三相异步电动机的PLC控制(参考模板)

技能训练三相异步电动机的PLC控制

工程实际中的PLC控制系统总是比较复杂的，作为其中的基本环节，三相异步电动机的几种典型控制回路常见于PLC控制系统中。本模块详细讲述了几种三相异步电动机的PLC 控制电路硬件结构及实用程序，并通过三相异步电动机星形－三角形启动实训，让读者进一步掌握简单PLC控制系统的开发运用。

第一部分教学要求

一、目的要求

①学习PLC在三相异步电动机控制电路中的运用情况

②通过示例，掌握PLC控制程序编制技巧

③了解常用PLC编程软件的基本运用，培养简单PLC控制系统的开发能力

二、工具器材

第二部分教学内容

三相异步电动机各种控制电路，是工业控制系统中使用最为普遍的基本环节。本模块对三相异步电动机点动-长动、正转-反转、顺序启动等几种常见PLC控制电路进行讨论，每一种电路均给出了与之对应的继电-接触器控制电路，两种电路中的所有按钮及输出接触器均采用相同的代号，以方便读者对照理解。

一、三相异步电动机点动-长动控制回路

1.点动-长动控制电路接线图

图9-1（a）是三相异步电动机点动-长动PLC控制I/O接线图，图9-1（b）是与之对应

的继电器接触器控制电路。

（a）PLC控制I/O接线图（b）继电器接触器控制电路

图9-1 点动-长动控制电路接线图

2.梯形图及指令表程序

图9-2（a）是三相异步电动机点动-长动PLC控制梯形图程序，图9-2（b）是与之对应的指令表程序

（a）梯形图程序（b）指令表程序

图9-2 三相异步电动机点动-长动PLC控制程序

3.编程元件的地址分配

输入输出继电器地址分配，如表9-1所示。

表9-1 输入输出继电器的地址分配表

编程元件I/O端子电路器件作用

输入继电器X000SB1停止按钮X001SB2点动按钮X002SB3长动按钮

输出继电器Y000KM接触器线圈辅助继电器M0-长动自锁控制其他电器-FR过载保护

4.操作要求

①在停止状态，按下点动按钮SB2，电机运转，松开SB2，电机停止；

②在停止状态，按下长动按钮SB3，电机运转，松开SB3，电机仍保持运转；

③按停止按钮SB1，电机停转。

5.简要说明

程序中用到了通用辅助继电器M0，其作用与继电-接触器控制电路中的中间继电器极为相似。它没有输入与输出端子，但能在程序执行过程中完成中间逻辑变量的运算转换。本例中，M0将长动控制的状态与点动控制信号X001相或后再控制Y000的输出状态。

停止按钮SB1采用了常开触点的形式。

一般PLC输入信号接点，通常优先采用常开（动合）接点，以利于梯形图编程。

比较图9-1b及9-2a可以发现：

PLC梯形图程序与继电-接触器控制电路相似，但无需雷同，充分利用PLC中的软元件，可使程序结构简单易读。

FR的动断触点串接于接触器线圈回路中，它能可靠的对电机实施保护，其缺点是，即使电机处于保护状态，PLC仍视系统为正常状态，不予报警。

二、三相异步电动机正转-反转控制回路

1.正转-反转控制电路接线图

图9-3（a）是三相异步电动机正转-反转PLC控制I/O接线图，图9-3（b）是与之对应的继电器接触器控制电路。

（a）PLC控制I/O接线图（b）继电器接触器控制电路

图9-3 正转-反转控制电路接线图

2. 梯形图及指令表程序

图9-4（a）是三相异步电动机正转-反转PLC控制梯形图程序，图9-4（b）是与之对应的指令表程序。

（a）梯形图程序（b）指令表程序

图9-4 三相异步电动机正转-反转PLC控制程序

3.编程元件的地址分配

输入输出继电器地址分配，如表9-2所示。

表9-2 输入输出继电器的地址分配表

编程元件I/O端子电路器件作用

输入继电器X000SB1停止按钮

X001SB2正转启动按钮X002SB3反转启动按钮X003KM1正转软互锁输入X004KM2反转软互锁输入

输出继电器Y000KM1正转接触器线圈Y001KM2反转接触器线圈

其他电器-FR过载保护

4.操作要求

①在停止或反转状态，按SB2，电机正转；

②在停止或正转状态，按SB3，电机反转；

③按SB1，电机停转；

④KM1、KM2动断触点为电气互锁；

⑤KM1、KM2动合触点为软件互锁控制输入。

5.简要说明

使用PLC进行多个用电器具的互锁控制时，必须同时使用软互锁和硬互锁，以确保安全。

电路中电动机由正转过渡到反转必须先按SBl，使其停车后，才能进行反转控制，这样可防止两个接触器同时动作短路。因此，将接触器的动作状态作为负载信号引入PLC输入端，在PLC输入端接有KMl和KM2动合触点。为了可靠地对正、反转接触器进行互锁，在PLC 输出端两个接触器之间仍然采用动断触点构成互锁，这种互锁称为外部硬互锁。在梯形图程序中，两个输出继电器Y000、Y001之间，还相互构成互锁，这种互锁称为内部软互锁。此外，与负载状态输入信号对应的X003和X004，在梯形图中除了作为互锁条件外，对输出继电器也构成一种软互锁。

软互锁作用：防止因触点灼伤粘连等外部故障时，本应断开的接触器因故障而未断开，PLC又对其他接触器发出了动作信号，使两只接触器同时处于通电动作状态。设置软互锁后，利用软互锁不接通另一输出继电器，从而防止主电路短路。

硬互锁作用：防止因噪声在PLC内部引起运算处理错误，导致出现两个输出继电器同时有输出，使正、反转接触器同时通电动作，造成主电路短路。

三、三相异步电动机顺序启动控制回路

1.顺序启动控制电路接线图

图9-5（a）是三相异步电动机顺序启动PLC控制I/O接线图，图9-5（b）是与之对应的继电器接触器控制电路。

（a）PLC控制I/O接线图（b）继电器接触器控制电路

图9-5 顺序启动控制电路接线图

2.梯形图及指令表程序

图9-6（a）是三相异步电动机顺序启动PLC控制梯形图程序，图9-6（b）是与之对应的指令表程序。