【文章內(nèi)容簡介】 3 當然，并非所有的可編程序控制器都具有上述功能，用戶應根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇可編程序控制器，這樣既能完成控制任務，又可節(jié)省資金。 PLC電路控制的發(fā)展現(xiàn)狀 在歐美等國家，軟 PLC 已開始投入工業(yè)使用，而且市場份額每年都在增加，根據(jù) ARC的調查和估計， 1997 年全球的軟 PLC 市場有 3 千 6 百萬美元，到 2021 年軟 PLC 的市場達到了 1 億 4 千 5 百萬美元， 2021 年差不多又增長了一倍。目前，歐美等西方國家都把軟 PLC作為一個重點投資對象進行研究開發(fā)。工業(yè)領域已經(jīng)開始使用軟 PLC 產(chǎn)品，而且軟 PLC 的市場需求量也在不斷的增長。 我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設備及產(chǎn)品中不斷擴大了 PLC的應用。 PLC 是一種專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作系統(tǒng)。它采用可編程序的存儲器存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時計數(shù) 及算術運算等操作指令，通過數(shù)字量、模擬量輸入與輸出，控制機械運動和生產(chǎn)過程。 本文主要研究內(nèi)容 本文主要研究 三相異步 電動機的 控制是采用 PLC的編程語言 梯形圖 ,梯形語言是 在可編程控制器中的應用最廣的語言，因為它在繼電器的基礎上加進了許多功能，使用靈活的指令，使邏輯關系清晰直觀，編程容易，可讀性強，所實現(xiàn)的功能也大大超過傳統(tǒng)的繼電器控制電路，可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它是專為在惡劣工業(yè)環(huán)境下應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用來在內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數(shù)和算術等操作的指令，并采用數(shù)字式，模擬式的輸入和輸出，控制各種的機械或生產(chǎn)過程。 4 2 三相異步電動機 的基本介紹 三相異步電動機的基本結構 三相異步電動機由定子和旋轉的轉子兩個重要部分 組成，定子和轉子之間由氣隙分開。圖 21 為三相異步電動機結構示意圖。 (a) 外形圖； (b) 內(nèi)部結構圖 圖 21 三相異步電動機結構示意圖 定子 定子主要由定子鐵心、定子繞組、機座三部分組成。機座的主要作用是用來支撐電機各部件，因此應有足夠的機械強度和剛度，通常用鑄鐵制成。為了減少渦流和磁滯損耗，定子鐵心用 mm 厚涂有絕緣漆的硅鋼片疊成，鐵心內(nèi)圓周上有許多均勻分布的槽，槽內(nèi)嵌放定子繞組，如圖 22 所示。 圖 22 三相異步電動機的定子 轉子 轉子由轉子鐵心、轉子 繞組、轉軸和風扇等組成。轉子鐵心也用 mm 厚硅鋼片沖成轉子沖片疊成圓柱形，壓裝在轉軸上。其外圍表面沖有凹槽，用以安放轉子繞組。按轉子繞組形式不同，可分為繞線式和鼠籠式兩種。 三相異步電動機的工作原理 圖 23 為三相異步電動機工作原理示意圖。圖中用一對磁極來進行分析。 當向三相定 子繞組 中通過入對稱的三相交流電時，就產(chǎn)生了一個以同步轉速 n1 沿 定子和轉子 內(nèi)圓空間作 5 順時針方向旋轉的旋轉磁場。由于旋轉磁場以 n1 轉速旋轉，轉子導體開始時是靜止的，故轉子導體將切割定子旋轉磁場而產(chǎn)生感應電動勢。由于轉子導體兩 端被短路環(huán)短接，在感應電動勢的作用下，轉子導體中將產(chǎn)生與感應電動勢方向基本一致的感生電流。轉子的載流導體在定子磁場中受到電磁力的作用。電磁力對轉子軸產(chǎn)生電磁轉矩，驅動轉子沿著旋轉磁場方向旋轉 FFn1 圖 23 三相異步電動機工作原理圖 三相異步 電動機可逆運行控制電路 圖 24 電動機可逆運行控制電路 線路分析如下： 1）正向啟動： （ 1） 合上空氣開關 QS 接通三相電源 （ 2） 按下正向啟動按鈕 SB3， KM1 通電吸合并自鎖，主觸頭閉合接通電動機，電動機這時的相序是 L L L3，即正向運行。 2）反向啟動： 6 （ 1） 合上空氣開關 QS 接通三相電源 （ 2） 按下反向啟動按鈕 SB2， KM2 通電吸合并通過輔助觸點自鎖，常開主觸頭閉合換接了電動機三相的電源相序，這時電動機的相序是 L L L1，即反向運行。 （ 3） 互鎖環(huán)節(jié)：具有禁止功能在線路中起安全保護作用。 3）接觸器互鎖： KM1 線圈回路串入 KM2 的常閉 輔助觸點， KM2 線圈回路串入 KM1 的常閉觸點。當正轉接觸器 KM1 線圈通電動作后， KM1 的輔助常閉觸點斷開了 KM2 線圈回路，若使 KM1得電吸合，必須先使 KM2 斷電釋放，其輔助常閉觸頭復位，這就防止了 KM KM2 同時吸合造成相間短路，這一線路環(huán)節(jié)稱為互鎖環(huán)節(jié)。 4）按鈕互鎖： 在電路中采用了控制按鈕操作的正反傳控制電路，按鈕 SB SB3 都具有一對常開觸點，一對常閉觸點，這兩個觸點分別與 KM KM2 線圈回路連接。例如按鈕 SB2 的常開觸點與接觸器 KM2 線圈串聯(lián)，而常閉觸點與接觸器 KM1 線圈回路串聯(lián)。按鈕 SB3 的常開觸點與接觸器 KM1 線圈串聯(lián)，而常閉觸點壓 KM2 線圈回路串聯(lián)。這樣當按下 SB2 時只能有接觸器 KM2 的線圈可以通電而 KM1 斷電，按下 SB3 時只能有接觸器 KM1 的線圈可以通電而 KM2 斷電，如果同時按下 SB2 和 SB3 則兩只接觸器線圈都不能通電。這樣就起到了互鎖的作用。 5）電動機的過載保護由熱繼電器 FR 完成 。 圖 25 電動機可逆運行控制電路的調試 7 （ 1） 檢查主回路路的接線是否正確，為了保證兩個接觸器動作時能夠可靠調換電動機的相序，接線時應使接觸器的上口接線保持一致，在接觸器的下口調相。 （ 2） 檢查接線無誤后，通電試驗，通電試驗時為防止意外，應先將電動機的接線斷開。 6）故障現(xiàn)象預處理： （ 1） 不啟動；原因之一，檢查控制保險 FU 是否斷路，熱繼電器 FR 接點是否用錯或接觸不良， SB1 按鈕的常閉接點是否不良。原因之二按紐互鎖的接線有誤。 （ 2） 起動時接觸器“叭噠”就不吸了；這是因為接觸器的常閉接點互鎖接線有錯，將互鎖接點接成了自己鎖自己了，起動時常閉接點是通的接觸器線圈的電吸合，接觸器吸合后常閉接點又斷開，接觸器線圈又斷電釋放，釋放 常閉接點又接通接觸器又吸合，接點又斷開，所以會出現(xiàn)“叭噠”接觸器不吸合的現(xiàn)象。 （ 3） 不能夠自鎖一抬手接觸器就斷開，這是因為自鎖接點接線有誤。 8 3 PLC 基礎 PLC的產(chǎn)生 1969 年，美國數(shù)字設備公司（ DEC）研制出了世界上第一臺可編程序控制器，并應用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上。當時叫可編程邏輯控制器 PLC（ Programmable Logic Controller），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能。緊接著，美國 MODICON 公司也開發(fā)出同名的控制器， 1971 年，日 本從美國引進了這項新技術，很快研制成了日本第一臺可編程控制器。 1973 年，西歐國家也研制出他們的第一臺可編程控制器。 隨著半導體技術，尤其是微處理器和微型計算機技術的發(fā)展，到 70 年代中期以后，特別是進入 80 年代以來， PLC 已廣泛地使用 16 位甚至 32 位微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，使 PLC 在概念、設計、性能價格比以及應用方面都有了新的突破。這時的 PLC 已不僅僅是邏輯判斷功能，還同時具有數(shù)據(jù)處理、 PID 調節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，稱之為可編程序控制器（ Programmable Controller）更為合適，簡稱為 PC，但為了與個人計算機（ Persona1 Computer）的簡稱 PC相區(qū)別，一般仍將它簡稱為 PLC（ Programmable Log