教学：3-8 用PLC实现电机星三角运行.docx

项目八　电动机Y-Δ降压起动PLC控制电路的设计与调试 学习项目名称 电动机Y-Δ降压起动PLC控制电路的设计与调试 情境应用 大功率水泵的降压起动控制 基础知识点 1.MC、MCR指令的使用 2.Y-Δ起动控制PLC梯形图程序编制 认知技能点 会进行电动机Y-Δ起动PLC控制电路的设计 操作技能点 1.Y-Δ起动电路PLC控制电路连接 2.Y-Δ起动电路PLC控制程序编制 3.Y-Δ起动电路PLC控制电路调试 课程场地 《PLC技术基础》实训室 设计课时 14 一、项目应用 如图5-1所示为大功率水泵，异步电动机直接启动时，启动电流一般为额定电流的4-7倍，电源变压器容量不够，电动机功率较大的情况下会使变压器输出电压下降，影响本身的启动转矩，也会影响同一供电线路中其他电气设备的正常工作。因此实际生产当中较大容量的电动机（如图5-1所示的大功率水泵）需要降压启动。电路中电动机由星形接法启动采用时间继电器延迟一定时间后，自动转换为为三角形接法运行，以达到自动降压启动的目的。 图5-1 大功率水泵 大功率水泵起动控制线路采用是一种Y—Δ降压起动控制线路，Y—Δ降压起动是通过按钮、交流接触器、热继电器和时间继电器来实现的自动控制。本节课利用PLC的MC、MCR和定时器T指令改造这个工作任务，学会机床电路的PLC改造方案设计和实施。 二、应用指令 1. MC和MCR指令 在编程时常会出现这样的情况，多个线圈同时受一个或一组触点控制，如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将占用很多存储单元，使用主控指令就可以解决这一问题。 表5-1 主控指令（MC、MCR）的功能、梯形图表示方法 指令 功能 梯形图表示 操作元件 程序步 （MC）主控指令 用于公共串联出点的连接 输出继电器Y, 辅助继电器M 3 （MCR）主控复位指令 用于公共触点的清除，即MC指令的复位指令 输出继电器Y, 辅助继电器M 2 注：MC、MCR两条指令的操作目标元件是Y、M。但不允许使用特殊的辅助继电器。 指令的说明 ： （1）MC（主控指令）用于公共串联触点的连接，如图5—2中的梯形图（a），执行MC后，左母线移到MC触点的后面。 （2）MCR（主控复位指令）它是MC指令的复位指令，即利用MCR指令恢复原左母线的位置。 （3）与主控触点相连接的触点用LD、LDI指令，如图5—2中的指令表（C）。 （4）编程时对于主母线中串接的触点不输入指令，如图5—2中的梯形图（b）中的N0 M100，它仅是主控指令的标记。 工作过程：输入X0为接通时，直接执行从MC到MCR的指令，输入X000为断开时，成为如下形式： 保持当前状态：积算定时器、计数器、用置位/复位指令驱动的软元件。 变成OFF的软件：非积算定时器，用OUT指令驱动的软元件。 (a)梯形图 (b)梯形图 (C)指令表 图5—2 MC指令和MCR指令的应用 2.嵌套结构的MC、MCR指令 在一个MC指令区内若再使用MC指令称为嵌套，如图5—3中的梯形图(a)和指令表（b）。嵌套级数最多为8级，特殊辅助继电器不能用作MC的操作元件，编号N0→N1→N2→N3→N4→N5→N6→N7顺序增大，每级的返回用对应的MCR指令，从编号大的嵌套级开始复位。 (a)梯形图 (b)指令表 图5—3 嵌套结构中MC指令和MCR指令的应用 三、项目实施 1.项目概述 大功率水泵起动控制电路就是一个典型的Y—Δ降压起动控制电路，图5-4是电动机Y—Δ降压起动控制电路的原理图，电动机启动时，把电动机的定子绕组接成星形，电动机定子绕组电压低于电源电压起动，经过一定的时间启动即将完毕时再恢复成三角形，电动机便在额定电压下正常运行。本项目电动机Y—Δ降压起动PLC控制电路的设计，利用PLC来实现Y—Δ继电控制电路的改造。因此要实现控制要求，需要完成主电路、PLC控制电路和短路、过载等保护控制单元的设计。电路原理如图5-4所示。 图5-4 电动机Y-Δ降压起动控制电路 在线路中，QS是电源开关，负责整个电路电源的通断；FU1是主电路电路保护的熔断器，FU2是控制电路短路保护的熔断器；KM是做引入电源用的交流接触器；KMY是控制电动机Y型起动的交流接触器；KMΔ是控制电动机Δ型全压运行的交流接触器；SB1是起动按钮；SB2是停止按钮；KT是由Y型运行经过一定时间自动转换成三角形运行的时间继电器；FR是提供电动机过载保护的热继电器。 KT常闭触头分断 该线路中，接触器KMY得电以后，通过KMY的辅助常开触头使接触器KM得电动作，这样KMY的主触头是在无负载的条件下进行闭合的，故可延长接触器KMY主触头