烧结厂冷却风机plc电气控制系统设计

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1、设计题目：烧结厂冷却风机PLC电气控制系统设计一、设计目的通过对烧结厂冷却风机PLC电气控制系统设计，使学生初步掌握PLC电气控制系统的设计方法，编程技巧以及电气常用元器件的选型；使学生初步具有控制系统主电路、控制程序的分析和设计方法；同时使学生掌握电气线路原理图的绘制方法，为今后走上工作岗位应用PLC电气控制基本理论知识奠定良好的基础。二、原始资料某烧结厂冷却风机有四台110KW电机，要求根据用风量的大小调整开机的数量，开机时，风机要按照1号、2号、3号、4号的顺序起动；为减少电机起动时对电网的冲击，采用软启动器进行起动；

2、为降低控制设备的成本，采用一台软启动器，当1号风机完成起动，电动机转速达到额定转速，切换到直接运行方式，同时将软启动器退出，再按相同的方法依次起动2号、3号、4号风机，每一台风机都具有单独停止功能；整个系统具有完整的指示和保护功能。三、设计步骤1、选择PLC，进行输入/输出分配2、设计主电路3、设计控制程序4、设计保护环节，完善系统5、对系统工作原理进行分析，最后审查控制实现的可靠性四、设计要求1、设计说明书一份（含封面、目录、题目要求、题目分析、硬件电路的设计、软件程序的设计、电气元件的计算与选择、电器元件清单、设计体会、

3、参考文献项）；2、电气原理图一张（包含控制系统的主电路等）；3、设计时间：1周。五、成绩要求：1、完成系统设计，并可就设计功能与老师一对一验收、修改。2、完成电气原理图的设计与编制、软件程序的设计与文字报告的编写。10软启动器控制风机PLC设计一、系统设计思路：1.、根据题目设计要求，应用可编程控制PLC来控制风机的启动停止，达到工业计算机自动控制，首先确定使用三菱PLC来达到控制的作用。2、控制风机启动与停止的电机功率为110W，共四台，在电机选取上已确定了电机的基本功率型号；此外，要达到电机启动时对电网的冲击，故而采用软

4、启动器来实现（为减少成本，要实现系统中一台软启动器控制四台电机的顺序软启动）；在选择软启动器时，考虑到电机的功率型号偏大，故而软启动器的型号功率也应该相匹配。3、在控制电机的软启动过程及全额运行能安全无误正常的工作，PLC不单单要保证正常工作，此外，还要有很好的故障保护设计；PLC控制电机的同时，还要控制软启动器的一些换机启动、故障控制以达到整个系统的稳定安全运行。故对PLC的设计要实现合理与稳定，来控制整个系统的合理运作。二、控制各环节设计：整体系统控制流程图如下：10根据设计流程图可以清晰地分析出主电路和控制电路，同时对

5、选择PLC型号和软启动器有很大的提示帮助。（一）主电路设计如主电路图所示（图纸A）主电路主要有软启动器和四台电机组成，其中软启动器控制了四台电机的软启动，同时还要保证四台电机的安全及自动运行。控制电机开关运行的接触器不仅要协助软启动器实现四台电机的顺序软启动，还要维系各个电机全额运行，并能够实现单独停车的功能。1、软启动器软启动的原理图：a、使用每一相由2个晶闸管（共6个）首尾相连的控制器，在起动时逐渐升高电压，驱动三相异步电机。b、根据晶闸管的导通时间和角度，可以用于提供频率固定逐渐升高的电压。c、输出电压的逐渐升高可以由

6、加速斜坡或限制电流值控制，或者与这两个参数相关。软启动器是一种智能型启动器，它通过大功率电力器件来控制启动时电动机的端电压，进而可实现多种启动功能，是一种减少电动机启动冲击电流、改善电动机启动性能的理想装置。一般情况下，根据电动机的负载情况（重载或轻载）、电机启动的频繁程度来选择软启动器，根据实际启动状况来选择、优化启动参数。在此次电机控制中，考虑到电机的功率为110KW，负荷有点重，同时还要实现节约，由一台软启动器控制四台电机正常工作，选取软启动器时需要更高的要求及功能。在查询各软启动器型号及功能手册后，结合所需的功配参数

7、，选取了施奈德公司生产的型号为：ATS48系列软启动器，该系列软启动器能够实现该设计所需的要求，能够保障正常运行。ATS48系列软启动器（软启动及软停止功能）其主要说明如下：控制端子的出厂配置如下图10说明：连接RUN（运行）和STOP（停止）命令，如有必要还要接其他输入输出/端子STOP为1（通）且RUN为1通：启动命令STOP为0（段）且RUN为1OR0：停止命令10CL1，CL2为电源输入端子，此外三相电源线RST线分别从1/L13/L25L3接入输出线UVW线分别从2/T14/T26/T3输出10软启动器各端子接线如

8、上所示2、接触器接触器的选型主要需要确定种类，负载类型，主回路参数，控制回路参数辅助触头，以及电气寿命，机械寿命及工作制等多种情况综合考虑。因为电机功率为15KW，电压为380V，所以电流为39.5A。所以选择施耐德D2系列国产，LC2D5011Q5N。型号说明：LC1-D0910M5CL