星三角降压启动的PLC控制.ppt

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项目项目3PLC对电动机负载的控制对电动机负载的控制任务任务3PLC如何实现对电动机如何实现对电动机Y/降压启动运行的控制降压启动运行的控制任务引入任务引入三三相相异异步步电电动动机机作作全全压压起起动动时时，其其启启动动电电流流很很大大，达达到到电电动动机机额额定定电电流流的的（37）倍倍。

如如果果电电动动机机的的功功率率大大，其其启启动动电电流流会会相相当当大大，对对电电网网会会造造成成很很大大的的冲冲击击。

为为了了降降低低电电动动机机的的启启动动电电流流，最最常常用用的的办办法法就就是是电电动动机机星星形形启启动动，因因为为电电机机星星形形运运行行时时其其电电流流只只是是角角形形运运行行时时电电流流的的1/3，故故电电动动机机星星形形启启动动可可降降低低启启动动电电流流。

但但电电动动机机星星形形起起动动力力矩矩也也只只有有全全电电压压启启动动时时力力矩矩的的1/3，故故电电动动机机启动起来后，要马上切换到角形运行启动起来后，要马上切换到角形运行。

中间的时间大概在中间的时间大概在46秒钟。

秒钟。

要完成该任务，必须具备以下知识：

要完成该任务，必须具备以下知识：

1掌握定时器掌握定时器T的结构和工作原理。

的结构和工作原理。

2能画出定时器的波形。

能画出定时器的波形。

3熟悉电动机熟悉电动机Y/降压启动运行的工作原理。

降压启动运行的工作原理。

任务分析任务分析1定时器（定时器（T）（字、）（字、bit）可编程控制器中的定时器相当于继电器系统中的可编程控制器中的定时器相当于继电器系统中的时间时间继电器继电器。

它提供无限多对常开、常闭延时触点，。

它提供无限多对常开、常闭延时触点，FX2n提供了提供了256点点它有一个设定值寄存器（一个字长）、一个当前值寄它有一个设定值寄存器（一个字长）、一个当前值寄存器（一个字长）和一个用来储存其输出触点状态的映像存器（一个字长）和一个用来储存其输出触点状态的映像寄存器（占二进制的一位）。

这寄存器（占二进制的一位）。

这3个存储单元使用同一个个存储单元使用同一个元件号。

元件号。

FX系列可编程控制器的定时器分为通用定时器和系列可编程控制器的定时器分为通用定时器和积算（累计）定时器。

积算（累计）定时器。

相关知识相关知识常数常数K可以作为定时器的设定值，也可以作为定时器的设定值，也可以用数据寄存器（可以用数据寄存器（D）的内容来作设）的内容来作设定值。

例如外部数字开关输入的数据可定值。

例如外部数字开关输入的数据可以存入数据寄存器，作为定时器的设定以存入数据寄存器，作为定时器的设定值。

值。

l定时器定时器T的结构的结构结构：

线圈，符号：

结构：

线圈，符号：

或或常开触点，符号：

常开触点，符号：

常闭触点，符号：

常闭触点，符号：

元件编号：

按十进制编号。

元件编号：

按十进制编号。

K：

表示十进制数。

：

表示十进制数。

50：

表示：

表示PLC内部时钟脉冲的扫描次数，内部时钟脉冲的扫描次数，PLC内部有内部有三种时钟脉冲，三种时钟脉冲，分别是分别是100MS、10MS、1MS。

定时范围为定时范围为0.001-3276.7秒秒延时时间等于对应的时钟脉冲乘以扫描次数。

延时时间等于对应的时钟脉冲乘以扫描次数。

T0K50-50*0.1=5Sl定时器的动作原理：

定时器的动作原理：

当定时器的线圈得当定时器的线圈得电，定时器开始延时，当当前值电，定时器开始延时，当当前值等于设定等于设定值时值时，定时器的常开触点闭合，常闭触点定时器的常开触点闭合，常闭触点断开断开。

如果要保持常开触点闭合，常闭触。

如果要保持常开触点闭合，常闭触点断开，定时器的线圈就不能失电。

当定点断开，定时器的线圈就不能失电。

当定时器的线圈失电时，定时器当前值清零，时器的线圈失电时，定时器当前值清零，定时器当前值与设定值相等的条件被打破，定时器当前值与设定值相等的条件被打破，则定时器的常开触点断开，常闭触点闭合。

则定时器的常开触点断开，常闭触点闭合。

l定时器的分类定时器的分类1）通用定时器（）通用定时器（T0T245）T0T199为为100ms定时器，定时范围为定时器，定时范围为0.13276.7s，其中，其中T192T199为子程序和为子程序和中断服务程序专用的定时器。

中断服务程序专用的定时器。

T200T245为为10ms定时器（共定时器（共46点），点），定时范围为定时范围为001327.67s。

特点：

当输入电路断开或停电时复位，它特点：

当输入电路断开或停电时复位，它不具备断电保持功能。

不具备断电保持功能。

图图3-24中中XO的常开触点接通时，的常开触点接通时，T200的当前值的当前值计数器从零开始，对计数器从零开始，对10ms时钟脉冲进行累加计数。

时钟脉冲进行累加计数。

当前值当前值等于设定值等于设定值123123时，定时器的常开触点接通，时，定时器的常开触点接通，常闭触点断开，即常闭触点断开，即T200的输出触点在其线圈被驱动的输出触点在其线圈被驱动1.23s后动作。

后动作。

XO的常开触点断开后，定时器被复位。

它的常的常开触点断开后，定时器被复位。

它的常开触点断开，常闭触点接通，当前值恢复为零。

开触点断开，常闭触点接通，当前值恢复为零。

通用定时器没有保持功能，在输入电路断开或停通用定时器没有保持功能，在输入电路断开或停电时复位，当前值清零。

电时复位，当前值清零。

图图3-24通用定时器通用定时器2）积算（累计）定时器（）积算（累计）定时器（T246T255）T246T249为为1ms积算定时器，定时范围为积算定时器，定时范围为0.00132.767s。

（4个）个）T250T255为为100ms积算定时器，定时范围为积算定时器，定时范围为0.13276.7s。

（。

（6个）个）如图如图3-25，当，当X1的常开触点接通时的常开触点接通时,T250的当前值计数器的当前值计数器对对100ms时钟脉冲进行累加计数。

时钟脉冲进行累加计数。

X1的常开触点再次接通或的常开触点再次接通或复电时继续计时，累计时间（复电时继续计时，累计时间（t1+t2）为）为34.5s时，时，T250定时定时器的常开触点接通，常闭触点断开。

器的常开触点接通，常闭触点断开。

X1的常开触点的常开触点断开或停电断开或停电时，时，T250停止计时，当前值保持不变。

只有当停止计时，当前值保持不变。

只有当X2的的常开触点接通时通过复位指令对常开触点接通时通过复位指令对T250复位，复位，才能使其当前值清零。

才能使其当前值清零。

相关知识相关知识图图3-25积算定时器积算定时器相关知识相关知识2定时器的简单应用定时器的简单应用脉冲发生器脉冲发生器方波发生器分频电路分频电路延时程序延时程序1l延时程序延时程序当启动输入信号当启动输入信号X0后，后，M0线圈得电，通过自身的常线圈得电，通过自身的常开触点形成自锁，然后定时器开触点形成自锁，然后定时器T0的线圈得电，开始延时，的线圈得电，开始延时，10S后，定时器后，定时器T0的当前值与的当前值与设定值相等，定时器设定值相等，定时器T0的常的常开触点闭合，输出继电器开触点闭合，输出继电器Y0得电。

得电。

l控制要求控制要求按电动机的起动按钮，电动机按电动机的起动按钮，电动机M先作星形启动，先作星形启动，6秒后，控制回路自动切换到三角形连接，秒后，控制回路自动切换到三角形连接，电动机电动机M作角形运行。

作角形运行。

任务实施任务实施用用PLC实现对三相异步电动机实现对三相异步电动机Y-降压启动、运行的控制降压启动、运行的控制l讲解要达到的目的讲解要达到的目的1）熟悉三相异步电动机）熟悉三相异步电动机Y-降压启动的原降压启动的原理。

理。

2）学会定时器的简单应用。

）学会定时器的简单应用。

3）掌握外部接线图的设计方法，学会实际）掌握外部接线图的设计方法，学会实际接线。

接线。

l控制要求分析控制要求分析电电动动机机启启动动时时，应应先先接接成成星星形形，然然后后再再送送电电，使使电电动动机机在在星星形形下下启启动动；转转换换成成三三角角形形运运行行时时，应应将将电电动动机机断断电电，待待电电动动机机重重新新接接成成角角形形后后，再给电动机送电，让电动机在角形下运行。

再给电动机送电，让电动机在角形下运行。

任务实施任务实施l实训设备实训设备FX2N64MR一台。

一台。

电路控制板（由空气开关、交流接触器、热继电器、电路控制板（由空气开关、交流接触器、热继电器、熔断器组成）熔断器组成）一块。

一块。

05KW4极三相异步电动机极三相异步电动机一台。

一台。

l设计步骤设计步骤1）I/O信号分配信号分配输入输出信号分配如表输入输出信号分配如表3-3所示。

所示。

表表3-3输入输出信号分配表输入输出信号分配表输入（入（II）输出（出（OO）元件元件功能功能信号地址信号地址元件元件功能功能信号地址信号地址按按钮SB1SB1电机启机启动信号信号X0X0KM1KM1控制电机电源控制电机电源Y0Y0按按钮SB2SB2电机停止信号机停止信号X1X1KM2KM2控制电机角形运行控制电机角形运行Y1Y1FR1FR1过载保保护信号信号X2X2KM3KM3控制电机星形启动控制电机星形启动Y2Y2任务实施任务实施2）可编程控制器的外部接线图如图）可编程控制器的外部接线图如图3-27所示所示图图3-27电动机电动机Y-降压启动的降压启动的PLC外部接线图外部接线图3）梯形图及指令如图）梯形图及指令如图3-28所示所示任务实施任务实施图图3-28三相电动机星三角降压启动的梯形图、指令表三相电动机星三角降压启动的梯形图、指令表还有多种还有多种编程方法，你编程方法，你试试？

试试？

l程序讲解程序讲解对于正常运行为三角形接法的电动机，在启动对于正常运行为三角形接法的电动机，在启动时，定子绕组先接成星形，当电动机转速上升到接时，定子绕组先接成星形，当电动机转速上升到接近额定转速时，将定子绕组接线方式由星形改接成近额定转速时，将定子绕组接线方式由星形改接成三角形，使电动机进入全压正常运行。

一般功率在三角形，使电动机进入全压正常运行。

一般功率在4KW以上的三相异步电动机均为三角形接法，因此以上的三相异步电动机均为三角形接法，因此均可采用均可采用Y-降压启动的方法来限制启动电流。

降压启动的方法来限制启动电流。

任务实施任务实施l程序运行中，程序运行中，KM2、KM3不允许同时带电运行。

不允许同时带电运行。

为保证安全、可靠，梯形图设计时，使用程序互锁，为保证安全、可靠，梯形图设计时，使用程序互锁，限制限制Y2、Y1的线圈不能同时得电。

接线图中，的线圈不能同时得电。

接线图中，KM2、KM3的线圈回路中，加上电气互锁。

双重互的线圈回路中，加上电气互锁。

双重互锁，保证锁，保证KM2、KM3的线圈不能同时带电，避免短的线圈不能同时带电，避免短路事故的发生。

路事故的发生。

Y-降压启动中，电动机应该是先接成降压启动中，电动机应该是先接成Y形，然后再通形，然后再通电，使电动机在电，使电动机在Y形下启动。

形下启动。

形运行时，也应该是电动机形运行时，也应该是电动机先接成先接成形，然后再通电，使电动机在形，然后再通电，使电动机在形下运行。

故形下运行。

故PLC控制的接线图中，在控制的接线图中，在KM1的线圈回路上，串接了的线圈回路上，串接了KM2、KM3常开触点组成的并联电路。

只有当常开触点组成的并联电路。

只有当KM2或或KM3闭合后，闭合后，KM1线圈才能得电。

这样就可以避免当线圈才能得电。

这样就可以避免当KM2或或KM3元件出元件出故障，电动机不能接成故障，电动机不能接成Y形或形或形时，形时，KM1得电，还给电动得电，还给电动机送电的情况发生。

机送电的情况发生。

l功能指令的表现形式功能指令的表现形式功能指令和基本指令不同。

功能指令类似一个子程序，功能指令和基本指令不同。

功能指令类似一个子程序，直接由助记符（功能代号）表达本条指令要做什么。

直接由助记符（功能代号）表达本条指令要做什么。

FX系列系列PLC在梯形图中使用功能框表示功能指令。

图在