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        基于PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓啟動(dòng)中的應(yīng)用

        2016-09-27 03:11:32江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院黃美紅
        電子世界 2016年16期
        關(guān)鍵詞:梯形圖接觸器觸點(diǎn)

        江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院 黃美紅 熊 斌

        基于PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓啟動(dòng)中的應(yīng)用

        江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院黃美紅熊斌

        利用PLC對三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△啟動(dòng)控制的原理,與傳統(tǒng)的繼電器—接觸器控制相比,PLC更加安全、可靠性高、使用靈活、維修方便、體積小、價(jià)格低、功耗低等優(yōu)點(diǎn),具有非常高的性價(jià)比。據(jù)此本文詳細(xì)介紹了三菱PLC在Y-△啟動(dòng)中的幾種編程方案, Y-△降壓起動(dòng)適合于當(dāng)前企業(yè)對自動(dòng)化的需要。

        PLC;三相異步電動(dòng)機(jī);繼電氣控制;Y-△降壓啟動(dòng)

        0 引言

        三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)控制線路簡單、經(jīng)濟(jì),但受到電源容量的限制。當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量較大,啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的啟動(dòng)電流,引起電網(wǎng)電壓下降,因此必須采用降壓啟動(dòng)的方法,限制啟動(dòng)電流。Y-△啟動(dòng)則是限制啟動(dòng)電流常用方法。

        1 Y-△換接啟動(dòng)切換原理及PLC接線圖

        1.1Y-△的切換

        三相異步電動(dòng)機(jī)的繞組連接有兩種方法,即星形聯(lián)結(jié)(Y)和三角形聯(lián)結(jié)(△)。在Y-△降壓起動(dòng)的過程中要完成從Y形聯(lián)結(jié)到△形聯(lián)結(jié)的切換。如果Y和△同時(shí)通電,會(huì)造成電源短路,因此在設(shè)計(jì)的過程中一定要避免這種情況的發(fā)生。僅在梯形圖中采用互鎖是不能保證Y形聯(lián)結(jié)斷電后△形聯(lián)結(jié)才接通,按照可逆運(yùn)行控制的思路可以在硬件接線中增加“硬件互鎖”。此外,還可以通過程序增加一個(gè)Y形聯(lián)結(jié)斷電后的延時(shí)控制再接通△形聯(lián)結(jié)。

        過載保護(hù):當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí),熱過載保護(hù)繼電器FR的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,電動(dòng)機(jī)也停車。

        注意:接通電源之前,將三相電源模塊的開關(guān)置于“關(guān)”位置,請?jiān)谶B好實(shí)驗(yàn)接線后,才將這一開關(guān)接通,請千萬注意人身安全。

        1.2PLC接線圖

        下圖是Y-△換接啟動(dòng)控制PLC接線圖,起動(dòng)按鈕SB2接于PLC輸入口X000,停止按鈕SB3接于PLC輸入口X001,電源接觸器KM1接于PLC輸出口Y001、Y形接觸器KM3接于輸出口Y003、△形接觸器KM2接于輸出口Y002.當(dāng)起動(dòng)按鈕SB2后,電機(jī)先作星形連接啟動(dòng),經(jīng)延時(shí)6秒后自動(dòng)切換接到三角形連接運(yùn)轉(zhuǎn);觸動(dòng)停止按鈕SB3后電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

        2 三菱PLC在Y-△換接啟動(dòng)控制中的編程方法

        三菱PLC的編程方法有很多種,最常用的是梯形圖編程語言。梯形圖編程語言直觀、形象、電氣技術(shù)人員容易接受,是目前國內(nèi)用的最多的一種PLC編程語言。下面分別介紹使用三菱PLC梯形圖編程語言中的基本指令和功能指令對Y-△換接啟動(dòng)的控制。

        2.1應(yīng)用梯形圖基本指令編程語言控制Y-△換接啟動(dòng)

        方案一:直接用串、并聯(lián)及輸出指令來實(shí)現(xiàn),梯形圖程序如圖1所示。

        工作原理:按啟動(dòng)按鈕SB2,X000的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,M0線圈得電,M0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,Y001、Y003線圈得電,即接觸器KM1、KM3的線圈得電,電動(dòng)機(jī)作Y連接啟動(dòng);同時(shí)定時(shí)器線圈T0得電,當(dāng)啟動(dòng)時(shí)間累計(jì)達(dá)6秒時(shí),T0的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,Y003失電,接觸器KM3斷電,觸頭釋放,與此同時(shí)T0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合, Y002線圈得電,電動(dòng)機(jī)換接成△運(yùn)行.

        按停止按鈕SB3,X001的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,M0、T0失電;M0、T0的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開,Y001、Y002、Y003失電。KM1、KM2、KM3斷電,電動(dòng)機(jī)作自由停車運(yùn)行。

        圖1 用串、并聯(lián)及輸出指令來實(shí)現(xiàn)  Y-△降壓啟動(dòng) 

        圖2 利用塊與指令及堆棧指令來實(shí)現(xiàn)  Y-△降壓啟動(dòng)

        方案二:用塊與指令及堆棧指令來實(shí)現(xiàn),梯形圖程序如上面圖2所示。

        工作原理:按啟動(dòng)按鈕SB2,X000的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合, Y001、Y003線圈得電,即接觸器KM1、KM3的線圈得電,電動(dòng)機(jī)作Y連接啟動(dòng);同時(shí)定時(shí)器線圈T1得電,當(dāng)啟動(dòng)時(shí)間累計(jì)達(dá)6秒時(shí),T1的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,Y003失電,接觸器KM3斷電,觸頭釋放,與此同時(shí)T1的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合, Y002線圈得電,電動(dòng)機(jī)換接成△運(yùn)行,啟動(dòng)完畢。

        按停止按鈕SB3,X001的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開, Y001、Y003失電。KM1、KM3斷電,電動(dòng)機(jī)作自由停車運(yùn)行。

        2.2PLC功能指令控制Y-△換接啟動(dòng)

        方案三:用功能指令來實(shí)現(xiàn),梯形圖程序如圖3所示下:

        圖3 用功能指令來實(shí)現(xiàn)Y-△換接啟動(dòng)

        工作原理:按啟動(dòng)按鈕SB2,X000的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,Y003=1、Y002=0、 Y001=1、Y000=0;即Y003、 Y001線圈得電,使得接觸器KM3、KM1的線圈得電,電動(dòng)機(jī)作Y形連接啟動(dòng);同時(shí)定時(shí)器線圈T0得電,當(dāng)啟動(dòng)時(shí)間累計(jì)達(dá)6秒時(shí),Y003=0、Y002=1、 Y001=1、Y000=0;即Y002、Y001線圈得電,電動(dòng)機(jī)換接成△運(yùn)行,啟動(dòng)完畢。

        停車:按停止按鈕SB3,X001的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開,Y003=0、Y002=0、Y001=0、Y000=0;Y001、Y002失電。KM1、KM2斷電,電動(dòng)機(jī)停車運(yùn)行。

        3 結(jié)束語

        本文介紹了三菱小型FX2N系列PLC在工業(yè)控制—三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓啟動(dòng)控制中的應(yīng)用,詳細(xì)講述了Y-△降壓啟動(dòng)控制的原理、程序設(shè)計(jì)方案,通過使用三菱PLC代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器硬接線的數(shù)量,降低了生產(chǎn)成本、提高了生產(chǎn)效率,因此該P(yáng)LC控制系統(tǒng)在教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)際中獲得了較好的應(yīng)用,效果顯著。

        [1]王兆義,楊新志.小型可編程序控制器實(shí)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2014.

        [2]史國生.電氣控制與可編程控制器技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

        [3]郁漢琪.電氣控制與可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)[M].南京:東南大學(xué)出版社,2003.

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