了主要采用CPU以提高处理速度外，还有带处理器的EPROM或RAM的智能I/O模块、高速计数模块、远程I/O模块等专用化模块。

1.1 5：编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的PLC指令系统1.2本课题的目的和意义PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采用了严格的抗干扰技术，具有很高的可靠性，从PLC的机外电路来说，使用PLC 构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点以减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低，此外，PLC带有故障电路的自我检测功能，出现故障时可及时发出报警信息，这样，整个系统具有极高的可靠性。

1.3论文的主要内容本设计主要是要PLC在断电延时带直流能耗制动的星-三角降压启动控制线路。

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。

目录课题、摘要、关键词第一章星/三角启动概述1.1 什么是星/三角启动 (2)1.2设计星/三角启动目的 (2)1.3设计星/三角启动系统意义 (2)第二章星/三角启动设计方案2.1能耗制动原理及过程…………………………..………2.2星/三角启动主电路 (4)2.3外部接线图 (5)2.4星形-三角形I/O分配表 (6)2.5能耗制动的星形-三角形启动控制梯形图………..……2.6能耗制动的星形-三角形启动控制指令表………………………2.7 控制要求…………………………………………2.8 动作过程分析 (10)2.9调试说明 (12)设计小节 (16)参考文献 (16)致谢 (16)用三菱PLC改造星/三角启动电路[摘要]：本文介绍了利用三菱FX2N-48MR-D来改造继电器控制的直流能耗制动的星/三角启动电路，介绍了由三菱FX2N-48MR-D控制的直流能耗制动的星/三角启动电路构成、设计要求、编程方法及程序等。

本文给出PLC控制系统的设计梯形图和控制程序，并通过实际教学的应用，更好学习PLC。

[关键字]：PLC 能耗制动星/三角启动电路前言随着科学技术的猛速发展，自动控制技术在人类活动的各个领域中的应用越来越广泛，它的水平已成为衡量一个国家生产和科学技术先进与否的一项重要标志。

自动控制技术作为自动化的强有力的手段，越来越多地与计算机技术、电子技术、信息技术结合起来，对促进我国的现代化建设起到越来越重要的作用。

目前，在一些自动化、智能化等机电设备中，计算机技术与自动控制技术精密地结合，进一步推动了现代工业的发展，可见计算机基础知识、计算机控制技术在其急电设备控制中的应用。

所谓自动控制，就是在没有人直接参与的情况下，利用控制装置操纵被控对象，使其按照一定归路的运动和变化。

要实现对各种生产过程和生产设备的限制，常常需要使其中的某些物理量（如温度、压力、位置、速度等）保持恒定，或者让它们按照一定的归路变化。

193中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2018.07 （下）三相异步电动机应用广泛，其结构简单、维修方便、性能稳定。

三相异步电动机常见的启动方式有全压启动和降压启动两种。

由于全压启动的电路系统接线简单、经济快捷、维护方便，但全压启动对电动机的功率有一定的限制，适用于小功率电动机。

大功率电动机采用全压启动会产生过大的电流，引起电网电压显著下降，影响电网内其它负载电气设备的正常使用。

另外，电动机频繁启动产生的过大的电流会造成电机线圈温度聚生，影响线圈的绝缘效果，缩短电动机的使用寿命。

设备启动时，需要高于工作载荷的扭矩，为了减小设备的起动电流，应采用适当的措施控制电动机在启动时的电流。

降压启动是通过专门的启动设备或线路，降低启动电动机时电动机绕组两端的电压来降低启动电流。

当电动机转速接近额定转速时，电动机电压恢复正常。

由电动机转矩与定子绕组电压的关系可知，降压启动会影响电动机的启动转矩，比较适合设备空载启动或轻载启动。

“星——三角形”降压启动是应用最广泛的降压启动方法，传统的电动机“星——三角形”控制系统是基于继电器——接触器控制，这种控制系统采用大量的低压电器，线路复杂、连线繁琐、可靠性差。

本文提出采用编程控制器PLC 和触摸屏控制方案，不仅能解决线路复杂和频繁启动的问题，而且抗干扰能力强、编程简单易学、操作直观、自动化程度高。

1 电动机星——三角启动1.1 星——三角启动的原理在三向异步电机启动时将电机定子绕组接成星形接线，当电机启动成功后将电机定子绕组改接成三角形接线，根据电机启动电流与电源电压的关系，电机启动时电网提供的电流只有全电压启动电流的1/3，因此，采用星——三角启动可降低启动电流，减轻电机启动时对电网的冲击。

传统的星——三角启动的电气控制线路中，定子绕组的界限形式通过主电路的3个接触器KM1、KMY、KM △及继电器来实现：当KM1和KMY 吸合时，定子绕组成星形接线；当KMY 断开，KM1和KM △吸合时，电动机定子绕组接成三角形接线，从而实现了星——三角启动控制。

断电延时带直流能耗制动的星三角降压启动控制线路改造摘要：随着科学技术的飞速发展，在现代生活中，PLC对在断电延时型星-三角降压启动带直流能耗制动控制线路的改造。

针对PLC日益得到广泛的应用现状，文章介绍了PLC 对在断电延时型星-三角降压启动带直流能耗制动控制线路的改造，并给出其PLC控制系统的接线图和梯形图程序设计。

与传统继电器在电动机方面相比具有显著的优势，该设计具有可编程性，线路简单，可靠性高等特点，提升了系统的灵活性及扩展性，仿真结果验证了该设计的到控制要求，有参考价值和实用价值。

关键词：PLC 断电延时制动控制电动机程序编程1引言随着社会经济的迅速发展，人们对物质生活的要求也越来越高。

经济的迅速发展也给科技的发展带来更大的动力，各种电动机的控制线路改造在各大城市持续出现更新换代。

在工业上原来的电力拖动控制，不过现在用PLC程序来控制电动机是与其不可缺少的地位成为一道亮丽的风景线。

其中用PLC控制的Y-△降压启动简单经济，省空间，数字化控制的应对，在这样的状况下，PLC对在断电延时型星-三角降压启动带直流能耗制动控制线路的改造成为工业上的发展飞越。

电动机本身及其负载机械设备带来不利影响,所以常常采用降压起动Y-△降压起动、自耦变压器起动和延边三角形起动,其中,使用比较普遍。

传统的Y-△降压起动采用继电器-接触器控制,但因为其操作复杂、可靠性低等缺点,必将被PLC控制所取代.2 PLC的概述2．1 PLC的构成Programmable Controller）简称PLC，从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。

固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。

模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块能够按照一定规则组合配置。

2.2 PLC的工作原理最初研制生产的PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式是不相同的：继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点(包括其常开或常闭触点)在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。