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plc控制的三相异步电机正反转电路 现代工业的高度发达，采用先进的自动控制技术进行操作。在实际生产中许多机械设备往往要求运动部件能向正反两个方向运动, 如机床工作台的前进与后退;电梯的上升与下降等, 这些生产机械要求电动机能实现正反转控制。改变通入电动机定子绕组的三相电源相序, 即把接入电动机的三相电源进线中的任意两相对调, 电动机即可反转。考虑到系统的稳定性和经济性, 可以选用PLC实现逻辑控制。 1. plc控制 (1) PLC的定义及特点。 PLC (Programmable LogicController) , 又称可编程序控制器, 它是一种采用微电脑技术制造, 并以顺序控制为主, 回路调节为辅, 能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能的自动控制设备, 在现代工业生产和控制技术中应用尤为广泛。自1969年第一台PLC面世以来, 已成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器, 与机器人、CAD/CAM素有工业生产自动化三大支柱之称。 PLC由中央处理单元 (CPU) 、存储器、输入输出单元 (I/O单元) 、电源单元、编程器等5个部分组成。具有可靠性高, 抗干扰能力强;编程直观、简单;环境要求低, 适应性好;功能完善, 接口功能强等多方面特点。可编程控制器的内部结构如图1所示。 (2) PLC控制优势。 (1) 控制形式。 传统继电器控制是采用硬件接线实现的控制技术。它是利用继电器机械触点的串、并联及时间继电器的延时动作与释放等不同组合实现控制逻辑, 存在产生故障维修不便等问题。PLC控制则采用存储逻辑, 其控制逻辑是以程序方式存储在内存中 (又称软接线) , 要改变控制逻辑或排除控制故障, 只需修改程序即可。 (2) 控制速度。 传统继电器控制是依靠触点的机械动作实现控制, 工作频率低, 速度在毫秒数量级, 机械触点动作存在因抖动出现的误操作, 有时甚至产生电弧现象损坏电器等危险。PLC控制是由程序指令实现控制, 速度在微秒数量级, 无抖动现象。 (3) 延时控制。 传统继电器延时控制是依靠时间继电器的滞后动作来实现的, 而时间继电器存在定时精度不高, 受环境影响大, 调整时间困难等缺点, 使得传统继电器延时动作不可靠。PLC控制是用半导体集成电路作定时器, 时钟脉冲由晶体振荡器产生, 动作精确可靠。 (3) PLC控制原理。 PLC虽是一种采用微电脑技术具有微电脑诸多特点的自动控制设备, 它们的工作方式却有很多不同。 微机分为硬件与软件两部分组成, 采用存储程序控制工作模式。例如常见的键盘扫描方式, 有键按下则调用相应子程序, 无键按下则继续扫描。 PLC采用循环扫描, 在PLC中, 用户将程序按需求将程序按序存放。CPU从第一指令开始执行, 遇到结束符后又返回第一条, 如此周而复始循环执行。这种工作方式是在系统软件控制下, 顺次扫描各输入点的状态, 按用户设计输入的程序进行运算处理, 然后向输出点发出相应的控制信号。整个扫描过程分为内部处理、通信操作、输入处理、程序执行和输出处理五个阶段。扫描过程如图2所示。 2.电路设计 在生产过程中, 往往要求电动机能够实现正反两个方向的转动, 如起重机吊钩的上升与下降, 机床工作台的前进与后退等等。由电动机原理可知, 只要把电动机的三相电源进线中的任意两相对调, 就可改变电动机的转向。因此正反转控制电路实质上是两个方向相反的单向运行电路, 为了避免误动作引起电源相间短路, 必须在这两个相反方向的单向运行电路中加设必要的互锁。按照电动机可逆运行操作顺序的不同, 就有了“正—停—反”和“正—反—停”两种控制电路。 (1) 设计原理图。 三相异步电动机正反转电路主电路原理图如图3所示。其中KM1、KM2为交流接触器主触头, 假设KM1吸合、KM2断开实现电机正转;断开KM1、吸合KM2即实现电机反转。FU1起短路保护作用。 (2) I/O地址分配表及外部接线图。 I/O地址分配表见报表1。 因PLC程序中软件互锁不可靠, 在硬件中必须添加互锁。除此以外, 在硬件电路中, 还需要热保护。PLC外部接线图如图4所示。 (3) 程序设计。 根据功能需求, 画出PLC梯形图。梯形图如图5所示。 解析上述梯形图, 得出以下程序代码。 (4) 原理分析。 图5中, 左母线的第一梯级和第二梯级中的X000、X001均为PLC外部SB1、SB2按钮所控制的常开触点, 只要外部按钮动作使相应的X000或X001闭合, 通过相应线路, 使输出继电器Y004或Y005线圈中的一个吸合, 由于输出继电器线圈闭合, 使并接于第一和第二梯级中的常开触点Y004或Y005中的一个闭合实现自锁, 同时接于输出继电器外部通过热保护继电器带动的电动机正转 (或反转) 运行。 电动机停止由外部的SB3按钮控