电气自动化基于S7300的电动机Y动控制系统设计.docx
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电气自动化基于S7300的电动机Y动控制系统设计
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：
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
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.4，1999，14～17
[2]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.2,2000,7～12
[3]陈伯时，谢鸿鸣.交流传动系统的控制策略.CAVD’99,1～7
[4]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）
在现代工业自动化控制中，一些大功率电机采用的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PLC实现电动机的驱动和控制，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
NowsomehighefficiencyelectricalmachineryuseY-△controlcircuitmajorityisthetraditionalrelayelectriccircuit.Thiskindofelectriccircuitcannotnormallystart,thestartwhentheeliminationrelaybrokenlineformsthearclightshort-circuitsandsoonwhenthebreakdownhasthecertaindifficulty,willapplyPLCaboveinthecontrolcircuittocausetherelaythequestionwhichwillexistintheblack-whitecontrolelectriccircuittobeeasilysolve，WhencontrolswithPLCverymanyelectricmotorsstartscandemonstrateitssuperiority.ThispaperdiscussesPLCintheelectricalmachineryY-△startcontrolapplication.
ByelaboratingtheprinciplesanddemandsfordesignofmotorY-△reduced—voltagestarting，PLClogicalcircuitsandcomputerprogramsaredeignedtobesubstitutedforhardwiringandthecontrollingmethodandtheprogramsareexplained．Thismethodissignificantlyeffective，meetthedemandsofdesignandhasreferencevaluetothereformofsamesortofmotors．ThepaperexpoundshowtodesignthedriveandcontrolcircuitsbymeansofPLC.Thedesignedmotorfeaturesmoresimple,higherreliability,lowercostandmoreversatile,anditisworthtobepromoted.
Keywords:
PLC;Y-△start;stepmotor;control
可编程控制器（PLC）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。
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
1.1.1PLC简介
1.1.3PLC应用现状
1.1.4电动机降压启动的应用现状
降压启动分为定子串接电阻或电抗降压启动、Y-△降压启动和自耦变压器降压启动。
该课题主要研究Y-△降压启动，现在一些大功率电机采用的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。
1.2本课题研究的意义
可编程控制器（PLC）1.3本课题研究的主要内容
2.1异步电动机简介
2.1.1电动机工作原理
2.1.2三相异步电动机的机械特性
2.2三相异步电动机启动与制动
2.3电动机Y-△降压启动原理
2.3.1原理论述
2.3.2原理框图
2.4小结
3.1西门子S7-300PLC与S7-200简介
3.1.1STEP7编程软件简介
图3.1新建项目图3.2生成新工程
图3.3打开硬件组态窗口图3.4硬件组态环境
图3.6块OB1图3.7选择编程语言
图3.9
3.2组态设计
。
3.2.1新建一个工程
图3.10新建工程导向之二图3.11新建工程导向之三
3.2.2创建组态画面
第一步：
定义新画面
进入新建的组态王工程，选择工程浏览器左侧大纲项“文件\画面”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，弹出对话框如图3.12所示：
图3.12新建画面
在“画面名称”处输入新的画面名称，其他属性目前不用更改。
点击“确定”
按钮进入内嵌的组态王画面开发系统。
第二步：
在组态王开发系统中选择需要的工具创建需要的画面，创建完毕后保存现有画面。
本课题组态中充分的考虑了实际中会遇到的各种问题，加了电源短路处理和过载处理，另外还加了变频器用于手动调速。
本课题所要创建的是电动机的Y-△启动的控制系统如图3.13：
Y-△启动的控制系统组态图Y-△启动所用的时间。
2、如果电动机过载，则过载报警的灯开始闪烁，此时可以紧急断电或是采取其他措施。
3、如果电动机运行中发生短路时，则短路报警的灯开始闪烁，此时可紧急断电，并进入维修状态。
4、进入维修状态后，维修状态的灯开始闪烁，同时启用备用电机。
维修完毕按下“维修切换”则电动机恢复正常工作。
5、3.3小结
该章中重点介绍的是S7-300软件，并且详细介绍其创建工程、硬件配置、上传与下载等步骤，同时也对S7-200做了简单的介绍。
其次是对组态的介绍，并画出了该控制系统的组态图，在组态画面中扩展了该控制系统。
4.1系统控制电路
图4.1PLC硬件配置图
图4.2电动机Y-△启动控制系外部接线图
图4.3电动机Y-△启动控制系统布局图
4.2系统分析
4.3软件设计
4.4三项异步电动机启动控制设计事项
4.5小结
5.1结论
5.2展望
此外对于S7-300的应用还是不够熟练，梯形图编程掌握的也是不够熟练，总之，此次毕业设计还是存在这很多问题，这就需要我继续努力去完善它。
[1]边春元等.S7-300/S7-400梯形图与语句表编程.北京:
机械工业出版社,2009.
[2]王曙光,杨春杰等.S7-300/S7-400入门与开发实例.北京:
人民邮电出版社,2009.
[3]严盈富.西门子S7-200PLC入门.北京:
人民邮电出版社,2007.
[4]刘美俊.西门子S7系列PLC的应用与维护.北京:
机械工业出版社,2008.
[5]胡建.西门子S7-300/S7-400工程应用.北京:
北京航空航天大学出版社,2008.
[6]邱道尹.S7-300/S7-400入门和应用分析.北京:
中国电力出版社,2008.
[7]周美兰.PLC电气控制与组态设计.北京:
科学出版社,2009.
[8][日]大浜庄司,冯仁敛.图解电气控制线路及应用.北京:
科学出版社,2008.
[9]郑阿奇.PLC（西门子）使用教程.北京:
电子工业出版社,2009.
[10]S7-300教程,西门子公司,2001
[11]陈建明.电气控制与PLC应用练习与实践.北京:
电子工业出版社.
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