（课程设计）

题 目：PLC控制电机正反转 班 级：***** 姓 名：*** 座 号：***

时 间：2011年*月*日

设计任务

1、被控电动机Y200L2-6 22KW 970r/min。

2、电动机采用星三角启动方式，启动时间设置为5S。 3、电动机必须完全停止后才能反向启动

设计要求

1、具有相应的各种保护功能。

2、选择相应的各种控制器件（型号参数）。

3、完成电气原理图，PLC程序梯形图以及在安装调试板

上的安装图。

4、相应的文字说明（设计思路，方案，说明等）。

摘要：

PLC在三相异步电机控制中的应用，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强、功能完善等优点。长期以来，PLC始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。它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需要。本文设计了三相异步电动机的PLC控制电路，主要研究了异步电动机的星三角降压启动、正反转，画出主电路图及其相应的输入输出接线图，作出PLC控制梯形图，最后给出控制指令。

关键词：PLC，编程语言，三相异步电机，继电器 一、PLC与继电器

1、PLC的工作原理

当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

2、PLC与继电器的区别

1、控制方式 继电器的控制是采用硬件接线实现的，是利用继电器机械触点的串联或并联延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改

变程序即可，称软接线。

2、控制速度 继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。

3、延时控制 继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，爱环境影响大，调整时间困难。PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。

二、三相异步电动机星三角降压启动的PLC控制

三相异步电动机具有结构简单、价格便宜、坚固耐用、维修

方便等优点，因而获得了广泛的应用。它的启动控制有直接（全压）启动和降压启动两种方式。对于较大容量的异步电动机（大于10KW），其启动电流较大，一般采用降压启动的方式启动。 降压启动是利用某些设备或者采用电动机定子绕组换接的方法，降低启动时加在电动机定子绕组上的电压，而启动后再将电压恢复到额定值，使之在正常电压下运行。

星三角降压启动用于定子绕组在正常运行时接为三角形的电动机。 在电动机启动时将定子绕组拼成星形，实现降压启动。正常运转时现换接成三角形接法。有电工基础知识可知，星形连接时启动电流仅为三角形连接时的1/3，相应的启动转矩也是三角形连接时的1/3。

三、三相异步电动机正反转的PLC控制

因为三相异步电动机的转动方向是由旋转磁场的方向决定的，而旋转磁场的转向取决于定子绕组中通入三相电流的相序。因此，要改变三相异步电动机的转动方向非常容易，只要将电动机三相供电电源中的任意两相对调，这时接电动机定子绕组的电流相序被改变，旋转磁场的方向也被改变，电动机就实现了反转。

四、设计思路

1、器件的选择 由电动机的型号及相关参数,可知电动机的额定电流为45A，额定功率为22KW 。以此为依据，按照各种器件的选择原则（如熔断器的选择：在降压起动电动机中熔体额定电流=（1.5～2）×电动机额定电流；热继电器的选择： 热继电器的额定电流应大于电动机额定电流；接触器的选择：一般选用触头容量大于电动机额定容量的1.25倍），再参考《电工手册》选择各器件的型号。如图一所示。

2、主电路的设计 主电路是由组合开关、有填料封闭管式熔断器、交流接触器、热继电器、按钮、端子排、主线路导线、控制线路导线等组成。主电路图如图二所示。在主电路图中组合开关QS用来接通三相电源，熔断器FU1用于短路保护，热继电器FR是作为电动机的过载保护，交流接触器用于分断交流电路的电气设备,其中KM1用于正转启动,KM2用于反转启动,KMY用于电动机星型连接,KM△用于电动机三角形连接。

3、PLC程序梯形图及指令表设计和程序写入 将PLC连上手持编程器并接通电源后，PLC电源指示灯亮，将编程器开关打到PROGRAM位置，这时PLC处于编程状态。编程器显示PASSWORD这时依次按CLTR键和MONTR键，直至屏幕显示地址号0000，这时即可输入程序。在输入程序前，需清除存储器中内容，按照以上控制的梯形图或程序指令将控制程序写入PLC。PLC程序梯形图及指令表如图四和图五所示。

五、PLC控制的工作过程的分析

1、正向启动：合上空气开关QF接通三相电源；按下正向启动按钮SB1，KM1、KMY通电吸合并自锁，主触头闭合接通电动机，电动机这时的相序是L1、L2、L3，电动机星型连接，即正向降压运行。5S后KMY断电，KMΔ得电，电动机三角形连接，即电动机正向全压力运行。

2、反向启动：合上空气开关QF接通三相电源；按下反向启动按钮SB2，KM2、KMY通电吸合并通过辅助触点自锁，常开主触头闭合换接了电动机三相的电源相序，这时电动机的相序是L3、L2、L1，电动机星型连接，即反向降压运行。5S后KMY断电，KMΔ得电，电动机三角形连接，即电动机反向全压运行。 3、电动机正向（或反向）启动运转后，必须先按停止按钮使电动机完全停止，才可以按反向（或正向）启动按钮，使电动机变为反方向（或正向）运行。

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