线式异步电机的转子回路中,起动时用于短接起动绕组;三极接触器用于三相负荷,例如在电动机的控制及其它场合,使用最为广泛;四极接触器主要用于三相四线制的照明线路,也可用来控制双回路电动机负载;五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机,以变换绕组接法。
b.按灭弧介质分 可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载,而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。
c.按有无触点分 可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多为有触点接触器,而无触点接触器属于电子技术应用的产物,一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小,而且回路通断时无火花产生,因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。 (IV)、时间继电器
时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。 1.时间继电器原理
在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器 ,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。
凡是继电器感测元件得到动作信号后,其执行元件(触头)要延迟一段时间才动作的继电器称为时间继电器 2.时间继电器类型及特点
(1).空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器,它是根据空气压缩产生的阻力来进行延时的,其结构简单,价格便宜,延时范围大(0.4~180s),但延时精确度低。 (2).电磁式时间继电器延时时间短(0.3~1.6s),但它结构比较简单,通常用在断电延时场合和直流电路中。
(3).电动式时间继电器的原理与钟表类似,它是由内部电动机带动减速齿轮转动而获得延时的。这种继电器延时精度高,延时范围宽(0.4~72h),但结构比较复杂,价格很贵。 (4).晶体管式时间继电器又称为电子式时间继电器,它是利用延时电路来进行延时的。这种继电器精度高,体积小。 二、I/O点的分配
X000:M1正转按钮SB1 X001:M1反转按钮SB2 X002:M1停止按钮SB3 X003:M2启动按钮SB4 X004:M2停止按钮SB5 X005:M1过载保护FR1 X006:M2过载保护FR2
Y001:M1正转交流接触器KM1 Y002:M1反转交流接触器KM2 Y003:M2交流接触器KM3
2.3 系统接线图设计
顺序启动、停止控制电路是在一个设备启动之后另一个设备才能启动运行的一种控制方法,常用于主、辅设备之间的控制,如上图当辅助设备的接触器KM1启动之后,主要设备的接触器KM2才能启动,主设备
KM2不停止,辅助设备KM1也不能停止。但辅助设备在运行中应某原因停止运行(如FR1动作),主要设备也随之停止运行。 工作过程:
1、合上开关QF使线路的电源引入。 2、按辅助设备控制按钮SB2,接触器KM1线圈得电吸合,主触点闭合辅助设备运行,并且KM1辅助常开触点闭合实现自保。 3、按主设备控制按钮SB4,接触器KM2线圈得电吸合,主触点闭合主电机开始运行,并且KM2的辅助常开触点闭合实现自保。 4、KM2的另一个辅助常开触点将SB1短接,使SB1失去控制作用,无法先停止辅助设备KM1。
5、停止时只有先按SB3按钮,使KM2线圈失电辅助触点复位(触点断开),SB1按钮才起作用。
6、主电机的过流保护由FR2热继电器来完成。
7、辅助设备的过流保护由FR1热继电器来完成,但FR1动作后控制电路全断电,主、辅设备全停止运行。
系统总电路如图2示:
控制系统设计
3.1 控制电路设计
控制电路采用如下设计,如图3。按辅助设备控制按钮SB2,接触器KM1线圈得电吸合,主触点闭合辅助设备运行,并且KM1辅助常开触点闭合实现自保。按主设备控制按钮SB4,接触器KM2线圈得电吸合,主触点闭合主电机开始运行,并且KM2的辅助常开触点闭合实现自保。KM2的另一个辅助常开触点将SB1短接,使SB1失去控制作用,无法先停止辅助设备KM1。停止时只有先按SB3按钮,使KM2线圈失电辅助触点复位(触点断开),SB1按钮才起作用。主电机的过流保护由FR2热继电器来完成。辅助设备的过流保护由FR1热继电器来
完成,但FR1动作后控制电路全断电,主、辅设备全停止运行。
图 2 系统接线图
图 3控制电路图
3.2 控制程序设计
程序设计如下,如图4.
4 上位监控系统设计
将PLC联上编程器并接通电源后,PLC电源指示灯亮,将编程器开关打到“PROGRAM”
位置,这时PLC处于编程状态。编程器显示PASSWORD!这时依次按Clr键和Montr键,直至屏幕显示地址号0000,这时即可输入程序。
在输入程序前,需清除存储器中内容,依次按Clr、Play/Set, Not,Rec/Reset和Montr键,即将全部程序清除。按照设计要求的梯形图或程序指令将控制程序写入PLC,当程序输入到PLC机中后,用上下方向键读出所写程序,如程序有错,可用插入指令和删除指令修改程序。
程序输入正确后,连接PLC外部接线及主回路线路实现电机的顺序启动/停止控制。
5 系统调试及结果分析
系统调试分几种情况:
硬件调试:接通电源,检查可编程序控制器能否正常工作,接头是否接触良好。 软件调试:按要求输入梯形图,检查后编译通过,在线工作后把程序写入可编程序控制器的程序存储区。
运行调试:在硬件调试和软件调试正确的基础上,使PLC进入运行状态,观察运行情况,看是否能够实现电动机的顺序启动/停止控制。
根据以上调试情况,此电机控制系统设计符合控制要求。
通过调试找出问题的所在,相应的修改程序。在编程过程中难免会有不足之处,因此通过调试,再修改程序可以更好实现相应的功能。 在调试中出现的问题有: 1、KM1不能实现自锁:
分析处理:一、KM1的辅助接点接错,接成常闭接点,KM1吸合常闭断开,所以没有自锁。二、KM1常开和KM2常闭位置接错,KM1吸合式KM2还未吸合,KM2的辅助常开时断开的,所以KM1不能自锁。 2、不能顺序启动KM2可以先启动;
分析处理:KM2先启动说明KM2的控制电路有电,检查FR2有电,这可能是FR2接点上口的7号线,错接到了FR1上口的3号线位置上了,这就使得KM2不受KM1控制而可以直接启动。
3、不能顺序停止KM1能先停止;
分析处理:KM1能停止这说明SB1起作用,并接的KM2常开接点没起作用。分析原因有两种。一、 并接在SB1两端的KM2辅助常开接点未接。二、 并接在SB1两端的KM2辅助接点接成了常闭接点。 4、SB1不能停止;
分析处理:检查线路发现KM1接触器用了两个辅助常开接点,KM2只用了一个辅助常开接点,SB1两端并接的不是KM2的常开而是KM1的常开,由于KM1自锁后常开闭合所以SB1不起作用。
结束语
本文设计和制作了三相异步电动机的PLC控制系统,该电路主要以性能稳定,简单实用为目的,整体制作符合要求。
此次设计以分组的方式进行,每组有一个题目。由于平时大家都是学理论,没有过实际开发设计的经验,拿到的时候都不知道怎么做。由况武本人撰写文档,其他人员调试合作。通过各方面的查资料并学习,基本学会了PLC设计的步聚和基本方法。分组工作的方式给了我与同学合作的机会,提高了与他人合作的意识与能力。
通过这次设计实践。我学会了PLC的基本编程方法,对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中,提高了我们的工程素质,在没有做实践设计以前,