PLC在三相电动机控制中的应用

仇士玉

（淮安市广播电视大学 江苏 淮安 223005）

0 前言

可编程控制器简称PLC，它是在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。它将传统继电器控制技术和现代计算机信息处理两者的优点结合起来，具有体积小、编程简单、抗干扰能力强、可靠性高、使用方便等优点，已广泛应用于自动化控制的各个领域。

1 控制要求

1.1 一台机床，需先启动油泵，然后启动主轴

1.2 单按钮启动工作台

1.3 工作台原点出发，到终点限位自动返回2 次，再到原点停止

1.4 可进行正、反点动

1.5 设有总停按钮、工作台停止按钮

2 传统的继电器—接触器控制方式

2.1 电路控制图

2.1.1 主电路图

2.1.2 控制电路图

2.2 工作原理

2.2.1 油泵电机启动： 按下按钮SB2, KM1 线圈得电, KM1 常开触头闭合自锁, KM1 电机运转。

2.2.2 主轴电机启动： 按下按钮SB3, KM2 线圈得电, KM2 常开触头闭合自锁, KM2 电机运转。

2.2.3 工作台左右移动准备： 按下按钮SB5, KA4 线圈得电, KA4 常开触头闭合自锁, 为工作台的左右移动作准备。

2.2.4 工作台左右移动：分别按下双联按钮SB6 和SB7, KM3 和KM4线圈得电，KT1 和KT2 线圈得电，KM3 和KM4 常开触头闭合，经过一段时间后，KT1 和KT2 常开触头闭合，然后通过行程开关SQ1 和SQ2使工作台左右移动。

2.2.5 工作台往返运动： 分别通过中间继电器KA0,KA1,KA2 和KA3实现工作台两次自动往返运动。

2.3 控制方式的优缺点

这种传统的继电器-接触器控制方式控制逻辑清晰, 采用机电合一的组合方式便于普通机类或电类技术人员维修,但由于使用的电气元件体积大、触点多、故障率大,因此,运行的可靠性较低。

3 采用PLC 控制方式

3.1 PLC 控制的输入/输出接线图

3.1.1 将起动按钮SB2-SB7, 停止按钮SB1 , 行程开关SQ1-SQ4 , 热继电器FR 的辅助触点一端分别接到PLC 的输入模块上的输入端子I0.0-I0.7,I1.0-I1.3 上,另一端经24V 直流电源接入公共端COM。

3.1.2 将接触器KM1、KM2、KM3、KM4 一端分别接到PLC 的输出模块上的输出端子Q4.1-Q4.4 上， 另一端经220V 交流电源接入公共端COM。

3.1.3 接线图

3.2 I/O 地址分配表

因PLC 的类型不同,为方便接线和编程,上述符号地址必须转换为实际地址,建立I/O 地址分配表（表1）。

3.3 梯形图

PLC 的用户程序常采用梯形图进行编程,这种编程方式被大多数用户所接受。根据I/O 地址分配表,符合电动机控制要求的梯形图如图所示。

表1

3.4 工作原理

控制逻辑与传统的继电器接触器控制工作PLC 原理基本一致。

3.4.1 油泵电机启动： 按下按钮SB2, 接点I0.2 闭合， 输出继电器Q4.1 得电并自锁, KM1 电机运转。

3.4.2 主轴电机启动： 按下按钮SB3, 接点I0.3 闭合， 输出继电器Q4.2 得电并自锁, KM2 电机运转。

3.4.3 工作台左右移动准备：按下按钮SB5, 接点M0.4 闭合，输出继电器M0.4 得电并自锁, 为工作台的左右移动作准备。

3.4.4 工作台左右移动：分别按下双联按钮SB6 和SB7,接点Q4.3 和Q4.4 闭合，经过一段时间后，T1 和T2 接点闭合，然后通过接点I1.0 和I1.1 的闭合和断开使工作台左右移动。

3.4.5 工作台往返运动： 分别通过接点M0.0,M0.1,M0.2 和M0.3 实现工作台两次自动往返运动。

4 两种控制方式的比较

通过比较, 梯形图和电气控制回路十分相似, 它们都表示了输入和输出之间的逻辑关系,但是它们之间也有很大的区别，具体体现在：

1）在继电器-接触器控制中,输入、输出信号间的逻辑关系是由实际的布线来实现的, 要想改变控制顺序, 必须改变其实际布线; 而在PLC 控制方案中输入、输出信号间的逻辑关系,则是由梯形图来实现的,要想改变其控制顺序,仅需修改程序,通过软件加以改接,无需改变实际布线, 其改变的灵活性及速度是继电器-接触器控制电路无法比拟的。

2）运用PLC 控制方式不会发生继电器接触器控制电路中所出现的接触不良、电路连接复杂、故障率高且难以处理等问题。

3）传统的继电器—接触器接点数由其结构决定，而PLC 的软件接点数没有限制，可多次重复使用。

4）运用PLC 控制方式可以十分方便的对PLC 内部工作状态和参数进行监控和修改。

5 结束语

PLC 设计靠软件来实现与一般继电器—接触器的电气控制电路设计基本相同,但运用PLC 控制可以大大降低接线的复杂程度,提高劳动生产效率,降低故障发生率。

［1］戴一平.可编程控制器逻辑控制案例[M].北京:高等教育出版社,2007,7.

［2］杨长能.可编程序控制器（PLC）基础及应用[M].重庆:重庆大学出版社,1997,7.

［3］刘克军.PLC 技术项目实训及应用[M].北京：高等教育出版社，2012,7.