电动机正反转控制.docx

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电动机正反转控制

电动机正反转控制

《电气控制系统设计》报告

题目：

电动机正、反转控制系统

成绩

评阅人

院系：

控制工程学院

专业：

自动化1401

学号：

1443121033

姓名：

苏鹏

指导教师：

张晓娟

2016年10月

1课程设计目的

电动机是电力拖动控制系统的主要控制对象，电动机的控制主要是实现电动机的起动、停止、正反转、调速和制动等运行方式的控制，并以此来实现生产过程自动化，满足生产工艺要求。

电气控制系统的实现，主要有继电-接触器控制和PLC控制等方法。

PLC控制具有结构简单、价格便宜、抗干扰能力强等优点，广泛应用于各类生产设备的控制和生产过程的自动化控制。

2课程设计题目描述和要求

不按停止按钮，直接按正、反转按钮就可以改变电动机的转向，因此需要采用按钮互锁。

为了减小正、反转换向瞬间电流对电动机的冲击，适当延长变换过程，即在正向运转状态时，先按停止按钮停止正转，几秒后再按反转按钮，电动机反转；反转改为正转的过程与此相同。

3设计内容

3.1原理及内容

（1）正向启动：

1、合上空气开关QF接通三相电源2、按下正向启动按钮SB1，KM1通电吸合并自锁，主触头闭合接通电动机，电动机这时的相序是L1、L2、L3，即正向运行。

（2）反向启动：

1、合上空气开关QF接通三相电源2、按下反向启动按钮SB2，KM2通电吸合并通过辅助触点自锁，常开主触头闭合换接了电动机三相的电源相序，这时电动机的相序是L3、L2、L1，即反向运行。

（3）互锁环节：

具有禁止功能在线路中起安全保护作用。

1、接触器互锁：

KM1线圈回路串入KM2的常闭辅助触点，KM2线圈回路串入KM1的常闭触点。

当正转接触器KM1线圈通电动作后，KM1的辅助常闭触点断开了KM2线圈回路，若使KM1得电吸合，必须先使KM2断电释放，其辅助常闭触头复位，这就防止了KM1、KM2同时吸合造成相间短路，这一线路环节称为互锁环节。

3.2控制任务

3.2.1任务分析

不按停止按钮，直接按正、反转按钮就可以改变电动机的转向，因此需要采用按钮互锁。

为了减小正、反转换向瞬间电流对电动机的冲击，适当延长变换过程，即在正向运转状态时，先按停止按钮停止正转，几秒后再按反转按钮，电动机反转；反转改为正转的过程与此相同。

3.2.2PLC的型号选择

应用S7-200PLC电动机正反转设计的硬件电路。

通过控制S7-200PLC这种控制电路结构简单，可靠性高，应用性强；软件程序适应范围广，对电动机控制，只需要控制相应的按钮接通即可。

进行应用软件设计时可采用模块化程序设计方法，其优点是：

电动机正反转控制采用PLC比传统的采用电子线路和继电器具有可靠性高、维护方便、使用简单、通用性强等特点，PLC还可以联成网络，根据需要控制电动机的正反转。

3.3系统硬件设计

3.3.1I/O分配

表3-1I/O分配表

PLC中I/O口分配

注释

MCGS实时数据对应

的变量

元件

地址

KM1

Q0.0

正转

Q0.0

KM2

Q0.1

反转

Q0.1

SB1

I0.0

正转按钮

SB2

I0.1

反转按钮

SB3

I0.2

停止按钮

FR

I0.3

过载保护

M0.1

正转按钮

M0.1

M0.2

反转按钮

M0.2

M0.3

停止按钮

M0.3

图3.1I/O接线图

3.3.2PLC硬件接线图

图3.2PLC硬件连接图

3.4系统软件设计

3.4.1软件程序的编写

图3.3梯形图

3.4.2组态的创建

图3.4组态画面

3.5系统调试过程

根据电气控制编译出相关梯形图，进行程序调试。

监控程序运行过程，是否符合相关电气控制要求。

将设计好的程序写入PLC后，首先逐条仔细检查，并改正写入时出现的错误。

用户程序一般先在实验室模拟调试，实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟，各输出量的通／断状态用PLC上有关的发光二极管来显示，一般不用接PLC实际的负载（如接触器、电磁阀等）。

可以根据功能表图，在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号，如限位开关触点的接通和断开。

对于顺序控制程序，调试程序的主要任务是检查程序的运行是否符合功能表图的规定，即在某一转换条件实现时，是否发生步的活动状态的正确变化，即该转换所有的前级步是否变为不活动步，所有的后续步是否变为活动步，以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化。

在调试时应充分考虑各种可能的情况，对系统各种不同的工作方式、有选择序列的功能表图中的每一条支路、各种可能的进展路线，都应逐一检查，不能遗漏。

发现问题后应及时修改梯形图和PLC中的程序，直到在各种可能的情况下输入量与输出量之间的关系完全符合要求。

如果程序中某些定时器或计数器的设定值过大，为了缩短调试时间，可以在调试时将它们减小，模拟调试结束后再写入它们的实际设定值。

在设计和模拟调试程序的同时，可以设计、制作控制台或控制柜，PLC之外的其他硬件的安装、接线工作也可以同时进行。

4总结

通过本次的PLC设计，我对MCGS组态软件，对软件使用有了很高的提升，运用有了很大的提高，对软件的功能有了更加深入的了解。

设计内容过程虽然有点让人难受，不懂的地方让人焦躁不安，但我的收获却更加丰富。

我了解到此系统的适用条件，此设备的选用标准，以及各种器件适用性。

我的能力也得到了提高，提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了实际经验，相信在下次的设计中有更好的表现，这次的设计使被我更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。

最终按质按量完成本次设计。

我的收获是很难用语言来描述的。

不过收获还是很大。

PLC控制电机正反转系统对我们来说有点复杂，但它们有着很多的优越性。

今后我更会关注新技术新设备新工艺的出现，并争取尽快的掌握这些先进的知识，跟上时代的脚步用自己的心去创造。

参考文献

[1]吴作明.PLC开发与应用实例详解.北京航空航天大学出版社.2007

[2]张进秋.可编程控制器原理及应用实例.机械工业出版社.2004

[3]于庆广.可编程控制器原理及系统设计.清华大学出版社.2004

[4]贾德胜.PLC应用开发实用子程序.人民邮电出版社.2006

[5]王阿根编著.电气可编程控制原理与应用（第二版）.清华大学出版社

附录完整程序