PLC在幾種常用電機(jī)控制回路中的應(yīng)用

謝華

摘??要：PLC技術(shù)是微機(jī)技術(shù)和繼電接觸管控技術(shù)的結(jié)合物，因PLC自身的應(yīng)用優(yōu)勢和技術(shù)特點，目前已被廣泛應(yīng)用在了電氣控制線路之中，并通過其控制作用的有效發(fā)揮，實現(xiàn)了對整個線路運行的有效管控，確保了電氣線路運行的安全、可靠。對PLC技術(shù)的應(yīng)用機(jī)理、技術(shù)特點進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上就PLC在三種常用電力控制線路中的應(yīng)用談一下自己的觀點和認(rèn)識，以供參考。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);電氣控制線路;電機(jī);接觸器

中圖分類號：TP29????????????????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A???????????????DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.01.091

從應(yīng)用實踐來看，PLC技術(shù)表現(xiàn)出可編程、易操作和擴(kuò)展能力強(qiáng)等優(yōu)勢，在現(xiàn)代電氣控制線路中的應(yīng)用效果非常顯著，而且已成為現(xiàn)代工業(yè)體系中不可或缺的一部分。

1??PLC應(yīng)用機(jī)理與技術(shù)特點分析

PLC技術(shù)（Programmable?Logic?Controller），即可編程邏輯控制器，實踐中可以看到PLC技術(shù)主要應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)環(huán)境設(shè)計中，是一種需要應(yīng)用的數(shù)字運算操作電子系統(tǒng)，同時也是面向現(xiàn)場問題、操作過程的可編程存儲設(shè)備，應(yīng)用靈活、操作簡便。在具體的設(shè)計過程中，該技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)控制需求保持同步，其應(yīng)用優(yōu)點在于可以根據(jù)實際需要有效地擴(kuò)展。對于PLC技術(shù)的基礎(chǔ)硬件而言，它與微型計算機(jī)非常相似，主要由電源、CPU、功能模塊、通信模塊和I/O接口電路等構(gòu)成。在實際應(yīng)用過程中，PLC需執(zhí)行邏輯運算、操作管控和定時計數(shù)操作，內(nèi)部存儲程序主要是面向用戶發(fā)出的相關(guān)操作指令，通過模擬I/O實現(xiàn)管控目標(biāo)。從實踐中可以看出，PLC技術(shù)對用戶程序根據(jù)存儲順序掃描，然后讀取后執(zhí)行管控命令即可。對于PLC技術(shù)而言，其采用的模塊重量輕、體積小，而且連接、操作非常簡便，可滿足即插即用的要求，因此，PLC控制系統(tǒng)構(gòu)建過程中所需時間相對較短。同時，PLC控制設(shè)備安裝比較方便、操作簡單、易維護(hù)，當(dāng)PLC控制設(shè)備出現(xiàn)故障問題時，可通過故障指示設(shè)備及時監(jiān)測到;當(dāng)用戶系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題時，也可以立即采取有效的措施，或者更換相應(yīng)的模塊，使其盡快地恢復(fù)。PLC操作界面比較簡單，用戶比較容易掌握。正如上文所述，PLC控制技術(shù)功能模塊較容易擴(kuò)展，而且具有抗干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)和可靠性高等優(yōu)點，其中的硬件模塊之間采取屏蔽措施，可有效實現(xiàn)防輻射的目的;PLC本身具有較強(qiáng)的抗電磁干擾性，應(yīng)用過程中適應(yīng)能力非常強(qiáng)，因PLC技術(shù)接口模塊形式多樣，所以適用范圍比較廣泛。同時，由于PLC技術(shù)編程語言為梯形圖語言，因此比較容易理解，而且操作非常簡單，實用性強(qiáng)。

2??PLC在常用電氣控制線路中的應(yīng)用實踐

在電氣控制線路運行管控過程中，由于PLC技術(shù)的應(yīng)用機(jī)理與繼電設(shè)備管控技術(shù)的原理非常相似，因此，可以實現(xiàn)對電氣線路的有效控制。在實踐中，常用的PLC電氣控制線路主要有自動往返循環(huán)控制線路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路和電機(jī)Y-Δ啟動控制線路。

2.1 自動往返循環(huán)控制線路

自動往返循環(huán)控制線路如圖1所示。

（a）電氣原理示意圖????????（b）I/O示意圖?????????????（c）梯形圖

圖1??自動往返循環(huán)控制線路圖

從圖1中可以看出，線路中用到了4個行程開關(guān)，分別為SQ1、SQ2、SQ3和SQ4，具體而言，SQ1和SQ2的主要作用是自動切換電機(jī)正反轉(zhuǎn)，SQ3和SQ4則主要是保護(hù)運動部件終端。當(dāng)正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2按下以后，PLC輸入常開觸點I0.1就會隨之閉合，輸出線圈Q0.0通電后就會自鎖。接觸器KM1通電后，常開觸點閉合，電機(jī)開始正轉(zhuǎn)運行，使運動部件能夠持續(xù)前進(jìn)。當(dāng)運動部件到達(dá)預(yù)設(shè)點時，碰撞行程開關(guān)SQ1，SQ1常開觸點閉合，此時，I0.4線圈通電，I0.4?常閉觸點處于斷開狀態(tài)。Q0.0線圈斷電以后，KM1失電，此時電機(jī)不再正轉(zhuǎn)運行，運動部件隨即停止正轉(zhuǎn)。同時，I0.4常開觸點閉合，Q0.1線圈通電自鎖，接觸器KM2通電，其常開觸點也處于閉合狀態(tài)，此時，電機(jī)就會反轉(zhuǎn)運行，運動部件因此被帶動著后退，到達(dá)預(yù)定點;運動部件碰撞行程開關(guān)SQ2，SQ2常開觸點閉合;I0.5線圈再通電，I0.5常閉觸點處于斷開狀態(tài);Q0.1線圈斷電，且KM2失電;電機(jī)不再反轉(zhuǎn)，運動部件停止。I0.5的常開觸點處于閉合狀態(tài)，Q0.0再重新通電，線圈KM1得電，又重新啟動電機(jī)，電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動運動部件前進(jìn)，進(jìn)入下一個循環(huán)系統(tǒng)。同樣，按下按鈕SB3（電機(jī)為停止?fàn)顟B(tài)），電機(jī)開始反轉(zhuǎn)運行，其后工作過程與上述流程基本相似。需要停止時，只需按下按鈕SB1，此時，常閉觸點I0.0就會自動斷開;在電機(jī)過載時，熱繼電器FR動作，常閉觸點I0.3隨即斷開;當(dāng)運動部件沖到終端碰撞到保護(hù)開關(guān)SQ3或SQ4時，常閉觸點I0.6或I0.7斷開。上述三種情況下都可以使輸出繼電器Q0.0、Q0.1?線圈失電，KM1或者KM2斷開，電機(jī)停轉(zhuǎn)。

2.2 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路如圖2所示。

（a）電氣原理示意圖????????（b）I/O示意圖?????????????（c）梯形圖

圖2??電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路

從圖2中的（b）（c）兩個分圖中可看出，如果將正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2按下，則PLC輸入常開觸點I0.1就會自動閉合，輸出線圈Q0.0通電后也會自鎖。接觸器KM1通電，常開觸點就會隨之閉合，此時，電機(jī)正轉(zhuǎn)。Q0.0常閉觸點此時處于斷開狀態(tài)，對Q0.1實現(xiàn)了電氣聯(lián)鎖，而且能對KM1和KM2實現(xiàn)有效的

聯(lián)鎖。在此過程中，如果將反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB3按下，則常開觸點I0.2就會隨之閉合，Q0.1線圈通電、自鎖，然后接觸設(shè)備KM2通電，常開觸點隨即閉合，此時，電機(jī)就會反轉(zhuǎn)。Q0.1常閉觸點處于斷開狀態(tài)，并對Q0.0實現(xiàn)了有效的電氣聯(lián)鎖，且KM2常閉觸點開對KM1也實現(xiàn)了有效的聯(lián)鎖。按下停止按鈕SB1，常閉觸點I0.0就會隨之?dāng)嚅_;在電機(jī)過載時，熱繼電器觸點FR動作，I0.3隨即斷開。上述兩種情況均可以使Q0.0、Q0.1線圈斷電，KM1或者KM2斷開，電機(jī)停轉(zhuǎn)。

2.3??電機(jī)Y-Δ啟動控制線路

電機(jī)Y-Δ啟動控制線路如圖3所示。

（a）電氣原理示意圖???????????（b）I/O示意圖?????????（c）梯形圖

圖3??電機(jī)Y-Δ啟動控制線路

從圖3中的（b）（c）兩個分圖中可看出，啟動按鈕SB1開啟以后，PLC輸入觸點0000通電，此時，常開觸點0000就會處于閉合狀態(tài)，0500線圈通電后自鎖，0500也隨即閉合，且輸出繼電器（0501）就會得電，接觸器KM1與接觸器KM2通電，電機(jī)星形啟動。在此過程中，定時器（T00）開始計時，?2?s（T00的時間單位為0.1?s，#20為2?s）后定時器（T00）動作，其常閉觸點（T00）就會斷開，此時輸出繼電器（0501）處于失電狀態(tài)，接觸器KM2斷電。由于定時器常開觸點（T00）處于閉合狀態(tài)，因此，常開觸點（0502）也隨之閉合，輸出繼電器（0502）因通電而自鎖。KM1和KM3通電，電機(jī)接成一個三角形運行模式。在輸出繼電器（0501）和（0502）各自回路上，相互串聯(lián)0501、0502常閉觸點出現(xiàn)電氣互鎖現(xiàn)象。其中，SB1為停止按鈕，熱繼電器（FR）起過載保護(hù)作用。

3??結(jié)束語

本文闡釋了PLC的應(yīng)用機(jī)理和常用的電機(jī)控制線路，PLC技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電器控制線路技術(shù)存在著一定的差異，因此，在應(yīng)用過程中需根據(jù)需要進(jìn)行改造、靈活應(yīng)用，以確保電氣控制線路運行的安全、可靠性。

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〔編輯：王霞〕

PLC?in?Several?Common?Motor?Control?Loop?Applications

Xie?Hua

Abstract：?PLC?technology?is?computer?technology?and?relay?contact?control?technology?combination，?due?to?the?application?of?PLCs?own?advantages?and?technical?characteristics，?has?been?widely?used?in?the?electrical?control?circuit?into?and?through?their?control?play?an?effective?role?to?achieve?the?effective?control?of?the?entire?line?running?electrical?lines?running?to?ensure?the?safety?and?reliability.?Mechanism?for?the?application，?the?technical?characteristics?of?PLC?technology?for?analysis，?and?on?this?basis?to?PLC?in?three?common?power?control?circuit?applications?to?talk?about?their?views?and?understanding?for?reference.

Key?words：?PLC?technology;?electrical?control?circuit;?motor;?contactors