基于PLC的電機(jī)基本控制電路設(shè)計(jì)
摘要 主要講述了PLC的基本知識(shí)以及基于PLC技術(shù)的電機(jī)三相異步正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)通過(guò)改變?nèi)嚯娫聪嘈?,?shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制,但自動(dòng)化程序不高,控制中仍存在需要改進(jìn)的地方。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201610/306779.htm在實(shí)際生活應(yīng)用中,眾多機(jī)械設(shè)備需能夠向正反兩個(gè)方向運(yùn)行,例如數(shù)控機(jī)床的正反轉(zhuǎn),電梯的上升下降等。為達(dá)到這一目的,本文基于PLC技術(shù),通過(guò)改變?nèi)嚯娫聪嘈?,?shí)現(xiàn)了電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。
1 PLC技術(shù)
PLC即可編程控制器(Programmable Logic Controller,PLC),自1969年入世以來(lái),逐漸成為了使用最多、應(yīng)用最廣的工業(yè)控制器,目前已有多個(gè)分支。PLC控制由中心處理單元CPU、存儲(chǔ)器電源單元等組成,抗干擾能力強(qiáng)。其是采用一類可編程的存儲(chǔ)器,專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì),是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,克服了繼電控制系統(tǒng)的接線復(fù)雜、功耗高以及靈活性差的缺點(diǎn),同時(shí)又照顧到了維修人員的習(xí)慣,能夠靈活地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。
傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)采用硬件接線實(shí)現(xiàn),若是產(chǎn)生故障,不便于進(jìn)行維修,PLC控制則采用存儲(chǔ)邏輯,以程序的方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中,若是發(fā)生故障,只需檢查程序即可。PLC內(nèi)部可編程的結(jié)構(gòu)主要包括編程器、輸入輸出單元、用戶程序存儲(chǔ)器、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器以及中央處理單元。
從控制速度上看,傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)由于實(shí)現(xiàn)控制需依據(jù)機(jī)械動(dòng)作,因此工作效率較低,速度較慢,在ns量級(jí)且在操作過(guò)程中易出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象,有可能造成電器損壞。PLC由于是由程序進(jìn)行控制,速度相比傳統(tǒng)繼電器控制技術(shù)快,一般速度在μs量級(jí),且在控制時(shí)不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。
在延遲控制中,傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)依靠設(shè)備的滯后性實(shí)現(xiàn),定時(shí)精度較差,在操作時(shí)不易調(diào)整時(shí)間。而PLC監(jiān)視控制是時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器引起的,可操控時(shí)間,且精度較高。PLC控制雖與微電腦技術(shù)相似,但工作方式卻不同。PLC技術(shù)采用循環(huán)掃描,而微機(jī)則采用鍵盤掃描,圖1是PLC技術(shù)的工作掃描方式。
2 電機(jī)三相異步正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計(jì)
在眾多的操作系統(tǒng)中均要求電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)給操作,從電動(dòng)機(jī)的工做原理中可知,需將三相電源中的任意兩個(gè)進(jìn)行對(duì)調(diào),就能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反向運(yùn)轉(zhuǎn),因此電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的實(shí)質(zhì)便是電源進(jìn)線的調(diào)換。但若僅調(diào)換進(jìn)線,容易導(dǎo)致電源短路,因此必須設(shè)置互鎖,圖2是三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的原理設(shè)計(jì)圖,圖中KM1和KM2均是交流接觸器主觸頭,當(dāng)KM1吸合時(shí),KM2交流接觸器主觸頭就會(huì)斷開,然后便可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)。若是斷開交流接觸器主觸頭KM1,KM2就會(huì)吸合,此時(shí)電動(dòng)機(jī)則會(huì)實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn),圖中的FU1主要用于防止電源短路,圓形代表電機(jī)M。
由上圖可知,PLC程序在使用中軟件互鎖功能并不可靠。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(gè)熱保護(hù)裝置。
根據(jù)所設(shè)計(jì)的設(shè)備具體功能與需求畫出PLC梯形圖,梯形圖如圖3所示。然后對(duì)其進(jìn)行解析,即可得到編程程序代碼。
設(shè)計(jì)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外部按鈕所控制的常開觸點(diǎn)主要是左母線的第一等級(jí)以及第二等級(jí)的X001觸點(diǎn)和X002觸點(diǎn),只需按鈕便可使得X000或X001任意一個(gè)常開觸點(diǎn)閉合,輸出繼電器Y005或繼電器Y004就能通過(guò)相應(yīng)線路形成閉合回路,進(jìn)而使常開接觸點(diǎn)Y005或Y004實(shí)現(xiàn)自鎖功能同時(shí)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)。停止通過(guò)PLC外部的按鈕實(shí)現(xiàn),按鈕通過(guò)釋放X002常開接觸點(diǎn),使得繼電器斷電引發(fā)電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
3 結(jié)束語(yǔ)
論文進(jìn)行了電機(jī)三相異步正反轉(zhuǎn)控制電路的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)證明本設(shè)計(jì)能較好地實(shí)現(xiàn)點(diǎn)擊的正反轉(zhuǎn)控制,但在控制中仍存在需改進(jìn)的地方,如自動(dòng)化程度不高,在實(shí)際操作中仍有較多不便。
評(píng)論