PLC運用于三相異步電動機控制的分析

劉偉朋（玲瓏集團有限公司，山東　招遠　265400）

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PLC運用于三相異步電動機控制的分析

劉偉朋
（玲瓏集團有限公司，山東招遠265400）

摘要：本文通過對PLC技術(shù)的分析，詳細闡述了PLC技術(shù)在三相異步電動機控制中的應用以及將PLC技術(shù)應用于三相異步電動機控制中的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：三相異步電動機；PLC技術(shù)；控制

1　引言

目前，PLC技術(shù)不斷發(fā)展，功能越來越多，集成度也越來越高，網(wǎng)絡功能也越來越強大，PLC技術(shù)與計算機網(wǎng)絡技術(shù)更加廣泛的使用于工業(yè)自動化的控制中。PLC技術(shù)與三電技術(shù)融合，具備出色的控制精確性以及可靠性，促使PLC技術(shù)成為現(xiàn)代化工業(yè)控制的基礎(chǔ)。

2　PLC的定義與基本工作原理

PLC（可編程邏輯控制器），是目前一種廣泛應用于現(xiàn)代化機械自動控制中的電子數(shù)字運算系統(tǒng)。PLC是一種可編程的儲存器，應用于系統(tǒng)內(nèi)部程序存儲，通過對程序的執(zhí)行，控制，定時以及操作等指令，面向用戶，通過數(shù)字以及模擬的方式將各類的機械以及生產(chǎn)過程輸入以及輸出的過程。

PLC技術(shù)運行包括輸入采樣、用戶程序執(zhí)行以及輸出刷三個步驟，通過以上三個步驟能夠完成一個完整的PLC控制流程。在一個完整周期中，PLC的cpu通過一定的速度對以上三個步驟進行循環(huán)操作。

PLC相對于傳統(tǒng)的控制技術(shù)，具有十分明顯的優(yōu)勢，目前廣泛的應用于現(xiàn)代化工業(yè)過程，稱為現(xiàn)代化工業(yè)控制的基礎(chǔ)。隨著PLC技術(shù)與計算機網(wǎng)絡技術(shù)的連用，目前的PLC水平已經(jīng)遠遠超過其最初出現(xiàn)時的水平。目前，PLC能夠完成各種數(shù)字處理功能，而且通過各種計算機接口，能夠順利的進行計算機模擬以及與生產(chǎn)機械建立聯(lián)系，達到對整個機械生產(chǎn)過程控制的目的。尤其是超大規(guī)模的集成電路的發(fā)展以及計算機技術(shù)的不斷進步，進一步擴充PLC應用范圍，通過目前強大的網(wǎng)絡以及網(wǎng)絡通訊技術(shù)，PLC技術(shù)必將更加有力的推動現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展。

3　三相異步電動機的PLC控制

3.1三相異步電機的正反轉(zhuǎn)控制

在現(xiàn)代化工業(yè)中，電動機往往需要進行正方方向的循環(huán)轉(zhuǎn)動，例如升降機的重物的升降，車床的進與退的控制。分析電動機的工作原理，通過講將電動機三相電源其中兩相進行電流方向的調(diào)整，從而達到調(diào)換電動機工作順序的目的。通過有序的進行任意兩相電路的調(diào)換，完成對電動機工作方向的改變，在進行電路正反方向的控制過程中，往往會由于錯誤的操作，造成電源的短路，通過增加互鎖機制，能夠很好的解決上述問題。通過調(diào)整電路中任意兩相的方向，實現(xiàn)電動機“正-停-反”以及“正-反-?！钡膬煞N不同工作模式的切換。詳細的控制過程如圖1。

圖1　正反轉(zhuǎn)繼電器控制圖

PLC在三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制流程：

第一：接通SB2，輸入繼電器0001動合觸點關(guān)閉，輸出繼電器0500線圈閉合并且完成自鎖，接觸器KM1主觸點完成閉合，三相異步電動機M開始正向工作。

第二：接通SB1，輸入繼電器0000關(guān)閉，輸出繼電器0500線圈斷開電源，KM1主觸點斷電，三相異步電動機M斷開電源停止正向工作。

第三：接通SB3，0002動合接通，0501線圈閉合并且完成電路自鎖，KM2主觸接通閉合，三相異步電動機M開始接通電源并且方向工作。

3.2兩臺電動機順序起動聯(lián)鎖控制

當一個生產(chǎn)過程中需要安裝多臺電動機，對電動機的控制往往需要按照一定順序啟動電動機以滿足生產(chǎn)過程的要求。例如在某個生產(chǎn)過程中：首先需要啟動A電動機，之后B電動機才能啟動，如果A電動機停止運行，B電動機也會停止。

4　三相異步電動機使用PLC控制優(yōu)點

隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，PLC越來越多的應用于現(xiàn)代化工業(yè)控制，尤其是PLC應用于三相異步電動機的控制有許多的優(yōu)勢：設(shè)備穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、工作效率高、操作模式靈活多變。三相異步電動機結(jié)構(gòu)中必須包括一個旋轉(zhuǎn)磁場，其中，三相異步電動機中的定子繞組就能起到產(chǎn)生磁場的作用。眾所周知，相電源與相之間存在一個120度的差值，所以，三相異步電動機中的定子繞組在空間位置上，也存在一個120度的差值，通電的電子繞組就能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，電流與旋轉(zhuǎn)磁場能夠?qū)崿F(xiàn)周期性工作，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場與電流的同步操作。根據(jù)公式n=60t/p， 其中n代表旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，f代表電源效率，P代表磁場的磁極對數(shù)，n的單位為每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)。根據(jù)上式可知：磁極數(shù)與電源頻率決定電動機的轉(zhuǎn)速，通過PLC技術(shù)控制三相異步電動機，配合電動機本身工作性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)模式，完成對三相異步電動機的有效控制，延長電動機的使用壽命，避免由于錯誤操作造成的電動機損壞，在使用PLC控制三相異步電動機時，應該確保電動機頻率符合標準。

5　結(jié)語

相比于傳統(tǒng)的繼電器控制方式，PLC在三相異步電動機控制中具有巨大的優(yōu)勢，PLC控制技術(shù)具有速度快、準確率高、方便靈活、功能強大等優(yōu)點。PLC技術(shù)不斷發(fā)展，已經(jīng)開始廣泛的應用于自動化機械生產(chǎn)中，為實現(xiàn)機械自動化提供了支持，PLC控制技術(shù)能夠為目前自動化提供可靠的支持與完美的解決方案，大規(guī)模的適用于現(xiàn)代化的工業(yè)發(fā)展。本為中通過兩種PLC技術(shù)在三相異步電動機控制中的應用，突顯了PLC技術(shù)的巨大優(yōu)勢。另一方面，PLC技術(shù)作為未來工業(yè)自動化的重要基礎(chǔ)，還需要我們不斷的去完善目前技術(shù)，彌補技術(shù)短板，加快PLC技術(shù)在自動化控制領(lǐng)域中的應用與普及。

參考文獻：

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［2］朱艷青.三相異步電動機正反轉(zhuǎn)的PLC程序設(shè)計方法探究［J］.信息技術(shù)與信息，2015（03）.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.029