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  • 在图1是三相异步电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图,图2与3是功能与它相同的plc控制系统的外部接线图和梯形图,其中,KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器。
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  • PLC 控制三相异步电动机正反转实验

    千次阅读 2022-05-19 21:49:25
    2. 学习和掌握PLC控制三相异步电动机正反转的硬件电路设计; 3. 学习和掌握PLC控制三相异步电动机正反转的程序设计; 4. 学习和掌握PLC控制系统的现场接线与软硬件调试。 二、实验设备 三、实验原理 三相异步...

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    一、实验目的
    1. 学习和掌握PLC的实际操作和使用;
    2. 学习和掌握PLC控制三相异步电动机正反转的硬件电路设计;
    3. 学习和掌握PLC控制三相异步电动机正反转的程序设计;
    4. 学习和掌握PLC控制系统的现场接线与软硬件调试。

    二、实验设备
    在这里插入图片描述
    三、实验原理
    三相异步电动机定子三相绕组接入三相交流电,产生旋转磁场,旋转磁场切割转子绕组产生感应电流和电磁力,在感应电流和电磁力的共同作用下,转子随着旋转磁场的旋转方向转动。因此转子的旋转方向是通过改变定子旋转磁场旋转的方向来实现的,而旋转磁场的旋转方向只需改变三相定子绕组任意两相的电源相序就可实现。 如图2.1所示为PLC控制异步电动机正反转的实验原理电路。
    在这里插入图片描述
    左边部分为三相异步电动机正反转控制的主回路。由图 2.1可知:如果KM5的主触头闭合时电动机正转,那么 KM6 主触头闭合时电动机则反转,但 KM5 和 KM6 的主触头不能同时闭合,否则电源短路。
    右边部分为采用PLC对三相异步电动机进行正反转控制的控制回路。由图可知:正向按钮接PLC的输入口X0,反向按钮接 PLC的输入口X1,停止按钮接 PLC的输入口X2;继电器 KA1、KA2 分别接于 PLC 的输出口 Y2、Y3,KA1、KA2 的触头又分别控制接触器KM5和KM6的线圈。
    实验中所使用的PLC为信捷系列晶体管输出型的,由于晶体管输出型的输出电流比较小,不能直接驱动接触器的线圈,因此在电路中用继电器KA1、KA2 做中间转换电路。
    在KM5和KM6线圈回路中互串常闭触头进行硬件互锁,保证软件错误后不致于主回路短路引起断路器自动断开。
    电路基本工作原理为:合上 QF1,给电路供电。当按下正向按钮,控制程序要使Y2为1,继电器KA1线圈得电,其常开触点闭合,接触器 KM5的线圈得电,主触头闭合,电动机正转;当按下反向按钮,控制程序要使Y3 为 1,继电器 KA2 线圈得电,其常开触点闭合,接触器KM6的线圈得电,主触头闭合,电动机反转。

    四、实验步骤
    1.断开QF1,按图2.2接线(本实验异步电机采用星型接法);
    2.接通断路器 QF1 ;
    3.运行PC机上的信捷编程工具软件,并使 PLC工作在 STOP 状态;
    4.输入编写好的PLC控制程序并将程序下载至 PLC;
    5.使PLC工作在RUN 状态,操作控制面板上的相应按钮,实现电动机的正反转控制。在PC机上对运行状况进行监控,同时观察继电器KA1、KA2 和接触器KM5 、KM6的动作以及主轴的旋转方向,调试并修改程序直至正确 ;
    6.重复4、5步骤,调试其它实验程序。
    在这里插入图片描述
    五、实验说明及注意事项
    1.本实验中,继电器KA1、KA2的线圈控制电压为 24V DC,其触点10A 220V AC(或10A 28V DC);接触器KM5、KM6的线圈控制电压为220V AC,其主触点 25A 380V AC。
    2. 三相异步电动机的正、反转控制是通过正、反向接触器 KM5、KM6改变定子绕组的相序来实现的。其中一个很重要的问题就是必须保证任何时候、任何条件下正反向接触器 KM5、KM6 都不能同时接通,否则会造成电源相间瞬时短路。为此,在梯形图中应采用正反转互锁,以保证系统工作安全可靠。
    3.接线和拔线时,请务必断开QF1;
    4.QF1合上后,请不要用手触摸接线端子;
    5. 请务必不能将导线一端接入交流电源、交流电机、KM5、KM6 的接线端子上,另一端放在操作台上而合上QF1。
    6.通电实验时,请不要用手触摸主轴。
    (粗电源线:长线各色共4根,中线各色共5根,短线17根;细线:红黑各2根,蓝5根)

    六、实验思考
    在这里插入图片描述
    在该控制线路中,KM1 为正转交流接触器,KM2 为反转交流接触器。KM1、KM2 常闭触点相互闭锁,当闭合正转开关时,KM1 得电,电机正转;KM1 的常闭触点断开反转控制回路,此时当闭合反转开关,电机运行方式不变;若要电机反转,必须使正转交流接触器失电,电机停止,然后再闭合反转开关,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。这样的控制线路的好处在于避免误操作等引起的电源短路故障。
    梯形图中的互锁和联锁电路只能保证输出模块中与Y0和Y1对应的硬件继电器的常开触点心不会同时接通。由于切换过程中电感的延时作用,可能会出现一个接触器还未断弧,另一个却已合上的现象,从而造成瞬间短路故障。

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  • 采用PLC对步进电动机实现了正转、反转、增速、减速及以任一固定转速运行等控制功能,并给出了完整的控制程序。控制系统运行稳定可靠,操作简单方便,技术改造灵活,设计思想和方法具有很好的实用价值。
  • 原标题:西门子PLC控制电机正反转编程实例!实训基地:深圳坪山总部,深圳沙井分校区。生产设备常常要求具有上下、左右、前后等正反方向的运动,这就要求电动机能正反向工作,对于交流感应电动机,一般借助接触器...

    原标题:西门子PLC控制电机正反转编程实例!

    实训基地:深圳坪山总部,深圳沙井分校区。

    生产设备常常要求具有上下、左右、前后等正反方向的运动,这就要求电动机能正反向工作,对于交流感应电动机,一般借助接触器改变定子绕组相序来实现。常规继电控制线路如下图所示。

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    在该控制线路中,KM1 为正转交流接触器,KM2 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。这样的控制线路的好处在于避免误操作等引起的电源短路故障。

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    PLC 控制电机正反转I/O 分配及硬件接线

    1、接线

    按照控制线路的要求,将正转按纽、反转按纽和停止按纽接入PLC 的输入端,将正转继电器和反转继电器接入PLC 的输出端。注意正转、反转控制继电器必须有互锁。

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    2、编程和下载

    在个人计算机运行编程软件STEP 7 Micro-WIN4.0,首先对电机正反转控制程序的I/O 及存储器进行分配和符号表的编辑,然后实现电机正反转控制程序的编制,并通过编程电缆传送到PLC 中。在STEP 7 Micro-WIN4.0 中,单击“查看”视图中的“符号表”,弹出图所示窗口,在符号栏中输入符号名称,中英文都可以,在地址栏中输入寄存器地址。

    3、图符号表定义完符号地址后,在程序块中的主程序内输入如下图程序。

    注意当菜单“察看”中“√符号寻址”选项选中时,输入地址,程序中自动出现的是符号编址。若选中“查看”菜单的“符号信息表”选项,每一个网络中都有程序中相关符号信息。

    4、程序监控与调试

    通过个人计算机运行编程软件STEP 7 Micro-WIN4.0,在软件中应用程序监控功能和状态监视功能,监测PLC 中的各按纽的输入状态和继电器的输出状态。

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    5、电机的正反转控制项目结果分析表

    注意在硬件接线中必须实现互锁!在PLC 的梯形图中也应实现互锁。试分析仅在梯形图中实现的互锁能否真正避免电源的短路? 有电机的正反转控制项目的基础,可以进一步用西门子S7-200实现小车往返的自动控制。

    控制过程为:按下启动按钮,小车从左边往右边(右边往左边运动)当运动到右边(左边)碰到右边(左边)的行程开关后小车自动做返回运动,当碰到另一边的行程开关后又做返回运动。如此的往返运动,直到当按下停车按钮后小车停止运动。 设计思路:可以按照电气接线图中的思路来进行编写程序。即可以利用下一个状态来封闭前一个状态。使其两个线圈不会同时动作。同时把行程开关作为一个状态的转换条件。电气接线图如下:

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    接下来进行程序的编写,首先要进行 I/O口的分配。

    根据要求,I/O口的分配如下表所示。I/O口分配好后可以根据上面的电气接线图进行程序的编写。参考程序如下:

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    plc控制电机正反转原理图

    三相正反转的主电路和控制电路,以及与PLC控制系统的外部接线图和梯形图。

    在图1是三相异步电动机正反转控制的主电路和继电器控制电路图,图2与3是功能与它相同的plc控制系统的外部接线图和梯形图,其中,KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的。

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    在梯形图中,用两个起保停电路来分别控制电动机的正转和反转。按下正转起动按钮SB2,X0变为ON,其常开触点接通,Y0的线圈“得电”并自保持,使KM1的线圈通电,电机开始正转运行。按下停止按钮SB1,X2变为ON,其常闭触点断开,使Y0线圈“失电”,电动机停止运行。

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    在梯形图中,将Y0和Y1的常闭触点分别与对方的线圈串联,可以保证它们不会同时为ON,因此KM1和KM2的线圈不会同时通电,这种安全措施在继电器电路中称为“互锁”。除此之外,为了方便操作和保证Y0和Y1不会同时为ON,在梯形图中还设置了“按钮联锁”,即将反转起动按钮X1的常闭触点与控制正转的Y0的线圈串联,将正转起动按钮X0的常闭触点与控制反转的Y1的线圈串联。设Y0为ON,电动机正转,这时如果想改为反转运行,可以不按停止按钮SB1,直接按反转起动按钮SB3,X1变为ON,它的常闭触点断开,使Y0线圈“失电”,同时X1的常开触点接通,使Y1的线圈“得电”,电机由正转变为反转。

    梯形图中的互锁和按钮联锁电路只能保证输出模块中与Y0和Y1对应的硬件继电器的常开触点心不会同时接通。由于切换过程中电感的延时作用,可能会出现一个接触器还未断弧,另一个却已合上的现象,从而造成瞬间短路故障。可以用正反转切换时的延时来解决这一问题,但是这一方案会增加编程的工作量,也不能解决不述的接触器触点故障引起的电源短路事故。

    如果因主电路电流过大或接触器质量不好,某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被粘结,其线圈断电后主触点仍然是接通的,这时如果另一接触器的线图通电,仍将造成三相电源短路事故。为了防止出现这种情况,应在PLC外部设置由KM1和KM2的辅助常闭触点组成的硬件互锁电路(见图2),假设KM1的主触点被电弧熔焊,这时它与KM2线圈串联的辅助常闭触点处于断开状态,因此KM2的线圈不可能得电。

    图1中的FR是作过载保护用的热继电器,异步电动机长期严重过载时,经过一定延时,热继电器的常闭触点断开,常开触点闭合。其常闭触点与接触器的线圈串联,过载时接触器线圈断电,电机停止运行,起到保护作用。

    有的热继电器需要手动复位,即热继电器动作后要按一下它自带的复位按钮,其触点才会恢复原状,即常用开触点断开,常闭触点闭合。这种热继电器的常闭触点可以像图2那样接在PLC的输出回路,仍然与接触器的线圈串联,这种方案可以节约PCL的一个输入点。

    有的热继电器有自动复位功能,即热继电器动作后电机停转,串接在主回路中的热继电器的热元件冷却,热继电器的触点自动恢复原状。如果这种热断电器的常闭触点仍然接在PLC的输出回路,电机停转后过一段时间会因热继电器的触点恢复原状而自动重新运转,可能会造成设备和人身事故。因此有自动复位功能的热继电器的常闭触点不能接在PLC的输出回路,必须将它的触点接在PLC的输入端(可接常开触点或常闭触点),用梯形图来实现电机的过载保护。如果用电子式电机过载保护器来代替热继电器,也应注意它的复位方式。

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