基于PLC技术的多电机顺序控制

董德明　郭建国

【摘 要】在机床类机械设备中，多台电动机顺序起动的控制方式利用PLC进行集中控制的方法，较继电器接触器控制具有突出的优点，本文重点介绍基于PLC技术对多电机进行顺序控制的原理和自动控制程序设计的方法与技巧。

【关键词】电动机；PLC；顺序控制；程序设计

在机床类设备的动力系统中，有多台电动机需要控制，如果采用继电器接触器控制，控制装置体积大，动作速度慢、耗电较多、功能少，特别是因为它靠硬件连线构成系统，接线复杂，当生产工艺或控制对象改变时，原有的接线和控制盘（柜）就必须随之改变或更换，设备通用性和灵活（柔性）较差。而采用PLC控制，可以根据工艺要求，灵活修改软件程序，达到控制要求，大大缩短设备调试、更改周期，提高生产效率。PLC控制的开关动作由无触点的电子线路来完成，用软件程序替代了继电器间的繁杂连线，所以可靠性也大大提高。

1 设备工艺要求介绍

某动力设备中有6台电动机M1、M2、M3、M4、M5和M6，其中：M1和M4为润滑电动机，工作时任意一台启动即可，且同时只能有1台工作，M2为压缩空气电动机，M3为高压油泵电动机，M5和M6为设备控制电动机。其控制要求如下：M1（或M4）和M2必须在设备控制电动机启动前启动，启动顺序为M1（或M4）先启动，20秒后M2和M3启动。M2和M3启动25秒后，M5和M6同时启动。停机时，按停止按钮，M5先停，15秒后M6停止，20秒后，M1（或M4）、M2和M3同時停止。工艺流程框图如图1所示。

图1 工艺流程框图

2 PLC控制程序设计

根据工艺要求进行PLC输入输出点的计算。分手动和自动状态，需要2个输入点。在手动状态下调试电动机，6台电动机启动、停止开关，需12个输入点；6台电动机的热继电器触点（电动机的热保护），需要6个输入点；M1和M4选择启动开关需要2个输入点。自动方式下，总启动按钮需要1个输入点，总急停按钮和停止按钮各需要1个输入点，共需要25个输入点。控制6台电动机工作，需要6个输出点；每个电动机报警输出，需要6个输出点；M1工作还是M2工作指示，需要2个输出点。共需要14个输出点，考虑到10～15%备用量，决定选用日本三菱的FX2-64MR PLC。

FX2-64MR PLC 采用继电器输出方式。它有32点输入，32点输出。输入点为：X0～X37（注意为8进制表示），输出点为：Y0～Y37（8进制表示）。图2是输入继电器的等效电路。图3为输出继电器的等效电路。

图2 输入继电器的等效电路

图3 输出继电器的等效电路

图4 PLC接线图

图5 自动方式程序梯形图

注意：6台电动机的热继电器只能接常闭触点，在梯形图中就变为常开触点。一般情况下，所有触点均接常开触点，这样梯形图中与电气原理图中触点对应，比较好理解。实际上，只要把输入触点理解为输入继电器线圈是否受激励时所对应的状态就很好理解了。如停止按钮接常开触点，那么输入继电器线圈就没有接通，那么常闭触点应该是处于闭合状态，这时梯形图中就应该是常闭触点。如停止按钮接常闭触点，输入继电器线圈已经接通，那么常闭触点应该是处于断开状态，只有常开触点处于闭合状态，这时梯形图中就应该是常开触点（当然运行时闭合），线路才能接通。如果用常闭触点，线路反而不通。PLC接线图如图4所示。

采用SW0PC-FXGP/WIN-E V3.0软件编程，完成后将程序传到PLC中调试。调试完成后自动方式程序梯形图如图5所示。

3 结论

在多台电动机顺序起停控制中，使用PLC进行集中控制，更改程序的延时时间就非常方便地更改了电动机的起动和停止时间，不用去调整时间继电器的延时时间，使控制系统具有很大的灵活性和柔性。同时，由于采用了软接线，系统的可靠性提高了，设备运行更加可靠，减少了维护时间，为企业节约了运行成本。

【参考文献】

[1]王炳实.机床电气控制[M].北京：机械工业出版社，2003.

[2]廖常初.PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2002.

[3]袁任光.可编程序控制器应用技术及实例[M].广州：华南理工大学出版社，2001.

[4]熊葵荣.电器逻辑控制技术[M]. 北京：科学出版社，2002.

[责任编辑：曹明明]