电气控制与PLC应用技术项目化教程第6章

两台电动机顺序启动、逆序停止控制电路原理图如图64所示。
图6-4 两台电动机顺序启动、逆序停止控制电路原理图
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试
1．电路分析 1) 启动 (1) 按控制按钮SB2或SB4可以分别使接触器KM1或 KM2线圈得电吸合，主触点闭合，M1或M2通电，电机运行 工作。 (2) 接触器KM1、KM2的辅助动合触点同时闭合，电路 自锁。
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三、任务实施 使用PLC实现电动机正反转控制电路。 (一) I/O分配 I/O分配情况如表6-2所示。
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试 (二) PLC硬件接线 电动机正反转控制电路的PLC硬件接线图如图6-6所示。
图6-6 电动机正反转控制电路的PLC硬件接线图
学习目标 (1) 掌握电动机启停控制电路的工作原理； (2) 能正确安装、调试电动机启停控制线路； (3) 能够完成电机控制装置的设计、装配及调试任务。
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试
一、任务导入 机床电气设备在正常工作时，电动机一般处于连续运行
状态，但在试车或对刀时则需要电动机能实现点动运行。所 谓点动，就是指按下按钮时电动机运行；松开按钮电动机停 转。
二、相关知识 由于三相交流异步电动机直接启动时电流达到额定值的
4～7倍，电动机功率越大，电网电压波动率也越大，对电动 机及机械设备的危害也越大，因此对容量较大的电动机采用 降压启动来限制启动电流，Y-△降压启动是常见的启动方 法，基本控制线路如图6-9所示，它是根据启动过程中的时 间变化而利用时间继电器控制Y-△切换的。
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(三) 保护环节 要确保生产安全必须在电动机的主电路和控制电路中设 置保护装置。一般化中小型电动机常用的保护装置有： 1) 短路保护 由熔断器来实现短路保护。它应能确保在电路发生短路 故障时，可靠切断电源，使被保护设备免受短路电流的影响。 如图6-1中FU1和FU2。
单向启动反接制动控制电气原理图如图6-8所示。线路 中采用了两个接触器，即正转用的接触器KM1和制动用的 接触器KM2，SB1为停止按钮，SB2为启动按钮。KS为速度 继电器，其转轴与电动机同轴连接。
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图6-8 单向启动反接制动控制电气原理图
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三、任务实施 使用PLC实现电动机点动与连续控制。 (一) I/O分配 I/O分配情况如表6-1所示。
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试 (二) PLC硬件接线 电动机点动与连续控制的PLC硬件接线图如图6-2所示。
图6-2 电动机点动与连续控制的PLC硬件接线图
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试 (三) 设计梯形图程序 电动机点动和连续控制梯形图程序如图6-3所示。
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2．保护方法 (1) 电动机的过载保护由热继电器FR1和FR2分别完成。 (2) FR2保护电动机M2，但FR1动作保护后，M2电动机 也必须停止工作。 使用PLC实现两台电动机顺序启动、逆序停止控制电路。
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习题与思考题
任务二 电动机正反转控制电路的分析与调试
(1) 掌握电动机正反转控制电路工作原理； (2) 能正确安装、调试电动机正反转控制电路控制线路； (3) 能够完成电动机正反转控制电路电控板的设计、装 配及调试任务。
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一、任务导入 很多生产机械都要有正反两个方向的运动，如起重机的
使用PLC实现三台电动机顺序启动、逆序停止控制电路。 控制要求：有三台三相异步电动机M1、M2、M3，启动时 要求M1先启动后M2才能启动，M2先启动后M3才能启动， 停止时要求M3先停止后M2才能够停止，M2先停止后M1才 能够停止。使用PLC实现上述控制，并加上相应保护措施。
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升降、机床工作台的进退、主轴的正反转等，这可由电动机 的正反转来控制。电动机正反转是利用电源的换相原理来实 现的。常见的正反转控制线路有转换开关正反转控制电路， 接触器联锁正反转控制电路，按钮联锁正反转控制电路及接 触器按钮双重联锁的正反转控制电路。
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二、相关知识 接触器按钮双重联锁正反转控制电路分析。 (一) 电路的组成 接触器按钮双重联锁正反转控制电气原理图如图6-5所
(二) 工作原理 当需要电动机正转时，合上电源开关QS。按下正转启动按钮 SB2，按钮SB2串联在接触器KM2线圈回路中的常闭触点立即断 开。电源通过经FU2、FR1的常闭触点、SB1的常闭触点、SB2的 常开触点、SB3的常闭触点、接触器KM2的常闭触点使接触器 KM1线圈得电，其主触点闭合，使电动机正向运行，并通过接触 器KM1的辅助常开触点自锁运行。 反转启动过程与上述过程相似，只是接触器KM2动作后，调 换了电源的U相和W相(即改变电源相序)，达到反向的目的。 当需要停车时，按下SB2，可使接触器KM1或KM2线圈断电， 其常开触点复位，电动机停转。
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试 (三) 设计梯形图程序 电动机正反转控制电路梯形图程序如图6-7所示。
图6-7 电动机正反转控制电路梯形图程序
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(四) 系统调试 (1) 完成电动机正反转控制电路接线并检查、确认接线 正确与否； (2) 输入并运行程序，监控程序运行状态，分析程序运 行结果。
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四、拓展知识：单向启动反接制动控制电路 1．电路的组成
反接制动的关键在于电动机电源相序的改变，且当电动 机转速接近零时，能自动将电源切除。为此采用速度继电器 来检测电动机的速度变化。在120～3000 r/min范围内速度继 电器触点动作，当转速低于100 r/min时，其触点恢复原位。
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(三) 互锁原理 接触器KM1和KM2的主触点决不允许同时闭合，否则 会造成两相电源短路事故。为了保证一个接触器得电动作而 另一个接触器不能得电动作，以避免电源相间短路，在正转 控制电路中串接了反转接触器KM2的辅助常闭触点及SB3的 常闭触点，而在反转控制电路中串接了正转接触器KM1的 辅助常闭触点及SB2的常闭触点。当电动机正向运行或启动 时，KM1辅助常闭触点及SB2的常闭触点切断了反转的控制 电路，保证在KM1主触点闭合时，KM2主触点不能闭合。 同样，当电动机反向运行或启动时，KM2辅助常闭触点及 SB3的常闭触点切断了正转的控制电路，保证在KM2主触点 闭合时，KM1主触点不能闭合。
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任务三 电动机Y-△降压启动电路的分析与调试
(1) 掌握Y-△降压启动原理及顺序控制电路的工作原理； (2) 能正确安装、调试Y-△降压启动及顺序控制线路； (3) 能够完成电机控制装置的设计、装配及调试任务。
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一、任务导入 PLC控制三相异步电动机的Y-△降压启动，控制要求如
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习题与思考题
使用PLC实现带延时的电动机正反转控制电路。 控制要求：按启动按钮SB1，电动机正转，延时10 s后，电 动机反转；按启动按钮SB2，电动机反转，延时10 s后，电 动机正转；电动机正转期间，反转启动按钮无效，电动机反 转期间，正转启动按钮无效；按停止按钮SB3，电动机停止 运转。
图6-3 电动机点动与连续控制梯形图程序
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(四) 系统调试 (1) 完成电动机点动与连续控制接线并检查、确认接线 正确与否； (2) 输入并运行程序，监控程序运行状态，分析程序运 行结果。
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试 四、拓展知识：两台电动机的启停控制
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二、相关知识 电动机的点动与连续运行控制电路分析。 (一) 电路的组成 电动机的点动与连续控制电气原理图如图6-1所示。由
FR、KM、FU1、QS组成主电路，由FU2、SB1、SB2、SB3、 KM组成控制电路。其中SB1为停止按钮，SB2为连续控制 的启动按钮，SB3复合按钮为点动控制按钮。
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试
2) 停止 (1) 按控制按钮SB3，接触器KM2线圈失电，电动机M2 停止运行。 (2) 若先停电动机M1，按下按钮SB1，由于KM2没有释 放，KM2动合辅助触点与SB1的动合触点并联在一起并呈闭 合状态，所以按钮SB1不起作用。只有接触器KM2释放之后， KM2的动合辅助触点断开，按钮SB1才起作用。
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试
项目六 典型控制环节的PLC程序 分析与调试
任务一 电动机启停控制电路分析与调试 任务二 电动机正反转控制电路的分析与调试 任务三 电动机Y-△降压启动电路的分析与调试 任务四 传送带顺序控制电路的分析与调试
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任务一 电动机启停控制电路分析与调试
下： (1) 当按下启动按钮SB1，电动机M运转，电动机Y型启
动，即KM1和KMY吸合，5 s后KMY断开，KM△吸合，电动 机△型运行，启动完成。
(2) 当按下停止按钮SB2，电动机M停转。 (3) 热继电器作过载保护，如果电动机超负荷运行，FR 触点动作，电动机立即停止。
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图6-9 Y-△降压启动控制线路
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试
继电器控制电路工作原理： (1) Y接法启动。
项目六 典型控制环节的PLC程序分析与调试 (2) KT设定时间到，SB2使电动机按△接法全压运行。