PLC在三相電動機控制中的應用

仇士玉

（淮安市廣播電視大學 江蘇 淮安 223005）

0 前言

可編程控制器簡稱PLC，它是在集成電路、計算機技術基礎上發展起來的一種新型工業控制設備。它將傳統繼電器控制技術和現代計算機信息處理兩者的優點結合起來，具有體積小、編程簡單、抗干擾能力強、可靠性高、使用方便等優點，已廣泛應用于自動化控制的各個領域。

1 控制要求

1.1 一臺機床，需先啟動油泵，然后啟動主軸

1.2 單按鈕啟動工作臺

1.3 工作臺原點出發，到終點限位自動返回2 次，再到原點停止

1.4 可進行正、反點動

1.5 設有總停按鈕、工作臺停止按鈕

2 傳統的繼電器—接觸器控制方式

2.1 電路控制圖

2.1.1 主電路圖

2.1.2 控制電路圖

2.2 工作原理

2.2.1 油泵電機啟動： 按下按鈕SB2, KM1 線圈得電, KM1 常開觸頭閉合自鎖, KM1 電機運轉。

2.2.2 主軸電機啟動： 按下按鈕SB3, KM2 線圈得電, KM2 常開觸頭閉合自鎖, KM2 電機運轉。

2.2.3 工作臺左右移動準備： 按下按鈕SB5, KA4 線圈得電, KA4 常開觸頭閉合自鎖, 為工作臺的左右移動作準備。

2.2.4 工作臺左右移動：分別按下雙聯按鈕SB6 和SB7, KM3 和KM4線圈得電，KT1 和KT2 線圈得電，KM3 和KM4 常開觸頭閉合，經過一段時間后，KT1 和KT2 常開觸頭閉合，然后通過行程開關SQ1 和SQ2使工作臺左右移動。

2.2.5 工作臺往返運動： 分別通過中間繼電器KA0,KA1,KA2 和KA3實現工作臺兩次自動往返運動。

2.3 控制方式的優缺點

這種傳統的繼電器-接觸器控制方式控制邏輯清晰, 采用機電合一的組合方式便于普通機類或電類技術人員維修,但由于使用的電氣元件體積大、觸點多、故障率大,因此,運行的可靠性較低。

3 采用PLC 控制方式

3.1 PLC 控制的輸入/輸出接線圖

3.1.1 將起動按鈕SB2-SB7, 停止按鈕SB1 , 行程開關SQ1-SQ4 , 熱繼電器FR 的輔助觸點一端分別接到PLC 的輸入模塊上的輸入端子I0.0-I0.7,I1.0-I1.3 上,另一端經24V 直流電源接入公共端COM。

3.1.2 將接觸器KM1、KM2、KM3、KM4 一端分別接到PLC 的輸出模塊上的輸出端子Q4.1-Q4.4 上， 另一端經220V 交流電源接入公共端COM。

3.1.3 接線圖

3.2 I/O 地址分配表

因PLC 的類型不同,為方便接線和編程,上述符號地址必須轉換為實際地址,建立I/O 地址分配表（表1）。

3.3 梯形圖

PLC 的用戶程序常采用梯形圖進行編程,這種編程方式被大多數用戶所接受。根據I/O 地址分配表,符合電動機控制要求的梯形圖如圖所示。

表1

3.4 工作原理

控制邏輯與傳統的繼電器接觸器控制工作PLC 原理基本一致。

3.4.1 油泵電機啟動： 按下按鈕SB2, 接點I0.2 閉合， 輸出繼電器Q4.1 得電并自鎖, KM1 電機運轉。

3.4.2 主軸電機啟動： 按下按鈕SB3, 接點I0.3 閉合， 輸出繼電器Q4.2 得電并自鎖, KM2 電機運轉。

3.4.3 工作臺左右移動準備：按下按鈕SB5, 接點M0.4 閉合，輸出繼電器M0.4 得電并自鎖, 為工作臺的左右移動作準備。

3.4.4 工作臺左右移動：分別按下雙聯按鈕SB6 和SB7,接點Q4.3 和Q4.4 閉合，經過一段時間后，T1 和T2 接點閉合，然后通過接點I1.0 和I1.1 的閉合和斷開使工作臺左右移動。

3.4.5 工作臺往返運動： 分別通過接點M0.0,M0.1,M0.2 和M0.3 實現工作臺兩次自動往返運動。

4 兩種控制方式的比較

通過比較, 梯形圖和電氣控制回路十分相似, 它們都表示了輸入和輸出之間的邏輯關系,但是它們之間也有很大的區別，具體體現在：

1）在繼電器-接觸器控制中,輸入、輸出信號間的邏輯關系是由實際的布線來實現的, 要想改變控制順序, 必須改變其實際布線; 而在PLC 控制方案中輸入、輸出信號間的邏輯關系,則是由梯形圖來實現的,要想改變其控制順序,僅需修改程序,通過軟件加以改接,無需改變實際布線, 其改變的靈活性及速度是繼電器-接觸器控制電路無法比擬的。

2）運用PLC 控制方式不會發生繼電器接觸器控制電路中所出現的接觸不良、電路連接復雜、故障率高且難以處理等問題。

3）傳統的繼電器—接觸器接點數由其結構決定，而PLC 的軟件接點數沒有限制，可多次重復使用。

4）運用PLC 控制方式可以十分方便的對PLC 內部工作狀態和參數進行監控和修改。

5 結束語

PLC 設計靠軟件來實現與一般繼電器—接觸器的電氣控制電路設計基本相同,但運用PLC 控制可以大大降低接線的復雜程度,提高勞動生產效率,降低故障發生率。

［1］戴一平.可編程控制器邏輯控制案例[M].北京:高等教育出版社,2007,7.

［2］楊長能.可編程序控制器（PLC）基礎及應用[M].重慶:重慶大學出版社,1997,7.

［3］劉克軍.PLC 技術項目實訓及應用[M].北京：高等教育出版社，2012,7.