劉生

摘 要：PLC是以微處理器CPU為核心，根據(jù)系統(tǒng)要求用戶自行編程的可控制器，他不僅具有自動控制技術(shù)，而且結(jié)合了計算機技術(shù)和通訊技術(shù)，共同發(fā)展成為一種新型現(xiàn)代化的工業(yè)控制裝置。從特點上來說，具有結(jié)構(gòu)簡單、編程方便、可靠性高等優(yōu)點，目前在自動控制中的工業(yè)過程和位置控制使用越來越廣泛。傳統(tǒng)的步進電機控制正反轉(zhuǎn)需要多個繼電器控制，并且接線復雜，如進一步改進，還需要再多加繼電器，該論文用PLC來控制三相異步電動機，以實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、順序控制啟停為目的，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器系統(tǒng)，體現(xiàn)PLC的智能化，為電機的控制來增添多樣性和可實現(xiàn)性。

關(guān)鍵詞：可編程控制 PLC 電動機

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（b）-0026-02

1 電動機工作原理

三相異步電動機是由固定不動的定子和利用電磁感應轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子組成的，他們之前由空隙分開，當電動機接通電源，定子和轉(zhuǎn)子利用電磁感應，進行相對轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)電動機由電升動的過程。

具體來說，定子的組成有3個部分，有鐵心，鐵心上面會纏繞著線圈，即繞組，還有支撐整個結(jié)構(gòu)的機座。三項異步電動機中還有成對的磁極，目的是用來讓定子和轉(zhuǎn)子進行轉(zhuǎn)動，在有不同方向的電流通過的時候，定子和轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動角度不同，從而控制電動機的正反轉(zhuǎn)。具體實現(xiàn)電動機的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)原理是當定子中有三相交流電流過，就會產(chǎn)生定子和轉(zhuǎn)子的相對轉(zhuǎn)動，具體轉(zhuǎn)動的方向是通過定子和轉(zhuǎn)子切割磁感應方向決定的。如果產(chǎn)生的三項交流電的方向和產(chǎn)生順時針轉(zhuǎn)動的方向一致，三相異步電動機的轉(zhuǎn)動方向就為順時針方向，如果三相交流異步電動機的轉(zhuǎn)動方向和通入電流逆時針的方向相同，那么三項交流異步電動機的轉(zhuǎn)動方向為逆時針方向。在不通電的時候，定子和轉(zhuǎn)子都是靜止的，當通入三相交流電，定子和轉(zhuǎn)子就會按照所通入交流電的方向產(chǎn)生相應的轉(zhuǎn)動，即同向性。電磁感應的原理是在通電的導體周圍會產(chǎn)生磁場，反過來磁場的變化也會使導體運動，這個電磁感應的原理就是電動機的基礎(chǔ)。定子上纏繞的線圈即繞組中通過三相交流電，如果是對稱的，就會產(chǎn)生一個順時針旋轉(zhuǎn)的磁場，轉(zhuǎn)子接通后，由靜止變成切割磁感應線運動，如果不是對稱的，產(chǎn)生的電流也使轉(zhuǎn)子切割磁感應線運動，但是是以逆時針的方向運動。這個使轉(zhuǎn)子和定子產(chǎn)生相對運動的力稱為電磁力，當力與方向相互結(jié)合后，產(chǎn)生了電磁轉(zhuǎn)矩，這個電磁轉(zhuǎn)矩就作為驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)的真正動力。

只要控制好電機的真正點動力電磁轉(zhuǎn)矩，就能控制電動機正反轉(zhuǎn)。電動機的正反轉(zhuǎn)是整個工業(yè)控制中最基礎(chǔ)最常用的控制，小到一個散熱風扇的旋轉(zhuǎn)，如控制正轉(zhuǎn)向室內(nèi)送風，控制反轉(zhuǎn)向室外排風，大到蒸氣機中汽輪機的旋轉(zhuǎn)工作，都是通過電動機的正反轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，可見，控制好電動機的正反轉(zhuǎn)就是控制了整個工業(yè)的核心。

2 PLC對三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制

如前面所述，這個近代工業(yè)的開端是以蒸汽機為代表的用機器代替人力，蒸汽機中汽輪片的轉(zhuǎn)動可以通過電動機控制，同樣，在產(chǎn)品的生產(chǎn)中，機床的控制也需要用到電動機。比如機床的工作需要使用主軸需要轉(zhuǎn)動，也涉及到正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，控制主軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)正式電動機。機床的工作平臺需要前進和后退，使工件能夠在合適的位置進行加工，機床的工作平臺的運動也是通過電動機來控制。起重機吊鉤的上升與下降，機床工作臺的前進與后退等等。由電動機原理可知，只要把電動機的三相電源進線中的任意兩相對調(diào)，就可改變電動機的轉(zhuǎn)向。因此正反轉(zhuǎn)控制電路實質(zhì)上是兩個方向相反的單相運行電路，為了避免誤動作引起電源相間短路，必須在這兩個相反方向的單向運行電路中加設必要的互鎖。按照電動機可逆運行操作順序的不同，就有了“正-停-反”和“正-反-?！眱煞N控制電路。

以前的電動機的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)控制電路需要用繼電器系統(tǒng)，改進的系統(tǒng)用PLC代替繼電器，同樣實現(xiàn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的功能。主要分為3個步驟：第一步，更改輸入輸出接線口，并畫出接線圖；第二步，部編寫梯形圖嗎，即控制正反轉(zhuǎn)的程序；第三步，接線，實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的控制。

KM1是控制電動機正轉(zhuǎn)的線圈，KM2是控制電動機反轉(zhuǎn)的線圈。在輸入端，輸入有電源，不需要接電源，但是在輸出端沒有電源，需要接220 V的交流電。

梯形圖中，X1、X2和X3分別代表3個按鈕，Y1、Y2分別代表繼電器的KM1和KM2。

3 結(jié)語

電動機在工業(yè)上有著廣泛的應用?；赑LC控制的步進電動機具有設計簡單、實現(xiàn)方便、參數(shù)設計置靈活等優(yōu)點。該文闡述了用PLC控制步進電機系統(tǒng)的原理，及硬件和軟件設計方法。其內(nèi)容主要包括I/O地址分配、梯形圖。該文設計過程中使用了16位移位寄存器，大大簡化了程序的設計，使程序更間湊，方便了設計，在實際應用中表明此設計是合理有效的。

參考文獻

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