PLC控制交流电机正反转的编程.doc

PLC控制交流电机正反转的编程 传统的继电器控制系统中都使用了继电器、接触器等器件。在这样的纯硬继电器系统中，系统的接线会随着系统的复杂程度而不断增加。再者，继电器系统使用了大量的机械触点，其存在机械磨损和电弧烧伤等缺点。以上原因使系统的可靠性和可维护性都变得很差。 当前在工业控制领域广泛使用的PLC具有功能强、可靠性高，抗干扰能力强、安装维护方便等很多优点，完全可以取代传统的继电器控制系统。如何实现PLC替代传统的继电器系统呢？本文就是基于这样一个思想，用PLC来实现交流电机正反转的控制，以此为例来说明这个“替代”的过程。这里我们使用西子S7---200PLC系统。 图（1）是用接触器和继电器控制的交流电机正反转电路，该电路具有接触器自锁、互锁以及过载、失压等保护功能，在工矿企业生产中广泛使用，是比较经典的控制电路。在该控制线路中，假定KM1 为正转交流接触器，KM2 则为反转交流接触器，SB1 为停止按钮、SB2 为正转控制按钮，SB3 为反转控制按钮。KM1、KM2 常闭触点相互闭锁，当按下SB2 正转按钮时，KM1 得电，电机正转；KM1 的常闭触点断开反转控制回路，此时当按下反转按钮，电机运行方式不变；若要电机反转，必须按下SB1停止按钮，正转交流接触器失电，电机停止，然后再按下反转按钮，电机反转。若要电机正转，也必须先停下来，再来改变运行方式。 图（1） 在这里我们先不去关注系统的一次线路，而是重点关注系统的二次回路，弄清楚控制点彼此间的逻辑关系，只有把各控制点的逻辑关系弄清楚了，我们才能在编程中根据逻辑关系对应的编制梯形图程序。通过图（1）可知，输入控制点有：停止按钮SB1、正转启动按钮SB2、反转按钮SB3，输出控制点有交流接触器的常开辅助触点KM1和KM2、常闭辅助触点KM1和KM2以及KM1和KM2的线圈。接下来我们来进行I/O分配，I/O分配表如下表。 三相异步电机正、反转控制的I/O分配表 输入端口 输出端口 外部电器 对应输入点 作用 外部电器 对应输出点 作用 SB1 I0.2 停止按钮 KM1 Q0.0 正转接触器 SB2 I0.0 正启动按钮 KM2 Q0.1 反转接触器 SB3 I0.1 反启动按钮 I/O 分配表完成后，接着根据I/O分配表画出PLC控制系统的接线图。本例的接线图如下图（2）。 图（2） 接线图完成后进接着就是控制程序的编写，在这里我们使用STEP7---Micro/WIN32编程软件，该软件功能强大，使用方便。可以在程序编写完成后进行运行监控、模拟调试、修改直到完全符合控制需要。本例中我们使用梯形图编程。程序编写要注意自锁和互锁环节，正转控制中用正转输出Q0.0的开节点并联在I0.0上实现自锁，用反转输出Q0.1的闭节点串在线路中做互锁。反转控制中也一样，反别用Q0.1开节点自锁，Q0.0闭节点实现互锁。本例中要用到PLC编程中常说的“起保停”控制，所谓“起保停”控制，就是“启动开节点”和“输出开节点”并联后在和“停止节点”串联。“起保停”控制在PLC编程中是很重要的控制方法，在各种控制系统中都会用到，希望引起大家的重视。本例程序编写如下：图（3）为正转部分、图（4）为反转部分 图（3） 图（4） 接下来进行控制线路连接。这里需要注意的是图（1）中的热继电器我们在程序中不能实现其功能，所以必须外接在电路中，另外接触器实现的互锁虽然在程序里有互锁，但这种“软互锁”不能真正实现防止外部电路短路，所以在接线时要在外接线路中接入接触器常闭辅助触点以实现“硬互锁”。 接线完成后要仔细检查，防止错结线和漏接线。 接下来我们将编好的程序下载到S7---200PLC系统中，下载完毕后通电试验，可以看到电机的转动完全实现我们的控制要求。 最后谈一点体会。通过上面“用PLC实现交流电机正反转控制”我们可以看到，编制出来的梯形图程序和继电器控制线路的二次回路在“形”上是很相似的。这就告诉我们，熟练掌握继电气控制系统二次回路各控制点逻辑关系后，就可以“依葫芦画瓢”的用梯形图编程语言把对应的PLC控制程序编写出来，适当修改调试后就可以应用到实际中。当然这种方法也是有局限性的，只适用于不是很复杂的控制电路，对较复杂的控制线路的编程要使用“顺序控制梯形图设计”方法。总体而言，用PLC梯形图编程实现电机控制不是一件很难的事情，只要多实践多总结，就会有很大的收获。