用PLC實現單臺軟起動器對多臺電動機起動

班小強　張宏宇

摘 要：傳統的電動機起動的方法用于要求不高的場合，而選用軟起動裝置對于要求較高的場合應用。軟起動采用限流、電子起動、智能制動等工作方式。軟起動器適用于大容量電動機的控制。用PLC來實現單臺軟起動器對多臺電動機的起動式微電子技術和計算機相結合的，體現了小型化、專用化特點，應用越來越廣泛。

關鍵詞：軟起動器；PLC控制系統；手動過程；自動過程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.250

軟起動器的應用范圍廣泛，在機械制造、冶金、石化、化纖紡織、食品加工產業領域的各類電力拖動。取代了Y—△起動器、磁控式起動器、自耦減壓起動。軟起動的起動電流可控制在3倍的額定電流以下，使電動機可以平穩起動。通常異步電動全電壓下運行過程中，電動機從空載起動到滿載負荷的過程中磁場幾乎不變。因此磁化電流在所有負載下基本上是相同。所以電機在全壓起動時對電網的沖擊最大，并且沖擊時間也最長。而通常使用的降壓起動對電網的沖擊比較小，但當某一個線圈電壓切換時會出現二次沖擊現象，使破壞程度加大。軟起動在起動前設定了一個對電網不影響的起動電流，電機電流是緩慢增大到設定起動電流，因此沒有沖擊電流，所以對電網的影響幾乎沒有，并且消除起動力矩帶來沖擊。軟起動器為電子調壓并對電流實時檢測，因此具有相序自動識別及糾正斷相、三相電源不平衡、晶閘管超溫、缺相、過載、等全電子保護。

1 總體方案

本系統中選用一臺軟起動器對四臺電動機的起動。控制系統要求：一臺軟起動器起動四臺風機，四臺風機兩臺使用，兩臺備用。單臺風機45Kw。使用要求：

（1） 每臺都應有手動、自動兩種選擇，用開關人工設定；

（2） 無論手動、自動時，風機均由軟起動器起動；

（3）二用二備，控制程序中要能自動識別；

（4）自動運行中，兩臺風機風量不夠時，備用風機要能手工起動運行，通過控制程序實現軟起動器起動運行。軟起動器在主電路中的接線如圖所示，軟起動器輸、輸出接接觸器KMl、KM2、KM3、KM4常開觸點，軟起動器輸入和輸出端串聯接觸器KM和接觸器KM2的常開觸點。軟起動起動時，觸點KM和觸點KMn2閉合，觸點KM1斷開，起動電流經過軟起動器流向電動機。軟起動完成后觸點KM1閉合，觸點KM和觸點KM2斷開軟起動器不工作。 工作電流通過KM1送至電動機。軟起動停止時，觸點KM和觸點KM2閉合，觸點KM1斷開，實現軟停止，直到電動機停止運行，然后斷開觸點KM和觸點KM2。該方法提高了軟起動器的使用壽命，避免產生的高次諧波。

2 主要設計單元

（1）本系統的主回路包括四臺45W的風機及相應的電器元件，一臺軟起動器，在圖中KM12表示第一臺風機的軟起動、軟停止的運行過程主回路的接觸器。KM22表示第二臺風機的軟起動軟停止運行過程主回路的接觸器。KM32表示第三臺風機的軟起動、軟停止運行過程主回路接觸器。KM42表示第四臺風機的軟起動、軟停止運行過程主回路接觸器。KM11旁路接觸器切換第一臺風機運行KM21旁路接觸器切換第二臺風機運行。KM31旁路接觸器切換第三臺風機運行。KM41旁路接觸器切換第四臺風機運行。控制回路：S7-200可編程邏輯控制器PLC組成，按照其控制的要求對四臺風機進行起動。在控制電路中安裝手動自動轉換開關，當開關打到2時為自動狀態。手動運行時，可用按鈕來控制風機的起動和停止；自動運行下系統在PLC程序控制下運行。軟起動器主回路組成每相由兩只晶閘管反并聯采用的是全數字無矢量控制技術。工作時CPU收到控制信號以后后，按用戶的設定需求，自動控制晶閘管觸發脈沖來移相。這樣電機就按設定的曲線平滑起動。起動結束后CPU發出信號，信號使旁路真空接觸器開始工作，而晶閘管暫停工作。停車時，給出停車信號，CPU控制真空接觸器。

（2）軟件設計：首先進行控制系統的I/O點擊地址分配。控制系統的輸入/輸出信號的名稱，二用二備的輸入信號是自動右手動，代碼及地址編號表輸入/輸出代碼和地址編號：PLC系統的選型，設計單元的分析可以知道，系統共有開關輸入點14個，開關輸出點9個，如果選用CPU222的8入/6出，在加上擴展單元是可以的。本系統為了設計方便，采用了CPU226的24入/16出，I/O口供計40點，存儲能力大，有多個擴展模塊，有內置時鐘，和CPU222相比增加了通信口的數量，通信能力與計數能力大大增強。

3 結論

用PLC來實現單臺軟起動器對多臺電動機的起動，實現手動和自動可以切換。自動運行時如果發現風機風量不足，可以手動起動風機。用PLC來實現單臺軟起動器對多臺電動機的起動體現了小型化、專用化，結合向高集成、小體積、大容量、高速度、易使用、高性能、低成本的方向發展。

參考文獻：

[1]張鳳林編著.電器與PLC控制技術[M].北京：化學工業出版社，2010（09）.

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