一、国内外对本课题研究动态,选题的依据和意义:
(一)国内外对本课体研究动态
近年来，随着电力电子技术和计算机控制技术的飞速发展，国内十分重视笼型电动机的研究和开发。星形/三角形（Ｙ/△）起动是最常见也是最常用的一种降压起动电路。所谓Y-△起动，是指起动时电动机绕组接成星形，起动结束进入运行状态后，电动机绕组接成三角形。在起动时。电机定子绕组由于是星形接法，所以每相绕组所受的电压降低到运行电压的根号三分之一(约57.7％)，起动电流为直接起动时的1/3，起动转矩也同时减小到直接起动的1/3。现在国内由于电力供应紧张， 因此星形/三角形（Ｙ/△）起动在节能方面有突出的表现。因此笼型电动机的Y--△起动PLC控制拥有十分广阔的市场。
(二)依据和意义
由于笼型电动机简单、廉价、易维护的优点，已广泛应用于各行各业。近些年，由于国民经济的飞速发展，用电量的快速增长，对电网的稳定性提出了越来越高的要求。保守估计，笼型电动机的用电量占整个电网的一半以上，由此对电动机的控制特别是起动的控制提出了相应的要求。 
笼型电动机是应用最为广泛的用电设备，传统的电机起动方式其局限性，如不能有效减少起动时对电网的大电流冲击，已越来越不能适应现代生产发展的要求。传统的起动方式有星三角起动、自耦减压起动、电抗器减压起动、延边三角形减压起动等，这些起动方式都属于有极减压起动，他们的共同特点是控制电路简单，但是起动转矩不可调，起动过程中存在较大的冲击电流，使被拖动负载受到较大的机械冲击，且易受电网电压波动的影响，一旦电网电压波动，会造成起动困难，甚至使电机堵转。PLC控制起动很好地解决了电动机起动时对电网和机械设备的冲击，它还有故障过流保护、过载保护、缺相保护等功能，可广泛应用于冶金、石化、市政、制造等行业。PLC控制器与传统起动设备相比，性能更可靠，使起动更平滑，对电网冲击更小。产品具有强抗干扰、经久耐用、智能化三大特点，在国内同类产品中处于领先水平。

二、研究的基本内容,拟解决的主要问题:
研究的基本内容
先分析继电器控制系统的控制要求，将检测元件、控制元件(如按钮等)合理安排接入PLC的输入口。然后将被控器件(如接触器线圈)接入PLC的输出与继电接触器系统对应，选择PLC中功能相同的器件。按接点与器件关系设计出梯形图和编写控制程序。由于西门子PLC工作可靠，使用简单，所以用它控制笼型电动机的Y--△起动等功能。
研究难点及预期目标
难点：用PLC控制系统来实现笼型电动机的Y—△降压启动控制
预期目标：
（1）能够用按钮控制笼型电动机的Y-△降压启动和停止。
（2）具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。
（3）利用PLC基本指令中的主控指令或多重输出指令来实现上述控制。

三、研究的步骤、方法、措施及进度安排
研究的内容
根据继电器控制系统的控制要求，将检测元件、控制元件(如按钮等)合理安排接入PLC的输入口。然后将被控器件(如接触器线圈)接入PLC的输出．与继电接触器系统对应，选择PLC中功能相同的器件。按接点与器件关系设计出梯形图西门子系列PLC工作可靠，使用简单，用它控制笼型电动机，可以完成起动、星三角控制等功能. 由于PLC在设计制造时充分考虑到工业控制的现场环境问题，并采取了多层次、多种有效措施来提高工作可靠性，因此，采用PLC实现电机控制，特别是对工作环境条件较恶劣的工矿企业应该是一项明智之举本文仅就PLC在笼型电动机的Y-△降压起动中的应用作了一些研究。随着PLC技术的发展，使用PLC进行电机的运行控制已成为必然趋势。
研究的方法
首先，搜集课题相关的大量资料，通过阅读大量资料，了解本设计的工艺要求，然后针对设计的要点，综合各方面的因素，决定选用PLC加组态软件的控制系统。方案确定后，开始着手系统硬件部分的设计工作，对硬件系统主要设备和元器件的选型工作要充分考虑精确、经济等多方面因素，然后设计出一套硬件系统，此硬件系统能够准确的测试电机星三角起动。在系统硬件完成的基础上，接下来进入系统软件部分的设计。程序设计严格按照简单、安全等原则设计。上位机部分在MCGS监控组态软件中进行，设计后进行上下位机的联机统调，测试后达到系统要求，完成本次设计工作。
进度安排
①2014.11.10～2014.11.30：下达设计任务书，学生根据设计任务书的要求，利用文献检索平台获取《基于PLC的电动机Y-降压启动控制设计》各组成部分的相关资料，（包括机械结构和工作原理以及控制要求）的相关资料，进行系统方案设计及论证。包括确定I/O设备，定位传感器选型，电机选型等。探讨《基于PLC的电动机Y-降压启动控制设计》的基本组成和实现的基本技术方法。
②2014.12.1～2014.12.20：进行硬件系统规划和论证，包括电机接口及驱动方案；人机交互接口界面；传感器接口等方案论证。
③2014.12.21～2015.1.10：根据对《基于PLC的电动机Y-降压启动控制设计》各组成部分的深入研究，按照机械工程学院毕业设计开题报告的格式要求，完成并提交毕业设计开题报告。
④2015.1.11～2015.2.11：分模块对硬件系统进行详细设计，PLC编程（梯形图、指令语句表）。
⑤2015.2.12～2015.3.10对笼型电动机Y-降压启动PLC控制电气设计。并提交中期检查表。
⑥2015.3.11～2015.3.30：完成系统设计。
⑦2015.4.1～2015.4.10：归纳整理设计调试结果，整理软、硬件设计文档资料，总结单片机应用系统设计的一般方法和收获，为今后从事类似的设计提供参考依据和积累经验。同时完成毕业论文的撰写完成毕业设计初稿，并提交毕业答辩审批表。
⑧2015年4月11日-5月20日：毕业设计送审、修改、定稿；

四、主要参考文献
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