PLC在三相异步电机控制中的应用
任务三 三相异步电动机正反转循环运行的PLC控制
（二）设备与器材
表1-22 设备与器材
序号
名称
符号
型号规格
数量 备注
1
常用电工工具
十字起、一字起、尖嘴钳、剥线钳 等
1
2
计算机（安装GX Works3编程 软件）
3
三菱FX5U可编程控制器
PLC
FX5U-32MR/ES
4
三相异步电动机正反转循环运 行控制面板
5
三相异步电动机
6
以太网通信电缆
M
WDJ26，PN=40W，UN=380V， IN=0.2A，nN=1430r/min，f=50Hz
2）学会用三菱FX5U PLC的顺控程序指令编辑三相异步电动机正反转循 环运行控制的程序。
3）会绘制三相异步电动机正反转循环运行控制的I/O接线图。 4）掌握FX5U PLC I/O接线方法。 5）熟练掌握使用三菱GX Works3编程软件编辑梯形图程序，并写入 PLC进行调试运行。
11
项目一 任务三 三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制
MPS
栈存储器的第一层， 之前存储的数据依次
下移一层
读取堆栈第一层的 MRD 数据且保存，堆栈内
的数据不移动
读取堆栈存储器第
MPP
一层的数据，同时该 数据消失，栈内的数
据依次上移一层
梯形图表示
FBD/LD表示
ST表示
目标元件
ENO:=MPS(EN);
ENO:=MRD(EN);
无
ENO:=MPP(EN);
对于FX5U PLC默认情况下，16位计数器的个数为256个，对应编号为C0 ～C255；32位超长计数器个数为64个，对应编号为LC0～LC63。
任务1.1-用PLC改造三相异步电动机正反转控制线路
任务1.1 用PLC 改造三相异步电动机正反转控制线路任务描述下图1-1-1是三相异步电动机正反转控制线路，它由主电路和辅助电路两部分组成，能够实现异步电动机的正反转控制，此外该电路还具有短路保护和过载保护的功能。
现利用三菱FX 系列PLC 改造三相异步电动机正反转控制线路，要求不改变原先的控制面板，保持系统原有的外部特性，即改造完成后工作人员不需要改变长期形成的操作习惯。
本任务要求电机正反转启动按钮、停止按钮以与过载保护常闭触点与改造前一致。
图1-1-1三相异步电动机正反转控制线路任务目标1．能根据控制要求分配PLC 的输入输出端口； 2．会根据输入输出端口完成线路的连接；3．能选择PLC 指令完成梯形图程序的编写，例如LD 、AND 、OUT 、SET 和RST 等指令； 4．会上电调试程序功能。
任务分析与实施一、硬件线路1．系统输入输出信号分析根据图1-1-1的分析，系统的输入信号由两部分构成：一是三相异步电动机停止、正反向启动的控制信号，分别由按钮SB1、SB2和SB3提供；二是三相异步电动机的过载检测信号，由热继电器FR 的常闭触点提供。
系统需提供两个输出信号，分别用于驱动接触器KM1和KM2，使三相异步电动机实现M3L1L2L3QSFU1FU2KM1KM2FRKM1KM2KM1KM2SB3SB2SB1KM1KM2FR123456789正反转运行。
根据上述分析，PLC 的I/O 端口分配如表1-1-1所示。
表1-1-1 I/O 端口分配表2．硬件线路的设计硬件线路由主电路和控制回路构成，具体如图1-1-2所示。
图1-1-2三相异步电动机正反转PLC 控制线路说明：（1）为延长PLC 输入点的使用寿命，其输入信号一般采用常开的方式接入，但为更可靠接受保护类信号，其输入信号一般采用常闭的方式接入；（2）与上图中一致，凡是由PLC 实现的正反转控制线路，KM1和KM2必须实行电气联锁，否则在电动机正反转切换的过程中会导致主回路短路；（3）由于三菱FX2N-48MR （继电器输出型）的输出点承受电压最大为AC240V 或DC30V ，故本图中使用的接触器线圈额定电压选为AC220V 。
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制PLC（可编程逻辑控制器）和变频器是工业控制领域中常用的设备，它们可以用来控制三相异步电动机的正反转。
通过PLC和变频器的配合，可以实现对电动机的精确控制，提高生产效率，确保生产设备的安全运行。
本文将详细介绍如何利用PLC和变频器实现对三相异步电动机正反的控制。
一、PLC的基本原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用来控制工业过程的装置。
它可以根据预先设定的程序来实现对工业设备的自动控制。
PLC主要由输入模块、输出模块、中央处理器和存储器组成。
输入模块用来接收外部信号，输出模块用来输出控制信号，中央处理器负责对输入信号进行处理，并根据预设的程序来控制输出模块的动作。
PLC的工作原理是通过接收输入信号，根据预设的程序进行逻辑处理，然后产生相应的控制信号输出到输出模块，从而控制工业设备的运行。
PLC可以实现对各种工业设备的自动控制，包括电动机、泵、阀门等。
二、变频器的基本原理变频器是一种用来调节电动机转速的装置，它可以根据外部输入信号来控制电动机的转速。
变频器可以将交流电源转换为可调的交流电源，从而实现对电动机转速的精确控制。
变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
变频器的工作原理是通过控制逆变器的开关管来改变输出电压和频率，从而实现对电动机的转速控制。
变频器可以实现对电动机的起动、加速、减速、停止等动作，同时还可以保护电动机免受过载、过流、短路等故障的影响。
PLC和变频器可以配合使用，实现对三相异步电动机的正反转控制。
下面我们将介绍如何利用PLC和变频器来实现对电动机的正反转控制。
1. 硬件连接首先需要将PLC和变频器连接起来，以便它们之间可以进行通信。
一般来说，PLC和变频器之间可以采用RS485通信接口进行连接。
在连接时需要确保PLC和变频器的通信参数设置一致，包括波特率、数据位、校验位等。
2. 编写PLC程序接下来需要编写PLC程序，用来实现对电动机的正反转控制。
三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制
三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制异步电动机变频调速所要求的变频电源几乎都采用静止式变频器。
利用变频器进行调速控制时，只需改变变频器内部逆变电路换流器件的开关顺序，即可以达到对输出进行换相的目的，很容易实现电动机的正、反转切换。
本文介绍了PLC在三相交流异步电动机变频调速系统方面的设计，说明了系统的控制策略和工作原理，探讨三相异步电动机双速可逆变频调速PLC控制。
1、PLC在三相交流异步电动机变频调速系统设计三相交流异步电动机变频调速系统，以可编程序控制器PLC 作为核心控制部件，通过速度传感器将电动机的转速信号传给PLC, PLC经过控制规律的运算后，给出控制信号，改变电动机输入电压的频率，来调节电动机的转速，从而构成了一个闭环的速度控制系统。
如图1 所示。
2、三相异步电动变频器电路连接的要点2.1变频器前面一定要加接触器输入侧接触器的作用。
一般说来，在断路器和变频器之间，应该有接触器。
a. 可通过按钮开关方便地控制变频器的通电与断电。
b. 发生故障时可自动切断变频器电源，如：变频器自身发生故障，报警输出端子动作时，可使接触器KM迅速断电，从而使变频器立即脱离电源。
另外，当控制系统中有其他故障信号时，也可迅速切断变频器电源。
2.2变频器与电动机之间是否接输出接触器并不要求和工频进行切换时，变频器与电动机接触器，则有可能在变频器的输出频率较高的致变频器跳闸。
a. 当一台变频器只控制一台电动机，且并不要求和工频进行切换时，变频器与电动机之间不要接输出接触器。
因为如果接入了输出接触器，则有可能在变频器的输出频率较高的情况下启动电动机，产生较大的启动电流，导致变频器跳闸。
b. 必须接输出接触器的情况有两种：当一台变频器接多台电动机时，每台电动机必须要有单独控制的接触器。
另外，在变频和工频需要切换的情况下，当电动机接至工频电源时，必须切断和变频器之间的联系。
通用变频器，一般都是采用交、直、交的方式组成，利用普通的电网电源运行的交流拖动系统，为了实现电动机的正、反转切换，必须利用触器等装置对电源进行换相切换。
任务1.1-用PLC改造三相异步电动机正反转控制线路
任务1.1 用PLC 改造三相异步电动机正反转控制线路1.1.1任务描述下图1-1-1是三相异步电动机正反转控制线路，它由主电路和辅助电路两部分组成，能够实现异步电动机的正反转控制，此外该电路还具有短路保护和过载保护的功能。
现利用三菱FX 系列PLC 改造三相异步电动机正反转控制线路，要求不改变原先的控制面板，保持系统原有的外部特性，即改造完成后工作人员不需要改变长期形成的操作习惯。
本任务要求电机正反转启动按钮、停止按钮以及过载保护常闭触点与改造前一致。
图1-1-1 三相异步电动机正反转控制线路1.1.2任务目标1．能根据控制要求分配PLC 的输入输出端口； 2．会根据输入输出端口完成线路的连接；3．能选择PLC 指令完成梯形图程序的编写，例如LD 、AND 、OUT 、SET 和RST 等指令； 4．会上电调试程序功能。
1.1.3任务分析与实施一、硬件线路1．系统输入输出信号分析根据图1-1-1的分析，系统的输入信号由两部分构成：一是三相异步电动机停止、正反向启动的控制信号，分别由按钮SB1、SB2 和SB3提供；二是三相异步电动机的过载检测信号，由热继电器FR 的常闭触点提供。
系统需提供两个输出信号，分别用于驱动接触器KM1和KM2，使三相异步电动机实现M3L1L2L3QSFU1FU2KM1KM2FRKM1KM2KM1KM2SB3SB2SB1KM1KM2FR123456789正反转运行。
根据上述分析，PLC 的I/O 端口分配如表1-1-1所示。
表1-1-1 I/O 端口分配表2．硬件线路的设计硬件线路由主电路和控制回路构成，具体如图1-1-2所示。
图1-1-2 三相异步电动机正反转PLC 控制线路说明：（1）为延长PLC 输入点的使用寿命，其输入信号一般采用常开的方式接入，但为更可靠接受保护类信号，其输入信号一般采用常闭的方式接入；（2）与上图中一致，凡是由PLC 实现的正反转控制线路，KM1和KM2必须实行电气联锁，否则在电动机正反转切换的过程中会导致主回路短路；（3）由于三菱FX2N-48MR （继电器输出型）的输出点承受电压最大为AC240V 或DC30V ，故本图中使用的接触器线圈额定电压选为AC220V 。
基于PLC实现的三相异步电动机变频调速控制
基于Plc控制电机调速实验报告电控学院电气0904班李文涛0906060427—、实验名称：基于PLC实现的三相异步电动机变频调速控制二、实验目的：通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计变频调速控制系统。
要求用PLC控制变频器，通过光电编码器反馈速度信号达到电动机调速的精确控制，自己设计，自己编程，最后进行硬件、软件联机的综合调试，实现自己的设计思想。
三、实验器材：220V PLC实验台一套、380V变频器实验台一套、万用表一个、导线若干三、实验各部分原理：1．实验主要器件原理1)光电编码器：COM01030002040CH光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
2）变频器：I原理概述变频调速能够应用在大部分的电机拖动场合，由于它能提供精确的速度控制，因此可以方便地控制机械传动的上升、下降和变速运行。
变频应用可以大大地提高工艺的高效性(变速不依赖于机械部分)，同时可以比原来的定速运行电机更加节能，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。
矢量控制：U/f控制方式建立于电机的静态数学模型，因此，动态性能指标不高。
对于对动态性能要求较高的应用，可以采用矢量控制方式。
矢量控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和与其相垂直的产生转矩的电流分量(转矩电流)，并分别加以控制。
PLC在三相异步电动机运行控制中的应用
Ａｐ ｌ ａ ｏ ｆ ＰＬＣ ｎ Ｃｏ ｔ ｏ ｆ Ａｓ ｎ ｈ ０ ０ ｓ Ｍ ｏ ｏ ｐｉ ｔ ｎ ｏ ｃｉ ｉ ｎ ｒ ｌｏ ｙ ｃ ｒ ｎ ｕ ｔ ｒ Ｏｐｅ ａ ｏ ｒｔ ｎ ｉ
ＺＨＡＯ ｉ — ｕ Ｊｎ—ｘ ｅ
（ ｅ ｇｈ ｉＴ ｃ ｎｃｌＳ ｈ ｏ ｏ ｈｎ ａｌａ ｌｃ ｉｃｔ ｎ Ｅ ｇｎｅ ｎ ｒｕ ｕｅｕ Ｃ ．Ｌｄ ， ｎ ｓｕ ， ｅ ｅ Ｈ ｎ ｓｕ ｅｈ ｉａ ｃ ｏｌ ｆＣ ｉａ Ｒ ｉ ｙ Ｅｅｔｆ ａ ｏ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｇ ｏ ｐ Ｂ ｒａ ｏ ｔ． Ｈｅｇｈ ｉ Ｈ ｂｉ ｗ ｒ ｉ ｉ ｉ
文章 编号 ：０ ６— １ ６ ２ ０ ） ３—０ ７ ０ １０ ２ ０ （ ０ ６ ０ ０ ０— ５
Ｐ Ｃ在 三相 异 步 电动 机 运 行 控 制 中的应 用 Ｌ
赵进 学 ¨
（ 中铁 电 气化 集 团有 限公 司衡 水技校 ， 河 北 衡 水 ０ ３０ ） ５００
摘要 ： 究 目的 ： 研 通过对几个 Ｐ Ｃ控制程序 的分析 ， Ｌ 使读者 了解 Ｐ Ｃ程 序的基本 指令 、 Ｌ 控制 方式和 编程思想 ， 初步掌握 Ｐ Ｃ的编程方法 。 Ｌ
定 的逻辑关 系连接起来 ，Ｌ Ｐ Ｃ内部 的中央控制器 （ Ｐ 根据输入条件和预定 的程序 ， Ｃ Ｕ） 控制各个软元件 的状态 ，
任务一 三相异步电动机变频调速正反转运行的PLC控制
项目四 任务一 三相异步电动机变频调速正反向运行的PLC控制
✓ 模拟量输入A/D的应用举例 有一台压力传感器测量范围是0～40000N，将其连接至输出范围为0～
10V的电压变送器，并将电压变送器的输出端连接到FX5U32MR/ES内置模拟 量输入端子，要求实时显示压力数值，试编辑梯形图程序。
打开GX Works3编程软件，按图4-2、4-3所示的方法设置模拟量输入的参 数。由于FX5UPLC内置模拟量输入是将A/D转换值存于特殊寄存器SD6020中 ，数字量的范围0～4000，这个数值对应的力是0～40000N，据此编辑梯形 图如图4-4所示。
11
项目四 任务一 三相异步电动机变频调速正反向运行的PLC控制
✓ 内置模拟量输出规格
表4-3 FX5UCPU内置模拟量输出规格（续）
项目
规格
转换速度
30μs（数据的更新为每个运算周期）
绝缘方式
与CPU模块内部不绝缘
输入输出占用点数
0点（与CPU模块最大输入输出点数无关）
① 0V 输出附近存在死区区域，模拟量输出值相对于数字输入值存在部分 未反映的区域。
-32768～+32767
默认
禁止 0 0
禁用 0 0 0
CLEAR
0
15
项目四 任务一 三相异步电动机变频调速正反向运行的PLC控制
在图4-6“模块参 数 模拟输出”设置 窗口，单击该窗口左 侧“应用设置”选项 ，即可选择对输出通 道进行应用设置，设 置界面如图4-7所示 ，参数设置完成后， 单击“应用”按钮。 这一步很重要，否则 ，参数设置无效。
图4-4 模拟量输入A/D的应用梯形图
10
项目四 任务一 三相异步电动机变频调速正反向运行的PLC控制
PLC在三相异步电机控制中应用研究
杨 晓 磊
（ 青 岛科技 大学 ２ ６ ６ ０ ６ １ ）
【 摘 要】 Ｐ Ｌ Ｃ在三 相异 步 电动 机控 制 中的应 用 ， 与传 统 的 继 电器 控制 相比， 具有 控制 速度 快、 可靠性 高、 灵 活性 强、 功 能完善 等优 点。本 文主 要 结合笔 者 多年 的教 学 经验 ， 设 计 了三 相 异 步 电动 机 的 Ｐ Ｌ Ｃ控 制 电 路， 主要从 三相 异步 电动机 的 丫 一△减 压起 动和 正反 转控制 出发 ， 分析 了Ｐ Ｌ Ｃ在 三相异 步 电机 控 制 中应 用 ， 给广 大 同仁今 后 的教 学提 供 一 定
二 广 ｌ 一 ～
日 ０∞ ｓ ∞
一
０
一
‘ 三 广 —一 —
— —一 ■
２ ． １ 三相 异 步 电动 机 丫 ．△ 减压 起 动 Ｐ Ｌ Ｃ控 制
星形 一三角形 减压起 动用于定子绕组在正常运行时接为三 角 形 的电动 机。在 电动机 起动 时将定子 绕组接 成星形 ， 实现 减压起 动 。正常运转 时再换 接成三 角形接法 。有电工基 础知 识可 知 ， 星 形连 接时起动 电流仅为 三角形连接 时的 ， 相 应的起动转 矩也是三 角形连接 时的 ｌ ／ ３ 。其输入输出关系如下 ： 输入 输 出
的参 考价 值和借 鉴 意义 。
２ ２三相异 步电动机 的正反 转 Ｐ Ｌ Ｃ控制 因为三相 异步 电动机 的转 动方 向是 由旋转 磁场 的方 向决定 的， 而旋转磁场 的转 向取决 于定 子绕 组 中通入 三相 电流 的相 序。 因此 ， 要改变三相异步 电动机 的转动方 向非常容易 ， 只要将 电动机
【 关键词】 三相异步电机 ； 丫一△减压起动相供 电电源中的任意两 相对调 ， 这时接 到电动机定子 绕组 的电 流相序被改变 ， 旋转磁场 的方 向也 被改变 ， 电动机就实 现 了反 转 。
PLC控制三相异步电机正反转
目录一、可行性报告 (2)1、项目目的 (2)2、项目背景及发展概况 (2)3、可行性 (3)二、设计说明 (3)1、器材 (3)2、整体思路 (4)3、系统流程图 (4)4、实验步骤 (5)三、三相异步电机的正反转PLC控制 (5)3.1 PLC定时器控制电动机正反转电路的主接线图 (7)3. 2 PLC定时器控制三相异步电动机正反转的梯形图 (8)3.3定时器控制电动机正反转的指令表程序 (9)3.4 PLC的I/O分配 (10)3.5 实体框形图 (11)结论 (12)电机控制一、可行性报告1、项目目的1）、了解机床电气中三相电机的正反转控制和星三角启动控制。
2）、掌握电动机的常规控制电路设计。
3）、了解电动机电路的实际接线。
4）、掌握GE FANUC 3I 系统的电动机启动程序编写。
2、项目背景及发展概况三相异步电动机的应用非常广泛，具有机构简单，效率高，控制方便，运行可靠，易于维修成本低的有点，几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中,三相异步电动机运行的环境不同，所以造成其故障的发生也很频繁，所以要正确合理的利用它，要合理的控制它。
这个系统的控制是采用PLC的编程语言----梯形图,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言，因为它在继电器的基础上加进了许多功能，使用灵活的指令，使逻辑关系清晰直观，编程容易，可读性强，所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路，可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，它是专为在恶劣工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术等操作的指令，并采用数字式，模拟式的输入和输出，控制各种的机械或生产过程。
长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化设备提供了非常可靠的控制应用，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业，企业对自动化的需要。
PLC在三相交流异步电动机变频调速中的应用
择” 参数ｐ ｒ ７ ９ ＝ ２ ， 启动信号和运 行频率都 由外部给定， 设定运 行频率 的“ 输入 电压 ” 参 数ｐ ｒ ７ ３ ＝ ｌ ， 即Ｄｃｏ一 １ Ｏ 入。 然后， 可将 Ｐ Ｌ Ｃ的 开关 量 输 出接 到变 频
器的正转启动（ Ｓ Ｔ Ｆ ） 和反转启动（ ｓ １ Ｒ） 端子上， 将Ｐ Ｌ Ｃ的模拟量输出接到变
本控制系统用Ｐ Ｌ Ｃ实现 电机转速 的测量和控制，通过变频器来改变三 相异步 电动机 的转速。若通过上位机利用监控组态软件可 以实现 与Ｐ Ｌ Ｃ的 通信和监控 ， 从而构成一个 结构合理、 功能丰富的电机控制系统。在这个系 统的基础上 ， 若改变测量环节和相应的控制策略， 可以实现诸如变频供水、 通风机的控 制等许多 以三相交流异步电动机调速为基础的应用系统。■
３结 语
１ ． ２ Ｐ Ｌ Ｃ与变 频 器 的 连接
变频器在外部端子操作方式下， 通过变频器的接线端子， 可 以实现对变 频器的正／ 反转控制 、 多段转速 选择及频率给定等功能， 其中运 行频率的给 定可 以通 过电压、 电流或外接 电位器 的方式调节。 Ｐ Ｌ Ｃ与变频器连接时，首先通过变频器的操作面板 设定变频器的工作 参数 ， 对于本 系统 使用的三菱Ｆ Ｒ— Ｅ ５ ４ Ｏ 一１ ． ５ Ｋ 变频 器， 应设定“ 操 作模 式选
图３主程序框 图
图４中断程序框 图
图 ２ 输 入 接 口 电路
模拟量输出模块Ｅ Ｍ２ ３ ２ 的输出电压为一１ ｏ ￣ ＋１ Ｏ ｖ， １ ２ 位分辨率 。Ｐ Ｌ Ｃ 过控制运算后 ，得到的控制信号需要转换成Ｐ Ｌ Ｃ的Ｄ／ Ａ 模块所规定 的数据 格式 ， 通过Ｅ Ｍ２ ３ ２ 输 出给变频器的频率 设定端， 改变 变频器的输出频率， 从 而实现对电机转速的控制 。
三相异步电动机的PLC控制方案设计毕业论文
三相异步电动机的PLC 控制方案设计摘要PLC 在三相异步电机控制中的应用，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强、功能完善等优点。
长期以来， PLC 始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。
本文设计了三相异步电动机的 PLC 控制电路，该电路主要以性能稳定、简单实用为目的。
关键词：PLC，编程语言，三相异步电机，继电器Three-phase asynchronous motor's PLC control project designAbstractPLC in the three-phaseasynchronous machine control's application, compares with the traditional black-white control, has the control speed to be quick, the reliability is high, the flexibility is strong, merits and so on function consummation. Since long, PLC is in the industrial automation control domain throughout the main battlefield, has provided the very reliable control application for various automation control device. It can provide safe reliable and the quite perfect solution for the automated control application, suits in the current Industrial enterprise to the automated need. This article has designed the three-phase asynchronous motor's PLC control circuit, this electric circuit mainly take the stable property, simple practical as a goal.Keywords：P L C, Programming Language, Three-phase asynchronous machine, Relay目录1绪论 (1)2设计要求 (1)3总体设计........................................................................................................................................ (2)3.1系统结构............................................................................................................................. ..23.2系统配置.............................................................................................................................. ..33.3三相异步电动机正反转的 PLC控制............................................................................... ..43.3.1三相异步电动机正反转PLC控制接线图 (4)3.3.2三相异步电动机正反转PLC控制的梯形图、指令表 (6)3.4三相异步电动机的起、制动PLC控制.................................................................... ..63.5三相异步电动机的调速系统PLC控制.................................................................... ..93.6三相异步电动机使用PLC控制优点............................................................................. .13 4系统调试...................................................................................................................................... ..14 5结束语.......................................................................................................................................... ..14 参考文献 ......................................................................................................................................... ..151绪论三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中，三项异步电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制PLC（可编程逻辑控制器）是一种用于自动化控制的电子设备，可通过编程来控制各种机械设备和工业流程。
变频器是一种用于控制电机转速的设备，可以通过改变输入电压和频率来改变电动机的转速。
三相异步电动机是一种常用的工业电动机，可以根据输入电源的频率和电压来实现正反转运行。
在基于PLC变频器的控制系统中，可以使用PLC来控制变频器的输出频率和电压，从而控制电动机的正反转运行。
具体的控制原理如下：1. 硬件连接：将PLC和变频器连接起来。
通过PLC的数字输出口，将控制信号传输给变频器的控制端口。
然后，将变频器的输出端口与三相异步电动机的输入端口相连接。
2. PLC编程：在PLC中，通过编写程序来实现控制电动机正反转运行。
需要定义变量来保存电机的状态信息，例如正转、反转或停止状态。
然后，通过读取输入端口的信号，检测电机当前的状态，并根据需要改变电机的状态。
当PLC接收到正转信号时，可以向变频器发送指令，使电动机以正转方式运行。
还可以在PLC程序中添加其他功能，例如监测电动机的运行状态、保护电动机免受过载和短路等故障，以及实现电动机运行相关的逻辑控制。
3. 参数设置：在使用PLC控制变频器和电动机之前，需要对变频器进行参数设置。
这些参数包括变频器的输出频率范围、启动和停止时间、最大和最小转速等。
通过合理设置这些参数，可以确保电动机在正反转运行过程中遵循设计要求。
基于PLC变频器的控制系统具有控制精度高、稳定性好、可靠性高等优点。
在工业自动化领域中得到了广泛应用。
通过合理配置PLC程序和参数设置，可以实现对三相异步电动机的正反转运行控制，满足不同的工业应用需求。
基于PLC实现的三相异步电动机变频调速控制
基于Plc控制电机调速实验报告电控学院电气0904班李文涛0906060427—、实验名称：基于PLC实现的三相异步电动机变频调速控制二、实验目的：通过综合实验，使学生对所学过的可编程控制器在电动机变频调速控制中的应用有一个系统的认识，并运用自己学过的知识，自己设计变频调速控制系统。
要求用PLC控制变频器，通过光电编码器反馈速度信号达到电动机调速的精确控制，自己设计，自己编程，最后进行硬件、软件联机的综合调试，实现自己的设计思想。
三、实验器材：220V PLC实验台一套、380V变频器实验台一套、万用表一个、导线若干三、实验各部分原理：1．实验主要器件原理1)光电编码器：COM01030002040CH光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器。
这是目前应用最多的传感器，光电编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形孔。
由于光电码盘与电动机同轴，电动机旋转时，光栅盘与电动机同速旋转，经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号；通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
2）变频器：I原理概述变频调速能够应用在大部分的电机拖动场合，由于它能提供精确的速度控制，因此可以方便地控制机械传动的上升、下降和变速运行。
变频应用可以大大地提高工艺的高效性(变速不依赖于机械部分)，同时可以比原来的定速运行电机更加节能，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容;电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波石电感。
矢量控制：U/f控制方式建立于电机的静态数学模型，因此，动态性能指标不高。
对于对动态性能要求较高的应用，可以采用矢量控制方式。
矢量控制的基本思想是将异步电动机的定子电流分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和与其相垂直的产生转矩的电流分量(转矩电流)，并分别加以控制。
用PLC控制三相异步电动机正反转
用PLC控制三相异步电动机正、反转用PLC控制三相异步电动机正、反转：三相交流异步电动机是生产设备常用的动力元件，PLC控制电动机的转动，是生产设备自动控制的最常用，也是基本的控制。
PLC控制电动机，用PLC控制负载，编程是主要的任务，接线驱动负载是次要的任务，不要本末倒置，将接线当成首要任务，编程当成次要任务。
用PLC控制三相异步电动机正、反转设计步骤控制案例：给正转信号，电动机正转运行；给反转信号，电动机反转运行；给停止信号，无论电动机正转还是反转，都要停止运行。
即电动机的控制能实现正反停。
1．电动机正反转的主电路中，交流接触器KM1和KM2的主触点不能同时闭合，并且必须保证，一个接触器的主触点断开以后，另一个接触器的主触点才能闭合。
2．为了做到上面一点，梯形图中输出继电器Y0、Y1的线圈就不能同时带电，这样在梯形图中就要加程序互锁。
即在输出Y0线圈的一路中，加元件Y1的常闭触点；在输出Y1线圈的一路中，加元件Y0的常闭触点。
当Y0的线圈带电时，Y1的线圈因Y¬0的常闭触点断开而不能得电；同样的道理，当Y1的线圈带电时，Y0的线圈因Y¬1的常闭触点断开而不能得电。
3．为了保证电动机能从正转直接切换到反转，梯形图中必须加类似按钮机械互锁的程序互锁。
即在输出Y0线圈的一路中，加反转控制信号X1的常闭触点；在输出Y1线圈的一路中，加正转控制信号X0的常闭触点。
这样能做到电动机正反转的直接切换。
当电动机加正转控制信号时，输入继电器X0的常开触点闭合，常闭触点断开。
常闭触点断开反转输出Y1的线圈，交流接触器KM2的线圈失电，电动机停止反转，同时Y1的常闭触点闭合，正转输出继电器Y0的线圈带电，交流接触器KM1的线圈得电，电动机正转。
当电动机加反转控制信号时，输入继电器X1的常开触点闭合，常闭触点断开。
常闭触点断开正转输出Y0的线圈，交流接触器KM1的线圈失电，电动机停止正转，同时Y 0的常闭触点闭合，反转输出继电器Y1的线圈带电，交流接触器KM2的线圈得电，电动机正转。
三相异步电动机的PLC控制
宁波工程学院学年论文论文题目：三相异步电动机的PLC控制学院名称：电子与信息工程学院专业：电气工程及其自动化09-1班学生姓名：金明明学号：*********** ***师：**起讫时间：2011年10月10日至2011年12月30日三相异步电动机的PLC控制金明明( 宁波工程学院电子与信息工程学院，浙江宁波315016 )摘要：PLC在三相异步电动机控制中的应用，与传统的继电器控制相比具有速度快，可靠性高，灵活性强，功能完善等优点。
长期以来，PLC始终处于自动化领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用，它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。
本文最后设计了1个三相异步电动机的PLC控制电路，用PLC电路控制的三相异步电动机的正反转，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点，可作为工业电机的自动控制电路。
关键词：PLC；三相异步电动机；继电器PLC in the three-phase asynchronous machine controlJIN Ming Ming(School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315016 , China )Abstract:PLC in the three-phase asynchronous machine control`s application compares with the traditional black –white control, has the control speed to be quick, the main battlefield, has provided the very reliable control application for various automation control device it can provide safe reliable and the quite perfect solution for the automated control application, suits in the current industrial enterprise to the automated need. This paper designs a three-phase asynchronous motor, 1 of PLC control circuit, which is of positive &negative three-phase asynchronous motor control , and the sequence of traditional relay control, control speed, high reliability and flexibility, it can be used as reference for the automatic control of industrial electrical circuit.Key words:PLC；Three-phase asynchronous machine；relay引言三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中,三相异步电动机常常运行在恶劣的环境下,导致产生过流,短路,断相,绝故,对缘老化等事故，应用于大型工业设备重要场合的高压电动机,大功率电动机来说,一旦发生故障所造成的损失无法估量。
plc三相异步电动机正反转控制
plc三相异步电动机正反转控制
PLC三相异步电动机正反转控制
PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字化电子设备，用于控制机器和工艺自动化。
在工业生产中，PLC广泛应用于各种机械设备的控制和自动化。
其中，PLC三相异步电动机正反转控制是一种常见的应用。
PLC三相异步电动机正反转控制的原理是通过PLC控制电动机的三个相线，实现电动机的正反转。
具体实现方法如下：
1. 通过PLC控制电动机的三个相线，使电动机正转或反转。
2. 通过PLC控制电动机的起动电流和运行电流，实现电动机的平稳启动和运行。
3. 通过PLC控制电动机的转速，实现电动机的调速。
4. 通过PLC控制电动机的保护功能，实现电动机的安全运行。
在实际应用中，PLC三相异步电动机正反转控制可以应用于各种机械设备的控制和自动化。
例如，可以应用于机床、输送带、风机、水泵
等设备的控制和自动化。
总之，PLC三相异步电动机正反转控制是一种常见的应用，它可以实现电动机的正反转、平稳启动和运行、调速和保护功能。
在工业生产中，它广泛应用于各种机械设备的控制和自动化，提高了生产效率和质量。
用PLC实现三相异步电动机的正反转控制电路教学设计方案
用PLC实现三相异步电动机的正反转控制电路教学设计方案嘿，大家好！今天我来给大家分享一个实用的教学设计方案——用PLC实现三相异步电动机的正反转控制电路。
作为一名有着十年方案写作经验的大师，我会尽量让这个方案简单易懂，跟着我一起来探索吧！一、教学目标1.让学生掌握PLC的基本原理和编程方法。
2.培养学生运用PLC实现电动机正反转控制电路的能力。
3.提高学生的实际动手操作能力和创新思维。
二、教学内容1.PLC的基本原理和编程方法。
2.三相异步电动机的正反转控制电路原理。
3.PLC与电动机控制电路的连接方法。
三、教学重点与难点1.教学重点：PLC的编程方法和电动机正反转控制电路的设计。
2.教学难点：PLC与电动机控制电路的连接及编程技巧。
四、教学步骤1.理论讲解（1）介绍PLC的基本原理和编程方法。
PLC（可编程逻辑控制器）是一种以微处理器为核心，采用可编程存储器存储用户程序，实现各种逻辑、定时、计数、运算等功能的控制器。
它广泛应用于工业控制领域，具有可靠性高、编程简单、易于扩展等优点。
（2）讲解三相异步电动机的正反转控制电路原理。
三相异步电动机的正反转控制电路是指通过改变电动机的电源相序，实现电动机的正反转运行。
通常采用接触器来实现电源相序的改变，从而实现电动机的正反转控制。
2.实践操作（1）准备实验设备①PLC控制器②三相异步电动机③接触器④继电器⑤电源（2）连接PLC与电动机控制电路①将PLC的输入端与电动机控制电路的输入端相连。
②将PLC的输出端与接触器的线圈相连。
③将接触器的触点与电动机的电源相连。
（3）编写PLC程序①分析电动机正反转控制电路的输入信号和输出信号。
②根据输入信号和输出信号，编写PLC程序。
//正转IF(按钮1按下)THEN输出1=1;//接触器1得电，电动机正转输出2=0;//接触器2失电，电动机不反转ENDIF//反转IF(按钮2按下)THEN输出1=0;//接触器1失电，电动机不反转输出2=1;//接触器2得电，电动机反转ENDIF（4）调试与优化（2）拓展学生的学习思路，引导学生思考如何将PLC应用于其他工业控制场景。
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浙江大学本科生毕业论文（设计）题目:PLC在三相异步电机控制中的应用专业:电气工程与自动化学习中心:姓名:学号:指导教师:2012 年 5 月14 日一PLC与继电器接触器控制系统的比较 (3)(一)PLC内部大部分采用“软”逻辑 (3)(二)PLC控制系统结构紧凑 (3)(三)PLC内部全为“软接点”动作快 (3)(四)PLC控制系统制造周期短 (3)二,实例plc对三相异步电机控制 (3)(一)PLC 控制系统的软件设计 (3)1西门子S7组态过程 (3)2STEP 7编程语言 (3)3SIEMENS的模块地址 (4)(二)三相异步电机的正反转控制 (5)1传统控制三相异步电机电路图1-1及PLC控制主电路图1-2 (5)2打开西门子编程软件硬件组态图 (6)3在FC1下编写梯形图程序并保存图1-3 (6)4在主程序OB1调用FC1图1-4 (7)5符号表图1-5 (7)（三）三相异步电机的Y—△启动 (8)1传统控制三相异步电机电路图2-1及PLC控制主电路图2-2 (8)2在FB1里编写梯形图程序并保存图2-3 (8)3在主程序OB1里调用FB1图2-4 (9)4在组态站点的块里新建DB1背景数据块图2-5 (9)5在主程序OB1里调用FB1图2-6 (10)6符号表图2-7 (10)7背景数据块DB1并在shi_jian的实际值改为4S保存图2-8 (11)三，实例plc对三相异步电机控制变频控制 (11)（一）plc通过输出的开关量控制的变频调速 (11)1实现方法 (11)2硬件连接图 (12)3,程序设计 (12)（二）PLC通过外加扩展DA转换模块控制的变频调速 (13)1实现方法 (13)2硬件连接图 (13)3,程序设计 (13)PLC在三相异步电机控制中的应用摘要：简述了PLC的基本结构、工作原理、软件构成并利用西门子S7-400，设计了2个PLC在三相异步电机控制中的应用，给出了控制梯形图及程序。
关键词：三相异步电机PLC 梯形图编程器西门子一、P LC与继电器接触器控制系统的比较（一），PLC内部大部分采用“软”逻辑继电器接触器控制全部用硬器件、硬触点和“硬”线连接，为全硬件控制;PLC内部大部分采用“软”电器、“软”接点和“软”线连接，为软件控制。
（二），PLC控制系统结构紧凑继电器接触器控制系统使用电器多，体积大且故障率大;PLC控制系统结构紧凑，使用电器少，体积小。
（三），PLC内部全为“软接点”动作快电器接触器控制全为机械式触点，动作慢，弧光放电严重;PLC内部全为“软接点”动作快。
（四），PLC控制系统制造周期短PLC控制系统由于结构简单紧凑，基本为软件控制，因此设计、施工与调试比继电器接触器控制系统周期短。
此外，由于PLC技术是计算机控制的基础上发展而来，因此，它的软硬件设置上有着传统的继电器接触器控制无法比拟的优势，工作可靠性极高。
二、实例plc对三相异步电机控制(一)PLC 控制系统的软件设计在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。
工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。
PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。
熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。
1,以西门子为例在SIEMENS的S7中，上述工作都在项目管（SIMATIC 管理器），包括必须的硬件（+组态）所有程序和自动化解决方案的数据管理。
1）、组态过程：启动硬件组态：新建一个项目（PROJECT），选择该项目，并插入（INSERT）一个站（STATION），在SIMATIC管理器中选择硬件站（HARDWARE）双击OPEN即可，我们同时可以打开硬件目录——VIEW-CATALOG，如果选择标准硬件目录库，它会提供所有的机架、模块和接口模块。
在硬件目录中打开一个SIMATIC300站的RACK-300（例如是300），双击或拖到左边窗口。
这样在左边的窗口中就出现两个机架表：上面的部分显示一个简表，下面的部分显示带有定货号、MPI地址和I/O地址的详细信息。
2）、电源：双击或拖拉目录中的“PS-300”模块，放到表中的一号槽位上。
3）、CPU：从CPU-300的目录中选择你所配置的CPU，列入2号槽位。
4）、3号槽—一般接口模块保留（用于多层组态），在实际配置中，如果这个位置要保留以后安装接口模块，在安装时就必须插入一个占位模块。
5）、信号模块：从4号槽位开始最多可以插入八块信号模块（SM卡），包括通讯处理器（CP）和功能模块（FM）。
2，STEP 7编程语言：LAD 梯形图/FBD功能块图/STL语句表，更加丰富，更加灵活，但对初学者比较难以理解，当然某些语言不能用LAD表达对电气工作者来说LAD 梯形图相对方便。
3，SIEMENS的模块地址：在不带DP口的S7-300和不组态的S7-400采用固定槽位编址，使用带DP口的S7-300和S7-400，可以分配模块的起始地址。
但要注意，由于CPU存储器复位后，参数和地址会丢失，这就意味着所有地址都回到和槽位有关的地址或是缺省地址。
我们还是以S7-300为例，在S7-300中，机架上的插槽号简化了模块地址，模块的第一个地址由机架上的模块地址决定。
一般槽1给电源，槽2是CPU，槽3为IM（接口模板）所用，4~11为I/O卡、CP卡和FM卡。
1,PLC的类型：西门子S7-300并建立新项目S7-pro22,电源的选择3,输入输出模块的选择4,选择PLC时，应考虑性能价格比。
考虑经济性时，应同时考虑应用的可扩展性、可操作性、投入产出比等因素，进行比较和兼顾，最终选出较满意的产品。
（二）三相异步电机的正反转控制要求当按下正转按钮，电机连续正转，此时反转按钮不起作用（互锁），按下停止按钮电机断开电源，按下反转按钮电机连续反转，正转不起作用。
图1所示为三相异步电机的正反转控制原理图传统控制三相异步电机电路图1：PLC控制主电路图11，打开西门子编程软件硬件组态2，在S7-400下的站点下建立功能FC13，在FC1下编写梯形图程序并保存4，在主程序OB1调用FC15，符号表（三）三相异步电机的Y—△启动要求起动时电机接成Y型，经过一段时间自动转化为△形运行，要求Y形断开后△形才能启动，防止Y形未断△形启动造成电源短路。
图2所示是三相异步电机Y—△启动控制原理图。
1，传统控制三相异步电机电路图2：PLC控制主电路图22，在FB1里编写梯形图程序并保存3，在组态站点在的块里新建DB1背景数据块4，在主程序OB1里调用FB15，符号表6，背景数据块DB1并在shi_jian的实际值改为4S保存.三，实例plc对三相异步电机控制变频控制（一）plc通过输出的开关量控制的变频调速1,实现方法：以三菱PLC为例，PLC的输出点、COM点直接与变频器的STF(正转启动)、STR(反转启动)、RH(高速)、RM(中速)、RL(低速)、REX、输入端SG 等端口分别相连接。
PLC通过程序即可以控制变频器的启动、停止；也可以控制变频器高速、中速、低速端子的不同组合实现多段速度运行。
传动系统从原点启动，中速40HZ行驶30S，开始高速50HZ行驶，当碰撞到行程开关SQ1时，开始低速20HZ爬行，低速爬行到终点碰撞到SQ2停车。
停顿2s。
反向以高速50HZ行驶，高速行驶到碰撞行程开关SQ3处开始低速20HZ 爬行。
到达原点碰撞SQ4停车，停顿2s后重新开始往返。
试编写程序。
2,硬件连接如附录图20所示图20操作模式Pr.79=1（外部模式）基本参数：Pr.7=2s(加速时间)；Pr.8=3s(减速时间)；Pr.9=电动机的额定电流x100%（根据所用电动机的额定电流大小设定）各段速度设置：Pr.4=40HZ(中速段), Pr.5=50HZ（高速段）, Pr.6=20HZ（低速段）3,程序设计PLC的输出开关量不仅能实现单台电动机的变频调速，而且能实现多台电动机的变频调速。
（二）PLC通过外加扩展DA转换模块控制的变频调速1,实现方法：本方法是通过PLC外接扩展数模转换特殊功能模块来实现的。
可以通过FX系列PLC主机，配置FX1N-1DA-BD扩展模拟量输出板或模拟量输入输出混合模块FX0N-3A或FX2N-2DA或FX2N-4DA模块等来实现。
现以三菱FX2N型PLC扩展FX2N-2DA模块实现单台电动机正转的变频调速为例2,硬件连接图如附录图21所示图21FX2N-2DA输出模块：其功能是把CPU的数字信号量，用于将12位的数字值转换成2点模拟输出（电压输出和电流输出），以便控制现场设备。
FX2N系列PLC的连接编程主要包括不同通道数模转换的执行控制，数字控制量写入FX2N-2DA等。
而最重要的则是对缓冲存储器(BFM)的设置。
BFM的定义如附录表1所示从表中可以看出起作用的仅仅是BFM的#16、#17，而在程序中所需要做的则是根据实际需要给予BFM中的#16和#17赋予合适的值。
其中：#16为输出数据当前值。
#17：b0：1改变成0时，通道2的D/A转换开始。
b1：1改变成0时，通道1的D/A转换开始。
3,程序实例：其中x0表示启动按钮，X1表示停止按钮，x2为调速控制按钮。
该程序通过将D100中的数字量转换成输出模拟量（由于FX2N-2DA模块的输出特性从数字值0到4000变化，所以若4000相当与50HZ，则每80为1HZ。
故本程序实例中的给D100赋值2400即为设置电动机的运行频率为30HZ），从而实现电动机的正转速度30HZ-50HZ范围内进行连续速度调节。
PLC程序编制简单方便，调速曲线平滑连续、工作稳定。
在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，选型。
工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。
PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。
熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，最后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。