設計解讀:采用PLC技術的電機基本控製電路
發布時間:2015-07-10 責任編輯:tomruanduo
【導讀】本文簡單介紹PLC技術,並詳細講解如何采用PLC技術進行電機三相異步正反轉控製電路
PLC是微機技術與傳統的繼電接觸控製技術相結合的產物,它克服了繼電接觸控製係統中的機械觸點的接線複雜、可靠性低、功耗高、通用性和靈活性差的缺點,充分利用了微處理器的優點,又照顧到現場電氣操作維修人員的技能與習慣,特別是PLC的程序編製,不需要專門的計算機編程語言知識,而是采用了一套以繼電器梯形圖為基礎的簡單指令形式,使用戶程序編製形象、直觀、方便易學;調試與查錯也都很方便。用戶在購到所需的PLC後,隻需按說明書的提示,做少量的接線和簡易的用戶程序編製工作,就可靈活方便地將PLC應用於生產實踐。
傳統的繼電器控製技術采用硬件接線實現,若是產生故障,不便於進行維修,PLC控製則采用存儲邏輯,以程序的方式存儲在內存中,若是發生故障,隻需檢查程序即可。PLC內部可編程的結構主要包括編程器、輸入輸出單元、用戶程序存儲器、係統程序存儲器以及中央處理單元。
從控製速度上看,傳統的繼電器控製技術由於實現控製需依據機械動作,因此工作效率較低,速度較慢,在ns量級且在操作過程中易出現抖動現象,有可能造成電器損壞。PLC由於是由程序進行控製,速度相比傳統繼電器控製技術快,一般速度在μs量級,且在控製時不會出現抖動現象。
在延遲控製中,傳統的繼電器控製技術依靠設備的滯後性實現,定時精度較差,在操作時不易調整時間。而PLC監視控製是時鍾脈衝由晶體振蕩器引起的,可操控時間,且精度較高。PLC控製雖與微電腦技術相似,但工作方式卻不同。PLC技術采用循環掃描,而微機則采用鍵盤掃描,圖1是PLC技術的工作掃描方式。
電機三相異步正反轉控製電路的設計
在(zai)眾(zhong)多(duo)的(de)操(cao)作(zuo)係(xi)統(tong)中(zhong)均(jun)要(yao)求(qiu)電(dian)動(dong)機(ji)能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)正(zheng)反(fan)轉(zhuan)給(gei)操(cao)作(zuo),從(cong)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)工(gong)做(zuo)原(yuan)理(li)中(zhong)可(ke)知(zhi),需(xu)將(jiang)三(san)相(xiang)電(dian)源(yuan)中(zhong)的(de)任(ren)意(yi)兩(liang)個(ge)進(jin)行(xing)對(dui)調(tiao),就(jiu)能(neng)實(shi)現(xian)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)反(fan)向(xiang)運(yun)轉(zhuan),因(yin)此(ci)電(dian)動(dong)機(ji)實(shi)現(xian)正(zheng)反(fan)轉(zhuan)的(de)實(shi)質(zhi)便(bian)是(shi)電(dian)源(yuan)進(jin)線(xian)的(de)調(tiao)換(huan)。但(dan)若(ruo)僅(jin)調(tiao)換(huan)進(jin)線(xian),容(rong)易(yi)導(dao)致(zhi)電(dian)源(yuan)短(duan)路(lu),因(yin)此(ci)必(bi)須(xu)設(she)置(zhi)互(hu)鎖(suo),圖(tu)2是三相異步電動機正反轉的原理設計圖,圖中KM1和KM2均是交流接觸器主觸頭,當KM1吸合時,KM2交流接觸器主觸頭就會斷開,然後便可實現電機的正轉。若是斷開交流接觸器主觸頭KM1,KM2就會吸合,此時電動機則會實現反轉,圖中的FU1主要用於防止電源短路,圓形代表電機M。

由上圖可知,PLC程序在使用中軟件互鎖功能並不可靠。因此,需在硬件總添加互鎖,地址分配表如表1所示,除了在硬件中添加互鎖外,還需做一個熱保護裝置。

根據所設計的設備具體功能與需求畫出PLC梯形圖,梯形圖如圖3所示。然後對其進行解析,即可得到編程程序代碼。

設計得到的程序如下:
0 LD X000
1 OR Y005
2 ANI X002
3 ANI Y004
4 OUT Y005
5 LD X001
6 OR Y004
7 ANI X002
8 ANI Y005
9 OUT Y004
10 END
在圖3梯形圖中,PLC外部按鈕所控製的常開觸點主要是左母線的第一等級以及第二等級的X001觸點和X002觸點,隻需按鈕便可使得X000或X001任意一個常開觸點閉合,輸出繼電器Y005或繼電器Y004就能通過相應線路形成閉合回路,進而使常開接觸點Y005或Y004實現自鎖功能同時實現電動機的正反轉。停止通過PLC外部的按鈕實現,按鈕通過釋放X002常開接觸點,使得繼電器斷電引發電動機停止運轉。
電機三相異步正反轉控製電路的設計,能較好地實現點擊的正反轉控製。
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