PLC控製三相異步電動機正反轉設計

2021年4月摘要針對電動機正反轉傳(chuan) 統控製存在的弊端,通過PLC中的定時器及互鎖,聯鎖等保護手段對電動機的正反轉加以控製,從(cong) 而避免操作不當或誤操作而引起事故.這裏主要討論改進後的繼電器接觸控製電氣原理圖,對應的I/O配置接線圖,PLC梯形圖,部分程序。(一)、PLC的概述1.1PLC的基本結構可編程控製器的工作原理:

可編程序控製器是一種數字運算操作的電子係統，專(zhuan) 為(wei) 在工業(ye) 環境下應用而設計的，它采用可編程程序的存儲(chu) 器，用來在其內(nei) 部存儲(chu) 執行邏輯運算，順序控製，定時，計數，和算術運算等操作命令，並通過數字式，模擬式的輸入和輸出，控製各種類型的機械或生產(chan) 過程，可編程序控製器及其有關(guan) 的外部設備，都應按易於(yu) 與(yu) 工業(ye) 控製係統聯成一個(ge) 整體(ti) ，易於(yu) 擴充其功能的原則而設計的。

PLC 控製是能完成是建立在其硬件的支持下，通過執行邏輯時序控製的用戶程序來實現的，是和計算機的工作原理一致的。PLC並不是單純像普通計算機那樣工作，而是發展了一種叫做巡回掃描的工作機製。

PLC的循環掃描，即是對整個(ge) 程序循環行列掃描的工作方式，也就是說用戶程序的執行不是從(cong) 頭到尾隻執行一次，而是根據指令控製執行一次以後，又返回去執行第二次2、I/O模塊

I/O模塊是係統的眼、耳、手、腳，是聯係外部現場和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用來接收和采集輸入信號。輸入信號有兩(liang) 類、一類是從(cong) 按鈕、選擇開關(guan) 、數字開關(guan) 、限位開關(guan) 、接收開關(guan) 、關(guan) 電開關(guan) 、壓力繼電器等來的開關(guan) 量輸入信號、另一類是由電位器、熱電偶、測速發電機、各種變送器提供的連續變化的模擬量輸入信號。1、CPU模塊

CPU模塊又叫中央處理單元或控製器。它主要由微機處理器、CPU，和存儲(chu) 器組成。CPU的作用類似於(yu) 人類的大腦和心髒。它采用掃描方式工作，每一次掃描要完成以下工作。

(1) 輸入處理、將現場的開關(guan) 量輸入信號和數據分別讀入輸入映像寄存器和數據寄存器。

(2)程序執行。逐條讀入和解釋用戶程序、產(chan) 生相應的控製信號去控製有關(guan) 的電路，完成數據的存取、傳(chuan) 送和處理工作。並根據運算結果更新各有關(guan) 寄存器的內(nei) 容。

(3)輸出處理，將輸出映像寄存器的內(nei) 容送給輸出模塊，去控製外部負載。 1、PLC的特點(1)編程簡單，使用方便

(2)控製靈活，程序可變，具有很好的柔性(3)功能強，擴充方便，性能價(jia) 格比高

(4)控製係統設計，及施工的工作量少，維修方麵(5)可靠性高，抗幹擾能力強

2、PLC應用

(1)運動控製

(2)邏輯控製

(3)過程控製

(4)數據處理

(5)構建網絡控製

1.設計三菱plc控製電動機正反轉梯形圖

利用兩(liang) 個(ge) 或多個(ge) 常閉觸點來保證線圈不會(hui) 同時通電的功能成為(wei) “互鎖”。三相異步電動機的正反轉控製電路即為(wei) 典型的互鎖電

路，如圖所示。其中KMI和KM2分別是控製正轉運行和反轉運行的交流接觸器。

2.設計三相異步電動機的正反轉控製電路

如圖所示為(wei) 采用plc控製三相異步電動機正反轉的外部I/O接線圖和梯形圖。實現正反轉控製功能的梯形圖是由兩(liang) 個(ge) 起保停的梯形圖再加上兩(liang) 者之間的互鎖觸點構成。

• 3.設計PLC控製電動機正反轉的I/O表

應該注意的是雖然在梯形圖中已經有了軟繼電器的互鎖觸點(X1與(yu) X0、Y1與(yu) Y0)但在1/0接線圖的輸出電路中還必須使用 KM1、KM2的常閉觸點進行硬件互鎖。因為(wei) PLC軟繼電器互鎖隻相差一個(ge) 掃描周期，而外部硬件接觸器觸點的斷開時間往往大於(yu) 一個(ge) 掃描周期，來不及響應，日觸點的斷開時間一般較閉合時間長。

3.1三相異步電機的正反轉PLC控製

在生產(chan) 過程中往往要求電動機能夠實現正反兩(liang) 個(ge) 方向的轉動,如起重機吊鉤的上升與(yu) 下降，機床工作台的前進與(yu) 後退等等。由電動機原理可知，隻要把電動機的三相電源進線中的任意兩(liang) 相對調，就可改變電動機的轉向。因此正反轉控製電路實質上是兩(liang) 個(ge) 方向相反的單相運行電路，為(wei) 了避免誤動作引起電源相間短路，必須在這兩(liang) 個(ge) 相反方向的單向運行電路中加設必要的互鎖。按照電動機可逆運行操作順序的不同，就有了“正-停-反”和“正-反-停”兩(liang) 種控製電路在正反兩(liang) 個(ge) 接觸器中互串一個(ge) 對方的動新觸點，這對動斷觸點稱為(wei) 互鎖觸點或連鎖觸點。 這樣當按下正轉啟動按鈕SB2時，正轉接觸器KM1線圈通電，主觸點閉連鎖觸點。這樣當按下正轉啟動按鈕SB2時，正轉接觸器KM1線圈通電，主觸點閉合，電動機正轉，與(yu) 此同時由於(yu) KM1的動斷輔助觸點斷開而切斷了反轉接觸器KM2的線圈電路。因此，即使按反轉啟動按鈕 SB3，也不會(hui) 使反轉接觸器的線圈通電工作。同理，在反轉接觸器KM2動作後，也保證了正轉接觸器KM1的線圈電路不能再工作。 PLC控製的工作過程的分析:按下SB2，輸入繼電器X001常開觸點閉合，輸出繼電器Y000線圈得電，其常開觸點閉合，驅動接觸器KM1線圈得電。

KM1主觸點閉合，電動機M正向啟動運轉，同時輸出繼電器Y000常開觸點閉合實現自鎖，電動機M連續正向運轉。指令語句表控製程序:語句號 指令 元素

按下SB1，輸入繼電器X000動斷觸點斷開，輸出繼電器Y000均複位，外接接觸器KM1隨之複位，電動機停止運轉。 按下SB3，繼電器輸入X002常開觸點閉合，輸出繼電器Y001線圈得電，其常開觸點閉合實現輸出驅動和自鎖功能，KM1主觸點閉合，電動機M方向起動運轉。

為(wei) 了避免短路事故的發生所以我們(men) 利用接觸器連鎖保護的接觸器電路。三相異步電動機的正反轉控製線路作為(wei) 一個(ge) 基本控製環節，在電氣控製線路中應用的非常廣泛。接觸器互鎖的三相異步電動機正反轉的控製線路更是取代了傳(chuan) 統的繼電器控製線路，使電動機的控製有了進一步的提高。

接觸器互鎖的三相異步電動機正反轉控製線路如圖。線路中采用了兩(liang) 個(ge) 接觸器，即正轉用的接觸器KM1和反轉用的接觸器KM2，它們(men) 分別由控製按鈕SB2、SB3控製。這兩(liang) 個(ge) 接觸器的主觸頭所接通的電源相序不同，KM1按L1-L2-L3相序接線， KM2則對調了兩(liang) 相的相序。控製電路有兩(liang) 條，一條由按鈕SB2和KM1線圈等組成正轉控製電路;另一條由按鈕SB3和KM2線圈等組成的反轉控製電路。

3.3 三相異步電動機使用PLC控製優(you) 點

本文設計就對三相異步電動機的正反轉控製，順序起動等係統進行了設計，還有其它的像製動和調速控製在這裏我就沒有設計，其實主電路都是一樣的，就控製電路有一點小差異，使用PLC控製三相異步電動機有很多好處的:不易老化，設備簡單，結構合理，便於(yu) 控製價(jia) 格便宜等。

plc的通用性可靠性檢修快速性安全性是非常強大的，所以用其控製是非常方便的，值得一提的是他的價(jia) 格可能會(hui) 高一些，但是絕對是物超所值。

1.3三相異步電動機的製動

三相異步電動機脫離電源之後，由於(yu) 慣性，電動機要經過一定的時間後才會(hui) 慢慢停下來但有些生產(chan) 機械要求能迅速而準確地停車，那麽(me) 就要求對電動機進行製動控製。電動機的製動方法可以分為(wei) 兩(liang) 大類:機械製動和電氣製動。機械製動一般利用電磁抱閘的方法來實現;電氣製動一般有能耗製動、反接製動和回饋發電製動三種方法。