基于PLC的电动机控制系统设计PPT.ppt

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基于PLC的电动机控制系统设计,摘要,电动机是企业生产中使用最为广泛的动力设备，随着生产工艺的不断提高，采用先进的PLC技术代替传统的继电器控制方式已成为电气控制的重要发展方向。

PLC以软件手段实现了各种控制功能，具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、组合灵活、扩展方便等突出优点。

采用PLC技术代替继电器控制方式设计几个典型的电动机控制系统，其中包括实现PLC对电动机单向直接启动、点动控制；反接制动控制；正、反转控制；定子串电阻降压启动控制和Y降压启动控制。

下面将分为五个章节具体介绍。

本设计选用日本OMRON公司的CJ1M系列PLC，通过CXProgrammer软件进行编程和仿真，实现电动机控制系统的设计。

本设计具有控制简单、运行稳定、开发周期短等优点，是一种切实可行的电动机控制方案。

本文主要研究内容,第一章电动机单向直接启动、点动控制,继电器接触器控制电路图,SA：

“自动手动”选择开关SQ1：

“停止”行程开关SQ2：

“启动”行程开关SB1：

“停止”按钮SB2：

“长动”按钮SB3：

“点动”按钮KM：

接触器FR：

热继电器FU：

熔断器HL：

指示灯QS：

隔离开关,I/O分配将接触器KM的常开触点作为负载状态信号接于PLC输入端。

当过载发生时电动机停转的同时使PLC主机也停止工作，防止设备损坏或人身安全事故。

PLC梯形图,工作过程,第二章电动机反接制动控制,SB1：

“制动”按钮SB2：

“启动”按钮FR：

热继电器FU：

熔断器QS：

隔离开关KM1：

运行接触器KM2：

制动接触器KS：

速度继电器,继电器接触器控制电路图,I/O分配,将速度继电器KS常开触点作为负载信号接入PLC输入端；为了节省输入点数，把热继电器FR的常闭触点串联于输出电路中，两个接触器间采用常闭触点构成硬互锁，避免电源短路事故。

PLC的梯形图,两个输出继电器1.00和1.01之间构成软互锁，输出端两个接触器之间采用常闭触点构成硬互锁，完全避免发生电源相间短路事故，以确保安全。

工作过程,第三章电动机正、反转控制,继电器接触器控制电路图,SB1:

“停止”按钮SB2:

“正转启动”按钮SB3:

“反转启动”按钮KM1:

正转接触器KM2:

反转接触器FR:

热继电器FU:

熔断器QS:

隔离开关,I/O分配,在输出电路中设置了接触器辅助常闭触点的互锁，利用指示灯HL1、HL2分别显示电动机正、反转工作状态。

PLC的梯形图,定时器T0000和T0001起电弧互锁作用，保证正、反转切换时输出继电器1.00和1.01的输出变换之间有一定的时间差，防止接触器KM1和KM2切换引起的电弧短路。

工作过程,第四章电动机定子串电阻降压启动控制,FR：

热继电器FU：

熔断器QS：

隔离开关SB1：

“停止”按钮SB2：

“启动”按钮KM1：

降压接触器KM2：

全压接触器KT：

时间继电器（KT的延时长短根据电动机起动过程时间长短来调整）,继电器接触器控制电路图,I/O分配,为了节省输入点数，接线图中把热继电器FR的常闭触点串联于输出电路中而未作为输入信号处理。

PLC的梯形图,定时器T0000延时5s，为定子串电阻降压启动所需时间。

设置了1.00和1.01之间的软互锁，电动机在全压正常运行时，T0000和1.00都处于失电状态只有1.01有输出，保证电动机运行时外电路只有KM2工作。

工作过程,第五章电动机Y降压启动控制,SB1：

“停止”按钮SB2：

“启动”按钮KM：

主接触器KMY：

Y形接法接触器KM：

形接法接触器KT：

时间继电器（控制Y形降压启动时间）FR：

热继电器FU：

熔断器QS：

隔离开关,继电器接触器控制电路图,I/O分配,接线图中，将电路主接触器KM和形全压运行接触器KM的常开触点作为负载信号接于PLC输入端，输出端外部保留Y形和形接触器线圈的硬互锁环节。

PLC的梯形图,定时器T0000延时10s是Y形接法降压启动所需时间；T0001延时0.5s消除电弧短路。

设置1.01和1.02之间的软互锁，形接法运行时，T0000、T0001和1.01都停止工作，只有1.00和1.02有输出，保证外电路只有KM和KM通电工作。

电路中KM状态信号对应的触点0.02，与1.00自锁触点串联，构成自锁条件。

当过载时，FR触点断开，主接触器KM断电，触点0.02断开，1.00断电，PLC停止输出，电动机工作过程更加安全可靠。

与输入信号KM触点对应的输入继电器0.03常闭触点，串接于0.01常开触点之后，构成启动条件。

当接触器KM发生故障，例如主触点烧死，输入端KM触点就处于闭合状态，相应的0.03触点则为断开状态。

1.00不会有输出，有效防止了电动机出现形直接全压启动。

工作过程,结论,本设计利用PLC技术代替继电器控制电路实现对三相异步电动机的典型控制。

一方面，通过PLC编程实现复杂的逻辑控制功能，可以充分发挥PLC“软控制”的优点；另一方面，应用PLC“软触点”来取代继电器控制线路中的自锁、互锁触点、时间继电器触点等，使得控制系统的硬件接线得到了很大程度上的简化，提高了安全性、可靠性。

本设计在实验室的PLC训练装置上进行编程及仿真，得到预期的控制结果实现了控制目标。

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