三相异步电动机的PLC控制

技能训练三相异步电动机的PLC控制

工程实际中的PLC控制系统总就是比较复杂的,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,就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)就是三相异步电动机点动-长动PLC控制I/O接线图,图9-1(b)就是与之对应

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)就是三相异步电动机点动-长动PLC控制梯形图程序,图9-2(b)就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X000 SB1 停止按钮X001 SB2 点动按钮X002 SB3 长动按钮

输出继电器Y000 KM 接触器线圈辅助继电器M0 - 长动自锁控制其她电器- FR 过载保护

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,其缺点就是,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)就是三相异步电动机正转-反转PLC控制I/O接线图,图9-3(b)就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)就是三相异步电动机正转-反转PLC控制梯形图程序,图9-4(b)就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X000 SB1 停止按钮

X001 SB2 正转启动按钮X002 SB3 反转启动按钮X003 KM1 正转软互锁输入X004 KM2 反转软互锁输入

输出继电器Y000 KM1 正转接触器线圈Y001 KM2 反转接触器线圈

其她电器- 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与硬互锁,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与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与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又对其她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)就是三相异步电动机顺序启动PLC控制I/O接线图,图9-5(b)就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)就是三相异步电动机顺序启动PLC控制梯形图程序,图9-6(b)就是与之对应的指令表程序。