电气控制与PLC技术-三相异步电动机的YΔ减压起动运行控制

1、电气控制与PLC技术项目教程（三菱）,模块一 基本控制电路的继电器-接触器控制和PLC控制,任务1：三相异步电动机点动运行的继电器接触器控制 任务2：三相异步电动机点动运行的PLC控制 任务3：三相异步电动机的连续运行控制 任务4：三相异步电动机的接触器联锁正、反转运行控制 任务5：三相异步电动机计数循环接触器联锁正、反转运行的PLC控制 任务6：三相异步电动机的Y/减压起动运行控制 任务7：三相异步电动机的制动运行控制 任务8：三相异步电动机的调速运行控制,PLC的软元件计数器（C）,PLC的软元件定时器（T）,PLC的脉冲相关指令（LDP/LDF，ANDP/ANDF，ORP/ORF ，PLS/PLF ）,知识回顾及作业讲评,三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器-接触器控制 三相异步电动机手动Y/减压起动运行继电器接触器控制电路的工作原理 三相异步电动机自动Y/减压起动运行继电器接触器控制电路的工作原理 时间继电器 三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制 三相异步电动机手动Y/减压起动运行PLC控制实例讲解 三相异步电动机自动Y/减压起动运行PLC控制实例讲解 PLC主控触头指

2、令 PLC其他基本逻辑指令 PLC程序设计方法 具有分析和解决问题的能力以及逻辑思维能力；具有遵守规章制度、操作规范和生产安全的意识；有团队协作精神以及较强的交流表达能力。,任务6：三相异步电动机的Y/减压起动运行控制,1、网上资源学习 2、网上随堂测试 3、网上答疑讨论 4、教材知识点微课、动画二维码扫描学习,一、课前网上学习,（一）课上问题,1、简述三相异步电动机手动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路工作原理。,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制,（一）课上问题（续）,2、三相异步电动机手动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路中，主电路电动机是如何实现由Y形联接起动转换为形联接运行的？,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制（续）,（二）课上讲解,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制（续）,1、 减压起动原理、方法,（1）三相异步电动机减压起动原理,电动机的减压起动控制电路：容量小的电动机才允许直接起动，容量较大的电动机直接起动时其电流为额定电流的48倍，所以一般都采用降压起动方式。即起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起

3、动后恢复到额定电压下运行。由于电枢电流和电压成正比，所以降低电压可以减小起动电流。,（二）课上讲解（续）,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制（续）,1、 减压起动原理、方法（续）,（2）三相异步电动机减压起动方法,降压启动的方法有定子绕组串电阻（或电抗）、星-三角形（Y/）、自耦变压器和使用软启动器等。常用的方法是Y/减压启动和使用软启动器。,电动机起动时，使定子绕组接成Y，降低起动电压，限制起动电流；电动机起动后，当转速上升到接近额定值时，再把定子绕组改接为，使电动机在额定电压下运行。 Y/起动控制分为手动和自动两种。,（3） Y/减压启动控制工作原理,（一）课上问题（续）,3、简述三相异步电动机自动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路工作原理。,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制（续）,（一）课上问题（续）,4、三相异步电动机自动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路中， Y形联接和形联接自动切换是如何实现的？,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制（续）,分类：电磁式、电动式、空气阻尼式和晶体管式等类型。,空气阻尼式时间继电

4、器：利用空气的阻尼作用获得动作延时，分为通电延时和断电延时两种。,时间继电器：利用电磁原理或机械动作原理，对输入信号，经一定的延时，才有输出信号，即触头闭合或断开。,（二）课上讲解（续）,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制（续）,2、时间继电器,空气阻尼式时间继电器结构示意图,通电延时型： 线圈得电，延时一定时间后，延时触头才闭合或断开。线圈失电，触头瞬时复位。,（二）课上讲解（续）,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制（续）,2、时间继电器（续）,断电延时型： 线圈得电，延时触头瞬时闭合或断开。线圈失电，延时一定时间后，延时触头才复位。,（二）课上讲解（续）,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制（续）,2、时间继电器（续）,电子式时间继电器：最基本的有延时吸合和延时释放两种，它们大多是利用电容充放电原理来达到延时目的的。,（二）课上讲解（续）,二、三相异步电动机Y/减压起动运行的继电器接触器控制（续）,2、时间继电器（续）,（一）课上问题,1、将三相异步电动机手动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异

5、步电动机Y/减压起动运行的PLC控制,（二）课上讲解,1、将三相异步电动机手动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制,（二）课上讲解（续）,1、将三相异步电动机手动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制,（二）课上讲解（续）,1、将三相异步电动机手动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制,（二）课上讲解（续）,1、将三相异步电动机手动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制,（二）课上讲解（续）,1、将三相异步电动机手动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制,（一）课上问题（续）,2、将三相异步电动机自动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,（二）课上讲解（续）,2、

6、将三相异步电动机自动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,（二）课上讲解（续）,2、将三相异步电动机自动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,（二）课上讲解（续）,2、将三相异步电动机自动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,（二）课上讲解（续）,2、将三相异步电动机自动Y/减压起动运行的继电器-接触器控制电路改造为用PLC控制。,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,编程时，经常会遇到许多线圈同时受1个或1组触点控制的情况，主控指令可以解决这一问题。使用主控指令的触点称为主控触点，它在梯形图中与一般的触点垂直，主控触点是控制1组电路的总开关。,3、PLC主控触头指令MC/MCR,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,编程时，经常会遇到许多线圈同时受1个或1组触点控制的情况，主控指令可以解决这一问题。使

7、用主控指令的触点称为主控触点，它在梯形图中与一般的触点垂直，主控触点是控制1组电路的总开关。,3、PLC主控触头指令MC/MCR（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,3、PLC主控触头指令MC/MCR（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,主控指令的使用：,（1）执行MC指令后，母线移到主控触点的后面，与主控触点相连的触点必须用LD或LDI指令，MCR使母线回到原来的位置。,（2）X0的常开触点接通时，执行从MC到MCR之间的指令；相反，X0断开时，不执行该区间的任何指令。,3、PLC主控触头指令MC/MCR（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,主控指令的使用：,0 LD X0 1 MC N1 M100 2 LD X4 3 OUT Y4 4 LD X5 5 OUT Y5 6 LD X1 7 MC N3 M101 8 LD X6 9 OUT Y6 10 LD X7 11 OUT Y7 12 MCR N3 13 MCR N1,（3）在MC指令内再使用MC指

8、令时，称为嵌套，其层数N的编号顺次增大；用MCR指令返回时，层数N顺次减小。,（1）逻辑运算结果取反指令INV,4、PLC其他基本逻辑指令,（2）空操作指令 NOP,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,PLC程序设计的方法：经验法、逻辑法、步进顺控法及转换法等,经验法：也叫试凑法，是设计者在掌握了大量典型电路的基础上，充分理解实 际控制要求，将实际的控制问题分解成若干典型控制电路，再在典型 控制电路的基础上不断修改拼凑而成的，无规律可循，具有很大的试 探性和随意性，一般适用于较简单的梯形图设计。,设计步骤：分配I/O接口，画出I/O分配图，画梯形图，再不断的修改。,5、PLC程序设计方法,（1）经验法,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,逻辑法就是应用逻辑代数以逻辑组合的方法和形式设计程序。逻辑法的理论基础是逻辑函数，逻辑函数就是逻辑运算与、或、非的逻辑组合。因此，从本质上来说，PLC梯形图程序就是与、或、非的逻辑组合，也可以用逻辑函数表达式来表示。,（2）逻辑法,对于复杂的顺序控制系统，一般采用步进顺控的

9、编程方法。步进顺控法将在项目二中详细介绍。,（3）步进顺控法,5、PLC程序设计方法（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,转换设计法：将继电器接触器电路图转换成与原有功能相同的PLC内部的梯形图。 首先原继电接触控制系统经过长期使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能； 其次，继电器电路图与PLC的梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此根据继电器电路图来设计梯形图简便快捷； 第三，这种设计方法一般不需要改动控制面板，保持了原有系统的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。,（4）转换设计法,5、PLC程序设计方法（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,1）三相笼型异步电动机定子串接电阻减压起动运行控制（继电器-接触器控制）,（4）转换设计法（续）,5、PLC程序设计方法（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,1）三相笼型异步电动机定子串接电阻减压起动运行控制（PLC控制）,（4）转换设计法（续）,3、PLC程序设计方法（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,2）三相笼型异步电动机定子串接自耦变压器减压起动运行控制,（4）转换设计法（续）,3、PLC程序设计方法（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,3）三相绕线转子异步电动机转子绕组串接电阻减压起动运行控制（继电器-接触器控制）,（4）转换设计法（续）,3、PLC程序设计方法（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,（4）转换设计法（续）,3、PLC程序设计方法（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,3）三相绕线转子异步电动机转子绕组串接电阻减压起动运行控制（PLC控制）,4）三相绕线转子异步电动机转子绕组串接频敏变阻器减压起动运行控制,（4）转换设计法（续）,3、PLC程序设计方法（续）,（二）课上讲解（续）,三、三相异步电动机Y/减压起动运行的PLC控制（续）,1、星形-三角形减压起动时，定子绕组首先接成（ ），待转速上升到接近额

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