基于PLC的三相鼠籠式異步機控制系統(tǒng)設計

李艷　張永強

摘要：本設計為plc控制的三相鼠籠式異步電動機控制系統(tǒng)設計。主電路采用斷路器、接觸器、熱繼電器等元件組成，采用繼電器、并關及西門子S7200完成控制部分設計。實現(xiàn)對電機的過流及過載保護，并通過PLC編程實現(xiàn)電動機的正反轉、星角啟動、延時自啟動等功能。本設計操作簡單，易編程，實用性強。

關鍵詞：plc； 電動機； 控制

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8820-02

可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動控制技術、計算機技術和通信技術融為一體而發(fā)展起來的嶄新的工業(yè)自動控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制而廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。

生產(chǎn)機械往往要求運動部件可以實現(xiàn)正反兩個方向的運動，這就要求電動機能夠實現(xiàn)四象限的可逆運行。由電機原理可知，改變電動機三相電源的相序，就能改變電動機的轉向。本設計采用西門子的s7-200控制100W三相鼠籠式異步電動機，實現(xiàn)星角啟動、正反轉和點動等功能。

1 系統(tǒng)控制方案確定

1.1系統(tǒng)結構框圖

本設計分為七個部分，主電路通入三相四線380V交流電，經(jīng)交流接觸器控制電動機旋轉。

圖1 三相電機系統(tǒng)結構框圖

外接直流電源向PLC提供給24v直流電，輸入端由四個按鈕組成并與PLC連接，分別控制現(xiàn)正反轉、點動、停止。PLC與主電路之間能過中間繼電器進行隔離，PLC通過軟件編程來控制主電路的交流接觸器的線圈，實現(xiàn)對電動機的控制。

1.2系統(tǒng)功能實現(xiàn)

1） 當電機起動時，采用星能起動，定子繞組接成星形，起動完畢后，繞組切換為角形。這樣起動電流比直接起動時下降了[13]，同時啟動電壓也只是為原來三角形接法直接啟動時的[13]。起動轉矩也減小了[13]。如果直接起動時，起動電流為額定電流的6～7倍，則在星三角起動時，起動電流才為額定電流的2～2.3倍。所以采用兩個接觸器實現(xiàn)星/角起動方式。

2） 生產(chǎn)機械往往要求運動部件可以實現(xiàn)正反運行，這就要求電動機能正、反向旋轉。由電機原理可知，改變電動機三相電源的相序，就能改變電動機的轉向。所以在主電路中通過兩個接觸器分別來實現(xiàn)電機的正反向運行。

3） 點動控制，即按下按鈕是電動機轉動工作，手松開按鈕時電動機停轉。

1.3 電路連接圖

本設計電路由兩部分組成，即主電路和控制電路。其中主電路由三相交流電源經(jīng)過斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器然后接至交流電動機上，兩組交流接觸器KM1、KM2分別控制電機正反轉，另兩組交流接觸器KM3、KM4用來實現(xiàn)星角啟動，QF、FU、FR分別實現(xiàn)過流、過載等保護。

控制電路：由開關按鍵、中間繼電器及PLC組成；中間繼電器常開觸點接至PLC。

2 軟件編程

輸入點數(shù)4個分別I0.0-I0.3，對應著四個開關按鍵，輸出點數(shù)4個控制四個接觸器線圈。

開始運行：按下正向啟動按鈕，常開觸點I0.0接通線圈M0.1得電并自鎖，同時Q0.0得電，T38開始計時1s后，T38常開觸點閉合，T37開始計時，同時M0.3和Q0.2通電，進行6秒的星形啟動，T37接通后M0.3和Q0.2同時斷開，M0.4和Q0.3同時閉合進行三角形啟動。反向時過程同正向，觸點變?yōu)镮0.2。點動時按下SB4，則 常開觸點I0.3接通，無論正向還是反向，都變成點動按鈕。

3 結論

本設計通過PLC控制電動機，實現(xiàn)三相異步電動機的正反轉運行。對比傳統(tǒng)的繼電器控制電路有很大的優(yōu)勢。可靠性高，設備簡單，易于編程控制，安全性高、檢修快速性、控制快速性、定時和計數(shù)精度高不受環(huán)境變化影響，

參考文獻：

[1] 陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1989：103-108.

[2] 張燕賓.SPWM變頻調速應用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005：169-209.

[3] 電氣自動化工程師速成教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007：18-27.

[4] 葉全明.PLC與DCS串行通訊在化工廠的應用[J].化工自動化與儀表，2004，31（2）：43-44.

摘要：本設計為plc控制的三相鼠籠式異步電動機控制系統(tǒng)設計。主電路采用斷路器、接觸器、熱繼電器等元件組成，采用繼電器、并關及西門子S7200完成控制部分設計。實現(xiàn)對電機的過流及過載保護，并通過PLC編程實現(xiàn)電動機的正反轉、星角啟動、延時自啟動等功能。本設計操作簡單，易編程，實用性強。

關鍵詞：plc； 電動機； 控制

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8820-02

可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動控制技術、計算機技術和通信技術融為一體而發(fā)展起來的嶄新的工業(yè)自動控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制而廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。

生產(chǎn)機械往往要求運動部件可以實現(xiàn)正反兩個方向的運動，這就要求電動機能夠實現(xiàn)四象限的可逆運行。由電機原理可知，改變電動機三相電源的相序，就能改變電動機的轉向。本設計采用西門子的s7-200控制100W三相鼠籠式異步電動機，實現(xiàn)星角啟動、正反轉和點動等功能。

1 系統(tǒng)控制方案確定

1.1系統(tǒng)結構框圖

本設計分為七個部分，主電路通入三相四線380V交流電，經(jīng)交流接觸器控制電動機旋轉。

圖1 三相電機系統(tǒng)結構框圖

外接直流電源向PLC提供給24v直流電，輸入端由四個按鈕組成并與PLC連接，分別控制現(xiàn)正反轉、點動、停止。PLC與主電路之間能過中間繼電器進行隔離，PLC通過軟件編程來控制主電路的交流接觸器的線圈，實現(xiàn)對電動機的控制。

1.2系統(tǒng)功能實現(xiàn)

1） 當電機起動時，采用星能起動，定子繞組接成星形，起動完畢后，繞組切換為角形。這樣起動電流比直接起動時下降了[13]，同時啟動電壓也只是為原來三角形接法直接啟動時的[13]。起動轉矩也減小了[13]。如果直接起動時，起動電流為額定電流的6～7倍，則在星三角起動時，起動電流才為額定電流的2～2.3倍。所以采用兩個接觸器實現(xiàn)星/角起動方式。

2） 生產(chǎn)機械往往要求運動部件可以實現(xiàn)正反運行，這就要求電動機能正、反向旋轉。由電機原理可知，改變電動機三相電源的相序，就能改變電動機的轉向。所以在主電路中通過兩個接觸器分別來實現(xiàn)電機的正反向運行。

3） 點動控制，即按下按鈕是電動機轉動工作，手松開按鈕時電動機停轉。

1.3 電路連接圖

本設計電路由兩部分組成，即主電路和控制電路。其中主電路由三相交流電源經(jīng)過斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器然后接至交流電動機上，兩組交流接觸器KM1、KM2分別控制電機正反轉，另兩組交流接觸器KM3、KM4用來實現(xiàn)星角啟動，QF、FU、FR分別實現(xiàn)過流、過載等保護。

控制電路：由開關按鍵、中間繼電器及PLC組成；中間繼電器常開觸點接至PLC。

2 軟件編程

輸入點數(shù)4個分別I0.0-I0.3，對應著四個開關按鍵，輸出點數(shù)4個控制四個接觸器線圈。

開始運行：按下正向啟動按鈕，常開觸點I0.0接通線圈M0.1得電并自鎖，同時Q0.0得電，T38開始計時1s后，T38常開觸點閉合，T37開始計時，同時M0.3和Q0.2通電，進行6秒的星形啟動，T37接通后M0.3和Q0.2同時斷開，M0.4和Q0.3同時閉合進行三角形啟動。反向時過程同正向，觸點變?yōu)镮0.2。點動時按下SB4，則 常開觸點I0.3接通，無論正向還是反向，都變成點動按鈕。

3 結論

本設計通過PLC控制電動機，實現(xiàn)三相異步電動機的正反轉運行。對比傳統(tǒng)的繼電器控制電路有很大的優(yōu)勢?？煽啃愿?，設備簡單，易于編程控制，安全性高、檢修快速性、控制快速性、定時和計數(shù)精度高不受環(huán)境變化影響，

參考文獻：

[1] 陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1989：103-108.

[2] 張燕賓.SPWM變頻調速應用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005：169-209.

[3] 電氣自動化工程師速成教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007：18-27.

[4] 葉全明.PLC與DCS串行通訊在化工廠的應用[J].化工自動化與儀表，2004，31（2）：43-44.

摘要：本設計為plc控制的三相鼠籠式異步電動機控制系統(tǒng)設計。主電路采用斷路器、接觸器、熱繼電器等元件組成，采用繼電器、并關及西門子S7200完成控制部分設計。實現(xiàn)對電機的過流及過載保護，并通過PLC編程實現(xiàn)電動機的正反轉、星角啟動、延時自啟動等功能。本設計操作簡單，易編程，實用性強。

關鍵詞：plc； 電動機； 控制

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）36-8820-02

可編程控制器（PLC）是以微處理器為核心，將自動控制技術、計算機技術和通信技術融為一體而發(fā)展起來的嶄新的工業(yè)自動控制裝置。目前PLC已基本替代了傳統(tǒng)的繼電器控制而廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。

生產(chǎn)機械往往要求運動部件可以實現(xiàn)正反兩個方向的運動，這就要求電動機能夠實現(xiàn)四象限的可逆運行。由電機原理可知，改變電動機三相電源的相序，就能改變電動機的轉向。本設計采用西門子的s7-200控制100W三相鼠籠式異步電動機，實現(xiàn)星角啟動、正反轉和點動等功能。

1 系統(tǒng)控制方案確定

1.1系統(tǒng)結構框圖

本設計分為七個部分，主電路通入三相四線380V交流電，經(jīng)交流接觸器控制電動機旋轉。

圖1 三相電機系統(tǒng)結構框圖

外接直流電源向PLC提供給24v直流電，輸入端由四個按鈕組成并與PLC連接，分別控制現(xiàn)正反轉、點動、停止。PLC與主電路之間能過中間繼電器進行隔離，PLC通過軟件編程來控制主電路的交流接觸器的線圈，實現(xiàn)對電動機的控制。

1.2系統(tǒng)功能實現(xiàn)

1） 當電機起動時，采用星能起動，定子繞組接成星形，起動完畢后，繞組切換為角形。這樣起動電流比直接起動時下降了[13]，同時啟動電壓也只是為原來三角形接法直接啟動時的[13]。起動轉矩也減小了[13]。如果直接起動時，起動電流為額定電流的6～7倍，則在星三角起動時，起動電流才為額定電流的2～2.3倍。所以采用兩個接觸器實現(xiàn)星/角起動方式。

2） 生產(chǎn)機械往往要求運動部件可以實現(xiàn)正反運行，這就要求電動機能正、反向旋轉。由電機原理可知，改變電動機三相電源的相序，就能改變電動機的轉向。所以在主電路中通過兩個接觸器分別來實現(xiàn)電機的正反向運行。

3） 點動控制，即按下按鈕是電動機轉動工作，手松開按鈕時電動機停轉。

1.3 電路連接圖

本設計電路由兩部分組成，即主電路和控制電路。其中主電路由三相交流電源經(jīng)過斷路器、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器然后接至交流電動機上，兩組交流接觸器KM1、KM2分別控制電機正反轉，另兩組交流接觸器KM3、KM4用來實現(xiàn)星角啟動，QF、FU、FR分別實現(xiàn)過流、過載等保護。

控制電路：由開關按鍵、中間繼電器及PLC組成；中間繼電器常開觸點接至PLC。

2 軟件編程

輸入點數(shù)4個分別I0.0-I0.3，對應著四個開關按鍵，輸出點數(shù)4個控制四個接觸器線圈。

開始運行：按下正向啟動按鈕，常開觸點I0.0接通線圈M0.1得電并自鎖，同時Q0.0得電，T38開始計時1s后，T38常開觸點閉合，T37開始計時，同時M0.3和Q0.2通電，進行6秒的星形啟動，T37接通后M0.3和Q0.2同時斷開，M0.4和Q0.3同時閉合進行三角形啟動。反向時過程同正向，觸點變?yōu)镮0.2。點動時按下SB4，則 常開觸點I0.3接通，無論正向還是反向，都變成點動按鈕。

3 結論

本設計通過PLC控制電動機，實現(xiàn)三相異步電動機的正反轉運行。對比傳統(tǒng)的繼電器控制電路有很大的優(yōu)勢?？煽啃愿撸O備簡單，易于編程控制，安全性高、檢修快速性、控制快速性、定時和計數(shù)精度高不受環(huán)境變化影響，

參考文獻：

[1] 陳伯時.電力拖動自動控制系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1989：103-108.

[2] 張燕賓.SPWM變頻調速應用技術[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005：169-209.

[3] 電氣自動化工程師速成教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007：18-27.

[4] 葉全明.PLC與DCS串行通訊在化工廠的應用[J].化工自動化與儀表，2004，31（2）：43-44.