電動機的PLC控制方案設(shè)計

1、無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目： 電動機的PLC控制方案設(shè)計 系 部： 電子信息系 專 業(yè)： 應(yīng)用電子技術(shù) 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 鮑 小 谷 職 稱： 高級工程師 2011 年 4 月 1 日無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書課題名稱： 電動機的PLC控制方案設(shè)計_系 部：_ 電子信息系_專 業(yè)：_ 應(yīng)用電子技術(shù)_ _姓 名：_學(xué) 號：_指導(dǎo)教師：_鮑 小 谷_ 2010 年 12 月 1 日無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目電動機的PLC控制方案設(shè)計學(xué)生姓名系部名稱電子信息系專業(yè)班級課題類型應(yīng)用設(shè)計課題意義電動機的應(yīng)用幾乎涵蓋了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生

2、活的各個領(lǐng)域，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，電動機常常運行在惡劣的環(huán)境下，導(dǎo)致產(chǎn)生過流、短路、斷相、絕緣老化等事故。對于應(yīng)用于大型工業(yè)設(shè)備重要場合的高壓電動機、大功率電動機來說，一旦發(fā)生故障所造成的損失無法估量在電動機發(fā)生故障時，為了保護電動機，減輕故障的損壞程度，繼電保護裝置的快速性和可靠性十分重要。在單機容量日益增大的情況下，電機的額定電流可達數(shù)千甚至幾萬安，這就給電動機的繼電保護提出了更高的要求，傳統(tǒng)統(tǒng)的繼電保護裝置已經(jīng)無法滿足要求，因此PLC保護應(yīng)運而生任務(wù)與進度要求任務(wù)：電動機的PLC控制11.1-1.30 課題資料的調(diào)研、收集1.30-3.1 資料的整理、完成論文3.30 返校遞交論文5月 返

3、校進行畢業(yè)答辯主要參考文獻?起止日期2010/12/1-2011/5/5備注院長 教研室主任 指導(dǎo)教師 鮑小谷 無錫工藝職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告表 2010 年 12 月1 日姓名系部電子信息系專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)班級題目電動機的PLC控制方案設(shè)計指導(dǎo)教師鮑小谷一、與本課題有關(guān)的國內(nèi)外研究情況、課題研究的主要內(nèi)容、目的和意義：電動機的應(yīng)用幾乎涵蓋了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活的各個領(lǐng)域，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，電動機常常運行在惡劣的環(huán)境下，導(dǎo)致產(chǎn)生過流、短路、斷相、絕緣老化等事故。對于應(yīng)用于大型工業(yè)設(shè)備重要場合的高壓電動機、大功率電動機來說，一旦發(fā)生故障所造成的損失無法估量在電動機發(fā)生故障時，為了保

4、護電動機，減輕故障的損壞程度，繼電保護裝置的快速性和可靠性十分重要。在單機容量日益增大的情況下，電機的額定電流可達數(shù)千甚至幾萬安，這就給電動機的繼電保護提出了更高的要求，傳統(tǒng)統(tǒng)的繼電保護裝置已經(jīng)無法滿足要求，因此PLC保護應(yīng)運而生二、進度及預(yù)期結(jié)果：起止日期主要內(nèi)容預(yù)期結(jié)果111?完成課題的現(xiàn)有條件網(wǎng)上資料，圖書館資料，同學(xué)和老師的指導(dǎo)審查意見指導(dǎo)教師： 年 月 日系部意見主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日中 文 摘 要PLC在三相異步電機控制中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、靈活性強、功能完善等優(yōu)點。長期以來，PLC始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備

5、提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。它能夠為自動化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。本文設(shè)計了三相異步電動機的PLC控制電路，該電路主要以性能穩(wěn)定、簡單實用為目的。關(guān)鍵詞：PLC，編程語言，三相異步電機繼電器，繼電器English AbstractPLC in the three-phase asynchronous machine control's application, compares with the traditional black-white control, has the control speed to be quick, the

6、 reliability is high, the flexibility is strong, merits and so on function consummation. Since long, PLC is in the industrial automation control domain throughout the main battlefield, has provided the very reliable control application for various automation control device. It can provide safe relia

7、ble and the quite perfect solution for the automated control application, suits in the current Industrial enterprise to the automated need. This article has designed the three-phase asynchronous motor's PLC control circuit, this electric circuit mainly take the stable property, simple practical

8、as a goal.Keywords：PLC, Programming Language, Three-phase asynchronous machine, Relay目 錄1前 言.112正 文.122.1設(shè)計要求.122.2總體設(shè)計.132.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu).132.2.2系統(tǒng)配置.132.2.3三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的PLC控制 .142.2.3.1三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制接線圖.142.2.3.2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制的梯形圖、指令表.17 2.2.4三相異步電動機的起、制動PLC控制.172.2.5三相異步電動機的調(diào)速系統(tǒng)PLC控制.202.2.6三相異步電動機使用PLC

9、控制優(yōu)點.243系統(tǒng)調(diào)試.254結(jié)論.255參考文獻.276附錄.287謝辭.291前 言三相異步電動機的應(yīng)用幾乎涵蓋了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活的各個領(lǐng)域，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，三項異步電動機常常運行在惡劣的環(huán)境下，導(dǎo)致產(chǎn)生過流、短路、斷相、絕緣老化等事故。對于應(yīng)用于大型工業(yè)設(shè)備重要場合的高壓電動機、大功率電動機來說，一旦發(fā)生故障所造成的損失無法估量。在生產(chǎn)過程，科學(xué)研究和其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，電氣控制技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。在機械設(shè)備的控制中，電氣控制也比其他的控制方法使用的更為普遍。本系統(tǒng)的控制是采用PLC的編程語言梯形語言，梯形語言是在可編程控制器中的應(yīng)用最廣的語言，因為它在繼電器的基礎(chǔ)上加進了許多功能、使

10、用靈活的指令，使邏輯關(guān)系清晰直觀，編程容易，可讀性強，所實現(xiàn)的功能也大大超過傳統(tǒng)的繼電器控制電路?？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它是專為在惡劣工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制，定時、計數(shù)和算術(shù)等操作的指令，并采用數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種的機械或生產(chǎn)過程。長期以來，PLC始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。它能夠為自動化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。 進入20世紀80年代，由于計算機技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，極大的推動了PL

11、C的發(fā)展，使的PLC的功能日益增強。如PLC可進行模擬量控制、位置控制和PID控制等，易于實現(xiàn)柔性制造系統(tǒng)。遠程通信功能的實現(xiàn)更使PLC 如虎添翼。目前，在先進國家中，PLC已成為工業(yè)控制的標準設(shè)備，應(yīng)用面幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)。PLC是一種固態(tài)電子裝置，它利用已存入的程序來控制機器的運行或工藝的工序。PLC 通過輸入/輸出（I/O）裝置發(fā)出控制信號和接受輸入信號。由于PLC綜合了計算機和自動化技術(shù)，所以它發(fā)展日新月異，大大超過其出現(xiàn)時的技術(shù)水平。它不但可以很容易地完成邏輯、順序、定時、計數(shù)、數(shù)字運算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實現(xiàn)生產(chǎn)

12、過程的自動控制。特別是超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展以及信息、網(wǎng)絡(luò)時代的到來，擴展了PLC的功能，使它具有很強的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。2正 文21設(shè)計要求隨著PLC成本的降低和應(yīng)用日益廣泛，三相異步電動機的常規(guī)控制應(yīng)用PLC技術(shù)越來越成為現(xiàn)實。三相異步電動機根據(jù)工作要求不同，主要進行降壓啟動、正反轉(zhuǎn)、自動循環(huán)、制動、變速等不同控制，該設(shè)計要求把對電動機的上述控制采用PLC控制來實現(xiàn)，使系統(tǒng)的性能更完善，PLC是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制的，與之相比，PLC在性能上比繼電器控制邏輯優(yōu)異，特別是可靠性高、設(shè)計施工周期短、調(diào)試修改方便、而且體積小、功耗低、使用維護方便。因此，本文研究了

13、基于可編程控制器（PLC）的電動機綜合監(jiān)控和保護系統(tǒng)的方法。作電動機運行的三相異步電機。三相異步電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，并與磁場相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實現(xiàn)能量變換。與單相異步電動機相比，三相異步電動機運行性能好，并可節(jié)省各種材料。按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，三相異步電動機可分為籠式和繞線式兩種?；\式轉(zhuǎn)子的異步電動機結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、重量輕、價格便宜，得到了廣泛的應(yīng)用，其主要缺點是調(diào)速困難。繞線式三相異步電動機的轉(zhuǎn)子和定子一樣也設(shè)置了三相繞組并通過滑環(huán)、電刷與外部變阻器連接。調(diào)節(jié)變阻器電阻可以改善電動機的起動性能和調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速。1控制方

14、面：1） 控制方案設(shè)計：根據(jù)電動機在實際工作時的常見控制要求，設(shè)計出2-3套控制方案2） 硬件設(shè)計：對控制系統(tǒng)所需標準件進行選型和非標件設(shè)計3） 控制程序設(shè)計2技術(shù)指標：1） 標準件的選型符合國標2） 程序調(diào)試正確2.2總體設(shè)計2.2.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三相異步電動機根據(jù)工作要求不同，主要進行降壓啟動、正反轉(zhuǎn)、自動循環(huán)、制動、變速等不同控制，該設(shè)計要求把對電動機的上述控制采用PLC控制來實現(xiàn)，使系統(tǒng)的性能更完善。我們國家的標準電壓是380V和220V兩種制式，生產(chǎn)廠家也是按這個標準化技術(shù)生產(chǎn)的你們公司定做的，一定有其原因和內(nèi)行的專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)的，理論上講是沒什么問題的，可以正常使用。設(shè)計功率大，實際

15、使用功率小點，電動機起熱電流大是正常的。就像設(shè)計是十匹馬拉的車現(xiàn)在用八匹馬拉車，那每匹馬拉車的力就用的多一點。要想解決這個問題的辦法是提高電壓！結(jié)構(gòu)原理框圖如圖1所示:計算機PLC可編程控制器轉(zhuǎn)換電路三相異步電動機三相異步電動機驅(qū)動器 圖1結(jié)構(gòu)原理框圖2.2.2系統(tǒng)配置在PLC系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC工程設(shè)計選型。工藝流程的特點和應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。PLC及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標準的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用PLC應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相

16、適應(yīng)。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關(guān)的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設(shè)計選型和估算時，應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動作，然后根據(jù)控制要求，估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價格比的PLC和設(shè)計相應(yīng)的控制系。選擇PLC機型應(yīng)考慮兩個問題:（1） PLC的容量應(yīng)為多大？（2） 選擇什么公司的PLC及外設(shè)。本系統(tǒng)共包括12路開關(guān)量，7路模擬量選擇PLC時，應(yīng)考慮性能價格比?？紤]經(jīng)濟性時，應(yīng)同時考慮應(yīng)用的可擴展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素，進行比較和兼顧，最終選出較滿意的產(chǎn)品。目前，各個廠家生產(chǎn)

17、的PLC其品種、規(guī)格及功能都各不相同。由于本設(shè)計的需要我選擇了日本松下電工公司的FP系列PLC，既FP0。FP0是超小型PLC，之所以選擇松下公司生產(chǎn)的PLC，是因為其產(chǎn)品特點有以下三個特點：（1）豐富的指令系統(tǒng)，有將近200條指令。（2）有強大通信功能。（3）CPU處理速度快。2.2.3三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的PLC控制2.2.3.1 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制線路圖要求當按下正轉(zhuǎn)按鈕，電機連續(xù)正轉(zhuǎn)，此時反轉(zhuǎn)按鈕不起作用（互鎖），按下停止按鈕電機斷開電源，按下反轉(zhuǎn)按鈕電機連續(xù)反轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)不起作用。圖2所示為三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制原理圖。主電路中，KM1的三個常開觸點控制電動機的正向運轉(zhuǎn)，K

18、M2三個常開觸電控制電動機的反向運轉(zhuǎn)。為節(jié)省輸入點數(shù)，接線圖中把熱繼電器FR的長閉觸電串聯(lián)于輸出電路中而未作為輸入信號處理。為避免接觸器的線圈斷電后觸電由于熔焊仍然接通情況下另一個接觸器得電吸合，在輸出電路中設(shè)置了接觸起輔助常閉觸電的互鎖三相異步電動機的工作原理應(yīng)該是：當向三相定子繞組中通過入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場。由于旋轉(zhuǎn)磁場以n1轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體開始時是靜止的，故轉(zhuǎn)子導(dǎo)體將切割定子旋轉(zhuǎn)磁場而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（感應(yīng)電動勢的方向用右手定則判定）。輸入 輸出 SB3：X0 KM1：Y1SB1：X1 KM2：Y2SB2：X2 S

19、B1為正 SB2為反 KM1為正轉(zhuǎn)接觸線圈 KM2為反轉(zhuǎn)接觸線圈 三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制梯型圖如圖3采用了兩個自保電路的組合，并像繼電器控制一樣采用了Y0、Y1常閉觸電串于對方進行電器互鎖。為了能達到正反轉(zhuǎn)的直接轉(zhuǎn)換，將各自啟動按鈕對應(yīng)的輸入繼電器的常閉觸電串于對方，進行按鈕互鎖。通過啟保電路以及正反轉(zhuǎn)電路可以看出，梯型圖電路和繼電器控制中的控制電路有很大的相似性，應(yīng)為原理是一樣的，這也正是熟悉繼電器控制電路工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)可編程控制器的原因。圖2 三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制原理圖圖3梯形圖2.2.3.2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制的梯形圖、指令表將PLC聯(lián)上編程器并接通電源后，PLC電源指

20、示燈亮，將編程器開關(guān)打到“PROGRAM”位置，這時PLC處于編程狀態(tài)。編程器顯示PASSWORD！這時依次按Clr鍵和Montr鍵，直至屏幕顯示地址號0000，這時即可輸入程序。 在輸入程序前，需清除存儲器中內(nèi)容，依次按Clr、Play/Set， Not，Rec/Reset和Montr鍵，即將全部程序清除。按照以上控制的梯形圖或程序指令將控制程序?qū)懭隤LC，當上述3部分程序輸入到PLC指令如下表1。指令表1步 序 指 令 步 序 指 令 0 LD X1 6 OR Y2 1 OR Y1 7 ANI XO 2 ANI Y2 8 ANI Y1 3 ANI Y2 9 OUT Y2 4 OUT Y1

21、10 END 5 LD X22.2.4三相異步電動機的起、制動PLC控制 可編程序控制器是在繼電器控制和計算機控制的基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，自60年代末，美國首先研制和使用可編程控制器以后，世界各國特別是日本和聯(lián)邦德國也相繼開發(fā)了各自的PLC(programmable logic controller)，因此，與傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)相比較，筆者認為采用PLC實現(xiàn)三項異步電動機起制動控制是最明智的選擇。下面就是設(shè)計的采用PLC實現(xiàn)的三項異步電動機起制動控制電路的接線圖、梯形圖和指令程序。 在繼電器控制的基本環(huán)節(jié)中，有這樣一個制動、連續(xù)控制依靠接觸器的自鎖觸點進行自鎖；點動時依靠復(fù)合式點動按鈕的常

22、閉觸電斷開自鎖回路，隨后起常開觸電接通接觸器線圈，使接觸器通電閉合，此時盡管接觸器的輔助常開觸電也閉合，但并未起到自鎖作用，從而實現(xiàn)了起、制動控制。起制動的原理圖如圖4所示： 圖4 PLC控制的輸入輸出接線圖PLC控制邏輯與傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制系統(tǒng)基本一致，其工作過程如下:起動時，按下起動按鈕SB1,X0常開觸點閉合，Y0線圈接通并自鎖，KM1線圈接通主觸頭吸合，電動機串入限流電阻R開始起動，同時Y0的兩對常開觸點閉合，當電動機轉(zhuǎn)速上升到某一定值時，KS1的常開觸點閉合，X2常開觸點閉合，M1線圈接通并自鎖，M1的常開觸點接通Y2的線圈，KM3線圈有電主觸頭吸合，短接起動電阻，電機轉(zhuǎn)速上升至

23、給定值時投入穩(wěn)定運行。制動時，按下停機按鈕SB2，X1常開觸點斷開Y0線圈，使KM1失電釋放，而Y0的常閉觸點接通Y1線圈，制動用的接觸器KM2線圈通電，對調(diào)兩相電源的相序，電動機處于反接制動狀態(tài)。I/O接口功能如下：輸入 輸出 SB3：X0 KM1：Y1SB1：X1 KM2：Y2SB2：X2 SB1為正 SB2為反 KM1為正轉(zhuǎn)接觸線圈 KM2為起動接觸線圈 KM3為制動接觸線圈運行的梯形圖如圖5所示：圖5 梯形圖與此同時，Y0的常開觸點斷開Y2的線圈，KM3失電釋放，串入電阻R限制制動電流。當電動機轉(zhuǎn)速迅速下降至某一定值時，KS1常開觸點斷開，X2常開觸點斷開M1的線圈，M1的常開觸點斷開

24、Y1線圈，KM2失電釋放，電動機很快停下來。過載時，熱繼電器FR常開觸點閉合，X3的兩對常閉觸點斷開Y0和M1的線圈，從而使KM1或KM2失電釋放，起到過載保護作用。上述控制過程指令程序如下表2:指令表 2 步序 指令 步序指令 0 LD X1 9 LD Y0 1 OR Y1 10OR M12 ANI X0 11 AND X23 ANI X2 12ANI X34 ANI X3 13 OUT M1 5 OUT Y1 14 LD M1 6 LD M1 15 AND Y07 ANI X2 16 OUT Y28OUT Y1 17 END2.2.5三相異步電動機的調(diào)速系統(tǒng)PLC控制 已知某三相異步電動機

25、啟動和自動加速的繼電器控制線路，現(xiàn)用可編程控制器來實現(xiàn)。因為無意繼電器線路進行對應(yīng)翻譯，我們知道啟動及自動加速的對應(yīng)順序為KM1，KM2,KM3就足夠了。共有啟動及停止兩個輸入信號，對應(yīng)三個接觸器的三個輸出信號，三個接觸器在硬件上進行互鎖，從而得到控制電路圖6所示的PLC外部接線圖。在梯形圖中，用Y0、Y1、Y2、中的任意兩個常閉觸點去互鎖另一個的線圈，以保證它們不會同時為ON。X1常閉觸點串于Y0、Y1、Y2的線圈回路中，以確保啟動后隨時可以停止。用定時器的常開觸點接通一個輔助繼電器，由此輔助繼電器的常閉觸點來斷開定時器線圈，由此輔助繼電器的常開觸點接通下一個線圈，以確保定時器能可靠啟動下一

26、個電路。I/O口控制功能如下：輸入 輸出 SB3：X0 KM1：Y1SB1：X1 KM2：Y2SB2：X2 SB1為正 SB2為反 KM1為正轉(zhuǎn)接觸線圈 KM2為反轉(zhuǎn)接觸線圈控制電路如下圖6所示：圖6 PLC控制電路圖這就是三相異步電動機速度控制的PLC控制部分的電路圖，很自然的可以看出PLC怎么控制三相異步電動機的速度的，就是由按鈕SB1控制啟動，SB2控制停止，KM1、KM2、KM3線圈控制三相異步電動機的速度，F(xiàn)R控制電源部分。工作過程簡述如下：點動SB1啟動按鈕，X0為ON，X1、M0、Y1、Y2為OFF，所以Y0為ON，電動機低速啟動運行；下個周期即使X0為OFF，Y0也能通過Y0常

27、開觸點的閉合進行自保。Y0為ON的同時，T0進行計時，計夠6s后，T0常開觸點接通，Y1常閉觸點處于閉合狀態(tài)，所以這個周期M0為ON，但這個周期M0常開觸點閉合并不能使Y1為ON，因為這個周期Y0常閉觸點是斷開的。下個周期，M0常閉觸點并聯(lián)M0的常開觸點的斷開使Y0、T0為OFF，這個周期T0常開觸點斷開，如果不給T0的常開觸點并聯(lián)M0的常開觸點，則這個周期M0為OFF，從而M0常開觸點不能啟動Y1、T1，所以M0的自保觸點很重要，它確保這個周期里M0扔為ON，而這個周期Y0的常閉觸點已經(jīng)閉合，結(jié)果能使Y1、T1為ON，電動機轉(zhuǎn)入中速運行。緊接著下個周期里，Y1的常閉觸點斷開，使M0為OFF，

28、但Y1已能夠利用自己的常開觸點自保了。中速轉(zhuǎn)入高速的情況與上述類同，在此不再分析。控制梯形圖如下圖7所示低速K60中速K90高速圖7 梯形圖如果將T0線圈和M0常閉觸點與Y0線圈的串聯(lián)進行并聯(lián)，則與T0常開觸點并聯(lián)的M0自保觸點可以省略了。M1自保觸點也是一樣的情況?？傠娐穲D如下圖8：L1L2L3 圖8 總電路圖三相異步電動機改變電壓是不會改變轉(zhuǎn)速的,常用的就是改變磁極對數(shù).改變?nèi)嚯娫吹念l率.改變轉(zhuǎn)差率,上面兩種都常見的調(diào)速方法.改變磁極對數(shù)要看電機是否合適,如里是二極的電機就不能改了,再一個就是改變后它的輸出功率也會相應(yīng)改變的,不是無級變速的.改變電源的頻率就要用變頻器,但是可以在一定范圍

29、的無級調(diào)速.改變轉(zhuǎn)差率使用范圍會小點,只用在較大功率的繞線電機上,中小電機的轉(zhuǎn)子是不繞線的,改變轉(zhuǎn)子感生電動勢的頻率就改變了電動機的轉(zhuǎn)速.另外最簡單的辦法就是把電動機換成滑差電機,就可以無級調(diào)速了,由于在調(diào)速過程中,電機轉(zhuǎn)速不變,這樣輸出轉(zhuǎn)速可以調(diào)的很低對電機也沒有影響。三相異步電動機速度控制在這里是由PLC控制的，下面是控制部分的指令表3：指令表 3 步 序 指 令 步 序指 令 0 LD X1 9 LD Y0 1 OR Y1 10OR X12 ANI X0 11 AND X23 ANI X2 12ANI X34 ANI X3 13 OUT X1 5 OUT Y1 14 LD X1 6 LD

30、 X1 15 AND Y07 ANI X2 16 OUT Y28OUT Y1 17 END 2.2.6 三相異步電動機使用PLC控制優(yōu)點本次設(shè)計就對三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)、制動、調(diào)速等系統(tǒng)進行了設(shè)計，還有其它的像降壓啟動和自動循環(huán)控制在這里我就不在設(shè)計，主電路都是一樣的，就控制電路有一點小差異。使用PLC控制三相異步電動機有很多好處的：不宜老化、設(shè)備簡單、結(jié)構(gòu)合理、便于控制、價格便宜等。三相異步電動機要旋轉(zhuǎn)起來的先決條件是具有一個旋轉(zhuǎn)磁場，三相異步電動機的定子繞組就是用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的。我們知道，但相電源相與相之間的電壓在相位上是相差120度的，三相異步電動機定子中的三個繞組在空間方位上也互差

31、120度，這樣，當在定子繞組中通入三相電源時，定子繞組就會產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。電流每變化一個周期，旋轉(zhuǎn)磁場在空間旋轉(zhuǎn)一周，即旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度與電流的變化是同步的。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為：n=60f/P 式中f為電源頻率、P是磁場的磁極對數(shù)、n的單位是：每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。根據(jù)此式我們知道，電動機的轉(zhuǎn)速與磁極數(shù)和使用電源的頻率有關(guān)。用PLC控制三相異步電動機也需要對電動機的屬性和旋轉(zhuǎn)方式有所了解，這樣才能控制好三相異步電動機的方向和特性，不至于使用不當使電動機損壞，電動機的頻率一定要符合要求。3系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試分幾種情況：硬件調(diào)試：接通電源，檢查可編程序控制器能否正常工作，接頭是否接觸良好。軟件調(diào)試：按要求輸

32、入梯形圖，檢查后編譯通過，在線工作后把程序?qū)懭肟删幊绦蚩刂破鞯某绦虼鎯^(qū)。運行調(diào)試：在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎(chǔ)上，使PLC進入運行狀態(tài)，觀察運行情況，看是否能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)、快速、中速、慢速、單步、定步控制。根據(jù)以上調(diào)試情況，此電機控制系統(tǒng)設(shè)計符合控制要求。通過調(diào)試找出問題的所在，相應(yīng)的修改程序。在編程過程中難免會有不足之處，因此通過調(diào)試，再修改程序可以更好實現(xiàn)相應(yīng)的功能。例如原來我用PO1、PO2、PO3來控制電機運行的快速、中速、慢速，發(fā)現(xiàn)按鈕不能自鎖，后來通過20.00、20.01、20.02三個中間繼電器，并補充了一些程序?qū)崿F(xiàn)了自鎖功能。4結(jié)論本文設(shè)計和制作了三相異步電動機的PLC控制系統(tǒng)，該電路主要以性能穩(wěn)定、簡單實用為目的，整體制作符合要求。通過概述使大家充分了解了該控制系統(tǒng)的原理與功能。從摘要和引言部分概要介紹了其可靠性和實用性。第二部分介紹了總體設(shè)計方案的要求；第三部分介紹三相異步電動機的PL