三相异步电动机地PLC控制

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1、技能训练 三相异步电动机的PLC控制工程实际中的 PLC 控制系统总是比较复杂的，作为其中的基本环节，三相异步电动机 的几种典型控制回路常见于PLC控制系统中。本模块详细讲述了几种三相异步电动机的PLC 控制电路硬件结构及实用程序，并通过三相异步电动机星形三角形启动实训，让读者进一 步掌握简单PLC控制系统的开发运用。第一部分 教学要求一、目的要求 学习PLC在三相异步电动机控制电路中的运用情况 通过示例，掌握PLC控制程序编制技巧 了解常用PLC编程软件的基本运用，培养简单PLC控制系统的开发能力二、工具器材器材名称规格/型号数量器材名称规格/型号数量可编程控制器FX2N48MR-00110

2、台热过载继电器JRS1-09-25-1A/380V10台编程计算机及软件可选用SW3D5-GPPW-E编程软件10台组合按钮LA19-3H10台编程适配电缆SC-0910根熔断器FU/RT18/5A/3P、1P各10台三相异步电动机180W/380V10台接触器CJX2-1210/220V30台电源开关DZ47-C10/3P、1P各10台其他工具及导线若十三、教学节奏与方式项目时间安排教学方式课前准备课余复习电动机Y/接法的有关容教师讲授4课时教师讲授、操作示相结合。重点：PLC控制程序中的典型环节2课时学习二菱FX系列PLC的编程软件学生实作4课时分组进行(6人一组或酌情分组)重点：计算机编

3、程及程序写入四、成绩评定技能训练成绩教师签名技能训练成绩教师签名第二部分 教学容三相异步电动机各种控制电路，是工业控制系统中使用最为普遍的基本环节。本模块对 三相异步电动机点动-长动、正转-反转、顺序启动等几种常见 PLC 控制电路进行讨论，每 一种电路均给出了与之对应的继电-接触器控制电路，两种电路中的所有按钮及输出接触器 均采用相同的代号，以方便读者对照理解。一、三相异步电动机点动-长动控制回路1. 点动-长动控制电路接线图图9-1(a)是三相异步电动机点动-长动PLC控制I/O接线图，图9-1(b)是与之对应的继电器接触器控制电路。(a)PLC控制I/O接线图(b )继电器接触器控制电路

4、图 9-1 点动-长动控制电路接线图2. 梯形图及指令表程序图9-2(a)是三相异步电动机点动-长动PLC控制梯形图程序，图9-2(b )是与之对xoae Koon_-I NO应的指令表程序LD X002OR M0ANI瀚 00OUT MOLD X001OR MOOUT Y000ENDa)梯形图程序(b)指令表程序图9-2三相异步电动机点动-长动PLC控制程序3. 编程元件的地址分配输入输出继电器地址分配，如表9-1 所示。表 9-1输入输出继电器的地址分配表编程元件I/O端子电路器件作 用输入继电器X000SB1停止按钮X001SB2点动按钮X002SB3长动按钮输出继电器Y000KM接触器

5、线圈辅助继电器M0-长动自锁控制其他电器-FR过载保护4. 操作要求 在停止状态，按下点动按钮SB2，电机运转，松开SB2，电机停止； 在停止状态，按下长动按钮SB3，电机运转，松开SB3，电机仍保持运转; 按停止按钮SB1，电机停转。5. 简要说明程序中用到了通用辅助继电器M0，其作用与继电-接触器控制电路中的中间继电器极为相似。它没有输入与输出端子，但能在程序执行过程中完成中间逻辑变量的运算转换。本例中，MO将长动控制的状态与点动控制信号X001相或后再控制Y000的输出状态。停止按钮SB1采用了常开触点的形式。-般 PLC输入信号接点，通常优先采用常开(动合)接点，以利于梯形图编程。比较

6、图9-1b及9-2a可以发现：PLC梯形图程序与继电-接触器控制电路相似/旦无需雷同，充分利用PLC中的软元件， 可使程序结构简单易读。FR 的动断触点串接于接触器线圈回路中，它能可靠的对电机实施保护，其缺点是，即 使电机处于保护状态，PLC仍视系统为正常状态，不予报警。二、三相异步电动机正转-反转控制回路1. 正转-反转控制电路接线图图9-3(a)是三相异步电动机正转-反转PLC控制I/O接线图，图9-3(b)是与之对应的继电器接触器控制电路。(a)PLC控制I/O接线图图 9-3 正转-反转控制电路接线图(b)继电器接触器控制电路2. 梯形图及指令表程序图9-4(a)是三相异步电动机正转-

7、反转PLC控制梯形图程序，图9-4(b )是与之对 应的指令表程序。(b)指令表程序(a)梯形图程序图 9-4 三相异步电动机正转-反转 PLC 控制程序3. 编程元件的地址分配输入输出继电器地址分配，如表9-2 所示。表 9-2输入输出继电器的地址分配表编程元件I/O端子电路器件作 用输入继电器X000SB1停止按钮X001SB2正转启动按钮X002SB3反转启动按钮X003KM1正转软互锁输入X004KM2反转软互锁输入输出继电器Y000KM1正转接触器线圈Y001KM2反转接触器线圈其他电器-FR过载保护4. 操作要求 在停止或反转状态，按SB2，电机正转; 在停止或正转状态，按SB3，

8、电机反转;按SB1 ,电机停转; KM1、KM2动断触点为电气互锁； KM1、KM2动合触点为软件互锁控制输入。5. 简要说明使用 PLC 进行多个用电器具的互锁控制时，必须同时使用软互锁和硬互锁，以确保安 全。电路中电动机由正转过渡到反转必须先按SBI，使其停车后，才能进行反转控制，这样 可防止两个接触器同时动作短路。因此，将接触器的动作状态作为负载信号引入PLC输入 端，在PLC输入端接有KMl和KM2动合触点。为了可靠地对正、反转接触器进行互锁， 在 PLC 输出端两个接触器之间仍然采用动断触点构成互锁，这种互锁称为外部硬互锁。在 梯形图程序中，两个输出继电器 Y000、Y001 之间，

9、还相互构成互锁，这种互锁称为部软 互锁。此外，与负载状态输入信号对应的X003和X004，在梯形图中除了作为互锁条件外， 对输出继电器也构成一种软互锁。软互锁作用：防止因触点灼伤粘连等外部故障时，本应断开的接触器因故障而未断开， PLC又对其他接触器发出了动作信号；使两只接触器同时处于通电动作状态。设置软互锁后， 利用软互锁不接通另一输出继电器，从而防止主电路短路。硬互锁作用：防止因噪声在 PLC 部引起运算处理错误，导致出现两个输出继电器同时 有输出，使正、反转接触器同时通电动作，造成主电路短路。三、三相异步电动机顺序启动控制回路1. 顺序启动控制电路接线图图9-5(a)是三相异步电动机顺序

10、启动PLC控制I/O接线图，图9-5(b)是与之对应的继电器接触器控制电路。(b)继电器接触器控制电路(a)PLC 控制 I/O 接线图图 9-5 顺序启动控制电路接线图2. 梯形图及指令表程序图9-6(a)是三相异步电动机顺序启动PLC控制梯形图程序，图9-6(b )是与之对 应的指令表程序。(a)梯形图程序(b)指令表程序图 9-6 三相异步电动机顺序启动 PLC 控制程序3. 编程元件的地址分配输入输出继电器地址分配，如表9-3所示。表 9-3输入输出继电器的地址分配表编程元件I/O端子电路器件作 用输入继电器X000SB1停止按钮X001SB2启动按钮X002FR1热继电器动断触点X0

11、03FR2热继电器动断触点输出继电器Y000KM1接触器线圈Y001KM2接触器线圈其他编程元件地址分配，如表9-4所示。表 9-4其它编程元件的地址分配编程元件编程地址K值作 用辅助继电器M0-启动自锁M100-Y000的启动控制M200-Y001的启动控制定时器(100ms通用型)T0100丿顺序时间设定(10s )4. 操作要求 在停止状态，按SB2，电机M1启动并保持运转，TO开始计时。 计时时间到，启动电机M2。 按SB1，两台电机同时停转。5. 简要说明热过载继电器多采用动断触点。FR1、FR2对应的两个输入常开触点X002及X003， 串联于Y000及Y001的输出回路中，类似于

12、“启-保-停”电路中的停止按钮，所以当FR1 或FR2动作时，将使对应的输出回路停止工作。采用动断触点作为PLC输入回路接点时，触点动作则相应输入继电器置0”，反之为 “1。用于PLC “启-保-停”控制程序中的梯形图样式，与继电接触器控制电路样式正好 相反，编程时应特别注意。Y000及Y001的启动，由M100及M200的脉冲输出信号进行控制。显然，当该电路中只有一台电机因过载停止工作时，另外一台电机的工作状态将不会受 到影响。但排除故障后，需按下 SB1 使系统完全复位后，再次启动。需要说明的是：在图9-5(b )所示继电器接触器顺序启动控制电路中，FR1、FR2的 两个常开触点串联在整个

13、控制回路中，所以当FR1或FR2其中一个动作时，将使二台电机 全部停止工作。这与图9-5 ( a )所示PLC顺序启动控制逻辑是有所区别的。如果需要，当 然可以对PLC顺序启动的控制程序进行修改。顺序控制电路通常用于并联运行的两台大功率电机，采用顺序启动控制回路，可减缓过 大的启动冲击电流。不同的应用场合下，应根据具体情况采用合理的应用程序。第三部分 技能训练本模块技能训练容为三相异步电动机星形-三角形启动PLC控制电路。一、实训目的（1）学习PLC编程软件的一般运用及程序写入方法；（2 ） 了解在计算机上监控、运行及调试PLC控制程序的基本方法；（3 ）进一步提高PLC控制系统软件设计及硬件

14、安装的综合能力。二、实训原理及实训电路1.实训原理及实训电路实训电路采用FX2N48MR-001型PLC，图9-7（a）是三相异步电动机PLC星形-三角形启动控制I/O接线图，图9-7（b）是与之对应的继电-接触器控制电路。4LOHKH2LI L& L2 NLILaLIIJqs-Aa-niiigii 0,1（a）PLC控制I/O接线图（b）继电器接触器控制电路图 9-7 星形-三角形启动控制电路接线图在I/O配线图中，电路主接触器KM1和三角形全压运行接触器KM3的动合触点，作 为负载信号接于 PLC 的输入端。输出端外部保留星形和三角形接触器线圈的硬互锁环节， 程序中另设软互锁。热保护继电器常闭触点串接在三个接触器电磁线圈供电回路中。2.编程元件的地址分配输入输出继电器地址分配，如表9-5所示。表9-5 输入输出继电器的地址分配表编程元件I/O端子电路器件代号/规格作 用输入继电器X000SB1/LA19 红（常开）停止按钮X001SB2/LA1