【PLC在電動(dòng)機(jī)基本控制線路中的應(yīng)用研究6900字（論文）】

PLC在電動(dòng)機(jī)基本控制線路中的應(yīng)用研究目錄TOC\o"1-3"\h\u24092摘要 I摘要近年來，在科技創(chuàng)新的作用下，PLC憑借自身優(yōu)勢(shì)作用的發(fā)揮，被廣泛應(yīng)用到工業(yè)自動(dòng)化控制中。文章圍繞基于PLC的三相異步電機(jī)控制系統(tǒng)展開研究，以三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)為例，通過分析接觸器控制三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)原理與PLC控制三相異步電機(jī)正反原理進(jìn)行分析，明晰基于PLC三相異步電機(jī)控制方式的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)基于PLC的三相異步電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的設(shè)計(jì)，通過實(shí)際案例分析對(duì)PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用提供更多借鑒。關(guān)鍵詞：異步電機(jī)；PLC；接觸器；控制系統(tǒng)引言隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)控制裝置具有越來越深入各種應(yīng)用領(lǐng)域。由于環(huán)保和清潔的優(yōu)勢(shì)，電力在社會(huì)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，也導(dǎo)致人們對(duì)電機(jī)的需求也不斷加大。因此，一旦電機(jī)裝置出現(xiàn)問題、損壞所影響人們的生活問題甚至導(dǎo)致工廠停工所造成的經(jīng)濟(jì)損失非常巨大。需要在電機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)采取相應(yīng)的措施，減少經(jīng)濟(jì)損失，提高經(jīng)濟(jì)效益。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步和電子技術(shù)的發(fā)展，異步電機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域更加廣闊，但對(duì)于異步電機(jī)的精度和控制方面的也有了更進(jìn)一步的需求。在實(shí)際生產(chǎn)中，往往要求生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，如電梯的升降和電梯門的開關(guān)、起重機(jī)的升降和抓緊放松重物等，這都要求電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。由電動(dòng)機(jī)原理可知，只要改變電動(dòng)機(jī)外接三相電源的相序即可改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。因此，可借助接觸器來改變電動(dòng)機(jī)外接三相電源的相序來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反向的切換工作。[1]在傳統(tǒng)的電氣控制技術(shù)領(lǐng)域，采用交流接觸器和復(fù)合開關(guān)按鈕雙重互鎖實(shí)現(xiàn)對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的控制是最原始的控制方法。由于接觸器和按鈕控制在接線中非常繁瑣復(fù)雜，雖然直觀，但相對(duì)比較落后。傳統(tǒng)的三相異步電動(dòng)機(jī)一般用繼電一樓觸器控制系統(tǒng)。但繼電接觸器控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。系統(tǒng)的可靠性低，并且一旦控制功能改變，整個(gè)硬件控制線路都需要改變,給應(yīng)用帶來了不變。PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)。與傳統(tǒng)的繼電器控制相比,具有控制速度快、可靠性高、靈活性強(qiáng)。[2]以PLC為控制核心的異步電機(jī)控制系統(tǒng)通?？捎糜讷@得更好的性能控制結(jié)果。然而，現(xiàn)有一些控制系統(tǒng)仍然相對(duì)復(fù)雜，并且現(xiàn)實(shí)中實(shí)現(xiàn)控制效果操作相對(duì)復(fù)雜。此外，存在操作不方便的問題，導(dǎo)致人與設(shè)備之間的交互性不強(qiáng)，還需要不斷加以改進(jìn)。所以當(dāng)下對(duì)基于PLC的異步電機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和改進(jìn)非常必要。本文以三相異步電動(dòng)機(jī)為控制對(duì)象，引入PLC控制技術(shù)，分析并設(shè)計(jì)出了憑借PLC為核心的電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)。文章從不同的角度詳細(xì)闡述了此系統(tǒng)的開發(fā)歷程以及所用的技術(shù)、設(shè)備等，并且借助相關(guān)理論知識(shí)評(píng)估了系統(tǒng)的各方面性能。一、電動(dòng)機(jī)概述——以三相異步電動(dòng)機(jī)為例（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)它的結(jié)構(gòu)類似于單相電動(dòng)機(jī)。不同的是，三相電機(jī)的定子由三組完全對(duì)稱的繞組組成，繞組嵌入在定子鐵芯槽中，在空間分布上錯(cuò)開120度。三個(gè)繞組可以以Y形或△形形式連接。如果三相對(duì)稱電流（即三相電流為120°），在不同的定子繞組中，定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，通過電磁感應(yīng)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。[3]圖1三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成1.三相異步電機(jī)定子定子顧名思義它是固定不動(dòng)的，它是由三個(gè)主要部件構(gòu)成的，分別是定子鐵心、經(jīng)線圈繞制成的定子繞組、用于固定的基底。1）定子鐵心：定子鐵心也屬于電機(jī)磁路的一種，通過鐵心片的內(nèi)槽來內(nèi)嵌定子繞組。為降低鐵心中的損耗，通常所采用的鐵心是由足夠數(shù)量的硅鋼片經(jīng)過疊裝工藝處理得到的，并在其表面涂加一層絕緣材料，在經(jīng)過鐵心片里面的空槽來嵌入定子進(jìn)行繞組。2）定子繞組：它的工作原理是將定子鐵心空槽里的嵌入的線圈按一定的規(guī)律和方式連接在一起的，在通入三相對(duì)稱交流電的過程中生成一個(gè)理想的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。3）機(jī)座：它的主要作用是將定子繞組和定子鐵心固定住，同時(shí)為體內(nèi)的轉(zhuǎn)子提供支撐作用，并對(duì)整個(gè)電機(jī)起到保護(hù)的作用。2.三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子作為電動(dòng)機(jī)的核心部件，是電動(dòng)機(jī)內(nèi)的唯一轉(zhuǎn)動(dòng)零件，它的基本結(jié)構(gòu)和定子很相似，核心部件也是有三個(gè)部分組成：轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組以及起散熱作用的風(fēng)扇。1）轉(zhuǎn)子鐵心：作為電機(jī)磁路的另一種鐵心，同時(shí)由鐵心片的內(nèi)部空槽經(jīng)過嵌入金屬導(dǎo)線來連接轉(zhuǎn)子繞組的。與上面介紹的定子鐵心一樣，它也由足夠數(shù)量的涂有絕緣材料的硅鋼片為材料經(jīng)過疊裝的工藝制得到的。2）轉(zhuǎn)子繞組：在轉(zhuǎn)子中形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中，轉(zhuǎn)子在不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)不斷地切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，故而能夠產(chǎn)生所需的感應(yīng)電流，也就是電動(dòng)勢(shì)，由此也就產(chǎn)生了電磁力矩，這就是電機(jī)轉(zhuǎn)起來的原因。（3）風(fēng)扇：用于冷卻電動(dòng)機(jī)。（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理當(dāng)動(dòng)力電也就是三相電源通過三相定子繞組后，一個(gè)以同步轉(zhuǎn)速n1沿定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)圓空間作順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)也就孕育而生了，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)一直旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速為n1，轉(zhuǎn)子最初是靜止的，因此轉(zhuǎn)子就會(huì)切割定子繞組的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。短路環(huán)起到連接轉(zhuǎn)子兩端的作用，在切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用下，轉(zhuǎn)子作為導(dǎo)體將會(huì)在電動(dòng)勢(shì)的作用下產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一致。轉(zhuǎn)子在定子磁場(chǎng)中作用下，載流導(dǎo)體會(huì)受到電磁力的作用，這樣就會(huì)使轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生的電磁矩作用于轉(zhuǎn)子，以此來帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的方向和最先產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向是相同的。[4]圖2三相異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線將電動(dòng)機(jī)接入三相動(dòng)力電源后，會(huì)使電動(dòng)機(jī)里的定子產(chǎn)生一個(gè)方向固定的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子繞組在轉(zhuǎn)子軸帶動(dòng)下做切割旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，這一過程的結(jié)果就是在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用于轉(zhuǎn)子的載流導(dǎo)體從而再產(chǎn)生一個(gè)電磁力，這將會(huì)在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)由此獲得動(dòng)力老是旋轉(zhuǎn)。而且電動(dòng)機(jī)在之后的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中其轉(zhuǎn)動(dòng)的方向固定不變和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向保持一致。（三）三相異步電動(dòng)機(jī)如何實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，利用倒順開關(guān)可以改變電源相序來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的手動(dòng)正反轉(zhuǎn)控制。如下圖1。操作倒順開關(guān)QS，當(dāng)手柄處于“停”位置時(shí)，QS動(dòng)、靜觸頭不接觸，電路不通，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。當(dāng)手柄扳至“順”位置時(shí)，QS動(dòng)觸頭和左邊的靜觸頭接觸，電路按L1—U、L2—V、L3—W接通。輸入電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源電壓相序?yàn)椋篖1—L2—L3，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)手柄扳至“倒”位置時(shí)，QS動(dòng)觸頭和右邊的靜觸頭接觸，電路按L1—W、L2—V、L3—U接通。輸入電動(dòng)機(jī)定子繞組的電源相序?yàn)椋篖3—L2—L1，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。（1—靜觸頭；2—?jiǎng)佑|頭）圖3三相異步電動(dòng)機(jī)開關(guān)正反轉(zhuǎn)控制線路二、PLC基礎(chǔ)的知識(shí)（一）PLC簡(jiǎn)介一般來說，PLC的整體結(jié)構(gòu)主要分為三個(gè)部分，輸入、輸出以及控制部分，其中控制部分主要包括CPU、存儲(chǔ)器以及電源。具體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.1所示。圖4PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）中央處理器CPU中央處理器相當(dāng)于人的大腦，CPU能夠接收輸入單元的信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算和處理，以實(shí)現(xiàn)輸入和輸出的協(xié)調(diào)協(xié)調(diào)。在PLC系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，適當(dāng)?shù)挠?jì)算和邏輯運(yùn)算可以在很大程度上增加運(yùn)算效率。（2）存儲(chǔ)器控制器和CPU一樣，也是整個(gè)系統(tǒng)的必要組成部分之一。一般來說存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間主要分為RAM和ROM，兩者分別對(duì)應(yīng)程序隨機(jī)運(yùn)行所占用的空間以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的空間。（3）輸入輸出單元輸入輸出單元根基不同的使用場(chǎng)景存在一定的區(qū)別，具體的溝通的方式和三極管很相似，源極和漏極輸入如圖2.2所示。圖5PLC漏形輸入和源形輸入接線（4）電源部分電源是PLC系統(tǒng)的啟動(dòng)部分，一般來說電源通過直流電源的高低電平對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的開關(guān)進(jìn)行開閉的控制，此外需要注意的是PLC的穩(wěn)定運(yùn)行需要保證穩(wěn)定的直流電流。（二）繼電器與PLC控制的區(qū)別繼電器控制系統(tǒng)由繼電器、接觸器和熱電偶等電氣元件組成，其主要作用是實(shí)施起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)停車、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)和調(diào)速；實(shí)施同一電氣設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、集中控制和多點(diǎn)遠(yuǎn)程控制；實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)和電氣設(shè)備的自動(dòng)保護(hù)。繼電器控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，易于調(diào)整，人員也易于掌握，同時(shí)系統(tǒng)更加靈活，同時(shí)該系統(tǒng)靈活性較大，對(duì)不同類型、不同容量的電動(dòng)機(jī)都有適合的繼電器控制系統(tǒng)。而PLC控制器直接代替自然繼電接觸器控制系統(tǒng)，大大降低了系統(tǒng)控制的能力和成本。PLC控制器采集輸入設(shè)備信號(hào)，通過控制器PLC程序進(jìn)行邏輯處理，輸出到輸出設(shè)備，然后控制啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)停止和其他動(dòng)作。PLC控制系統(tǒng)大大提高了控制系統(tǒng)的靈活性，在需要改變電機(jī)控制模式時(shí)，只需修改PLC控制器程序。繼電器控制系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式較為傳統(tǒng)，在PLC控制器尚未在更大范圍內(nèi)使用時(shí)，屬于較為傳統(tǒng)的系統(tǒng)，對(duì)比繼電器控制，PLC控制取代了物理連接以實(shí)現(xiàn)邏輯控制的繼電器接觸器，并且PLC程序易于修改。[5]三、接觸器控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)（一）三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)的接觸器控制1.接觸器控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)工作原理在將對(duì)稱三相交流電接入到三相定子繞組中后，會(huì)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)會(huì)按照相應(yīng)轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在開始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以轉(zhuǎn)子導(dǎo)體會(huì)對(duì)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)展開切割，并生成相應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。同時(shí)，導(dǎo)子導(dǎo)體兩端和短路處于環(huán)短接狀態(tài)，因?yàn)槭艿礁袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)影響，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生和電動(dòng)勢(shì)方向相同的感生電流，而轉(zhuǎn)子載流導(dǎo)體也會(huì)在定子磁場(chǎng)中受到電磁力的影響。在電磁力作用下，轉(zhuǎn)子軸會(huì)產(chǎn)生一定電磁轉(zhuǎn)矩，會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子形成驅(qū)動(dòng)，使其沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。由此可見電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的工作基本原理為：在電動(dòng)機(jī)三相定子繞組接入三相對(duì)稱交流電之后，會(huì)形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子繞組展開切割，能夠在轉(zhuǎn)子繞組中形成一定量感應(yīng)電流。載流轉(zhuǎn)子導(dǎo)體會(huì)在定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)影響下，產(chǎn)生電磁力，會(huì)使電機(jī)轉(zhuǎn)軸中出現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩，對(duì)電動(dòng)機(jī)形成驅(qū)動(dòng)，電機(jī)會(huì)按照磁場(chǎng)方向進(jìn)行正向或者反向旋轉(zhuǎn)。2.接觸器控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)工作過程正轉(zhuǎn)控制：按SB2正旋轉(zhuǎn)按鈕→接觸器KM1線圈導(dǎo)通→KM1主觸點(diǎn)閉合，KM1接觸器閉合→電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。同時(shí)，KM1鎖定觸點(diǎn)與KM2斷開連接。反轉(zhuǎn)控制：按SB3反轉(zhuǎn)按鈕→接觸器KM2線圈導(dǎo)通→KM2主觸點(diǎn)閉合、KM2接觸器閉合→電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。同時(shí)，KM2觸頭斷開，對(duì)KM1聯(lián)鎖。停止控制：按SB1停止按鈕，斷開KM2線圈，斷開KM2主觸點(diǎn)，斷開KM2觸點(diǎn)，停止電機(jī)反轉(zhuǎn)。KM1閉合，以準(zhǔn)備正面轉(zhuǎn)向。圖6接觸器控制正反轉(zhuǎn)線路由以上工作原理分析知道，要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向時(shí)，必須先按下停止按鈕，解除聯(lián)鎖后，再按下反轉(zhuǎn)按鈕，才能使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。（二）接觸器控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的不足接觸器控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，易于調(diào)整，人員也易于掌握，同時(shí)，對(duì)于不同類型和容量的電機(jī)都具有相匹配的接觸器控制系統(tǒng)。然而，目前使用的接觸器控制系統(tǒng)啟動(dòng)方式，由接觸器與實(shí)物接線控制，靈活性較差，占地空間較大。一旦出現(xiàn)事故，會(huì)出現(xiàn)維修費(fèi)用高、維修時(shí)間長(zhǎng)等問題，需要重新安裝電機(jī)才能回復(fù)運(yùn)行。四、三相異步電動(dòng)機(jī)的PLC控制（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)PLC控制常用的PLC控制器有西門子200系列、三菱FX系列、富士康400系列、等控制器。以三菱FX系列可編程控制器FX1N-60MR-001為例，電機(jī)的啟動(dòng)按鈕和停止按鈕分別與PLC控制器的數(shù)字輸入端連接。在從可編程邏輯控制器接收“啟動(dòng)”按鈕信號(hào)后，可編程邏輯控制器判斷電動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)。（1）啟動(dòng)按鈕是否按下？（2）是否有急停信號(hào)？（3）電動(dòng)機(jī)是否有故障？在滿足起動(dòng)條件時(shí)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)。當(dāng)按下“停止”按鈕時(shí)，信號(hào)輸入可編程邏輯控制器，可編程邏輯控制器接收電機(jī)停止控制信號(hào)。當(dāng)電機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)過流、過載、過熱、斷相、斷相、兩相粘連等故障，可編程邏輯控制器將停止電機(jī)控制。圖7PLC控制系統(tǒng)框圖（二）PLC控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)互鎖設(shè)計(jì)1.PLC控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路的主接線圖而采用PLC控制不僅安全可靠、維護(hù)方便，隨著生產(chǎn)要求、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)環(huán)境等發(fā)生改變，也能通過擴(kuò)展接口和修改程序來滿足新的控制要求。系統(tǒng)的PLC控制線路圖如下圖8所示。圖8系統(tǒng)的PLC控制線路圖2.PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的梯形圖根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)了PLC控制系統(tǒng)梯形圖見圖9。圖9異步電動(dòng)機(jī)的PLC控制系統(tǒng)梯形圖圖9中，左母線的第一梯級(jí)和第二梯級(jí)中的X000、X001均為PLC外部SB1、SB2按鈕所控制的常開觸點(diǎn)，只要外部按鈕動(dòng)作使相應(yīng)的X000或X001閉合，通過相應(yīng)線路，使輸出繼電器Y004或Y005線圈中的一個(gè)吸合，由于輸出繼電器線圈閉合，使并接于第一和第二梯級(jí)中的常開觸點(diǎn)Y004或Y005中的一個(gè)閉合實(shí)現(xiàn)自鎖，同時(shí)接于輸出繼電器外部通過熱保護(hù)繼電器帶動(dòng)的電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)停止由外部的SB3按鈕控制，使串于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)X002軟觸點(diǎn)釋放，輸出繼電器斷電釋放，使電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。過熱保護(hù)則由外部的FR驅(qū)動(dòng)，硬件斷開使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。而串接于第一和第二梯級(jí)中的常閉接點(diǎn)Y005和Y004的作用，是保證在電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)反轉(zhuǎn)回路被切斷，同理電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)正轉(zhuǎn)回路被切斷使它們只能處于一種狀態(tài)下運(yùn)行，其實(shí)質(zhì)是軟觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)接觸器互鎖。但由于PLC運(yùn)行速度極快，在正反轉(zhuǎn)控制狀態(tài)下，僅使用軟觸點(diǎn)互鎖工作不可靠，需要外加硬件互鎖，避免短路。3.PLC控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路分析在生產(chǎn)過程中，往往要求電動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正反兩個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，如起重機(jī)吊鉤的上升與下降，機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)與后退等等。由電動(dòng)機(jī)原理可知，只要把電動(dòng)機(jī)的三相電源進(jìn)線中的任意兩相對(duì)調(diào)，就可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。因此正反轉(zhuǎn)控制電路實(shí)質(zhì)上是兩個(gè)方向相反的單向運(yùn)行電路，為了避免誤動(dòng)作引起電源相間短路，必須在這兩個(gè)相反方向的單向運(yùn)行電路中加設(shè)必要的互鎖。按照電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行操作順序的不同，就有了“正—?！础焙汀罢础！眱煞N控制電路。圖10PLC掃描過程三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路主電路原理圖如圖10所示。其中KM1、KM2為交流接觸器主觸頭，假設(shè)KM1吸合、KM2斷開實(shí)現(xiàn)電機(jī)正轉(zhuǎn)；斷開KM1、吸合KM2即實(shí)現(xiàn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。FU1起短路保護(hù)作用。圖11三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路主電路通過有序的進(jìn)行任意兩相電路的調(diào)換，完成對(duì)電動(dòng)機(jī)工作方向的改變，在進(jìn)行電路正反方向的控制過程中，往往會(huì)由于錯(cuò)誤的操作，造成電源的短路，通過增加互鎖機(jī)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(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)“正-停-反”以及“正-反-?！钡膬煞N不同工作模式的切換。第一：接通SB2，輸入繼電器0001動(dòng)合觸點(diǎn)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(diǎn)完成閉合，三相異步電動(dòng)機(jī)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(diǎn)斷電，三相異步電動(dòng)機(jī)M斷開電源停止正向工作。第三：接通SB3，0002動(dòng)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(dòng)機(jī)M開始接通電源并且方向工作。4.PLC的I/O分配為了編制、閱讀程序方便，這里給出I/O地址分配表1和PLC外部接線圖12。表1I/O地址分配表輸入地址分配（I）輸出地址分配（O）元件名稱PLC輸入繼電器元件名稱PLC輸出繼電器正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1X0正轉(zhuǎn)輸出KM1Y4反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2X1反轉(zhuǎn)輸出KM2Y5停止按鈕SB3X2圖12PLC外部接線圖（三）三相異步電機(jī)使用PLC控制優(yōu)點(diǎn)PLC主要由節(jié)點(diǎn)、I/O接口、網(wǎng)絡(luò)、外部設(shè)備接口等組成，執(zhí)行任務(wù)按順序掃描，連續(xù)循環(huán)。與傳統(tǒng)繼電控制相比，PLC在系統(tǒng)控制方面具有更大的靈活性、可靠性和功能性。對(duì)