电机星—角启动的继电器控制系统改造成基于PLC的控制系统
电动机星三角降压启动的PLC控制课件
2023
PART 05
问题与展望
REPORTING
目前存在的问题与解决方案
控制精度问题
目前电动机星三角降压启动的PLC控制精度不够高，可能导致电动机运行不稳定。解决方案：采用高精度传感器和优 化算法，提高控制精度。
响应速度问题
在某些情况下，PLC对电动机的控制响应速度不够快，影响电动机的运行性能。解决方案：采用高速PLC和优化控制 算法，提高响应速度。
总结词
安全性能要求高的场所应用
VS
详细描述
在电梯系统中，电动机的启动和停止需要 非常高的安全性能。通过PLC控制的星三 角降压启动方式，可以确保电梯在启动过 程中平稳、无冲击，同时也能够保证电梯 在紧急情况下的快速响应和安全停靠。
案例三
总结词
节能环保的应用
详细描述
在某空调系统中，电动机的启动和停止需要 考虑到节能和环保的要求。通过PLC控制的 星三角降压启动方式，可以有效地降低电动 机的启动电流，减少对电网的冲击，同时也 能够减少能源的浪费，符合节能环保的要求 。
随着电动机转速的升高，当达到一定转速时，通过控制系统断开星形接法的接触器 ，同时闭合三角形接法的接触器，使电动机正常运行。
在整个启动过程中，通过控制电路实现对电动机的自动控制，确保电动机的安全、 稳定运行。
星三角降压启动的优缺点
优点
星三角降压启动能够有效地降低电动机的启动电流和启动转矩，减小对电网的冲击，同时能够减小机械设备的振 动和磨损，延长设备的使用寿命。
2023
REPORTING
电动机星三角降压启 动的plc控制课件
2023
目录
• 电动机星三角降压启动原理 • PLC控制系统的基本知识 • 电动机星三角降压启动的PLC控制方案 • 实际应用案例分析 • 问题与展望
基于PLC控制的星--三角启动存在的问题及解决办法
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《自动化技术与应用》 !""# 年第 !! 卷第 ! 期
经验交流
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现代电气控制技术3 将继电-接触器控制系统改造为PLC控制系统
（二）PLC的发展
2.在经济指标与产品类型方面的发展
(1)
• 研制大型PLC
(2)
• 大力发展简易、经济的小型、微型PLC， 以适应单机及小型自动控制的需要
(3)
• 致力于提高功能价格比，以提高竞争力
项目八 电动机正反转的PLC控制
知识1 PLC概述
（一）PLC的特点
1.可靠性高、抗干扰能力强 2.编程简单、易于掌握 3.设计、安装容易，维护工作量少 4.功能强、通用性好 5.开发周期短，成功率高
一般的CIMS系统可划分为六级子系统： 第一级为现场级，包括各种设备，如传感器和各种电力、电子、液 压和气动执行机构生产工艺参数的检测。 第二级为设备控制级，它接收各种参数的检测信号，按照要求的控 制规律实现各种操作控制。
第三级为过程控制级，完成各种数学模型的建立，过程数据的采集
处理。 以上三级属于生产控制级，也称为EIC综合控制系统。
项目八 电动机正反转的PLC控制
知识1 PLC概述
（二）PLC的发展
1.PLC在功能和技术指标方面的发展
（1）向高速、大容量方向发展 （2）加强连网和通信能力 （3）致力于开发新型智能I/O功能模块 （4）增强外部故障的检测与处理能力 （5）编程语言的多样化
项目八 电动机正反转的PLC控制
知识1 PLC概述
项目八 电动机正反转的PLC控制
知识2 PLC元件及基本指令 系统
（一）PLC的X、Y元件
1.输入继电器（X元件）
• FX系列PLC的输入继电器用X表示，下标 的尾数只有0～7。
2.输出继电器（Y元件）
• FX系列可编程控制器的输出继电器是可 编程控制器向外部负载发送信号的窗口。
项目八 电动机正反转的PLC控制
浅谈传统继电器控制系统改装为PLC控制系统的方法
浅谈传统继电器控制系统改装为PLC控制系统的方法[摘要] 分析了PLC控制系统的优点，给出继电器控制系统改装为PLC 控制系统的一般过程。
这些过程对企业把传统的继电器控制系统改装为PLC 控制系统有普遍意义与参考价值。
[关键词] 继电器控制系统PLC控制系统改造一、引言PLC全名是可编程控制器,是目前在自动化领域中应用得比较多的设备,它内部采用固态继电器,实现了无触点控制,提高系统的稳定性,可以通过弱电控制强电,并且可以通过编程器方便地修改程序,改变用途,大大地降低了工程量,具有以下优点1、反应速度快，噪音低，能耗小体积小；2、功能强大，编程方便，可以随时修改程序；3、控制精度高，可进行复杂的程序控制；4、能够对控制过程进行自动检测；5、系统稳定，安全可靠。
而传统的继电器广泛应用于强电领域,在实际应用中,由于电弧,机械等原因,其可靠性要差很多,并且维护复杂,维修成本高.。
有的企业由于当初的定位及其他原因，在建厂初期采用了继电器控制，在使用了一段时间后，意识到了可靠性的重要性，要求把继电器控制改装为PLC控制，就着这个问题，下面本文将来谈谈改造的简单过程。
二、传统的继电器控制系统改装为PLC 控制系统的过程下面，以自动循环控制线路的改造为例，谈谈整个改造的过程。
（一）被改造设备的概况被改造设备为自动循环控制线路。
在有些生产机械中，要求工作台在一定距离内能自动循环移动，以便对工件进行连续加工。
如图所示是工作台自动循环控制电路。
工作原理如下：按下SB1，接触器KM1线圈获电动作，电动机起动正转，通过机械传动装置拖动工作台向左运动；当工作台上的挡铁碰撞行程开关SQ1 (固定在左边床身上)时，其常闭触点SQ1-1断开，接触器KM1线圈断电释放．电动机断电；与此同时SQ1的常开触点SQ1-2闭合，接触器KM2线圈获电动作并自锁，电动机反转．拖动工作台向右运动，这时行程开关SQ1复原。
当工作台向右运动行至一定位置时，挡铁碰撞行程开关SQ2(固定在右边床身上)，使常闭触点SQ2-1断开．接触器KM2线圈断电释放，电动机断电，同时SQ2-2闭合，接通KM1线圈电路，电动机又开始正转。
继电器控制电路的PLC改造应用[Word文档]
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继电器控制电路的PLC改造应用[Word文档] 继电器控制电路的PLC改造应用关键字:继电,继电器,电器,电器控,控制,控制电路,电路,plc,改造,应用继电器控制电路的PLC改造应用本文为Word文档，感谢你的关注,摘要:随着电气自动控制技术的广泛应用，以可编程序控制器作为电脑程式控制核心与继电接触器控制电路相结合的自动控制电器，因其强大的功能成为现代工业控制的技术支柱。
教学中，就如何提高学生的学习兴趣、引导学生学好可编程序控制技术，是电气专业教师应该直面的问题。
本文通过对带直流能耗制动的继电控制线路改用PLC来实现控制，阐述了PLC控制系统程序设计的步骤和常用的编程方法，说明用PLC实现电力拖动线路控制，同一个控制要求会有多种解决思路及方案。
关键词:继电器;控制;PLC;程序TM571.61可编程序控制器(Programmadie Logic Controller)简称PLC，是在继电控制基础上发展起来的以微处理器为核心的通用自动控制装置，它所展示的灵活的线路设计方法和强大的功能使其在工业控制系统中的应用越来越广泛。
如何利用PLC改造继电控制电路，并较好地解决设计、安装与调试问题;以延时带直流能耗制动的Y―?启动控制电路为例说明改造步骤，如图1所示:分析原控制系统原理1.Y―?启动运转先合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，KM1线圈得电，电动机M的定子绕组接成Y形降压启动。
同时KT线圈也得电，延时后电动机M定子绕组接成?形全压运行，KM2联锁触头分断对KM3联锁，且使KT线圈失电，KT延时触头复位。
2.能耗制动停转按下停止按钮SB1，SB1常闭触头先分断，电动机M暂失电并惯性运转，KM1，KM2联锁触头复位。
SB1常开触头后闭合，KM4线圈得电，其联锁触头分断对KM1联锁，主触头闭合接入直流电，M定子绕组接成Y形能耗制动。
当M停转后，松开停止按钮SB1，KM4、KM3线圈先后失电，各触头复位，能耗制动结束。
继电器控制系统的PLC控制改造
继电器控制系统的PLC控制改造作者：王璐来源：《科技视界》2015年第16期【摘要】《继电控制系统的运行与维护》与《PLC控制系统的运行与维护》是高职院校电气自动化专业的2门核心专业课。
传统的教学采用分门教学、各成体系的教学方式，但由于继电器控制电路图与PLC的外部硬件接线图有很多相似之处，为了能够将专业知识贯通，提出了将2门课程融合的教学构想，期望达到教学质量的最优化。
【关键词】继电控制；PLC控制；融合【Abstract】 Operation and maintenance for relay control system and PLC are the two basic courses in electric automation major. The traditional teaching is teaching one by one， because of the external wiring diagram of the hardware relay control circuit with PLC has a lot of similarities.In order to be able to be professional knowledge through the proposed fusion， two course teaching conception， achieve optimal teaching quality expectations【Key words】Relay control； PLC control； Fuse0 引言《继电控制系统的运行与维护》与《PLC控制系统的运行与维护》是高职院校电气自动化专业学生的专业必修课，后者为前者的后续课程。
继电器控制系统的控制线路复杂，安装工作量大，改变控制功能和维修困难[1]。
PLC是目前在自动化领域中应用较多的反应速度快、控制精度高、可进行复杂程序控制、安全可靠的设备[2]。
用PLC改造继电器控制系统
用PLC改造继电器控制系统PLC使用与继电器电路图极为相似的梯形图语言。
如果用PLC改造继电器控制系统，根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。
这是因为原有的继电器控制系统经过长时间的使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，而继电器电路图又与梯形图有很多相似之处，因此可以将继电器电路图“翻译”成梯形图，即用PLC的外部硬件接线图和梯形图有很多想似之处，继电器系统的功能。
这种设计方法一般不需要改动控制面板，保持了系统原有的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯。
一、基本方法继电器电路图是一个纯粹的硬件电路图。
将它改为PLC控制时，需要用PLC的外部接线图和梯形图来等效继电器电路图。
可以将PLC想象成是一个控制箱，其外部接线图描述了这个控制箱的外部接线，梯形图是这个控制箱的内部“线路图”，梯形图中的输入位和输出位是这个控制箱与外部世界联系的“接口继电器”，这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析PLC控制系统。
在分析梯形图时可以将输入位的触点想象成对应的外部输入器件的触点，将输出位的线圈想象成对应的外部负载的线圈。
外部负载的线圈除了受梯形图的控制外，还右能受外部触点的控制。
将继电器电路图转换成为功能相同的PLC的外部接线图和梯形图的步骤如下：1、了解和熟悉被控设备的工作原理、工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。
2、确定PLC的输入信号和输出负载继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构如果用PLC的输出位来控制，它们的线圈在PLC的输出端。
按钮、操作开关和行程开关、接近开关等提供PLC的数字量输入信号继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的存储器位和定时器来完成，它们与PLC 的输入位、输出位无关。
3、选择PLC的型号根据系统所需要的功能和规模选择CPU模块，电源模块和数字量输入和输出模块，对硬件进行组态，确定输入、输出模块在机架中的安装位置和它们的起始地址。
3、PLC改造电机星角启动控制电路
项目三、PLC改造电机星/角启动控制电路
项目3.1：用PLC改造电机手动星/角启动控制电路 5、PLC控制程序设计
根据控制部分电路图编梯形图程序
原电路以电源端为圆心转90度 再以电源引入线不对称轴画轴对称图 形 图形符号代换，并忽略右母线
项目三、PLC改造电机星/角启动控制电路
项目3.1：用PLC改造电机手动星/角启动控制电路 5、PLC控制程序设计
PLC编程及应用技术
西门子S7—200系列
前课内容
用PLC改造电机的继电器控制电路的方法 1、I/O分配：根据原控制线路图或控制要求，确定PLC输入点
接入的元件，输出点控制的元件有哪些，并分配 好连接点。（如有可能，画出PLC外部线路图）
2、根据I/O分配，进行外部线路连接。
3、PLC控制程序设计 A、电路图翻译方法：根据原控制电路图中的元件对点翻译 成PLC编程元件并进行优化来编制程 序。 B、直接编程：理解原控制要求（输入元件与输出元件关系） 的基础上直接编写程序，以满足要求。
项目三、PLC改造电机星/角启动控制电路
项目3.1：用PLC改造电机手动星/角启动控制电路
5、PLC控制程序设计（二） 另：分析电路的动作过程如下：
未启动时，按SB1，Y型启动；
Y型启动时，按SB1，无其它动作， 仍为Y型启动； Δ型运行时，按SB1，无其它动作， 仍为Δ型启动；
用plc技术改进电动机的星三角降压控制线路
用plc技术改进电动机的星三角降压控制线路摘要：本文通过对星三角降压起动电气控制系统分析，针对传统的继电器-接触器控制的降压起动方法存在的不足，深入探究他们的优点和缺点，加深我们对星三角降压起动控制系统的认识和理解。
并给出其PLC控制系统的接线图和梯形图程序设计。
解决因传统星三角降压起动电气控制带来的主电路电弧短路，防止电动机三角形全压起动，电动机长期接星形低压运行，星三角降压起动成本高，现场布线难度大等问题。
与传统继电器在电动机方面控制相比具有显著的优势，该设计具有可编程性，线路简单，可靠性高等特点，为此在工业自动控制系统中电动机的星一三角形降压起动亦都采用plc技术进行控制。
关键词：PLC技术Y-△降压起动直接起动一、直接起动和降压起动优缺点1. 直接起动是最常用的起动方式，也称为全压起动。
它是将电动机的定子绕组直接接入电源，在额定电压下起动，具有起动转矩大、起动时间短的特点，也是最简单、最经济和最可靠的起动方式。
三相鼠笼式异步电动机全压直接起动时，起动电流是正常工作电流的4-7倍。
易使电机发热并对电网造成冲击。
2.电机能否直接起动的规定是：①电源容量在180KV A以上，电动机容量在7KW以下的三相导步电动机可直接起动. ②判断一台电动机能否直接启动，还有一经验公式：Ist/In≤3/4+S/4P Ist--电机全压启动电流；In---电机额定电流；S--电源变压器容量；P--电机功率不满足直接启动的条件的，均须采用降压启动。
3.降压起动①电动机的星三角降压起动的原理对电动机的三相绕组在起动时和正常运转时施加的不同的电压，来降低电动机起动时的冲击电流。
在起动时对电动机绕组施加的是星形接法的电源，就是将电源的三根火线分别与电动机三个绕组的一个端点相连，将电动机三个绕组的另一个端点同时与电源的零线相连，在这种接法下，电动机每个绕组所承接的电压就是220V。
由于施加的电压较低，所以起动时的电流会比较小点，减少了对电网的冲击，电动机也比较容易起动。
继电器控制系统改用PLC控制的设计方法
触点闭合， 电动机M 正转， 拖动小车右行， 当右 行碰到行程开关SQZ时， 则SQZ的动断触点断 开， 动合触点闭合， 使线圈 K M I 断电， 线圈
浦 』 匕 八 L
2 慎思与硬件有关的设计
这一步是进行 P L C 设计的实质性 内 容， 必须认真做好以下几个方面 ( 1 确定继电器控制系统的输人元件( 如 ) 按钮、指令开关 、限位开关、传感器等) 和 输出元件( 如继电器、接触器等) 。 ( 2 ) 根据对输入、输出点的需求量和控 制过程的难易程度确定PLC 的型号和硬件配 置。如确定 CP U 模块的型号， 扩展模块的型
继电器控制系统虽然己有上百年的应
用历史 ， 然而在工业实际应用中己经暴露 出诸多问题 。譬如 ， 在继 电器控制系统 中 常常要用大量的中间继 电器和时间继 电 器， 因触点接触不 良造成的故障频繁发生 ， 而且故障的查找和排除也是 很困难的 ， 有 时需要花费大量时 间，严重地影响生产。 因而需要一种新的控制装置来取代老式的 继 电器控制系统 ， 电气控制 系统 的工作 使 更加可靠、更容易维修。可编程序控制器 (Programmable Logic Controller ， 简称PLC) 正是顺应这一要求出现的。P L C 用软件代 替大量的中间继 电器和时间继 电器，仅剩 下与输人和输出有关的少量硬件 ， 接线可 减少到继电器控制系统的1/ 10 至1/ 0， 0 l 因触 点接触不良造成的故障也大为减少。由此看 出PLC 控制系统的优势可见一斑。那么如何 把继电器控制系统改为PLC 控制的方法是非 常值得研究的。本文将以小车 自动往返运动 的继电器控制系统改用 PLC 控制为例进行分 析、 探讨。 要进行成功改制就必须做好以下几
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电机星—角启动的继电器控制系统改造成基于PLC的控制系统
作者：田若秋
来源：《中国科技纵横》2013年第08期
【摘要】传统的继电器广泛应用于工业领域，在实际应用中，机械寿命短，容易受到干扰而引起误操作，并且维护复杂、维修成本高。
而PLC具有很强的抗干扰能力，在恶劣的工作环境下也能够稳定的工作，其可以通过各种方式直观地反映控制系统的运行状态，方便对系统的检测和维修。
把传统的继电器控制系统改装为PLC 控制系统有普遍意义与参考价值。
本文给出了电机星—角启动的继电器控制系统改造成基于PLC控制系统的设计方法。
【关键词】可编程控制器星—角启动控制系统改造
继电器控制系统是用弱电信号控制强电系统的控制方法，明显的缺点是机械寿命短，容易受到干扰而引起误操作，在复杂的继电器控制系统中，故障的查找和排除困难，耗时长。
在工艺要求发生变化的情况下，改造工期长、费用高。
而PLC克服了继电器控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点，并将控制器和被控对象方便地连接起来。
因此把传统的继电器控制系统改装为PLC控制系统有普遍意义与参考价值。
下面将介绍电机星—角启动的继电器控制系统改造成基于PLC控制系统的设计方法。
1 电机星—角启动的继电器控制系统
大功率的电动机一般都需要避免起动时电流过大，所以一般都采取降压或变频起动。
降压起动有星—角启动，串电阻降压启动，自耦变压器降压启动，频敏变阻器启动等。
星—角启动主要是为了减小启动电流，以减小启动对电网的冲击，保证设备的安全性。
大致原理是先将电机接成星型启动通过延时继电器延时后再转到三角型运转。
三相异步电动机星—角启动继电器控制系统原理图如下图1-1所示。
图中左边部分为主电路图，右边部分为控制电路图。
2 改造成三相异步电动机星—角启动的PLC控制系统
控制系统设计选用西门子S7-200系列CPU226型PLC，在进行控制系统的设计时，主要按照下面几步进行：
（1）主电路不变，和继电器控制系统的主电路相同。
（2）PLC控制电路部分。
选用西门子S7-200系列CPU226型PLC，在进行控制系统的设计时，主要按照表1-1进行：
3 结语
PLC的可靠性高，抗干扰能力强。
对PLC的外电路来说，电气接线及开关接口非常之少，内部电路采用严格的生产工艺制造，采取了抗干扰技术，具有很高的可靠性。
梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造：PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。
更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。
本文对把传统的继电器控制系统改装为PLC 控制系统有普遍意义与参考价值。
参考文献：
[1]田淑珍.可编程控制器原理及应用[M].北京：机械工业出版社，2005.
[2]廖常初.S7-200PLC基础教程[M].北京：机械工业出版社，2009.
[3]王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京：北京航空航天大学出版社，2003.
[4]SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册.2000.。