电气自动化基于S7300的电动机Y动控制系统设计.docx

1、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

2、，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_

3、 _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.4，1999，14172 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

4、的控制策略.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

5、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

6、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S

7、7-300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

8、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

9、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 P LC实现电动机的驱动和控制，结构简单，可靠性高

10、，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 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 arc light short-circu

11、its 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 demonstrate its superi

12、ority. 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 controlling method and the

13、 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 reliability, lower cos

14、t and more versatile, and it is worth to be promoted.Keywords: PLC;Y- start;step motor;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1.1.1 PLC简介1.1.3 PLC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

15、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

16、S7-200简介3.1.1 STEP7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

17、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

18、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4.1 PLC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

19、,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,200111 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.