PLC在三相異步電動機控制中的應用

王保國

摘要：本文主要研究了異步電動機的ㄚ-Δ減壓起動、正反轉以及反接制動的繼電器控制，畫出及其相應的輸入輸出接線圖，根據繼電器控制電路圖作出PLC控制梯形圖，最后給出控制指令。

關鍵詞：PLC 三相異步電動機 繼電器

中圖分類號：TM3434 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0021-02

1 PLC的工作原理

當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為幾類。開關量的邏輯控制；模擬量控制；運動控制；過程控制；數據處理；通信及聯網。

2 三相異步電動機的ㄚ-△減壓起動控制

三相籠型異步電動機具有結構簡單、價格便宜、堅固耐用、維修方便等優點，因而獲得了廣泛的應用。它的起動控制有直接（全壓）起動和減壓起動兩種方式。對于較大容量的籠型異步電動機（大于10KW），其起動電流較大，一般采用減壓起動的方式起動。減壓起動是利用某些設備或者采用電動機定子繞組換接的方法，降低起動時加在電動機定子繞組上的電壓，而起動后再將電壓恢復到額定值，使之在正常電壓下運行。

2.1 三相異步電動機ㄚ-△減壓起動的繼電器控制

星形-三角形減壓起動用于定子繞組在正常運行時接為三角形的電動機。在電動機起動時將定子繞組接成星形，實現減壓起動。正常運轉時再換接成三角形接法。

圖1中主電路通過三組接觸器主觸點將電動機的定子繞組接成三角形或星形，即KM1、KM3主觸點閉合時，繞組接成星形；KM1、KM2主觸點閉合時，接為三角形。

電路的工作過程：先接通三相電源開關Q。（1）起動：按下起動按鈕SB2KM1線圈得電KM3線圈得電KT線圈得電；（2）電動機接成星形，減壓起動；（3）延時一定時間△t觸點KT（延時繼電器）斷開KM3線圈失電電動機接成三角形觸點KT閉合KM2線圈得電，與此同時，觸點KM2斷開KT線圈失電釋放。（4）停止：按下SB1KM1、KM2線圈失電電動機停止運轉。

2.2 三相異步電動機ㄚ-△減壓起動的PLC控制

星形-三角形減壓起動用于定子繞組在正常運行時接為三角形的電動機。在電動機起動時將定子繞組接成星形，實現減壓起動。正常運轉時再換接成三角形接法。有電工基礎知識可知，星形連接時起動電流僅為三角形連接時的1/√3，相應的起動轉矩也是三角形連接時的1/3。

三相異步電動機的ㄚ-△減壓起動的指令語句表（如表1所示）。

3 三相異步電動機正反轉的PLC控制

因為三相異步電動機的轉動方向是由旋轉磁場的方向決定的，而旋轉磁場的轉向取決于定子繞組中通入三相電流的相序。因此，要改變三相異步電動機的轉動方向非常容易，只要將電動機三相供電電源中的任意兩相對調，這時接到電動機定子繞組的電流相序被改變，旋轉磁場的方向也被改變，電動機就實現了反轉。

3.1 三相異步電動機正反轉的繼電器控制

在沒有按下停止按鈕SB3且熱繼電器FR沒有動作的情況下，X000和X003觸點均為閉合狀態。此時按下正向起動按鈕SB1，輸入繼電器X001動合觸點閉合，輸出繼電器Y000線圈得電并自鎖，接觸器KM1得電吸合，電動機正轉；與此同時，Y000的動斷觸點斷開Y001線圈的驅動回路，KM2不能吸合，實現了電氣互鎖。按下反向起動按鈕SB2時，X002動合觸點閉合，Y001線圈得電并自鎖，接觸器KM2得電吸合，電動機反轉；與此同時，Y001的動斷觸點斷開Y000線圈的驅動回路，KM1不能吸合，實現電氣互鎖。停機時按下按鈕SB3，X000動斷觸點斷開；過載時熱繼電器FR動作，X003觸點斷開，這兩種情況都使得Y000、Y001線圈失電，進而使KM1、KM2失電釋放，電動機停轉。電動機正反轉繼電器控制圖如圖3所示。

3.2 三相異步電動機正反轉PLC控制

將PLC連上編程器并接通電源后，PLC電源指示燈亮，將編程器開關打到“PROGRAM”位置，這時PLC處于編程狀態。編程器顯示PASSWORD！這時依次按Cltr鍵和Montr鍵，直至屏幕顯示地址號0000，這時即可輸入程序。

在輸入程序前，需清除存儲器中內容，按照以上控制的梯形圖或程序指令將控制程序寫入PLC，當程序輸入到PLC指令對應的指令如表2所示。

參考文獻

[1]黃凈.電氣控制與可編程序控制器.北京：機械工業出版社，2009（8）.

[2]李增國.電子技術.北京：北京航空航天大學出版社，2009（2）.

[3]楊榮昌.電工基礎.北京：中國農業出版社，2004（5）.

[4]俞果亮.PLC原理與應用.清華大學出版社，2006（9）.

[5]張鳳珊.電器控制及可編程控制器.北京：中國輕工業出版社.2001.

摘要：本文主要研究了異步電動機的ㄚ-Δ減壓起動、正反轉以及反接制動的繼電器控制，畫出及其相應的輸入輸出接線圖，根據繼電器控制電路圖作出PLC控制梯形圖，最后給出控制指令。

關鍵詞：PLC 三相異步電動機 繼電器

中圖分類號：TM3434 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0021-02

1 PLC的工作原理

當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為幾類。開關量的邏輯控制；模擬量控制；運動控制；過程控制；數據處理；通信及聯網。

2 三相異步電動機的ㄚ-△減壓起動控制

三相籠型異步電動機具有結構簡單、價格便宜、堅固耐用、維修方便等優點，因而獲得了廣泛的應用。它的起動控制有直接（全壓）起動和減壓起動兩種方式。對于較大容量的籠型異步電動機（大于10KW），其起動電流較大，一般采用減壓起動的方式起動。減壓起動是利用某些設備或者采用電動機定子繞組換接的方法，降低起動時加在電動機定子繞組上的電壓，而起動后再將電壓恢復到額定值，使之在正常電壓下運行。

2.1 三相異步電動機ㄚ-△減壓起動的繼電器控制

星形-三角形減壓起動用于定子繞組在正常運行時接為三角形的電動機。在電動機起動時將定子繞組接成星形，實現減壓起動。正常運轉時再換接成三角形接法。

圖1中主電路通過三組接觸器主觸點將電動機的定子繞組接成三角形或星形，即KM1、KM3主觸點閉合時，繞組接成星形；KM1、KM2主觸點閉合時，接為三角形。

電路的工作過程：先接通三相電源開關Q。（1）起動：按下起動按鈕SB2KM1線圈得電KM3線圈得電KT線圈得電；（2）電動機接成星形，減壓起動；（3）延時一定時間△t觸點KT（延時繼電器）斷開KM3線圈失電電動機接成三角形觸點KT閉合KM2線圈得電，與此同時，觸點KM2斷開KT線圈失電釋放。（4）停止：按下SB1KM1、KM2線圈失電電動機停止運轉。

2.2 三相異步電動機ㄚ-△減壓起動的PLC控制

星形-三角形減壓起動用于定子繞組在正常運行時接為三角形的電動機。在電動機起動時將定子繞組接成星形，實現減壓起動。正常運轉時再換接成三角形接法。有電工基礎知識可知，星形連接時起動電流僅為三角形連接時的1/√3，相應的起動轉矩也是三角形連接時的1/3。

三相異步電動機的ㄚ-△減壓起動的指令語句表（如表1所示）。

3 三相異步電動機正反轉的PLC控制

因為三相異步電動機的轉動方向是由旋轉磁場的方向決定的，而旋轉磁場的轉向取決于定子繞組中通入三相電流的相序。因此，要改變三相異步電動機的轉動方向非常容易，只要將電動機三相供電電源中的任意兩相對調，這時接到電動機定子繞組的電流相序被改變，旋轉磁場的方向也被改變，電動機就實現了反轉。

3.1 三相異步電動機正反轉的繼電器控制

在沒有按下停止按鈕SB3且熱繼電器FR沒有動作的情況下，X000和X003觸點均為閉合狀態。此時按下正向起動按鈕SB1，輸入繼電器X001動合觸點閉合，輸出繼電器Y000線圈得電并自鎖，接觸器KM1得電吸合，電動機正轉；與此同時，Y000的動斷觸點斷開Y001線圈的驅動回路，KM2不能吸合，實現了電氣互鎖。按下反向起動按鈕SB2時，X002動合觸點閉合，Y001線圈得電并自鎖，接觸器KM2得電吸合，電動機反轉；與此同時，Y001的動斷觸點斷開Y000線圈的驅動回路，KM1不能吸合，實現電氣互鎖。停機時按下按鈕SB3，X000動斷觸點斷開；過載時熱繼電器FR動作，X003觸點斷開，這兩種情況都使得Y000、Y001線圈失電，進而使KM1、KM2失電釋放，電動機停轉。電動機正反轉繼電器控制圖如圖3所示。

3.2 三相異步電動機正反轉PLC控制

將PLC連上編程器并接通電源后，PLC電源指示燈亮，將編程器開關打到“PROGRAM”位置，這時PLC處于編程狀態。編程器顯示PASSWORD！這時依次按Cltr鍵和Montr鍵，直至屏幕顯示地址號0000，這時即可輸入程序。

在輸入程序前，需清除存儲器中內容，按照以上控制的梯形圖或程序指令將控制程序寫入PLC，當程序輸入到PLC指令對應的指令如表2所示。

參考文獻

[1]黃凈.電氣控制與可編程序控制器.北京：機械工業出版社，2009（8）.

[2]李增國.電子技術.北京：北京航空航天大學出版社，2009（2）.

[3]楊榮昌.電工基礎.北京：中國農業出版社，2004（5）.

[4]俞果亮.PLC原理與應用.清華大學出版社，2006（9）.

[5]張鳳珊.電器控制及可編程控制器.北京：中國輕工業出版社.2001.

摘要：本文主要研究了異步電動機的ㄚ-Δ減壓起動、正反轉以及反接制動的繼電器控制，畫出及其相應的輸入輸出接線圖，根據繼電器控制電路圖作出PLC控制梯形圖，最后給出控制指令。

關鍵詞：PLC 三相異步電動機 繼電器

中圖分類號：TM3434 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0021-02

1 PLC的工作原理

當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執行上述三個階段。目前，PLC在國內外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環保及文化娛樂等各個行業，使用情況大致可歸納為幾類。開關量的邏輯控制；模擬量控制；運動控制；過程控制；數據處理；通信及聯網。

2 三相異步電動機的ㄚ-△減壓起動控制

三相籠型異步電動機具有結構簡單、價格便宜、堅固耐用、維修方便等優點，因而獲得了廣泛的應用。它的起動控制有直接（全壓）起動和減壓起動兩種方式。對于較大容量的籠型異步電動機（大于10KW），其起動電流較大，一般采用減壓起動的方式起動。減壓起動是利用某些設備或者采用電動機定子繞組換接的方法，降低起動時加在電動機定子繞組上的電壓，而起動后再將電壓恢復到額定值，使之在正常電壓下運行。

2.1 三相異步電動機ㄚ-△減壓起動的繼電器控制

星形-三角形減壓起動用于定子繞組在正常運行時接為三角形的電動機。在電動機起動時將定子繞組接成星形，實現減壓起動。正常運轉時再換接成三角形接法。

圖1中主電路通過三組接觸器主觸點將電動機的定子繞組接成三角形或星形，即KM1、KM3主觸點閉合時，繞組接成星形；KM1、KM2主觸點閉合時，接為三角形。

電路的工作過程：先接通三相電源開關Q。（1）起動：按下起動按鈕SB2KM1線圈得電KM3線圈得電KT線圈得電；（2）電動機接成星形，減壓起動；（3）延時一定時間△t觸點KT（延時繼電器）斷開KM3線圈失電電動機接成三角形觸點KT閉合KM2線圈得電，與此同時，觸點KM2斷開KT線圈失電釋放。（4）停止：按下SB1KM1、KM2線圈失電電動機停止運轉。

2.2 三相異步電動機ㄚ-△減壓起動的PLC控制

星形-三角形減壓起動用于定子繞組在正常運行時接為三角形的電動機。在電動機起動時將定子繞組接成星形，實現減壓起動。正常運轉時再換接成三角形接法。有電工基礎知識可知，星形連接時起動電流僅為三角形連接時的1/√3，相應的起動轉矩也是三角形連接時的1/3。

三相異步電動機的ㄚ-△減壓起動的指令語句表（如表1所示）。

3 三相異步電動機正反轉的PLC控制

因為三相異步電動機的轉動方向是由旋轉磁場的方向決定的，而旋轉磁場的轉向取決于定子繞組中通入三相電流的相序。因此，要改變三相異步電動機的轉動方向非常容易，只要將電動機三相供電電源中的任意兩相對調，這時接到電動機定子繞組的電流相序被改變，旋轉磁場的方向也被改變，電動機就實現了反轉。

3.1 三相異步電動機正反轉的繼電器控制

在沒有按下停止按鈕SB3且熱繼電器FR沒有動作的情況下，X000和X003觸點均為閉合狀態。此時按下正向起動按鈕SB1，輸入繼電器X001動合觸點閉合，輸出繼電器Y000線圈得電并自鎖，接觸器KM1得電吸合，電動機正轉；與此同時，Y000的動斷觸點斷開Y001線圈的驅動回路，KM2不能吸合，實現了電氣互鎖。按下反向起動按鈕SB2時，X002動合觸點閉合，Y001線圈得電并自鎖，接觸器KM2得電吸合，電動機反轉；與此同時，Y001的動斷觸點斷開Y000線圈的驅動回路，KM1不能吸合，實現電氣互鎖。停機時按下按鈕SB3，X000動斷觸點斷開；過載時熱繼電器FR動作，X003觸點斷開，這兩種情況都使得Y000、Y001線圈失電，進而使KM1、KM2失電釋放，電動機停轉。電動機正反轉繼電器控制圖如圖3所示。

3.2 三相異步電動機正反轉PLC控制

將PLC連上編程器并接通電源后，PLC電源指示燈亮，將編程器開關打到“PROGRAM”位置，這時PLC處于編程狀態。編程器顯示PASSWORD！這時依次按Cltr鍵和Montr鍵，直至屏幕顯示地址號0000，這時即可輸入程序。

在輸入程序前，需清除存儲器中內容，按照以上控制的梯形圖或程序指令將控制程序寫入PLC，當程序輸入到PLC指令對應的指令如表2所示。

參考文獻

[1]黃凈.電氣控制與可編程序控制器.北京：機械工業出版社，2009（8）.

[2]李增國.電子技術.北京：北京航空航天大學出版社，2009（2）.

[3]楊榮昌.電工基礎.北京：中國農業出版社，2004（5）.

[4]俞果亮.PLC原理與應用.清華大學出版社，2006（9）.

[5]張鳳珊.電器控制及可編程控制器.北京：中國輕工業出版社.2001.