《电气控制与PLC》任务5.5 电动机正反转控制教学情境

1、? ?电气控制与电气控制与PLC?PLC?任务任务5.5 5.5 电动机正反转控制电动机正反转控制教学情境教学情境5.5.1 5.5.1 教学情境的学习目的教学情境的学习目的1 1 掌握电路块串、并联梯形图和程序的优化。掌握电路块串、并联梯形图和程序的优化。2 2 利用所学的指令编写具有互锁功能的梯形图，应用于三相异步电动机正反利用所学的指令编写具有互锁功能的梯形图，应用于三相异步电动机正反转控制、灯光控制、交通信号管理等。转控制、灯光控制、交通信号管理等。三相异步电动机正反转控制电路中，三相异步电动机正反转控制电路中，KM1KM1为电动机正向运行交流接触器，为电动机正向运行交流接触器，KM2

2、KM2为电为电动机反向运行交流接触器，动机反向运行交流接触器，SB2SB2为正向启动按钮，为正向启动按钮，SB3SB3为反向启动按钮，为反向启动按钮，SB1SB1为停止为停止按钮，按钮，FRFR为过载保护热继电器。当按下为过载保护热继电器。当按下SB2SB2时，时，KM1KM1的线圈通电吸合，的线圈通电吸合，KM1KM1主触点闭主触点闭合，电动机开始正向运行，同时合，电动机开始正向运行，同时KM1KM1的辅助常开触点闭合而使的辅助常开触点闭合而使KM1KM1线圈保持吸合，线圈保持吸合，实现了电动机正向的连续运行，直到按下停止按钮实现了电动机正向的连续运行，直到按下停止按钮SB1SB1；当按下；

3、当按下SB2SB2时，时，KM2KM2的线圈的线圈通电吸合，通电吸合，KM2KM2主触点闭合，电动机开始反向运行，同时主触点闭合，电动机开始反向运行，同时KM2KM2的辅助常开触点闭合的辅助常开触点闭合而使而使KM2KM2线圈保持吸合，实现了电动机反向的连续运行，直到按下停止按钮线圈保持吸合，实现了电动机反向的连续运行，直到按下停止按钮SB1SB1。KM1KM1、KM2KM2线圈互锁确保不同时通电。本任务研究用线圈互锁确保不同时通电。本任务研究用PLCPLC实现三相异步电动机的正反实现三相异步电动机的正反转。转。图图5-645-64 三相异步电动机正反转控制原理图与时序图三相异步电动机正反转控

4、制原理图与时序图5-85-8表表5-85-8I/OI/O分配表分配表PLCPLC控制电动机正反转控制等效电路图控制电动机正反转控制等效电路图图图5-655-65用用PLCPLC控制电动机正反转控制等效电路图控制电动机正反转控制等效电路图图图5-66 PLC5-66 PLC外部接线图与梯形图外部接线图与梯形图如果按下SB2，接通，的常开触点闭合，驱动动作，使接的KM1线圈吸合、KM1的主触点闭合，主电路接通，电动机M运行，同时梯形图中的常开触点接通，使得的输出保持，起到自保作用，维持电动机M的连续正向运行。另外的常闭触点断开，确保在接通时，不能接通，起到保护作用。直到按下SB1，此时接通，常闭触

5、点断开，使断开，外接的KM1线圈释放，KM1的主触点断开，主电路断开，电动机停止运行。同理分析反向运行。在梯形图中，将、的常闭触点分别与对方的线圈串联，可以保证它们不能同时为ON，因此KM1和KM2的线圈不会同时通电，这种平安措施在继电器电路中称为“互锁。在梯形图中，还设置了“按钮连锁，即将发转启动按钮的常闭触点与控制正转的的线圈串联，将正转启动按钮的常闭触点与控制反转的线圈串联。这样既方便了操作又保证了和不会同时接通。应该注意的是，虽然在梯形图中已经有了软继电器的互锁触点，但在外部硬件输出电路中还必须使用KM1、KM2的常闭触点进行互锁。因为PLC内部软继电器互锁只相差一个扫描周期，而外部硬

6、件接触器触点的断开时间往往大于一个扫描周期，来不及响应。例如，虽然断开，可能KM1的触点还未断开。在没有外部硬件互锁的情况下，KM2的触点就可能接通，引起电路短路。因此必须采用软硬件双重互锁。采用了双重互锁，同时可防止因接触器KM1和KM2的主触点熔焊引起的电动机主电路短路。1比较图5-64控制电路图和图5-66c梯形图，各触点和线圈能否按照继电器控制电路中的顺序连接呢？按照继电器控制电路中的连接顺序画出梯形图，如图5-66b所示，外表上分析逻辑功能是相同的，但使用编程软件输入时，该梯形图无法输入，因为梯形图规定，触点应位于线圈的左边，不能放在线圈的右边，所以的触点要移到前面，即如图5-66c

7、所示。(2)设计梯形图时，除了按照继电器控制电路，适当调整触点顺序画出梯形图外，还可以对梯形图进行优化，方法是别离交织在一起的控制逻辑电路。因为在继电器中，为了减少器件，少用触点，从而节约硬件本钱，各个线圈的控制电路相互关联、交织在一起，而梯形图中的触点都是软元件，无限次的使用也不会增加硬件本钱，所以。可以将各线圈的控制电路别离开来。将图5-66c和图5-67b比较，可以发现图5-67b的逻辑思路更清晰，所用的指令类型更少。图图5-67 PLC5-67 PLC实现电动机正反转的优化设计实现电动机正反转的优化设计3梯形图画法规那么与梯形图的优化画法规那么:触点电路块画在梯形图的左边，线圈画在梯形图的右边。优化: 在串联电路中，单个触点应放在电路块的右边。 在并联电路中，单个触点应放在电路块的下