PLC控制三相异步电动机正反转
任务三 三相异步电动机正反转循环运行的PLC控制
（二）设备与器材
表1-22 设备与器材
序号
名称
符号
型号规格
数量 备注
1
常用电工工具
十字起、一字起、尖嘴钳、剥线钳 等
1
2
计算机（安装GX Works3编程 软件）
3
三菱FX5U可编程控制器
PLC
FX5U-32MR/ES
4
三相异步电动机正反转循环运 行控制面板
5
三相异步电动机
6
以太网通信电缆
M
WDJ26，PN=40W，UN=380V， IN=0.2A，nN=1430r/min，f=50Hz
2）学会用三菱FX5U PLC的顺控程序指令编辑三相异步电动机正反转循 环运行控制的程序。
3）会绘制三相异步电动机正反转循环运行控制的I/O接线图。 4）掌握FX5U PLC I/O接线方法。 5）熟练掌握使用三菱GX Works3编程软件编辑梯形图程序，并写入 PLC进行调试运行。
11
项目一 任务三 三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制
MPS
栈存储器的第一层， 之前存储的数据依次
下移一层
读取堆栈第一层的 MRD 数据且保存，堆栈内
的数据不移动
读取堆栈存储器第
MPP
一层的数据，同时该 数据消失，栈内的数
据依次上移一层
梯形图表示
FBD/LD表示
ST表示
目标元件
ENO:=MPS(EN);
ENO:=MRD(EN);
无
ENO:=MPP(EN);
对于FX5U PLC默认情况下，16位计数器的个数为256个，对应编号为C0 ～C255；32位超长计数器个数为64个，对应编号为LC0～LC63。
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制
基于PLC变频器三相异步电动机正反的控制PLC（可编程逻辑控制器）和变频器是工业控制领域中常用的设备，它们可以用来控制三相异步电动机的正反转。
通过PLC和变频器的配合，可以实现对电动机的精确控制，提高生产效率，确保生产设备的安全运行。
本文将详细介绍如何利用PLC和变频器实现对三相异步电动机正反的控制。
一、PLC的基本原理PLC（可编程逻辑控制器）是一种专门用来控制工业过程的装置。
它可以根据预先设定的程序来实现对工业设备的自动控制。
PLC主要由输入模块、输出模块、中央处理器和存储器组成。
输入模块用来接收外部信号，输出模块用来输出控制信号，中央处理器负责对输入信号进行处理，并根据预设的程序来控制输出模块的动作。
PLC的工作原理是通过接收输入信号，根据预设的程序进行逻辑处理，然后产生相应的控制信号输出到输出模块，从而控制工业设备的运行。
PLC可以实现对各种工业设备的自动控制，包括电动机、泵、阀门等。
二、变频器的基本原理变频器是一种用来调节电动机转速的装置，它可以根据外部输入信号来控制电动机的转速。
变频器可以将交流电源转换为可调的交流电源，从而实现对电动机转速的精确控制。
变频器主要由整流器、滤波器、逆变器和控制电路组成。
变频器的工作原理是通过控制逆变器的开关管来改变输出电压和频率，从而实现对电动机的转速控制。
变频器可以实现对电动机的起动、加速、减速、停止等动作，同时还可以保护电动机免受过载、过流、短路等故障的影响。
PLC和变频器可以配合使用，实现对三相异步电动机的正反转控制。
下面我们将介绍如何利用PLC和变频器来实现对电动机的正反转控制。
1. 硬件连接首先需要将PLC和变频器连接起来，以便它们之间可以进行通信。
一般来说，PLC和变频器之间可以采用RS485通信接口进行连接。
在连接时需要确保PLC和变频器的通信参数设置一致，包括波特率、数据位、校验位等。
2. 编写PLC程序接下来需要编写PLC程序，用来实现对电动机的正反转控制。
PLC基本逻辑指令及应用—三相异步电动机正反转控制
OB 组织
FB
FC
功能块 功能
DB 数据块
FB1
FC1
DB
OB1
FB2
FB1
FC21
DB
DB
FC1
DB1
变量类型
位
（1字）节 基本数据类型
字 双字 字符 有符号字节 整数 双整数 无符号字节 无符号整数 无符号双整数 浮点数（实数） 双精度浮点数
时间
符号 Bool Byte Word DWord Char Sint Int Dint USInt UInt UDInt Real LReal
I0.0 Q0.0
常闭 触点
SB2 KM2 I0.1 Q0.1
KM2
输出
Q0.1
线圈
KM1
Q0.0
KM1 Q0.2 KM2
Q0.1
“bit” 常开触点
“bit” 常闭触点
“bit” 线圈
左
母
线
右
母
线
KH SB3
I0.3
I0.2
SB1 KM1
SB2 KM2
I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1
KM2
➢ 用字母表示存储区标识符，M表示位存储区、I 表示输入映像区、Q表示输出映像区。
➢ 地址由字节地址和位地址组成
MSB
LSB
7 65 4 32 10
I0
1
2
3
（3）不同存储区寻址 ➢ 字节的寻址:
MSB
LSB
7 65 4 32 10
M0
1
2
3
（3）不同存储区寻址 ➢ 字的寻址:
MSB
LSB
7 65 4 32 10
三相异步电动机正反转PLC控制
三相异步电动机正反转PLC控制
异步电动机正反转控制系统是应用最广泛的控制方式，图1是传统的利用接触－继电控制实现的电动机正反转控制线路，它包括主电路和控制电路。
图1 电动机正反转控制线路
一.系统的硬件设计
PLC硬件包括设计主电路、输入输出分配，主电路仍然为图1（a）主电路，PLC的硬件接口设计为输入、输出接线图设计，根据电动机正反转控制要求，要求有4个输入点，2个输出点，系统的I/O接线图为图2：为了防止正反转接触器同时得电，在PLC的I/O分配图输出端KM1和KM2采用了硬件互锁控制。
图2 异步电动机正反转控制PLC接线图
二.系统的软件设计
PLC软件设计要设计梯形图和编写程序，梯形图和指令表图3。
，在梯形图中，Q0.0、Q0.1常闭实现正反转软件互锁，I0.0、I0.1常闭实现按钮软件互锁。
在梯形图中，正反转线路一定要有联锁，否则按SB2、SB3则KM1、KM2会同时输出，引起电源短路。
图3 异步电动机正反转控制程序
三.系统调试运行
按照图2连接好PLC的输入和输出，将图3的梯形图程序下载到PLC，，将PLC运行开关打到RUN ，按下正转起动按钮SB2,I0.0闭合，Q0.0得电，驱动KM1主触头闭合，电动机M正转起动，按下停车按钮SB1，KM1线圈失电，电动机M停车；按下反转起动按钮SB3,I0.1闭合，Q0.1得电，驱动KM2主触头闭合，电动机M反转起动，按下停车按钮SB1，KM2线圈失电，电动机M停车。
实验2.8 PLC控制的三相异步电动机的正反转控制实验
实验2.8 PLC 控制的三相异步电动机的正反转控制实验V12L3L2L1U12KM2上图为电工实训实验指导书中三相异步电动机正反转继电器控制线路。
线路的动作过程： 按下正转按钮SB1，KM1主触头闭合，KM2主触头处于打开状态，电机正转；按下反转按钮SB2，KM1主触头打开，KM2主触头闭合，电机反转；按下停止按钮SB3，电机停止运转。
可编程控制器控制系统可代替继电器控制系统实现相同的控制任务。
其输入设备和输出设备与继电器控制系统相同，但他们是直接接到可编程控制器的输入端和输出端的。
控制程序是通过一个编程器写道可编程控制器的程序存储器中。
每个程序语句确定一个顺序，运行时依次读取存储器中的程序语句，对它们的内容进行解释并加以执行，执行结果用以接通输出设备，控制被控对象的工作。
在存储器控制系统中，控制程序的修改不需要通过改变控制系统的接线（即硬件），而只需要通过编程器改变程序存储器中某些语句的内容。
一、实验目的1、了解继电器控制系统和PLC 控制系统的不同点和相同点。
2、掌握三相异步电动机正反转控制主回路的接线。
3、学会用可编程控制器实现三相异步电动机正反转控制的编程方法。
二、实验内容L1L2L3(b)FX系列PLC上图（a ）为PLC 控制系统主回路接线图；图（b ）为本实验的PLC 主机接线图。
按钮SB1为电机正转正转按钮，按钮SB2为反转控制按钮，按钮SB3为急停控制按钮，KM1为正转接触器，KM2为反转接触器，FR 为热继电器，QS 为低压断路器。
要求实现以下的控制目的：当按下正转控制按钮SB1，线圈KM1通电，KM1主触头闭合，电动机M 正向旋转，当松开按钮时，电动机M 不会停转。
当按下反转控制按钮SB2，线圈KM2通电，KM2主触头闭合，电动机M 反向旋转，当松开按钮时，电动机M 不会停转。
按下按钮SB3，电机M 停止运转（正转或反转）。
三、编写PLC 的实验程序。
PLC控制三相异步电动机的正反转控制
•
在梯形图中,将Y0与Y1的常闭触电分别与对方的线圈
串联,可以保证他们不会同时为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“按钮互锁”,即将反转启动按钮X1的常 闭点与控制正转的Y0的线圈串联,将正转启动按钮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,这是如果想改为反转运行,可以不安停止按钮SB1,直接 安反转启动按钮SB3,X1变为ON,它的常闭触点断开,使Y0 线圈“失电”,同时X1的敞开触点接通,使Y1的线圈“得电”,点 击正转变为反转。 在梯形图中的互锁和按钮联锁电路只
12、OUT Y1
图一 图二 图三
•
返回
图1 三相异步电动机正反转控制电路图
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图2 PLC外部接线图
图3 异步电动机正反转控制电 路梯形图
返回
• • Thank
谢谢大家 you very
much
故障引起的电源短路事故。如果因主电路电流过大或者接
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 果另一个接触器的线圈通电,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。
图一 图二 图三
•
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
PLC控制三相异步电动机正反转设计毕业设计论文
PLC控制三相异步电动机正反转设计毕业设计论文摘要：本文基于PLC控制技术，设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
通过分析三相异步电动机的工作原理和控制方式，确定了系统的控制策略和硬件配置。
通过对PLC编程，实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
实验结果表明，该系统可稳定、可靠地实现三相异步电动机的正反转控制，具有较好的应用前景。
关键词：PLC；三相异步电动机；正反转控制；过载保护1.引言三相异步电动机广泛应用于工业生产中，具有体积小、功率大、效率高等特点。
在实际应用过程中，正反转控制和过载保护是三相异步电动机控制系统中的重要功能，对于保证电机的正常运行和延长电机的使用寿命具有重要作用。
本文基于PLC技术，设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统，旨在实现电动机的正反转控制和过载保护功能。
2.三相异步电动机的工作原理和控制方式三相异步电动机由定子和转子组成，在工作过程中，通过三相交流电源提供的电磁场与定子的电磁场产生转矩，从而驱动电动机的转子旋转。
三相异步电动机的控制方式主要包括定时控制和矢量控制两种。
定时控制是根据电动机运行的需要，通过调节电源的相位和频率实现对电动机的控制；矢量控制是基于电动机的数学模型和转子位置的反馈信息，通过控制电源的电压和频率，实现对电动机的精确调控。
3.设计方案基于PLC控制技术，本文设计了一种三相异步电动机的正反转控制系统。
系统由PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器组成。
通过PLC编程，实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
具体的设计方案如下：3.1硬件配置系统的硬件配置包括PLC控制器、三相交流电源、电动机和传感器。
PLC控制器是系统的核心部件，负责电动机控制和过载保护的实现。
三相交流电源提供电动机的驱动能源。
电动机是执行器，根据PLC的控制信号，实现正反转和停止操作。
传感器用于检测电动机的工作状态和转速。
3.2PLC编程通过PLC编程，实现了对电动机的正反转控制和过载保护功能。
任务一 三相异步电动机变频调速正反转运行的PLC控制
项目四 任务一 三相异步电动机变频调速正反向运行的PLC控制
✓ 模拟量输入A/D的应用举例 有一台压力传感器测量范围是0～40000N，将其连接至输出范围为0～
10V的电压变送器，并将电压变送器的输出端连接到FX5U32MR/ES内置模拟 量输入端子，要求实时显示压力数值，试编辑梯形图程序。
打开GX Works3编程软件，按图4-2、4-3所示的方法设置模拟量输入的参 数。由于FX5UPLC内置模拟量输入是将A/D转换值存于特殊寄存器SD6020中 ，数字量的范围0～4000，这个数值对应的力是0～40000N，据此编辑梯形 图如图4-4所示。
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项目四 任务一 三相异步电动机变频调速正反向运行的PLC控制
✓ 内置模拟量输出规格
表4-3 FX5UCPU内置模拟量输出规格（续）
项目
规格
转换速度
30μs（数据的更新为每个运算周期）
绝缘方式
与CPU模块内部不绝缘
输入输出占用点数
0点（与CPU模块最大输入输出点数无关）
① 0V 输出附近存在死区区域，模拟量输出值相对于数字输入值存在部分 未反映的区域。
-32768～+32767
默认
禁止 0 0
禁用 0 0 0
CLEAR
0
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项目四 任务一 三相异步电动机变频调速正反向运行的PLC控制
在图4-6“模块参 数 模拟输出”设置 窗口，单击该窗口左 侧“应用设置”选项 ，即可选择对输出通 道进行应用设置，设 置界面如图4-7所示 ，参数设置完成后， 单击“应用”按钮。 这一步很重要，否则 ，参数设置无效。
图4-4 模拟量输入A/D的应用梯形图
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项目四 任务一 三相异步电动机变频调速正反向运行的PLC控制
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实验三PLC控制三相异步电动机正反转
一、实训目的
1.掌握PLC控制代替传统接线控制的方法，编制程序控制三相异步电动机正反转控制。
2.掌握三相异步电动机正反转主电路和控制电路的接线方法。
3.学会用可编程控制器实现三相异步电动机正反转控制的编程方法。
三、实验控制要求
1.用两个按钮控制起停，按动启动按钮后，电动机开始正转。
2.正转5 min 后，停2 min ，然后再开始反转。
3.反转3 min 后，停 1 min,再正转，依次循环。
4.如果按动停止按钮开头，不管电动机在哪个状态（正转、反转或停止），电动机都
要停止运行，不再循环运行。
电动机可逆运行方向的切换是通过两个接触器KM1、KM2的切换来实现的。
切换时要改娈电源的相序。
在设计程序时，必须防止由于电源换相所引起的短路事故。
例如，由于向正向运转切换到反向运转时，当正转接触器KM1断开时，由于其主触点内瞬时产生的电弧，使这个触点仍处于接通状态；如果这时使反转接触器KM2闭合，就会使电源短路。
因此必须在完全没有电弧的情况下才能使反转的接触器闭合。
四、I/O分配表和电路图
控制电路
输入设备PLC输入继
电器输出设备PLC输出继
电器
代号功能代号功能
SB1 启动按钮I0.0 KA1 正转接触器Q0.0 SB2 停止按钮I0.1 KA2 反转接触器Q0.1
梯形图参考程序
PLC控制三相异步电动机正反转
四、实训步骤
程序中的I0.0至I0.1分别对应控制实训单元输入SB1和SB2。
通过专用PC/PPI电缆连接计算机与PLC主机。
打开编程软件STEP7，逐条输入程序，
检查无误后，将所编程序下载到主机内,并将可编程控制器主机上的STOP/RUN开关拨到RUN 位置，运行指示灯点亮，表明程序开始运行，有关的指示灯将显示运行结果。
分别按下SB1和SB2开关，观察输出指示灯.Q0.0、Q0.1是否符合逻辑。
观察各电器的动作情况。
思考题：。