浅谈三相异步电动机正反转的PLC控制

吴洋

[摘           要]  三相异步电动机是应用极其广泛的电气设备，具有结构简单、运行可靠、控制方便、易于维护等特点。在生产机械中经常要求运动部件可以实现正、反两个方向的运动，这就需要异步电动机能够做正、反两个方向的旋转。随着PLC技术的飞速发展，用PLC控制异步电动机来代替传统的继电器控制方式，最终实现三相异步电动机的数字化控制成为主流趋势。

[关    键   词]  异步电动机;PLC;正反转;继电器

[中图分类号]  TM343.2                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2018）35-0129-01

三相异步电动机的应用领域极其广泛，几乎涵盖了生活中的各个领域。而由于三相异步电动机工作所处的环境不同，出现故障的可能性也就大大增加了。所以选择合理的控制形式能够使电机更加稳定、可靠的运行。

PLC——可编程逻辑控制器，专为工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统。为自动化设备提供了非常可靠的应用。它具有逻辑、顺序、定时、计数、运算等控制功能，更易于实现生产过程的自动化控制，从而广泛应用于众多行业。PLC主要采用的编程语言——梯形图，梯形图是在继电器控制的基础上增加了更多的控制功能，使逻辑关系清晰直观，编程容易可读性强，控制功能也较传统继电器更加强大。同时，PLC用存储逻辑代替了继电器的接线逻辑，减少了控制设备的外围接线，提高了系统的稳定性，便于维护保养。

电机的正转控制是使电机朝一个方向旋转即单方向旋转，从而带动生产设备的运动部件向一个方向运动。而在现实生产过程中，往往需要电机能够实现正、反两个方向的旋转，以使生产设备的运动部件能向两个方向运动。

一、PLC控制电动机正反转的设计思想

1.电动机正反转主电路中，接触器KM1和KM2的主触点不能同时闭合;也就是梯形图中输出继电器Q0.0和Q0.1不能同时得电，这样在梯形图中就要加程序互锁。即在输出Q0.0网络中串联Q0.1线圈的常闭触点;在输出Q0.1网络中串联Q0.0线圈的常闭触点。这样当Q0.0线圈得电时，Q0.1线圈由于Q0.0常闭触点断开不能得电;同理，当Q0.1线圈得电同时，Q0.0线圈由于Q0.1常闭触点断开也不能得电，从而完成梯形图中的互锁。

2.如果不按停止按钮电动机也能从正转直接切换到反转，则需在梯形图中加上程序互锁。也就是在Q0.0线圈网络中加上反转控制信号I0.1的常闭触点;在Q0.1线圈网络中加上正转控制信号I0.0的常闭触点，这样电机就能实现直接切换正反转。例如，电机此时处在正转运行状态，按下反转控制信号I0.1，则I0.1常闭触点断开正转线圈Q0.0，对应外部交流接触器KM1的线圈失电，电机停止正转;同时Q0.0的常闭也随着线圈断电相应复位变闭合，则反转线圈Q0.1得电，对应外部KM2的线圈得电，电机反转。

3.过载保护信号也需要加在PLC控制电路的输入回路中。当电动机发生过载现象时，热继电器的常闭触点断开，通过过载信号接入I0.2传递给PLC，使输出继电器Q0.0，Q0.1同时失电，对应外部交流接触器KM1、KM2的线圈失电，电动机无论此时正转或反转都将停止运行。

二、转换技巧是关键

（一）对输入、输出点的处理

在继电器电路中使用了大量的控制电器，如热继电器、交流接触器、时间继电器、行程开关等，而在用PLC改造时，应先归纳出输入、输出点，然后将外围接线对应分配到相应的输入、输出口。如本课题中的交流接触器的线圈就是执行元件，要将它与PLC输出继电器Q相对应。

（二）按钮的设计

在继电器电路中，一般启动功能用常开按钮来实现，停止功能用常閉按钮来实现。而通过PLC控制时，外部的启动和停止按钮都选用常开按钮。这样梯形图编程的形式和继电器电路的画法就能一致，使可视性更加直观。

（三）热继电器触点的处理

如果PLC的输入点较为充裕，则热继电器的常闭触点可占用PLC的输入点;当热继电器作为PLC的输入点时，为了防止按键抖动的影响，一般热继电器用常闭按钮代替;如果PLC的输入点不充裕，则热继电器的常闭触点可以不占用PLC的输入点，而是接在PLC外部的控制电路中。

（四）互锁点的转换

在传统的继电器控制形式下的双重连锁正反转线路中，为了防止相间短路，需在控制电路中接入接触器的常闭触点进行互锁，或者利用复合按钮进行互锁;而在程序改造设计中，需要在输出线圈前串联相应常闭触点来进行互锁，以确保安全。

三、结语

通过以上研究，PLC控制异步电动机正反转线路减少了控制设备的外围接线，提高了系统运行的稳定性，同时也便于维护与检修。而核心难点互锁也在梯形图中得以解决，确保了系统工作的安全性与可靠性。

参考文献：

[1]廖常初.PLC编程及应用[M].3版.北京：机械工业出版社，2008.

[2]陈建明.电气控制与PLC应用[M].2版.北京：电子工业出版社，2010.