三相六拍步进电机PLC控制设计和调试精修订
三相六拍步进电机PLC控制设计和调试
集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN# 《机电一体化系统设计》课程设计 三相六拍步进电机PLC控制设计和调试 的设计 目录
摘要
充分发挥PLC的功能，最大限度地满足被控对象的控制要求，是设计PLC控制系统的首要前提，这也是设计中最重要的一条原则。本设计是用PLC做三相六拍步进电机的控制核心，用按钮开关的通断来实现对步进电机正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。其次可以通过对按钮的控制来实现对高、中、低速度的控制。 关键词：PLC控制 三相六拍 步进电机 电机正反转 第一章 绪论 研究的现状 目前对于对步进电机的控制存在精度和价格方面的矛盾。因为高精度的实时演算需要较高性能的DSP芯片，成本较高。因此现在的控制方法是采用大量的硬件电路。这种控制方法的精度不但较低，且成本较高。国内为了省钱就大多数使用相对省资源的查表法，但是对于速度变化范围很大的控制来说，在低速时会由于表本身的精度原因造成稳定性变差，噪声变大的问题。这仅仅是低速时的细分问题。转速越低，对它控制时的细分就越严格。此外还有扭矩的问题，当转动过慢时，即使细分也无法达到应有的扭矩，这都是控制时遇到的问题。简单的说，目前普遍存在于步进电机控制中的问题就是低速运转和低速启动的问题。 当今是科学技术及仪器设备高度智能化飞速发展的信息社会，电子技术的进步，给现代工业带来了质的提升。现代电子领域中，PLC的应用正在不断的走向深入，这必将导致传统控制的日益革新。PLC的控制具有高可靠性、高性价比。比如在机械手、液体混合罐、液压、气压等方面都得到了广泛的应用。PLC在工业方面的应用水平已逐步成为一个国家工业发展水平的标志之一。 利用PLC采用程序设计方法来对步进电机进行控制，具有线路相对简单，结构紧凑，价格低廉，而且可以通过控制按钮实现对步进电机的正反转和步进电机转速的控制，用途广泛等优点。 PLC控制步进电机发展的趋势 时至今日，软件以及电子设备等相关技术都有了长足发展。虽然软件的发展速度比不上硬件的发展速度那么迅速，但已能满足现在的工业需求。对步进电机的传统控制通常完全由硬件电路搭接而成。随着PLC的普及，现在已普遍采用硬件与软件相结合的方式对其进行控制，这种控制方法有很多优点，比如：可以实现高精度的控制，降低成本，降低控制难度，简化控制电路等。今后步进电机的总体发展趋势是向着低功耗、高频率精度、多功能、高度自动化和智能化的方向发展。 本设计的目的、意义 本设计的主要研究内容是以三菱FX1N系列PLC（可编程逻辑控制器）为核心控制步进电机，及其相关外围电路组成的控制电路设计。可以通过对几个开关按钮的控制来实现对步进电机的方向，以及对高、中、低速的控制。比如用两个开关分别控制电机正反转，两个开关分别控制电机启动和停止，三个开关分别控制电机的高中低转速，使得步进电机的控制更加简便。甚至还可以利用更少的开关来控制，但为了使得本设计更加直观和易读，故采用七个控制开关。此外，本设计更加便于实现对步进电机的自动化控制。 小结 步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移或直线位移的机电执行元件。而PLC是一种便于对动作顺序进行控制的元件。随着科学电子技术的发展，对步进电机的控制要求正朝向高精度、自动化控制的方向发展。工业生产中运用PLC控制步进电机可以简便的实现控制，不需要复杂的控制电路，而且控制的时候只需要进行编程以及搭配少量相关硬件，即可实现控制。 第二章 三相六拍步进电机的PLC控制和要求 可编程控制器的工作原理 可编程控制器有两种基本的工作状态，即运行（RUN）状态与停止（STOP）状态。在运行状态中，可编程控制器通过执行反应控制来实现用户的控制要求。为了使可编程控制器的输出及时地响应随时可能变化的输入信号，用户程序不仅仅执行一次，而是反复不断地重复执行，直到可编程控制器停机或切换到STOP工作状态。 下面用一个简单的例子来进一步说明可编程序控制器的扫描工作过程。图（a）所示的PLC的输入输出接线图，起动按钮SB1和停止按钮SB2的常开触点分加别接在编号为X000和X001的可编程控制器的输入端，接触器KM的线圈接在编号为YO00的可编程控制器的输出端。图(b)是这3个输入/输出变量对应的I/O映像寄存器。图（c）是可编程控制器的梯形图，它与图所示的继电器电路的功能相同。但是应注意，梯形图是一种程序，是可编程控制图形化的程序。图中的X000等是梯形图中的编程元件，XO00与X001是输入继电器，Y000是输出继电器。编程元件X000与接在输入端子XO00的SB1的常开触点和输入映像寄存器XO00相对应，编程元件Y000与输出映像寄存器Y000和接在输出端子Y000的可编程控制器内部的输出电路相对应。
(a) (b) (c) (d) 图 PLC的外部接线图与梯形图 梯形图以指令的形成储存在可编程控制器的用户程序存储器中，梯形图与下面的4条指令对应“；”之后是该指令的注解。 LD X000 ；接在左侧母线上的X000的常开触点。OR Y000 ；与X00O的常开触点并联的Y000的常开触点。ANI X001 ；与并联电路串联的X001的常闭触点。OUT Y000 ；Y000的线圈。 在输入处理阶段，CPU将SB1，SB2的常开触点的状态读入相应的输入映像寄存器，外部触点接通时存入寄存器的是二进制数“1”，反之存入“0”。 执行第一条指令时，从输入映像寄存器X000中取出二进制数并存入运算结果寄存器。 执行第二条指令时，从输出映像寄存器Y000中取出二进制数，并与运算结果寄存器中的二进制数相“或”（触点的并联对应“或”结算），然后存入运算结果寄存器。 执行第三条指令时，取出输入映像寄存器X001中的二进制数，因为是常闭触点，取反后与前面的运算结果相“与”（电路的串联对应“与”运算），然后存入运算结果寄存器。 在输出处理阶段，CPU将各输出映像寄存器中的二进制数传送给输出模块并锁存起来，如果输出映像寄存器Y000中存放的是二进制数“1”，外接的KM线圈将通电，反之将断电。 X000，X001和Y000的波形如图(D)所示,高电平表示按下按钮或KM线圈通电,当T出映像寄存器Y000中存入的亦为“0”在程序执行阶段,经过上述逻辑运算过程之后,运算结果仍为Y000=0,所以KM的线圈处于断电状态.在T入/输出信号的状态没有变化,用户程序确在一直反复不断地执行着。T=T1时按下起动按钮SB1，X0变为“1”状态，经逻辑运算后Y000变为“1”状态，在输出处理阶段，将Y000对应的输出映像寄存器中的“1”送到输出模块，将可编程控制器内Y000对应的物理继电器的常开触点接通，使接触器KM的线圈通电。 2．2步进电机的工作原理及其控制要求
步进电机是将给定的电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。给定一个电脉冲信号，步进电机转子就转过相应的角度，这个角度就称作该步 进电机的步距角。目前常用步进电机的步距角大多为度（俗称一步）或度（俗称半步）。以步距角为度的进步电机来说，当我们给步进电机一个电脉冲信号，步进电机就转过度；给两个脉冲信号，步进电机就转过度。以此类推，连续给定脉冲信号，步进电机就可以连续运转。由于电脉冲信号与步进电机转角存在的这种线性关系，使得步进电机在速度控制、位置控制等方面得到了广泛的应用。 步进电机的使用至少需要三个方面的配合，一是电脉冲信号发生器，它按照给定的设置重复为步进电机输送电脉冲信号，目前这种信号大多数由可编程控制器（PLC）或单片机来完成；二是驱动器（信号放大器），它除了对电脉冲信号进行放大、驱动步进电机转动以外，还可以通过它改善步进电机的使用性能，事实上它在步进电机系统中起着重要的作用，一般一种步进电机可以根据不同的工况具有多种驱动器；三是步进电机，它有多种控制原理和型号，现在常用的有反应式、感应子式、混合式等。 步进电机的速度控制是通过改变输入脉冲的频率高低实现的。当发生脉冲的频率减小时，步进电机的速度就下降；当频率增加时，速度就加快。还可以通过频率的改变来提高步进电机的位置精度。 步进电机的位置控制是靠给定的脉冲数量控制的。给定一个脉冲，转过一个步距角，当停止的位置确定以后，也就决定了步进电机需要给定的脉冲数。其工作原理如下： 设A相首先通电，转子齿与定子A、A′对齐（图）。然后在A相继续通电的情况下接通B相。这时定子B、B′极对转子齿2、4产生磁拉力，使转子顺时针方向转动，但是A、A′极继续拉住齿1、3，因此，转子将转到两个磁拉力 平衡为止。这时转子的位置如图所示，即转子从图(a)位置顺时针转过了15°。接着A相断电，B相继续通电。这时转子齿2、4和定子B、B′极对齐（图c），转子从图(b)的位置又转过了15°。其位置如图3d所示。这样，如果按A→A、B→B→B、C→C→C、A→A…的顺序轮流通电，则转子便顺时针方向一步一步地转动，步距角15°。电流换接六次，磁场旋转一周，转子前进了一个齿距角。如果按A→A、C→C→C、B→B→B、A→A…的顺序通电，则电机转子逆时针方向转动。 图 步进电机通电方式原理图 （1）三相步进电动机有三个绕组: A、B、C 正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA 反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB （2）用7个开关控制其工作 #1开关控制其运行 ( 启 )。 #2开关控制其运行 ( 停 )。
#3 号开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 s)。
#4 号开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 s)。 #5 号开关控制其高速运行 (转过一个步距角需 s)。 #6 号开关控制其转向 ( ON 为正转 )。 #7 号开关控制其转向 ( OFF 为反转)。 细分原理：细分控制本质上是对步进电机的励磁绕组中的电流进行控制，使内部的合成磁场成为均匀的圆形旋转磁场。合成磁场矢量的幅值决定了步进电机旋转力矩的大小，相邻两合成磁场矢量的夹角大小决定了该步距角的大
三相异步电动机Y△起动PLC控制程序的设计与调试实验
三相异步电动机Y/△起动PLC控制程序的设计与调试
一、实验目的
1、熟悉PLC的I/O分配和连接方法。
2、进一步熟悉PLC的基本逻辑指令及其使用。
3、掌握PLC应用程序的设计与调试方法。
4、掌握PLC定时器的使用方法。
二、实验仪器
电气控制实验装置 1台
电动机 1 台；
万用表 1只
电工工具及导线若干
计算机1台
FX2N可编程序控制器 1台
三、实验内容及要求
1、实验内容：
1) 三相异步电动机Y/△起动控制程序设计与调试。
要求采用时间控制原则
进行控制程序设计。
2) 修改定时器的时间设定值，观察不同的时间对电动机控制性能的影响。
2、实验要求：
1) 运用经验设计法设计PLC控制程序。
2) 在FX-PCS-WIN3.0(三菱PLC梯形图编辑、调试集成环境)环境下进行
控制程序的编辑与调试。
3) 记录在调试程序过程中出现的问题，并分析产生的原因。
四、思考题
1、实现一个控制，程序的编写方式是否唯一？请谈谈体会。
2、可编程序控制器的定时器均为接通延时型，若需要分断延时型定时器怎么办？扩大延时范围有几种方法？
3、PLC控制系统与传统继电器控制系统的主要区别是什么?
五、实验报告要求
1、实现三相异步电动机Y/△起动控制的PLC控制系统的I/O分配表。
2、实现三相异步电动机Y/△起动控制的PLC控制系统的硬件接线图、
2、采用PLC实现三相异步电动机Y/△起动控制的程序清单。
3、记录实验中发现得问题、错误、故障及解决方法。
PLC控制系统设计与调试的步骤
PLC控制系统设计与调试的步骤PLC（Programmable Logic Controller）控制系统是一种广泛应用于工业自动化领域的电子控制设备。
它具有可编程、可扩展、可靠性高等特点，能够灵活地对生产过程进行自动控制。
PLC控制系统的设计与调试是确保其正常运行和稳定性的重要步骤。
本文将详细介绍PLC控制系统设计与调试的步骤。
一、需求分析在PLC控制系统设计与调试的过程中，首先需要进行需求分析。
通过与客户和生产现场相关人员进行沟通，了解和收集到相关的需求和要求，并确定需要实现的控制功能和具体应用场景。
根据需求分析的结果，制定相应的控制系统设计方案。
二、硬件选型与布线设计在PLC控制系统的设计与调试中，合适的硬件选型是关键。
根据需求分析的结果，选择适合的PLC型号、I/O模块、通信模块等硬件设备，确保其能够满足系统的功能要求。
同时，制定合理的布线设计，保证信号的稳定传输和输入输出的正确连接。
三、软件设计与编程在硬件选型和布线设计完成后，需要进行软件设计与编程工作。
这是PLC控制系统设计与调试的核心环节。
首先，根据需求分析的结果，设计和绘制相应的控制逻辑图和电气图。
然后，利用PLC编程软件进行逻辑编程，将控制逻辑图转化成相应的程序代码。
在编程过程中，需要适应PLC 编程语言和相关编程规范，确保程序的正确性和稳定性。
四、程序调试与优化五、联机测试与调试在程序调试和优化完成后，进行联机测试与调试。
将PLC与相应的传感器、执行器等设备连接，并进行相应的操作测试。
通过对控制系统的实际运行情况进行观察和分析，检查系统的各项功能和性能是否满足预期要求。
对于测试过程中出现的问题，及时进行修复和调整。
六、系统调试与验收当联机测试和调试通过后，进入系统调试与验收阶段。
这一阶段的目标是确保PLC控制系统的稳定性和可靠性。
通过对系统各个组成部分和相关设备的性能以及整个系统的运行情况进行全面的检查和测试，验证其在实际应用中的可行性和有效性。
7.1 三相异步电动机顺序运行的PLC控制设计与调试
SFC图编制 (20分)
能根据任务分析合理分配地址 能根据任务选择合理的元器件 能根据程序编写合理的SFC图
SFC图的写入 能正确连接PLC与电脑间的通信电缆，并能进 与读出(10分) 行程序的写入与读出。
正确进行运 根据控制要求，进行正确的调试 行调试(10分)
程序的运行 监控 (10分)
能对写入PLC的程序进行运行状态监控。
安全文明操 作
(10分)
从工具、仪器的使用，安全操作规范，最后现 场清理等方面进行评价。
任务总结：（收获与不足）
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【课堂小结】
通过本次课的学习，能力应达到： 1、能够熟练进行功能图和梯形图的转换 ； 2、能正确分配PLC的 I/O点与联接线； 3、掌握电动机星三角运行的编程、安装、调试方法；
（2）选择分支与汇合结构： 选择分支与汇合用单水平线表示 。 选择顺序是指在一步之后有若
干个单一顺序等待选择，而一次只能选择一个单一顺序。
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二、知识准备
（3）并行分支与汇合结构： 并行分支与汇合用双水平线表示。双水平线表示若干个顺序同时开始和结 束。并行分支与汇合是指在某一转移条件下，当转移条件满足时，同时执行 几个分支，当所有分支都执行结束后，若转移条件满足，再转向汇合状态。
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五、知识能力测评
1.在步进梯形图结束时，应使用（ ）指令。
A.RET
B.END
C.SET
D.STL
2.状态转移图中，用于初始状态的是（ ）。
A.S0~S9
B.S10~S19 C.S20~S299 D.S500~S999
3.状态编程法是专门用于（ ）。
A.所有逻辑系统 B.一般逻辑系统 C.顺序控制系统 D.都不是
基于PLC三相步进电动机控制系统设计(三相步进电动机PLC控制系统)
目录1 概述 (1)1.1 PLC控制步进电机研究的意义 (1)2 基于PLC的步进电机控制系统设计 (9)2.1 系统的组成及功能 (9)2.2 步进电机特性 (9)2.3 PLC介绍 (12)2.4 步进电机控制系统程序设计 (13)3 磁头定位 (20)3.1 硬盘工作原理 (20)3.2 磁头及定位系统 (23)4 难题及解决过程 (24)5 结论 (25)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录A (31)1 概述1.1 PLC控制步进电机研究的意义基于步进电动机良好的控制和准确定位特性，被广泛应用在精确定位方面，诸如数控机床、绘图机、扎钢机、自动控制计算装置、自动记录仪表等自动控制领域。
PLC作为简单化了的计算机，功能完备、灵活、通用、控制系统简单易懂，价格便宜，可现场修改程序，体积小、硬件维护方便，价格便宜等优点，在全世界广泛应用，为生产生活带来巨大效益方便。
因此，通过研究用PLC来控制步进电动机的，既可实现精确定位控制，又能降低控制成本，还有利于维护。
以往的步进电动机需要靠驱动器来控制，随着技术的不断发展完善，PLC具有了通过自身输出脉冲直接步进电动机的功能，这样就有利于步进电动机的精确控制。
本课题《基于PLC的步进电机磁头定位系统设计》就是利用PLC控制步进电机在硬盘工作时磁头定位的研究。
1.2 国内外关于步进电机和PLC的应用状况1.2.1 步进电机方面步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
虽然步进电机已被广泛地应用，但步进电机并不能像普通的直流电机、交流电机在常规下使用。
它必须由双环形脉冲信号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。
PLC控制系统设计与调试.PPT
7.2 PLC控制系统的硬件设计
· 7.2.2 PLC容量估算 · 1. 可编程控制器控制系统I/O点数估算 ·I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的重要指标。根据被
控对象的输入信号与输出信号的总点数，选择相应规模的 可编程控制器并留有10%～15%的I/O裕量。估算出被控对象 上I/O点数后，就可选择点数相当的可编程控制器。如果是 为了单机自动化或机电一体化产品，可选用小型机，如果 控制系统较大，输入输出点数较多，被控制设备分散，就 可选用大、中型可编程控制器。
7.2 PLC控制系统的硬件设计
· 7.2.3 输入输出模块的选择 ·输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的
控制信号。对于开关频繁、电感性、低功率因数的负载， 推荐使用晶闸管输出模块，缺点是模块价格高；过载能力 稍差。继电器输出模块优点是适用电压范围宽，导通压降 损失小，价格便宜，缺点是寿命短，响应速度慢。输出模 块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端所允许通过 的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。 · 7.2.4 电源模块的选择 ·电源模块的选择比较简单，只需要考虑电流总量即可。即 其额定输出电流必须大于CPU、I/O等耗电总和。
· 3．选择PLC选择时主要包括PLC机型、容量、I／O模块、电源的选 择。
· 4．分配PLC的I／O地址根据生产设备现场需要，确定控制按钮，选 择开关、接触器、电磁阀、信号指示灯等各种输入输出设备的型号、 规格、数量；根据所选的PLC的型号列出输入／输出设备与PLC输入 输出端子的对照表，以便绘制PLC外部I／O接线图和编制程序。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
7.1 PLC控制系统设计的内容与步骤
7.1.1 PLC系统设计的原则与内容 1.设计原则 · PLC控制系统设计包括硬件设计和软件设计，硬件设计
步进电机的PLC控制系统设计
Design of PLC Control System for Stepper MotorWu Ziming，Zhao Weixue（Heilongjiang University of Business and Technology, Harbin, Heilongjiang 150025, CHN）【Abstract】Firstly, designs the overall scheme of the stepper motor speed regulation electrical control system, and analyzes and selects the functions of the existing stepper drive functional mod⁃ules based on the corresponding modules. It mainly includes PLC control module, sensor module, motor drive module, power supply, and other parts. Secondly, a programming tool for the stepper motor speed control electrical control system was provided to control the sensors and the specific program for controlling the motor, and automatic cyclic positioning was achieved. In the field ex⁃periment, the specific methods of multiple working modes of the system are debugged, the physical objects of step positioning are analyzed, and the man-machine interface is added to realize the vi⁃sualization of the step motor speed control system.Key words:stepper motor；PLC；sensors；man-machine interface1引言在工业4.0的时代，步进驱动自动化的应用越来越广泛，其中，又以基于PLC的自动化控制系统最先进。
plc步进电机控制方法攻略程序图纸
PLC控制步进电机应用实例基于PLC的步进电机运动控制一、步进电机工作原理1. 步进电机简介步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
通俗一点讲：当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度（及步进角）。
可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单2. 步进电机的运转原理及结构电机转子均匀分布着很多小齿，定子齿有三个励磁绕阻，其几何轴线依次分别与转子齿轴线错开。
0、1/3て、2/3て,即A 与齿1相对齐，B与齿2向右错开1/3て，C与齿3向右错开2/3て，A‘与齿5相对齐，（A‘就是A，齿5就是齿1）3. 旋转如A相通电，B，C相不通电时，由于磁场作用，齿1与A对齐，（转子不受任何力，以下均同）。
如B相通电，A，C相不通电时，齿2应与B对齐，此时转子向右移过1/3て，此时齿3与C偏移为1/3て，齿4与A偏移（て-1/3て）=2/3て。
如C相通电，A，B相不通电，齿3应与C对齐，此时转子又向右移过1/3て，此时齿4与A偏移为1/3て对齐。
如A相通电，B，C相不通电，齿4与A对齐，转子又向右移过1/3て这样经过A、B、C、A分别通电状态，齿4（即齿1前一齿）移到A相，电机转子向右转过一个齿距，如果不断地按A，B，C，A……通电，电机就每步（每脉冲）1/3て,向右旋转。
如按A，C，B，A……通电，电机就反转。
由此可见：电机的位置和速度由导电次数（脉冲数）和频率成一一对应关系。
而方向由导电顺序决定。
步进电机的静态指标术语拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A. 步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。
三相交流电动机PLC控制系统设计
(2)启动时接触器就不吸合：这是因为接触器的常闭接点互锁接线有错误，将互锁接点接错，启动时常闭接点是通的接触器线圈的电吸合，接触器吸合后常闭接点又断开，接触器线圈又断电释放，释放常闭接点又接通接触器又吸合，接点又断开，所以会出现接触器不吸合现象。
二、设计目的:
1.理解三相鼠笼式异步机PLC控制系统基本原理；
2.掌握主电路和控制电路的各电气器件功能及应用；
3．绘制电气原理图和接线图；
4.应用s7200编程方法实现。
三、设计任务及要求
1．设计三相鼠笼式异步机PLC控制系统硬件电路；
2．Autocad绘制原理图和接线图；
3．用PLC编程实现；
4．实现三相异步电动机正反转控制ห้องสมุดไป่ตู้星角启动控制及点动控制；
低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。
继电接触器控制系统在三相交流电机控制上曾得到广泛应用，但由于它的机械触点多、接线复杂、可靠性低、功耗高，并当生产工艺流程改变时需重新设计和改装控制线路，通用性和灵活性也就较差，因此日益满足不了现代化生产过程复杂多变的控制要求。而可编程控制器将继电接触器控制的优点与计算机技术相结合，用“软件编程”代替继电接触器控制的“硬件接线”。当系统功能需要改变时，只需变更少量外部接线，主要通过修改相应的控制程序即可。
PLC控制电机正反转设计与调试
PLC控制电机正反转设计与调试三相交流异步电动机是应用最为广泛的电气设备，但它直接起动时产生的电流击和转矩冲击会对电网、电动机本身及其负载机械设备带来不利影响，因此常常采用降压起动，即定子回路串电阻起动、Y—△降压起动、自耦变压器起动和延边三角形起动，其中Y—△降压起动简单经济，使用比较普遍。
传统的Y—△降压起动采用继电器—接触器控制，但由于其操作复杂、可靠性低等缺点，逐渐被PLC控制所取代。
为了使电动机能够正转和反转，可采用两只接触器KM1、KM2换接电动机三相电源的相序，但两个接触器不能吸合，如果同时吸合将造成电源的短路事故，为了防止这种事故，在电路中应采取可靠的互锁，下图为采用按钮和接触器双重互锁的电动机正、反两方向运行的控制电路。
1 线路分析1.1 正向启动1）合上空气开关QS接通三相电源。
2）按下正向启动按钮SB3，KM1通电吸合并自锁，主触头闭合接通电动机，电动机这时的相序是L1、L2、L3，即正向运行。
1.2 反向启动1）合上空气开关QS接通三相电源。
2）按下反向启动按钮SB2，KM2通电吸合并通过辅助触点自锁，常开主触头闭合换接了电动机三相的电源相序，这时电动机的相序是L3、L2、L1，即反向运行。
1.3 互锁环节具有禁止功能在线路中起安全保护作用。
1）接触器互锁：KM1线圈回路串入KM2的常闭辅助触点，KM2线圈回路串入KM1的常闭触点。
当正转接触器KM1线圈通电动作后，KM1的辅助常闭触点断开了KM2线圈回路，若使KM1得电吸合，必须先使KM2断电释放，其辅助常闭触头复位，这就防止了KM1、KM2同时吸合造成相间短路。
2）按钮互锁：在电路中采用了控制按钮操作的正反传控制电路，按钮SB2、SB3都具有一对常开触点，一对常闭触点，这两个触点分别与KM1、KM2线圈回路连接。
例如按钮SB2的常开触点与接触器KM2线圈串联，而常闭触点与接触器KM1线圈回路串联。
按钮SB3的常开触点与接触器KM1线圈串联，而常闭触点压KM2线圈回路串联。
电动机的PLC控制系统设计、安装与调试
工作任务1 电动机单向启动、停止的 PLC控制
• ③ 在同一程序中不能使用双线圈，即同一个元件在同一个程序中 只能使用一次=指令，且=指令必须放在梯形图的最右端。=指令可以并 联使用任意次，但不能串联使用。 • 【例1-2】触点串联与触点并联指令的应用举例如图1-3所示。 • 5. 触点串联与触点并联指令的使用说明 • ① A、AN、O、ON的操作数：I、Q、M、SM、T、C、V、S、L。 • ② A、AN是单个触点串联连接指令，可连续使用。 • ③ O、ON是单个触点并联指令，可连续使用。 • 6. 与块指令和或块指令的使用说明 • ① ALD、OLD指令无操作数。 • ② 在块电路开始时要使用LD或LDN。 • ③ 电路块串联结束时使用ALD，电路块并联结束时使用OLD。
模块一 电动机的PLC控制系统设计、安 装与调试
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工作任务1 电动机单向启动、停止的 PLC控制
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工作任务1 电动机单向启动、停止的 PLC控制
• 一、基本位操作指令 • 1. 构成梯形图的基本元素 • 在PLC的梯形图中，触点和线圈是构成梯形图的最基本元素，触点 是线圈的工作条件，线圈的动作是触点运算的结果。由触点或线圈符号 和直接位地址两部分组成，含有直接位地址的指令又称为位操作指令。 基本位操作指令操作数的寻址范围是：I、Q、M、SM、T、C、V、S、L。 • 2. 梯形图中触点和线圈的状态说明 • ① 触点代表CPU对存储器的读操作，动合触点和存储器的位状态一 致，而动断触点和存储器的位状态相反，且用户程序中同一触点可使用 无数次。 • 例如：存储器I0.0的状态为1，则对应的动合触点I0.0接通，表示 能流可以通过；而对应的动断触点I0.0断开，表示能流不能通过。存储 器I0.0的状态为0，则对应的动合触点I0.0断开，表示能流不能通过； 而对应的动断触点I0.0接通，表示能流可以通过。