電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制中的PLC順序控制方法分析

渤海船舶職業(yè)學(xué)院 王 欣

電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制中的PLC順序控制方法分析

渤海船舶職業(yè)學(xué)院 王 欣

【摘要】在現(xiàn)代機(jī)床類機(jī)械設(shè)備的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，它的控制是由多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共同配合實(shí)現(xiàn)的，采用PLC控制，可以依據(jù)它的實(shí)際工藝特點(diǎn)，根據(jù)程序運(yùn)行的條件對(duì)其進(jìn)行靈活性的調(diào)整和改變，進(jìn)而滿足多種目的的控制需求，促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。據(jù)此本文就對(duì)PLC順序控制法在電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制中的應(yīng)用進(jìn)行了分析研究。

【關(guān)鍵詞】PLV；控制；電動(dòng)機(jī)

在當(dāng)前機(jī)床類機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)中，PLC順序控制法具有廣泛應(yīng)用，從其工作原理來(lái)看，它的控制作用主要是以順序控制為主，回路調(diào)節(jié)為輔，可以在機(jī)床設(shè)備的控制中實(shí)現(xiàn)邏輯判斷、定時(shí)以及算術(shù)運(yùn)算等功能，是當(dāng)前電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制中常見(jiàn)的一種控制方法。

1 PLC順序控制法

對(duì)于PLC定義的描述，我們以IEC觀點(diǎn)為準(zhǔn)，它的可編程控制器屬于是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，主要的應(yīng)用領(lǐng)域是工業(yè)生產(chǎn)中。它所采用的存貯器是可以進(jìn)行編程操作的，主要是在它的內(nèi)部存貯中實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)以及算術(shù)運(yùn)算等操作指令，通過(guò)數(shù)字輸入和輸出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類型的機(jī)械或者是生產(chǎn)過(guò)程起到控制作用。它在實(shí)際應(yīng)用中具有以下幾方面特點(diǎn)：第一，可靠性。它的所有I/O接口電路采用的都是電隔離形式，這種隔離形式可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)外電路和PLC內(nèi)部電路之間在電氣方面的隔離，所有的輸入端采用的濾波器是R-C濾波器，濾波時(shí)間是10—20ms；第二，結(jié)構(gòu)的模塊化。為了滿足不同工業(yè)的控制需求，大多數(shù)PLC采用的都是模塊化結(jié)構(gòu)，包括CPU、電源以及I/O等等部件，模塊之間的連接主要是通過(guò)機(jī)架或者是電纜來(lái)完成的，系統(tǒng)的總體規(guī)模大小以及功能設(shè)置可以由用戶自身需求來(lái)設(shè)置；第三，編程的簡(jiǎn)單易學(xué)性。在PLC控制法下，它的編程大都是采用類似于繼電器控制線路的梯形圖為主，對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，對(duì)于專業(yè)知識(shí)的掌握沒(méi)有太高的要求，只需要具有基本的計(jì)算機(jī)知識(shí)就可以了，無(wú)需深入了解；第四，安裝工程簡(jiǎn)單，后期管理維修方便。在PLC控制體系下，一般不存在專門的控制機(jī)房，它可以在各種工業(yè)環(huán)境下進(jìn)行直接運(yùn)行，具體使用時(shí)只需要把現(xiàn)場(chǎng)的所有設(shè)備和PLC對(duì)應(yīng)的I/O端相互連接就可以了，并且在各個(gè)模塊上也都具有指示運(yùn)行和故障的裝置，可以很直觀的顯示出設(shè)備運(yùn)行的狀況和存在故障的部位；第五，I/O接口模塊較多。PLC可以按照不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，對(duì)每一種信號(hào)都有一種相應(yīng)的I/O模塊和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件相關(guān)聯(lián)，例如按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、電磁線圈以及控制閥等等。除此之外，從操作性能的提高方面來(lái)講，在操作性能需要提高的要求下，它還具有多種人機(jī)對(duì)話的接口模塊，并且為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還具有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊等等。

2 PLC控制的方式

首先，輸入采樣環(huán)節(jié)。在此環(huán)節(jié)中，順序會(huì)讀入所有輸入緞子的通電斷電狀態(tài)，并把讀入的信息進(jìn)行內(nèi)存保存，然后再進(jìn)入到程序的執(zhí)行階段，在對(duì)程序進(jìn)行執(zhí)行操作時(shí)，輸入信號(hào)無(wú)論是否有變化發(fā)生，所存的信息也不會(huì)發(fā)生變化。

其次，在程序的執(zhí)行環(huán)節(jié)中，PLC控制會(huì)對(duì)用戶的程序進(jìn)行掃描。

第三，輸出刷新環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中，如果所有的指令在執(zhí)行完畢通過(guò)隔離電路后，會(huì)對(duì)功率放大器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，電路的主要作用是輸出端子向外界輸出控制信號(hào)來(lái)對(duì)外部負(fù)載起到驅(qū)動(dòng)作用。

3 PLC順序控制在電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制中的應(yīng)用

3.1 三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的順序控制體現(xiàn)

它的控制要求是按下SB1，電動(dòng)機(jī)M1開(kāi)始啟動(dòng)，在5s過(guò)后，電動(dòng)機(jī)M2開(kāi)始啟動(dòng)，再在5s后，電動(dòng)機(jī)M3開(kāi)始啟動(dòng)，然后再按下X1，電動(dòng)機(jī)M3停止工作，經(jīng)過(guò)至少10s后，電動(dòng)機(jī)M2停止工作，再經(jīng)過(guò)10s后，電動(dòng)機(jī)M1停止工作，但是，不論在任何狀態(tài)下，只要按下SB2，所有電動(dòng)機(jī)都會(huì)停止工作，硬件接線圖如圖1所示。

它的工作流程是，在通電后，按下SB1，X0常開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)閉合，M0線圈通電后會(huì)自動(dòng)上鎖，M0常開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)閉合，T0、T1線圈在通電延時(shí)時(shí)，并且Y0線圈也處于通電狀態(tài)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)I啟動(dòng)，再經(jīng)過(guò)5s之后，T0常開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)閉合，Y1線圈通電，電動(dòng)機(jī)II開(kāi)始啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)5s后，T1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，Y2線圈開(kāi)始通電并且電動(dòng)機(jī)III開(kāi)始啟動(dòng)。

在按下SB2時(shí)，X1常開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)閉合，此時(shí)M1線圈通電自動(dòng)鎖定，T2、T3線圈通電延時(shí)并且M1常閉觸點(diǎn)會(huì)被打開(kāi)，Y2線圈不同電，則電動(dòng)機(jī)III停止工作，經(jīng)過(guò)10s后，T2常閉觸點(diǎn)也會(huì)被打開(kāi)，此時(shí)Y1線圈不通電，電動(dòng)機(jī)II停止供電，再經(jīng)過(guò)10s后，T3常閉觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，Y0線圈不通電，則電動(dòng)機(jī)I停止工作。

3.2 正反轉(zhuǎn)改控制的體現(xiàn)

工業(yè)生產(chǎn)中，電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制主要控制器設(shè)備是KM1（正）、KM（2）控制的，具體的工作流程是在通電后，按下SB1，X0常開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)閉合，Y0線圈通電并鎖定，電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且Y0常閉觸點(diǎn)會(huì)打開(kāi)，使得Y1線圈不能通電，如圖2所示。

圖1 三臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制的PLC硬件接線圖

圖2 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的PLC硬件接線圖

按下SB2，X1常開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)處于閉合，Y1線圈通電并鎖定，此時(shí)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，此時(shí)Y1通電常閉觸點(diǎn)會(huì)被打開(kāi)，使得線圈Y0不能通電，這樣的話Y0線圈前串Y1的常閉觸點(diǎn)，在Y1線圈前面串Y0的常閉觸點(diǎn)，保證了電動(dòng)機(jī)在正轉(zhuǎn)時(shí)，Y1線圈不能通電，反轉(zhuǎn)時(shí)使得Y0線圈不會(huì)通電，這就會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)起到有效保護(hù)作用，也就是電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的互鎖控制，而且在此種狀態(tài)下，只要隨時(shí)按下SB3，X2常閉觸點(diǎn)都會(huì)被斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)也就會(huì)處于停止。

4 總結(jié)

在機(jī)械設(shè)備的控制中，PLC順序控制發(fā)揮了重要作用，它的主要控制作用就在于它不僅可以為自動(dòng)化控制提供一個(gè)安全和可靠的保障，而且還可以對(duì)方案進(jìn)行完善的解決，在實(shí)際應(yīng)用中，它的應(yīng)用具有操作簡(jiǎn)單、可靠性好以及編程簡(jiǎn)單等的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，依據(jù)現(xiàn)階段其在工業(yè)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用效果分析，可以推斷出其未來(lái)發(fā)展空間是十分可觀的。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

王欣（1977—），女，江蘇新沂人，碩士，副教授，研究方向：電氣自動(dòng)化。