项目2:三相异步电动机起、保、停电路的PLC控制

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三相异步电动机的PLC控制

三相异步电动机的PLC控制

PLC在三相异步电动机控制中的应用,与传统的继电器控制相比具有速度快,可靠性高,灵活性强,功能完善等优点。

长期以来,PLC始终处于自动化领域的主战场,为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用,它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案,适合于当前工业企业对自动化的需要。

本文设计了2个三相异步电动机的PLC控制电路,分别是三相异步电动机的正反转控制和两台电动机顺序起动联锁控制,与传统的继电器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点,可作为高校学生学习PLC的控制技术的参考,也可作为工业电机的自动控制电路。

关键词: PLC 三相异步电动机继电器绪论 (5)1三相异步电动机基础 (6)1.1三相异步电动机的结构 (6)1.2三相异步电动机的工作原理 (7)1.3三相异步电动机的几个工作过程的分析 (7)2P L C基础 (11)2.1 PLC的定义 (11)2.2 PLC与继电器控制的区别 (11)2.3 PLC的工作原理 (11)2.4 PLC的应用分类 (12)3三相异步电动机的P L C控制 (14)3.1三相异步电动机的正反转控制 (14)3.2两台电动机顺序起动联锁控制 (15)3.3三相异步电动机使用PLC控制优点 (17)结论 (19)致谢 (20)参考文献 (21)三相异步电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域,在这些应用领域中,三相异步电动机常常运行在恶劣的环境下,导致产生过流,短路,断相,绝故,对缘老化等事故,应用于大型工业设备重要场合的高压电动机,大功率电动机来说,一旦发生故障所造成的损失无法估量。

在生产过程中,科学研究和其它产业领域中,电气控制技术应用十分广泛,在机械设备的控制中,电气控制也比其它的控制方法使用的更为普遍。

本系统的控制是采用PLC的编程语言----梯形语言,梯形语言是在可编程控制器中的应用最广的语言,因为它在继电器的基础上加进了许多功能,使用灵活的指令,使逻辑关系清晰直观,编程容易,可读性强,所实现的功能也大大超过传统的继电器控制电路,可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,它是专为在恶劣工业环境下应用而设计,它采用可编程序的存储器,用来在内部存储执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数和算术等操作的指令,并采用数字式,模拟式的输入和输出,控制各种的机械或生产过程。

项目2:三相异步电动机起、保、停电路的PLC控制

项目2:三相异步电动机起、保、停电路的PLC控制

( Y001)
Y002 Y001
Y002 Y000
( Y001)
( Y000)
当X0为ON时,Y0、Y2为ON,Y1为OFF
当X0为ON时,Y1、Y2为ON,Y0为OFF
图2-13 程序的顺序不同结果不同的梯形图
电气与PLC控制技术
2.6 自保持起动、保持、停止控制电路的程序设计 2.6.1 设计方案一——起动优先
Q
KM FR1 M 3~
FU1
SB2
220~
COM COM1
主电路图
电气与PLC控制技术
PLC外部接线图(I/O接线图)
Y000
X001 (Y000)
X001 [RST Y000] X000
X000
[SET Y000]
[END] 方法一
X000
[END]
方法二
[SET Y000] X001 X000 [RST Y000]
双线圈输出 线圈重复使用称为双线圈输出,如下图中的Y003。 线圈一般不能重复使用,若重复使用,则后面的线圈 的动作状态对外输出有效。
输入处理 X 001 X 1 = ON , X 2 = OFF 1 st ( ( 2 nd ( 输出处理 Y 003 ) Y 003 Y 004 ) )
Y 003
X 002
Y 3 = OFF , Y 4 = ON
电气与PLC控制技术
2.2.2 触点串、并联指令AND、ANI、OR、ORI 2.2.2.1 触点串、并联指令
符号、 名称 AND与 功 能 电 路 表 示 操 作 元 件 X,Y,M,S, T,C 程 步 1 序
常开触点串联 连接
ANI与非
OR或
常闭触点串联 连接 常开触点并联 连接

项目2:三相异步电动机起、保、停电路的PLC控制分析

项目2:三相异步电动机起、保、停电路的PLC控制分析
力; (6)具有PLC系统故障检查及维修的能力; (7)具有将常用电器电路设计的方法移植到PLC
梯形图设计上来的能力;
电气与PLC控制技术
2.1 应用背景
在实际生产中,经常要运动部件向正反两个方 向运动,这就要求三相交流异步电动机既能正 转、又能反转。
本项目就是要求完成此任务。 方法是自动对调三相异步电动机任意两根电源
的起始触点;
1 ORI X2
X1
Y0 M100
2 LDI Y0
M115
3 ANI M100
4 LDI Y2
X2
Y2 M101
6 AND M101
7 ORB
8 OR T0
T0
9 ANB
X3
10 ORI X3
11 OUT M115
电气与PLC控制技术
注意事项2 圈驱动指令可并行多次输出(即并行输出),如 下梯形图中的OUT M100、OUT T0 K19; 输入继电器X不能使用OUT指令; 对于定时器的定时线圈或计数器的计数线圈, 必须在OUT指令后设定常数。
X000 M10 X 001 M11
( Y 003 Y 3 = OFF , Y 4 = ON
) ) )
电气与PLC控制技术
2.2.2 触点串、并联指令AND、ANI、OR、ORI 2.2.2.1 触点串、并联指令
符号、 名称
功能
AND与
常开触点串联 连接
电路表示
操作元件
X,Y,M,S, T,C
程序 步
1
ANI与非
常闭触点串联 连接
X,Y,M,S, T,C
NOP指令的作用:在程序中加入NOP指令,当增加 或减少程序时,使程序步数基本不变。

项目03 三相异步电动机顺序启动、逆序停止运行PLC控制

项目03  三相异步电动机顺序启动、逆序停止运行PLC控制

高等教育出版社
PLC技术应用
项目03 三相异步电动机顺序启动、逆序停止运 行PLC控制 项目实施
【任务一】:学习相关知识 活动2:学习梯形图编程的基本规则 (3)梯形图中串联或并联的触点个数没有限制,可以无限次的 使用。 (4)多个输出线圈可以并联输出,不能串联输出。
高等教育出版社
PLC技术应用
【任务一】:学习相关知识 活动1:学习基本指令 3.ORB指令程序举例
步序 0 1 2 3 4 5 OUT 操作码 LD AND LD AND ORB Y010 操作数 X000 X001 X002 X003
高等教育出版社
PLC技术应用
项目03 三相异步电动机顺序启动、逆序停止运 行PLC控制 项目实施
PLC技术应用
项目03 三相异步电动机顺序启动、逆序停止运 行PLC控制 项目实施
【任务一】:学习相关知识 活动1:学习基本指令 2.ANB指令程序举例
步序 0 操作码 LD 操作数 X000
1
2 3 4
OR
LD OR ANB
X001
X002 X003
5
OUT
Y010
高等教育出版社
PLC技术应用
项目03 三相异步电动机顺序启动、逆序停止运 行PLC控制 项目实施
项目03 三相异步电动机顺序启动、逆序停止运 行PLC控制 项目实施
【任务一】:学习相关知识 活动1:学习基本指令 1.ANB、ORB指令的格式及功能
名称 块与指令ANB 块或指令ORB 逻辑功能 多个并联电路块的串联连接 多个串联电路块的并联连接 可用软元件 无 无 程序步 1 1
高等教育出版社

个 个 个
1
2 4 2

电气控制与PLC技术- 三相异步电动机点动运行的PLC控制

电气控制与PLC技术- 三相异步电动机点动运行的PLC控制

任务2:三相异步电动机点动运行的PLC控制
知识回顾及作业讲评
1、三相异步电动机点动运行的继电器-接触器控制电路的工作原理
2、常用低压电器
低压断路器 QF
熔断器 FU
按钮开关 SB
电动机 M
交流接触器 KM 3、电气控制系统基础知识
任务2:三相异步电动机点动运行的PLC控制
任务2:三相异步电动机点动运行的PLC控制
任务2:三相异步电动机点动运行的PLC控制
三、课上讲解(续)
2、继电器-接触器控制系统与PLC控制系统的比较
输入设备
( 按钮、 开关等)
继电器控制线路 (由继电器和导线组成)
输出设备 ( 接触器、 电磁阀等)
继电器-接触器控制系统
当采用PLC控制电动机起停时,只需将按钮 的控制指令送到PLC的输入端,经过程序运算, 再用PLC的输出去驱动接触器KM线圈得电即 可,这样电动机就可运行。那么,如何将输入、 输出器件与PLC连接,PLC又是如何编写控制 程序的呢?
PLC控制系统
任务2:三相异步电动机点动运行的PLC控制
四、协作实践
以小组为单位在实训装置上完成三相异步电动机点动运行的PLC 控制电路的安装和调试,并进行展示,同时计入学生的考核评价中。
任务单2:选三题相异步电动1分机点动运行的PLC控制
五、个人测验
1、三相异步电动机点动运行的PLC控制,在实施过程中需要多步操作,其 顺序较为合理的是( )。 (1)编写程序 (2)分配I/O表 (3)安装、敷设硬件电路 (4)调试程序 (5)整理器材
任务2:三相异步电动机点动运行的PLC控制
三、课上讲解
1、三相异步电动机点动运行的PLC控制应用实例
(1)I/O (输入/输出)分配

三菱PLC 2_3三相异步电动机基本控制电路

三菱PLC 2_3三相异步电动机基本控制电路

KA3
KA1
KA2
转子绕组串接频敏变阻器起动(无级起动)
频敏变阻器的特性:
阻抗随着转子电流频率的下降自动减小 适用: 较大容量的绕线式异步电动机的起动
Rd-绕组的直流电阻 R-铁损等效电阻 L-等效电抗
f2=sf1
起动过程中
热继电器被短 接,不起作用 (起动能量消 耗于RF)
切除RF分:
自动控制
第三节 三相异步电动机 基本控制电路
• 起动﹑停止控制电路 • 正﹑反转控制电路 • 电动机制动控制电路
一. 起动、停止控制电路、
• 直接起动 • 减压起动
1. 直接起动
供电变压器容量足够大
小容量笼型电动机
直接起动 优点:电气设备少,线路简单
缺点:起动电流大,引起供电系统电压波动
刀开关直接起动
转子电路中串接电阻 转子电路中串接频敏变阻器
转子绕组串接电阻起动
优点:减小起动电流、提高起动转矩 适用:要求起动转矩较大的场合 起动时,电阻被短接的方式:
三相电阻不平衡短接法(用凸轮控制器)
三相电阻平衡短接法(用接触器)
介绍用接触器控制的平衡短接法起动控制
KA1~3为欠电流
继电器 起动时,根据电流 的大小短接电阻 KA1~KA3的吸合 电流值相同,但释放 电流值不同,KA1的 释放电流最大,首先 释放,KA2次之,KA3 的释放电流最小,最 后释放 设置中间继电器 KA以保证转子串入 全部电阻后,电动机 才能起动

延边三角形起动
定子绕组串电阻减压起动
控制线路按时间原则实现控制, 依靠时间继电器KT延时动作来 控制各电器元件的先后顺序动作
Y-减压起动
QK FU
U1 W2 U2 V2 W1

PLC控制技术 任务2 三相异步电机长动控制

PLC控制技术 任务2 三相异步电机长动控制

事件(输出)
事件保持条件
按下启动按钮 ( X000 )
松开启动按钮 ( X000 )
三相异步电动机长动控制
1.2工作目标
✓ 深刻理解编程元件本质; ✓ 掌握输入继电器X和输出继电器Y的特征; ✓ 初步了解梯形图基本结构; ✓ 理解PLC工作原理; ✓ 能够理解起保停回路,并编写简单梯形图程序。
三相异步电动机长动控制
02
PART TWO
知识准备
三相异步电动机长动控制
2.1 编程本质
2.2 位元件基本特征
10101
X7
X6
X5
X4
X3
010
X2
X1
X0
X0=0
线圈断电
X1=1
线圈通电
三相异步电动机长动控制
2.2 位元件基本特征
位元件(软继电器)与继电器比较
三相异步电动机长动控制
2.3 输入继电器X
01
X0 (X0)
X0
SB
接线端子 输入继电器
X0
COM 电源
输入继电器X0等效电路
PLC控制技术(三菱FX3U机型)
任务2:三相异步电机长动控 制
主讲:吕家将
三相异步电动机长动控制
目录
CONTNETS
01 任务描述 02 知识准备 03 任务实施 04 每课一问 05 知识延伸
三相异步电动机长动控制
01
PART ONE
任务描述
三相异步电动机长动控制
1.1 任务描述
按下启动按钮SB1,三相异步电机M1 旋转并保持。 按下停止按钮SB2,三相异步电机M1 停止。
PLC编程语言
✓ 顺序功能图 (流程图语言) ✓ 梯形图 ✓ 功能块图 ✓ 语句表 ✓ 结构文本

授课教案(电气控制技术)

授课教案(电气控制技术)
(详见PPT)
7、典型调速控制电路分析(与降压启动对比,两者的实质有何不同)
(详见PPT)
8、布置作业。
教案
第4课次
项目(章节)
单元1:三相异步电动机拖动电路分析
项目5:三相异步电动机的制动控制
项目6:C650卧式车床电气控制线路分析与故障诊断
学时
4
教学目标
1)掌握三相异步电动机的制动方法;
2)能熟练分析C650车床的电气线路工作原理;
3、画出下列电气元件的图形符号,并标出其文字符号:
(1)熔断器;(2)热继电器的动断触点;(3)热继电器的热元件;(4)接触器的线圈;(5)断路器.
课后小结
教学过程
(可续页)
1、新学期第一次课,首先介绍电气控制技术的发展现状、本课程的性质和任务、学习本课程可以掌握哪些能力,本课程的考核方式。
2、通过工业和日常生活中的典型应用,引入三相异步电机的启保控.
(a)S7-200的扩展规则是什么?;
(b)S7—200如何运行的?;
(c)什么是软元件?S7—200有哪些软元件?
(d)S7-200的寻址方式有哪几种?
2、通过工业生产要求,引出PLC控制。
图3—1 PLC改造启保停控制电路
3、PLC输入软件与仿真软件介绍
4、结合PLC仿真软件讲解基本输入输出指令。
课后小结
教学过程
(可续页)
1、复习:
(a)几种常几降压启动电路对比;
(b)电气调速的方式;
(c)电气调速电路分析。
2、通过工业生产要求,引出制动控制。
3、常用制动控制方式介绍
(详见PPT)
4、常用继电器介绍,通过图片、动画介绍原理、分类、选用.
4、典型电气制动控制电路分析
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M100
M115
X2 Y2 M101
T0 X3
电气与PLC控制技术
注意事项2 圈驱动指令可并行多次输出(即并行输出),如 下梯形图中的OUT M100、OUT T0 K19; 输入继电器X不能使用OUT指令; 对于定时器的定时线圈或计数器的计数线圈, 必须在OUT指令后设定常数。

8 9
电气与PLC控制技术
电气与PLC控制技术
连续输出 如图所示,OUT M1指令之后通过X1的触点 去驱动Y4,称为连续输出。
电气与PLC控制技术
2.2.3
置位与复位指令:SET、RST
电气与PLC控制技术
用法示例
0
2 4 6 8 11 14 18 时序图 X0 X1 Y0 X000 X001 X002 X003 X004 X005 X006
电气与PLC控制技术
2.2.4
符号、 名称
空操作和程序结束指令NOP/END
程 步 1 序


电 路 表 示
操 作 元 件
NOP空操 无动作 作


END结束
输入输出处理,程序 |——[END ] 回到第0步

1
电气与PLC控制技术
NOP指令的作用:在程序中加入NOP指令,当增加 或减少程序时,使程序步数基本不变。
Y 3 = OFF , Y 4 = ON
电气与PLC控制技术
2.2.2 触点串、并联指令AND、ANI、OR、ORI 2.2.2.1 触点串、并联指令
符号、 名称 AND与 功 能 电 路 表 示 操 作 元 件 X,Y,M,S, T,C 程 步 1 序
常开触点串联 连接
ANI与非
OR或
常闭触点串联 连接 常开触点并联 连Y002 Y000
( Y001)
( Y000)
当X0为ON时,Y0、Y2为ON,Y1为OFF
当X0为ON时,Y1、Y2为ON,Y0为OFF
图2-13 程序的顺序不同结果不同的梯形图
电气与PLC控制技术
2.6 自保持起动、保持、停止控制电路的程序设计 2.6.1 设计方案一——起动优先
电气与PLC控制技术
X1
X2 (Y1 ) X3 X4
X3
X2
X4
X1 (Y1 )
X0
X1 X3
X2 (Y3 ) X4
X7 X6
X4
X3
X0 (Y3 )
X5
X6 X7
X5
X1 X2
(a)不正确梯形图
(b)正确梯形图
电气与PLC控制技术
五、触点可串可并无限制

触点可以用于串行电路,也可用于并行电 路,且使用次数不受限制,所有输出继电 器也都可以作为辅助继电器使用。
[END]
方法三
2.6.2
X000
设计方案二——停止优先
X000 (Y000) [SET Y000] X001 [RST Y000]
X001
Y000
方法一
[END]
X001 [RST Y000]
[END] 方法二
X000
X001 [SET Y000]
[END] 方法三
电气与PLC控制技术
实训2-1
电气与PLC控制技术
2.3 电路设计 2.3.1 自保持(自锁)电路 在PLC控制程序的设计中,经常要对脉冲信号 或者是点动按钮输入信号进行保持,这时常采用 自锁电路。
X0
X1
(Y1)
Y1
解锁
[END]
电气与PLC控制技术
2.3.2 优先(互锁)电路
优先互锁电路是指两个输入信号中先到信号取 得优先权,后者无效。 例如在抢答器程序中的抢答优先,又如防止控 制电机的正、反转按钮同时按下的保护电路。
双线圈输出 线圈重复使用称为双线圈输出,如下图中的Y003。 线圈一般不能重复使用,若重复使用,则后面的线圈 的动作状态对外输出有效。
输入处理 X 001 X 1 = ON , X 2 = OFF 1 st ( ( 2 nd ( 输出处理 Y 003 ) Y 003 Y 004 ) )
Y 003
X 002
(a)不正确的梯形图
(b)正确的梯形图
X001
(Y000 ) X004
X003
X005
X001
X003
X005 (Y000 )
X002
X002 X005 X003 X004
X004
X001
X003
X002
(d)正确的梯形图
(c)正确的梯形图
电气与PLC控制技术
四、触点多上并左
如果有串联电路块并联,应将串联触点多 的电路块放在最上面;如果有并联电路块 串联,应将并联触点多的电路块移近左母 线,这样可以使编制的程序简洁,指令语 句少。
注意事项1 LD与LDI指令对应的触点一般 与左侧母线相连,若与ANB、ORB指 令组合,则可用于串、并联电路块 的起始触点;
X1 Y0
步序
0 1 2 3 4 6 7 8 9 10 11
指令
LDI ORI LDI ANI LDI AND ORB OR ANB ORI OUT
地址
X1 X2 Y0 M100 Y2 M101 T0 X3 M115
功 能 电 路 表 示 操 作 元 件 程 序 步
2.2.1
符号、名称
LD取
常开触点逻辑运 算起始 常闭触点逻辑运 算起始
X,Y,M, T,C,S X,Y,M, T,C,S
1
LDI取反
1 Y、M:1 特M:2 T:3 C:3~5
OUT输出
线圈驱动
Y,M,T, C,S
程序步:一步占一个地址单元,一个地址单元占两个字节。 一条基本指令一般为一步,功能复杂的基本指令,特别是功 电气与PLC控制技术 能指令,往往包括若干步。
X 001 X 003 X 001
(Y 003 )
X 002 (Y 004 )
(Y 003 )
X 002
X 003
(Y 003 )
(Y 004 )
不正确梯形图
正确梯形图
电气与PLC控制技术
三、触点水平不垂直
X 001 X 002 (Y 000 ) X 004 X3 X 005
X 001 X 001 X 004 X 004 X 002 X 003 X 003 X 005 X 005 X 002 ( Y 000 )
电气与PLC控制技术
六、顺序不同结果不同 PLC的运行是按照从上而下、从左而右的顺 序执行的,即串行工作;而继电器控制电路 是并行工作的,电源一接通,并联支路都有 相同电压。
电气与PLC控制技术
X000 ( Y002)
Y002 Y001 ( Y000)
X000 ( Y002) Y002 Y000
电气与PLC控制技术
学习目标
能力目标 (1)能根据系统的控制任务分析确定系统的控 制要求; (2)能确定PLC的输入设备、输出设备和相应的 输入/出点数; (3)能安装PLC的I/O接点电路和主电路; (4)能够按照常用电器控制电路的思路设计PLC 梯形图; (5)具有PLC梯形图调试和系统调试的方法和能 力; (6)具有PLC系统故障检查及维修的能力; (7)具有将常用电器电路设计的方法移植到PLC 梯形图设计上来的能力;
FR2
KM2
220~
L1 L2 L3
主电路图
Q
KM1
梯形图
X0 ( Y000) X1 (Y001)
FU1
KM2 FR2 M1 3~ M2 3~
FU2
FR1
[END]
X001 M11
M10 M11 (
( [
互 锁 电 路
Y000
Y001 END
)
) ]
电气与PLC控制技术
2.4
PLC编程规则
一、线圈右边无触点
1.触点不能接在线圈右边
2.线圈不能直接和左母线相连
电气与PLC控制技术
二、线圈不能重复使用 在同一个梯形图中,如果同一元件的线圈使 用两次或多次,这时前面的输出线圈对外 输出无效,只有最后一次的输出线圈有效, 所以,程序中一般不出现双线圈输出。
SET Y000 RST Y000 SET M0 RST M0 SET S0 RST S0 RST D0
END
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 14 15 16
LD SET LD RST LD SET LD RST LD SET LD RST LD RST END
X 000 Y 000 X 001 Y 000 X 002 M 000 X 003 M 000 X 004 S0 X 005 SO X 006 D0
两个电动机点动控制电路
控制要求: 1.两个电机独立运行,按钮SB1点动运行电 机一,按钮SB2点动运行电机二。 2.有过载保护
I/O表:X0:电机一点动按钮 X1:电机二点动按钮 Y0:电动机一 Y1:电动机二
X0 Y0 SB1 X1 Y1 SB2
COM COM1
FR1
KM1
PLC外部接线图 (I/O接线图)
广东水利电力职业技术学院
电气与PLC控制技术
项目二 三相异步电动机起、 保、停电路的PLC控制
学习目标
知识目标 (1)掌握PLC编程规则; (2)掌握PLC常用编程软元件分类及其范围表示; (3)掌握PLC的基本指 令:(LD,LDI,OUT,OR,AND,ANI,SET,RST,END)的用法 及注意事项; (4)掌握三相异步电动机启动、保持、停止控制 的工作原理; (5)掌握PLC基本指令的应用及注意事项。
常闭触点并联 连接
X,Y,M,S, T,C X,Y,M,S, T,C
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