电气自动化毕业论文基于S7300的电动机Y△动控制系统设计.doc
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1、西 安 邮 电 学 院 毕 业 设 计(论 文)题 目:基于S7-300的电动机Y-动控制系统设计 院 (系): 自动化学院 专 业: 自动化 班 级: 自动0703 班 学生姓名: 导师姓名: 职称: 讲师 起止时间:2011年1月10日 2011年6月17日毕业设计(论文)诚信声明书本人声明:本人所提交的毕业论文 是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果,论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注;对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全清楚本声明的法律后果,申请学位论文和资料若有不实之处,本人愿承担相应的法律责任。论文作者签名: 时间
2、: 年 月 日指导教师签名: 时间: 年 月 日西 安 邮 电 学 院毕业设计(论文)任务书学生姓名指导教师沈建冬职称讲师院(系)自动化学院专业自动化题目基于S7-300的电动机Y-动控制系统设计 任务与要求1、 了解电动机Y-起动的基本原理。2、 熟练掌握组态王6.52软件。3、 会使用组态王6.52软件画组态界面。4、 绘制电气原理图、装配图、接线图。5、 熟练掌握S7-300软件,具有一定的编程能力开始日期1月10日完成日期6月17日院长签字2011年1月10日西 安 邮 电 学 院毕 业 设 计 (论文) 工 作 计 划 学生姓名_ _指导教师_ _职称_讲师_院(系)_自动化学院_专
3、业_自动化_题目_基于S7-300的电动机Y-动控制系统设计_工作进程起 止 时 间工 作 内 容 1月10日-4月12日 了解电动机Y-动的基本原理 4月13日5月3日 熟悉S7-300软件编程环境及组态王软件 5月4日5月10日 画出组态王监控画面 5月10日5月20日 编写并调试电动机Y-起动控制程序 5月20日6月17日 撰写毕业论文主要参考书目(资料)1 贾贵玺,张臣刚等.高压变频调速技术的研究及其应用.天津:电气传动,No.4,1999,14172 吴洪洋,何湘宁.高功率多电平变换器的研究和应用.天津:电气传动,No.2,2000,7123 陈伯时,谢鸿鸣.交流传动系统的控制策略.
4、CAVD99, 174 苏彦民,李宏.交流调速系统的控制策略.北京:机械工业出版社,1998主要参考书目(资料)主要仪器设备及材料电动机及S7-300软件、组态王软件论文(设计)过程中教师的指导安排 每周三下午、周五下午对计划的说明无无西 安 邮 电 学 院毕业设计(论文)开题报告自动化 学院 自动化 专业 07 级 03 班 课题名称:基于S7-300的电动机Y-起动控制系统设计学生姓名: 学号 指导教师: 职称 报告日期: 2011年03月28日 1本课题所涉及的问题及应用现状综述为了提高我们在进入自动化专业工作岗位之前的实际动手能力,提前接触和适应自动化专业工作岗位中可能遇到的问题,本题
5、目通过学习和使用自动化专业可能用到的编程软件S7-300和组态王,使我们能够提前学习并掌握自动化专业的相关软件。在电动机的正反转接换时,由于电动机容量较大或操作不当的原因,使启动电流过大引起布线电压下降,从而引发故障。为了减小启动电流从而采用星形三角形启动方法。应用基于S7-300的PLC和组态王对其进行控制。2本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析重点研究的关键问题:星形三角形启动原理、基于S7-300软件的程序编写、熟悉组态王。解决思路:在电机启动时将电机接成星形接线,当电机启动成功后再将电机改接成三角形接线,然后直接加入电源电压,进入运转模式。主要电路: 3完
6、成本课题的工作方案第一周:了解题目,寻找相关的资料。第二周至第五周:掌握电动机星形三角形启动的原理。第六周至第七周:熟悉S7-300软件和组态王软件。第八周至第九周:编写控制程序,画组态画面。第十周:仿真该控制方案,并进行实际操作。第十一周至第十三周:撰写论文。第十四周:提交论文,并进行答辩。4指导教师审阅意见 指导教师(签字): 年 月 日说明:本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成,并交指导教师审阅。西安邮电学院毕业设计 (论文)成绩评定表学生姓名石超性别男学号06071086专 业班 级自动0703课题名称基于S7-300的
7、电动机Y-启动控制系统设计课题类型生产实践难度一般毕业设计(论文)时间2011年01月10日6月17日指导教师沈建冬(职称 讲师 )课题任务完成情况论文 (千字); 设计、计算说明书 (千字); 图纸 (张);其它(含附件):指导教师意见分项得分:开题调研论证 分; 课题质量(论文内容) 分; 创新 分;论文撰写(规范) 分; 学习态度 分; 外文翻译 分指导教师审阅成绩:指导教师(签字): 年 月 日评阅教师意见分项得分:选题 分; 开题调研论证 分; 课题质量(论文内容) 分; 创新 分;论文撰写(规范) 分; 外文翻译 分评阅成绩: 评阅教师(签字): 年 月 日验收小组意见分项得分:准
8、备情况 分; 毕业设计(论文)质量 分; (操作)回答问题 分验收成绩:验收教师(组长)(签字): 年 月 日答辩小组意见分项得分:准备情况 分; 陈述情况 分; 回答问题 分; 仪表 分答辩成绩: 答辩小组组长(签字): 年 月 日成绩计算方法(填写本院系实用比例)指导教师成绩 () 评阅成绩 () 验收成绩 () 答辩成绩 ()学生实得成绩(百分制)指导教师成绩 评阅成绩 验收成绩 答辩成绩 总评 答辩委员会意见毕业论文(设计)总评成绩(等级): 院(系)答辩委员会主任(签字): 院(系)(签章) 年 月 日备注西安邮电学院毕业论文(设计)成绩评定表(续表)目录摘要IABSTRACTII引
9、言11 绪论21.1可编程控制器(PLC)的国内外现状21.1.1 PLC简介21.1.2 PLC的发展历程31.1.3 PLC应用现状31.1.4 电动机降压启动的应用现状41.2 本课题研究的意义51.3 本课题研究的主要内容52 电动机的启动原理62.1异步电动机简介62.1.1 电动机工作原理62.1.2三相异步电动机的机械特性62.2三相异步电动机启动与制动72.3 电动机Y-降压启动原理82.3.1原理论述82.3.2 原理框图102.4小结103 软件与组态介绍123.1 西门子S7-300PLC与S7-200简介123.1.1 STEP7编程软件简介123.1.2 STEP7-
10、Micro/WIN32编程软件介绍163.2组态设计173.2.1新建一个工程173.2.2创建组态画面183.3 小结194 三项异步电动机的Y-启动控制系统204.1 系统控制电路204.1.1 PLC I/O分配表204.1.2系统硬件配置图204.1.3系统外部接线图214.1.4 系统布局图214.1.5 系统实物图224.2系统分析224.2.1控制电路分析224.3软件设计244.3.1 基于西门子S7-300程序设计244.3.2基于西门子S7-200程序设计254.4三项异步电动机启动控制设计事项264.5 小结275 结论与展望295.1结论295.2展望30致 谢31摘要
11、 在现代工业自动化控制中,一些大功率电机采用的Y-控制电路大多数是传统的继电器电路,这种电路在消除继电器断线不能正常启动、启动时形成的弧光短路等故障时有一定的困难,将可编程控制器(PLC)应用到以上的系统中,将使继电器在继电器控制电路中存在的问题迎刃而解,并且用PLC控制多台电动机时更能显示其优越性。本文主要探讨PLC在电机Y-启动控制的应用。本课题通过详述电动机Y-降压启动控制的工作原理、设计要求,设计了PLC代替硬件接线的逻辑控制电路和程序设计,并进行了控制方法和程序的分析。PLC控制电动机Y-降压启动效果明显,达到设计要求,对同类型电动机改造有参考价值。本设计采用 P LC实现电动机的驱
12、动和控制,结构简单,可靠性高,成本低,实用性强,具有较高的通用性和应用推广价值。关键词:PLC;Y-启动;电动机;控制Abstract Now some high efficiency electrical machinery use Y- control circuit majority is the traditional relay electric circuit. This kind of electric circuit cannot normally start, the start when the elimination relay broken line forms the
13、 arc light short-circuits and so on when the break down has the certain difficulty, will apply PLC above in the control circuit to cause the relay the question which will exist in the black-white control electric circuit to be easily solve,When controls with PLC very many electric motors starts can
14、demonstrate its superiority. This paper discusses PLC in the electrical machinery Y- start control application.By elaborating the principles and demands for design of motor Y-reducedvoltage starting,PLC logical circuits and computer programs are deigned to be substituted for hard wiring and the cont
15、rolling method and the programs are explainedThis method is significantly effective,meet the demands of design and has reference value to the reform of same sort of motorsThe paper expounds how to design the drive and control circuits by means of PLC. The designed motor features more simple, higher
16、reliability, lower cost and more versatile, and it is worth to be promoted.Keywords: PLC;Y- start;step motor;control 引言上世纪后期,可编程控制器的发展特点是:更加适应于现代工业的需要。目前,PLC以其可靠性高、价格便宜、易学易用等优点在国内外广泛的应用于钢铁、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,可编程控制器(PLC)也在电动机的控制系统的设计中得到广泛的应用。本文主要探讨PLC在电动机Y-启动控制的应用。在对大功率电机的启动方法中,
17、采用Y-启动装置对运转的鼠笼型电动机比较普遍,也是理想的一种降压启动方法,当然这也是电动机Y-启动的局限性。使用传统的继电器线路是难以消除继电器断线不能正常启动、启动时形成的弧光短路等故障的。将PLC应用到以上的系统中,可以很容易解决使用传统继电器电路所带来的的问题。在异步电动机的Y-降压启动控制系统中,用 P LC控制异步电动机,减少了系统的设计工作量,大大缩短了开发周期,降低了硬件成本,而且提高了控制系统的可靠性。根据应用场合不同,可以使用不同的PLC编程软件实现。本文就分别使用了S7-300和S7-200设计了控制程序,并且对于控制程序做了详细的解释。用PLC实现Y-启动,效果很好,这个
18、控制系统完全可以应用到实际生产实践中。它动作稳定,安全可靠,实现起来也很容易,具有广泛的应用前景。1 绪论 本章主要介绍可编程控制器(PLC)的国内外应用现状,以及该本课题的研究意义和研究内容和该课题的研究背景及相关内容有基本的了解。1.1可编程控制器(PLC)的国内外现状1.1.1 PLC简介1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的
19、指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。”PLC以其独特的优越性已深得科研人员的信赖,其特点主要有以下几点:第一,可靠性高,抗干扰能力强PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器,仅剩下与输入和输出有关的少量硬件,接线可减少到继电器控制系统的1/101/100,因触点接触不良造成的故障大为减少。第二,硬件配套齐全,功能完善,适用性强PLC发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品,并且已经标准化、系列化、模块化,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能灵
20、活方便地进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便,一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力,可直接驱动一般的电磁阀和交流接触器,可以用于各种规模的工业控制场合。第三,易学易用,深受工程技术人员欢迎PLC作为通用工业控制计算机,是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。第四,系统的设计、安装、调试工作量小,维护方便,容易改造P
21、LC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。这种编程方法很有规律,很容易掌握。对于复杂的控制系统,梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。第五,体积小,重量轻,能耗低以超小型PLC为例,新近出产的品种底部尺寸小于100mm,仅相当于几个继电器的大小,因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/21/10。它的重量小于150g,功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。1.1.2 PLC的发展历程 在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制
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- 电气 自动化 毕业论文 基于 S7300 电动机 控制系统 设计
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