ｌ 量坌 ｓｈｅｉｉ ｖｕ ｅｎｘｉ 基于ＰＬＣ的三相电动机控制系统的设计 罗艳丽’李育 （１．郑州轻工业学院民族职业学院，河南郑州４５００１１；２．河南东大泰隆冶金科技有限公司，河南郑州４５０００８） 摘要：详细介绍了基于三菱ＦＸ１Ｎ一３２ＭＲ型ＰＬＣ设计的３台电动机机组控制系统的基本原理，并从实用的角度提出了电动机控制要求 与传统的继电一接触器控制相比，ＰＬＣ更加可靠、安全、灵活、方便，具有较高的性价比。据此详细探讨了三菱ＰＬＣ在控制电动机机组的应用，对 于当前企业对自动化的需要具有重要的实际意义。 关键词：ＰＬＣ：三菱；电动机；继电器 ０ 引言 现有的电力生产设备大多是由电动机作为原动机进行拖动 的，其通过对电动机的状态控制从而达到对生产设备进行启动、停 止的控制，实现改变生产设备的工作速度、运动方向等等 相较于传统的继电器控制，ＰＬＣ具有可靠性高、抗干扰能力 强、使用方便和易诊断排除故障等优点 且ＰＬＣ体积小、能耗低、 响应速度快、功能完善、安装调试方便、维护成本和维护工作量小。 动２０ ｓ。然后１号电动机先停止，１０ ｓ后２号电动机停止，再过 １０ ｓ后３号电动机也停 ，全部停止需要２０ ｓ。之后３号电动机 开始反转，延时１０ Ｓ后，２号电动机开始反转，再过１０ ｓ后，１号 电动机反转，此时３台电动机同时反转２０ Ｓ，之后３台电动机中 １号电动机正转，其余２台反转，２０ Ｓ以后，２号电动机正转，其余 ２台反转，经过２０ ｓ以后，３号电动机正转，其余２台反转，再过 ２０ｓ后３台电动机同时停止，在输入不变情况下重新循环。 ＰＬＣ在计时器方面具有精度高、定时范围广和方便时间调整等优 点。ＰＬＣ控制的优点还包括可以方便地修改程序，改变控制方法和 控制对象等。总之，采用ＰＬＣ控制方式比继电器控制可靠简单，比 模式二是在循环开始前接通开关Ｘ１，系统直接执行混合正反 转的部分。复位启动开关则在该循环结束后不再进入下一个循环。 在整个系统运转过程中随时可以接通急停开关Ｘ２使全部电机都 停止运行，保护了系统设备的安全运行，在解除故障后复位急停开 计算机控制经济实用，为各种各样的自动化控制设备提供了非常 关系统重新启动。 可靠的控制应用，主要原因在于其能够为自动化控制应用提供安 全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的 ３控制系统硬件设计 需求，所以得到越来越广泛的应用。 ３．１ ＰＬＣ选型及输入／输出设备点的分配 １ ＰＬＣ的基本结构及其工作原理 １。１ ＰＬＣ基本结构 本设计中共需要输入点数３个，输出点数６个，且只需基本单 元，因此我们选择小型机即能满足控制要求，故选择三菱系列 ＦＸ１Ｎ一３２ＭＲ型号的可控制编程器。其性价比较高，应用广泛，符 合既可靠又经济的要求。 将ＰＬＣ的输入输出进行分配，如表１所示。 ’ 在ＰＬＣ系统中，其ＣＰＵ模块是ＰＬＣ的主要部分，相当于人的 大脑，是系统的运算和控制中心；存储器主要用于存放系统程序和 用户程序及工作数据；电源模块为其他各模块提供各种内部工作 电源；Ｉ／Ｏ模块是ＰＬＣ的ＣＰＵ与现场用户设备进行信号传递的桥 梁；通信接口模块是实现ＰＬＣ与ＰＬＣ或者ＰＬＣ与其他计算机之 间数据交换的部分。 １．２ ＰＬＣ的工作原理 表１ ＰＬＣ的Ｉ／Ｏ分配 输入元件 元件 开关。 作用 启动 输入点 Ｘ０ Ｘ１ 输出元件 元件 作用 输出点 ＹＯｏ０ ＹＯｏ１ 接触器ＫＭ０ １号电机正转 接触器ＫＭ１ ２号电机正转 ＰＬＣ运行时，用户程序中众多的操作需要按分时操作原理每 一时刻执行一个操作。由于ＣＰＵ的运算处理速度较高，使得外部 出现的结果从宏观上来看几乎是同时进行的，这种分时操作的过 开关１ 模式选择 开关２ 急停 Ｘ２ 接触器ＫＭ２ ３号电机正转 接触器ＫＭ３ １号电机反转 接触器ＫＭ４ ２号电机反转 接触器ＫＭ５ ３号电机反转 Ｙ０ｏ２ Ｙ００３ Ｙ００４ Ｙ００５ 程叫做ＣＰＵ对程序的扫描。扫描从００Ｏ０号存储地址所存放的第 一条用户程序开始，在无中转或跳转的情况下，按存储地址递增的 方向顺序逐条扫描用户程序，直到程序结束。每扫描完一次程序， 就构成一个扫描周期，然后再从头开始扫描，并周而复始地重复。 ３．２电路接线图 ２控制任务 根据电动机实际控制 要求，其中涉及到电动机的 正反转，还涉及到顺序启 绘制设计的接线图，如图１所示。 Ｉ 町 ， 动、顺序停止、急停及功能 选择等要求，其提出具体的 设计任务如下： Ｆｕｌｌ Ｉ Ｉ ＦＵ田 ｋｍ１ ｋｍ２ ｒｕⅢｌ １【 ｌ ｌ Ｌ－一 Ｉ Ｉ ｋｍ６Ｉ ｌ ｌ ｆ Ｌ Ｖ Ｎ 盏 Ｙ０００ 铂一 ｃ０Ｍ 导 ＹＯＯ１ 七｝－．一 土 Ｙ００２ 丛 Ｘ０００ ．一 电机正转 电机正转 电机正转 电机反转 电机反转 模式一是当接通启动 开关Ｘ０时，１号电动机正 向转动，延时１０ Ｓ后，２号 电动机也正向转动，再延时 Ｘ００１ Ｉ Ｉ 、ＪＬｌＩ、—＂ Ｉｌ ‘ 、Ｉ Ｉ ＬｔｌＩｒ、—， Ｉ‘ Ｉ ｋｍ４ｌ Ｉ ｆ ｆ ｋｍ５Ｉ ｌ Ｉ Ｉ 面 ＸＯＯ２ … ＹＯ０４ 辑 Ｙ００３ 幽 ］一一一 电机反转 Ｙ００５ ￡ 一 １０ ｓ后，３号电动机正向转 动，此时３台电动机同时转 １３６ 图１电路接线图 ｓｈｅｊｉ ｙｕ Ｆｅｎｘ ４控制系统软件设计 ４．１ ＰＬＣ程序设计梯形图 主 ＰＬＣ的程序设计有多种方法，例如经验设计法、顺序功能图等 方法，为了便于今后的程序升级等，本设计采用顺序功能图方法。 顺序功能图如图２所示。 模式 图３仿真结果 与主电路一起工作，经调试本设计实现了预定要水。尹 ［参考文献］ ［１］张志良．ＰＬＣ原理与控制技术［Ｍ］．北京：机械工 ｋ出版社，２００３ 图２顺序功能图 ４．２程序检查及仿真 ［２］周立功．ＰＬＣ基础实验指导书［Ｍ］．广州：广州工业出版社，２００４ Ｅ３］韩服善，张石平．工业ＰＬＣ控制系统设计［ＩＩ］．家用电器・消费， ２００２（７） 将设计的梯形图输入三菱编程软件，运用软件自身的检查功 能检查是否存在语法错误。进行实物接线之前可以利用ＰＣ机及 软件进行模拟仿真，这样可以节约大量的调试时间，提高设计效 率。首先根据程序要求，绘制出所需要的电动机和控制按钮等控制 对象，再进行模拟仿真，仿真结果如图３所示。 ５结语 通过仿真确认程序无误后，利用专用编程电缆和计算机将程 序写入ＰＬＣ。按接线图连线，检查无误后，通电调试按控制电路开 Ｅ４］余雷声，方宗达．电气控制与ＰＬＣ应用［Ｍ］．北京：机械工业出版 社，２００６ ［５］邓则名．电器与可编程序控制器应用技术［Ｍ］．北京：机械工业出 版社，２００８ 收稿日期：２０１卜０３—０４ 作者简介：罗艳丽（１９８２一），女，黑龙江鹤岗人，助理讲师，主要从 关，观察接触器的工作情况，系统控制功能符合设计的要求，使其 事电气自动化技术教学及ＰＬＣ控制系统设计工作。 （上接第１３１页） 表１ 普通车床及数控车床经济效益对比 数控编程［Ｊ］．机械设计与制造，２００５（４）：６４￣６５ 加工出四头螺纹，并且零件尺寸的精度得到了保证，其加工过程也 更加稳定，经济效益可以得到极大的提高。 ［参考文献］ Ｅｔ］盂生才．汪发亮，唐传赵．数控车床加工多火螺纹的方法分析［Ｊ］． 现代制造技术与装备，２００９（４）：６６￣６７ ［２］范淑果，谷建伟，郝宏伟．用西门子数控立车加工大导程多头螺纹 收稿日期：２ｏｌ１—０３—１８ 作者简介：贾艳（１９８３一），女，河北省保定市人，助理工程师，研究 方向：机械加工。 帆电信息２０ｌ】年第１２期总第２９４期１３７