PLC课程设计--基于PLC的三相异步电动机双速电气设计

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1、 1设计（论文）内容及其要求设计（论文）内容及其要求： 1.1.设计内容：设计内容： 基于 PLC 的三相异步电动机双速电气设计；能够实现对电动机的双速调节，要 求设计以 S7-200 变频器为基础并进行仿真,能够简化系统构成、降低系统成本、增强系 统性能、满足更多应用场合的需要。 2.2.电器工作流程图法的设计步骤电器工作流程图法的设计步骤： 2.1 绘制电器工作流程图； 2.2 控制对象的导通逻辑表达式； 2.3 绘制电器主接线图和 PLC 端子接线图； 2.4 编制 PLC 控制程序； 3.3.设计要求：设计要求： 3.1 选择电气传动方案和控制方式； 3.2 设计电器控制原理图，确定各

2、部分之间的关系，拟定技术指标和要求； 3.3 设计并绘制电器控制原理图 （设计图符合国家规程规范） ， 计算主要计算参数； 3.4 选择电器元件，制定元器件目录清单，绘制电器主接线图和 PLC 端子接线图； 3.5 编制 PLC 控制程序； 3.6 编写设计说明书（含中英文摘要、正文、图纸（CAD A3 号图） ） ； 3.7 dwg（CAD）图形文件及 doc 文档交给指导老师； 4.4.时间安排：时间安排： 2013.12.18-2013.12.20：查阅文献，制定设计方案，设计电器控制原理框图； 2013.12.21-2013.12.27：设计电气主接线和 PLC 控制电路，选择电器元件

3、； 2013.12.28-2013.12.31：编写设计说明书及答辩； 指导老师：徐祖华 2013 年 12 月 16 日 目录目录 1. 双速电机 . 2 1.1 双速电动机简介 . 2 1.2 控制电路分析 . 2 1.3 定子接线图如下: 3 1.4 双速电机接线图 . 3 2. 电气元件的选择 . 4 3.电气控制方案的确定 5 3.1 电气逻辑控制装置的选择 6 3.2 控制方式的选择 6 3.3 确定 I/O 点数及 PLC 的选型 . 7 3.4 输入、输出设备的数量 7 3.5 PLC 的选择 . 7 3.5.1 常用 PLC 的编程指令系统 . 7 3.5.2 移位寄存器三个

4、输入端功能为： . 8 3.6 软件系统设计 8 3.7 程序运行过程 . 10 4. 总结 10 1 摘要摘要 现今建筑越来越高也越来越深，拥有地下商场、地下车库建筑物逐渐增多，通风和 火灾消防问题显得越来越突出。在较多的建筑物中，由于受地下空间的限制，在满足风 量及风压等参数的条件下，通风和排烟系统的风道和风机大多可以合用，这就使双速风 机的应用创造了条件：平时，作为通风机使用，风机以低速运行；一旦发生火灾，立刻 切换到高速，作为消防排烟风机使用。这样一机两用，首先可以简化设备，节省投资， 更重要的是大大提高了设备的使用效率和可靠性。如在通风机和消防排烟风机完全独立 的系统中，消防排烟机平

5、时不用，仅在失火的情况下才投入使用，如果平时由于某种原 因存在了故障，很难及时发现并得到检修，失火时可能无法投入使用，这必将造成严重 的后果；而如果是采用双速风机的合并系统则不然，它不仅可以在满足使用要求的前提 下减少一套设备，而且由于平时作为通风机运行着，出现故障容易被发现并及时得到修 理，从而使它始终处于被监控的良好状态，能够在关键时刻发挥作用。 双速电机主要用于煤矿、石油天然气、石油化工和化学工业。此外，在纺织、冶金、 城市煤气、交通、粮油加工、造纸、医药等部门也被广泛应用。双速电机作为主要的动 力设备，通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械。 双速电动机属于异步电动机变极调速，是通

6、过改变定子绕组的连接方法达到改变定子 旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。 根据公式；n=60f/p 可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数增加一 倍，同步转速 n 下降至原转速的一半，电动机额定转速 n 也将下降近似一半，所以改变 磁极对数可以达到改变电动机转速的目的。这种调速方法是有级的，不能平滑调速，而 且只适用于鼠笼式电动机。 此图介绍的是最常见的单绕组双速电动机，转速比等于磁极倍数反比，如 2 极/4 极、4 级/8 极，从定子绕组接法变为 YY 接法，磁极对数从 2p=2 变为 2p=1。 所以转速 比=1/2 2 1.1.双速电机双速电机 1.11.1 双速电动机简介双速电动机简介 双速电动机属于异步电动机变极调速， 是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子 旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。 根据公式；n1=60f/p 可知异步电动机的同步转速与磁极对数成反比，磁极对数 增加一倍，同步转速 n1 下降至原转速的一半，电动机额定转速 n 也将下降近似一半， 所以改变磁极对数可以达到改变电动机转速的目的。这种调速方法是有级