PLC在几种常用电机控制回路中的应用

谢华

摘  要：PLC技术是微机技术和继电接触管控技术的结合物，因PLC自身的应用优势和技术特点，目前已被广泛应用在了电气控制线路之中，并通过其控制作用的有效发挥，实现了对整个线路运行的有效管控，确保了电气线路运行的安全、可靠。对PLC技术的应用机理、技术特点进行分析，并在此基础上就PLC在三种常用电力控制线路中的应用谈一下自己的观点和认识，以供参考。

关键词：PLC技术;电气控制线路;电机;接触器

中图分类号：TP29                文献标识码：A               DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.091

从应用实践来看，PLC技术表现出可编程、易操作和扩展能力强等优势，在现代电气控制线路中的应用效果非常显著，而且已成为现代工业体系中不可或缺的一部分。

1  PLC应用机理与技术特点分析

PLC技术（Programmable Logic Controller），即可编程逻辑控制器，实践中可以看到PLC技术主要应用在现代工业环境设计中，是一种需要应用的数字运算操作电子系统，同时也是面向现场问题、操作过程的可编程存储设备，应用灵活、操作简便。在具体的设计过程中，该技术与现代工业控制需求保持同步，其应用优点在于可以根据实际需要有效地扩展。对于PLC技术的基础硬件而言，它与微型计算机非常相似，主要由电源、CPU、功能模块、通信模块和I/O接口电路等构成。在实际应用过程中，PLC需执行逻辑运算、操作管控和定时计数操作，内部存储程序主要是面向用户发出的相关操作指令，通过模拟I/O实现管控目标。从实践中可以看出，PLC技术对用户程序根据存储顺序扫描，然后读取后执行管控命令即可。对于PLC技术而言，其采用的模块重量轻、体积小，而且连接、操作非常简便，可满足即插即用的要求，因此，PLC控制系统构建过程中所需时间相对较短。同时，PLC控制设备安装比较方便、操作简单、易维护，当PLC控制设备出现故障问题时，可通过故障指示设备及时监测到;当用户系统出现故障问题时，也可以立即采取有效的措施，或者更换相应的模块，使其尽快地恢复。PLC操作界面比较简单，用户比较容易掌握。正如上文所述，PLC控制技术功能模块较容易扩展，而且具有抗干扰能力强、适应性强和可靠性高等优点，其中的硬件模块之间采取屏蔽措施，可有效实现防辐射的目的;PLC本身具有较强的抗电磁干扰性，应用过程中适应能力非常强，因PLC技术接口模块形式多样，所以适用范围比较广泛。同时，由于PLC技术编程语言为梯形图语言，因此比较容易理解，而且操作非常简单，实用性强。

2  PLC在常用电气控制线路中的应用实践

在电气控制线路运行管控过程中，由于PLC技术的应用机理与继电设备管控技术的原理非常相似，因此，可以实现对电气线路的有效控制。在实践中，常用的PLC电气控制线路主要有自动往返循环控制线路、电机正反转控制线路和电机Y-Δ启动控制线路。

2.1 自动往返循环控制线路

自动往返循环控制线路如图1所示。

（a）电气原理示意图        （b）I/O示意图             （c）梯形图

图1  自动往返循环控制线路图

从图1中可以看出，线路中用到了4个行程开关，分别为SQ1、SQ2、SQ3和SQ4，具体而言，SQ1和SQ2的主要作用是自动切换电机正反转，SQ3和SQ4则主要是保护运动部件终端。当正转启动按钮SB2按下以后，PLC输入常开触点I0.1就会随之闭合，输出线圈Q0.0通电后就会自锁。接触器KM1通电后，常开触点闭合，电机开始正转运行，使运动部件能够持续前进。当运动部件到达预设点时，碰撞行程开关SQ1，SQ1常开触点闭合，此时，I0.4线圈通电，I0.4 常闭触点处于断开状态。Q0.0线圈断电以后，KM1失电，此时电机不再正转运行，运动部件随即停止正转。同时，I0.4常开触点闭合，Q0.1线圈通电自锁，接触器KM2通电，其常开触点也处于闭合状态，此时，电机就会反转运行，运动部件因此被带动着后退，到达预定点;运动部件碰撞行程开关SQ2，SQ2常开触点闭合;I0.5线圈再通电，I0.5常闭触点处于断开状态;Q0.1线圈断电，且KM2失电;电机不再反转，运动部件停止。I0.5的常开触点处于闭合状态，Q0.0再重新通电，线圈KM1得电，又重新启动电机，电机正转带动运动部件前进，进入下一个循环系统。同样，按下按钮SB3（电机为停止状态），电机开始反转运行，其后工作过程与上述流程基本相似。需要停止时，只需按下按钮SB1，此时，常闭触点I0.0就会自动断开;在电机过载时，热继电器FR动作，常闭触点I0.3随即断开;当运动部件冲到终端碰撞到保护开关SQ3或SQ4时，常闭触点I0.6或I0.7断开。上述三种情况下都可以使输出继电器Q0.0、Q0.1 线圈失电，KM1或者KM2断开，电机停转。

2.2 电机正反转控制线路

电机正反转控制线路如图2所示。

（a）电气原理示意图        （b）I/O示意图             （c）梯形图

图2  电机正反转控制线路

从图2中的（b）（c）两个分图中可看出，如果将正转启动按钮SB2按下，则PLC输入常开触点I0.1就会自动闭合，输出线圈Q0.0通电后也会自锁。接触器KM1通电，常开触点就会随之闭合，此时，电机正转。Q0.0常闭触点此时处于断开状态，对Q0.1实现了电气联锁，而且能对KM1和KM2实现有效的

联锁。在此过程中，如果将反转启动按钮SB3按下，则常开触点I0.2就会随之闭合，Q0.1线圈通电、自锁，然后接触设备KM2通电，常开触点随即闭合，此时，电机就会反转。Q0.1常闭触点处于断开状态，并对Q0.0实现了有效的电气联锁，且KM2常闭触点开对KM1也实现了有效的联锁。按下停止按钮SB1，常闭触点I0.0就会随之断开;在电机过载时，热继电器触点FR动作，I0.3随即断开。上述两种情况均可以使Q0.0、Q0.1线圈断电，KM1或者KM2断开，电机停转。

2.3  电机Y-Δ启动控制线路

电机Y-Δ启动控制线路如图3所示。

（a）电气原理示意图           （b）I/O示意图         （c）梯形图

图3  电机Y-Δ启动控制线路

从图3中的（b）（c）两个分图中可看出，启动按钮SB1开启以后，PLC输入触点0000通电，此时，常开触点0000就会处于闭合状态，0500线圈通电后自锁，0500也随即闭合，且输出继电器（0501）就会得电，接触器KM1与接触器KM2通电，电机星形启动。在此过程中，定时器（T00）开始计时， 2 s（T00的时间单位为0.1 s，#20为2 s）后定时器（T00）动作，其常闭触点（T00）就会断开，此时输出继电器（0501）处于失电状态，接触器KM2断电。由于定时器常开触点（T00）处于闭合状态，因此，常开触点（0502）也随之闭合，输出继电器（0502）因通电而自锁。KM1和KM3通电，电机接成一个三角形运行模式。在输出继电器（0501）和（0502）各自回路上，相互串联0501、0502常闭触点出现电气互锁现象。其中，SB1为停止按钮，热继电器（FR）起过载保护作用。

3  结束语

本文阐释了PLC的应用机理和常用的电机控制线路，PLC技术与传统的继电器控制线路技术存在着一定的差异，因此，在应用过程中需根据需要进行改造、灵活应用，以确保电气控制线路运行的安全、可靠性。

参考文献

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〔编辑：王霞〕

PLC in Several Common Motor Control Loop Applications

Xie Hua

Abstract： PLC technology is computer technology and relay contact control technology combination， due to the application of PLCs own advantages and technical characteristics， has been widely used in the electrical control circuit into and through their control play an effective role to achieve the effective control of the entire line running electrical lines running to ensure the safety and reliability. Mechanism for the application， the technical characteristics of PLC technology for analysis， and on this basis to PLC in three common power control circuit applications to talk about their views and understanding for reference.

Key words： PLC technology; electrical control circuit; motor; contactors