淺談三相異步電動機正反轉的PLC控制

吳洋

[摘? ? ? ? ? ?要]? 三相異步電動機是應用極其廣泛的電氣設備，具有結構簡單、運行可靠、控制方便、易于維護等特點。在生產機械中經常要求運動部件可以實現正、反兩個方向的運動，這就需要異步電動機能夠做正、反兩個方向的旋轉。隨著PLC技術的飛速發展，用PLC控制異步電動機來代替傳統的繼電器控制方式，最終實現三相異步電動機的數字化控制成為主流趨勢。

[關? ? 鍵? ?詞]? 異步電動機;PLC;正反轉;繼電器

[中圖分類號]? TM343.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2018）35-0129-01

三相異步電動機的應用領域極其廣泛，幾乎涵蓋了生活中的各個領域。而由于三相異步電動機工作所處的環境不同，出現故障的可能性也就大大增加了。所以選擇合理的控制形式能夠使電機更加穩定、可靠的運行。

PLC——可編程邏輯控制器，專為工業環境下應用而設計的數字運算操作電子系統。為自動化設備提供了非常可靠的應用。它具有邏輯、順序、定時、計數、運算等控制功能，更易于實現生產過程的自動化控制，從而廣泛應用于眾多行業。PLC主要采用的編程語言——梯形圖，梯形圖是在繼電器控制的基礎上增加了更多的控制功能，使邏輯關系清晰直觀，編程容易可讀性強，控制功能也較傳統繼電器更加強大。同時，PLC用存儲邏輯代替了繼電器的接線邏輯，減少了控制設備的外圍接線，提高了系統的穩定性，便于維護保養。

電機的正轉控制是使電機朝一個方向旋轉即單方向旋轉，從而帶動生產設備的運動部件向一個方向運動。而在現實生產過程中，往往需要電機能夠實現正、反兩個方向的旋轉，以使生產設備的運動部件能向兩個方向運動。

一、PLC控制電動機正反轉的設計思想

1.電動機正反轉主電路中，接觸器KM1和KM2的主觸點不能同時閉合;也就是梯形圖中輸出繼電器Q0.0和Q0.1不能同時得電，這樣在梯形圖中就要加程序互鎖。即在輸出Q0.0網絡中串聯Q0.1線圈的常閉觸點;在輸出Q0.1網絡中串聯Q0.0線圈的常閉觸點。這樣當Q0.0線圈得電時，Q0.1線圈由于Q0.0常閉觸點斷開不能得電;同理，當Q0.1線圈得電同時，Q0.0線圈由于Q0.1常閉觸點斷開也不能得電，從而完成梯形圖中的互鎖。

2.如果不按停止按鈕電動機也能從正轉直接切換到反轉，則需在梯形圖中加上程序互鎖。也就是在Q0.0線圈網絡中加上反轉控制信號I0.1的常閉觸點;在Q0.1線圈網絡中加上正轉控制信號I0.0的常閉觸點，這樣電機就能實現直接切換正反轉。例如，電機此時處在正轉運行狀態，按下反轉控制信號I0.1，則I0.1常閉觸點斷開正轉線圈Q0.0，對應外部交流接觸器KM1的線圈失電，電機停止正轉;同時Q0.0的常閉也隨著線圈斷電相應復位變閉合，則反轉線圈Q0.1得電，對應外部KM2的線圈得電，電機反轉。

3.過載保護信號也需要加在PLC控制電路的輸入回路中。當電動機發生過載現象時，熱繼電器的常閉觸點斷開，通過過載信號接入I0.2傳遞給PLC，使輸出繼電器Q0.0，Q0.1同時失電，對應外部交流接觸器KM1、KM2的線圈失電，電動機無論此時正轉或反轉都將停止運行。

二、轉換技巧是關鍵

（一）對輸入、輸出點的處理

在繼電器電路中使用了大量的控制電器，如熱繼電器、交流接觸器、時間繼電器、行程開關等，而在用PLC改造時，應先歸納出輸入、輸出點，然后將外圍接線對應分配到相應的輸入、輸出口。如本課題中的交流接觸器的線圈就是執行元件，要將它與PLC輸出繼電器Q相對應。

（二）按鈕的設計

在繼電器電路中，一般啟動功能用常開按鈕來實現，停止功能用常閉按鈕來實現。而通過PLC控制時，外部的啟動和停止按鈕都選用常開按鈕。這樣梯形圖編程的形式和繼電器電路的畫法就能一致，使可視性更加直觀。

（三）熱繼電器觸點的處理

如果PLC的輸入點較為充裕，則熱繼電器的常閉觸點可占用PLC的輸入點;當熱繼電器作為PLC的輸入點時，為了防止按鍵抖動的影響，一般熱繼電器用常閉按鈕代替;如果PLC的輸入點不充裕，則熱繼電器的常閉觸點可以不占用PLC的輸入點，而是接在PLC外部的控制電路中。

（四）互鎖點的轉換

在傳統的繼電器控制形式下的雙重連鎖正反轉線路中，為了防止相間短路，需在控制電路中接入接觸器的常閉觸點進行互鎖，或者利用復合按鈕進行互鎖;而在程序改造設計中，需要在輸出線圈前串聯相應常閉觸點來進行互鎖，以確保安全。

三、結語

通過以上研究，PLC控制異步電動機正反轉線路減少了控制設備的外圍接線，提高了系統運行的穩定性，同時也便于維護與檢修。而核心難點互鎖也在梯形圖中得以解決，確保了系統工作的安全性與可靠性。

參考文獻：

[1]廖常初.PLC編程及應用[M].3版.北京：機械工業出版社，2008.

[2]陳建明.電氣控制與PLC應用[M].2版.北京：電子工業出版社，2010.