基于PLC控制异步电机正反转

基于PLC控制异步电机正反转

作者姓名: 黄 军

专业名称: 电气工程及自动化

指导教师: 汪 厚 新

摘要 .................................................................................................................................................. 2 Abstract............................................................................................................................................ 2 1 可编程控制器概述 .................................................................................................................... 3

1.1 可编程控制器的产生 ....................................................................................................... 3 1.2 可编程控制器的定义 ....................................................................................................... 4 1.3 PLC的特点 ....................................................................................................................... 5 1.4 PLC应用 ........................................................................................................................ 7 1.5 PLC的主要技术指标 .................................................................................................... 8 1.6 可编程控制器的一般结构 ............................................................................................... 9

1.6.1 PLC的硬件组成 ................................................................................................. 9 1.6.2 PLC软件组成 ...................................................................................................... 11 1.7 PLC的基本工作原理 .................................................................................................. 11 1.8德国西门子 ...................................................................................................................... 13 2.三相异步电动机基础 ................................................................................................................. 14

2.1 三相异步电动机的基本结构 ......................................................................................... 14

2.1.1 定子 ..................................................................................................................... 14 2.1.2 转子 ..................................................................................................................... 15 2.1.3 三相异步电动机的其它附件 .............................................................................. 16 2.2 三相异步电动机的工作原理 ......................................................................................... 16 2.3 三相异步电动机的几个工作过程的分析 ..................................................................... 17

2.3.1 三相异步电动机的起动 ...................................................................................... 17 2.3.2 三相异步电动机的制动 ...................................................................................... 18

3 控制系统的设备 ........................................................................................................................ 21

3.1 输入继电器 ................................................................................................................... 21 3.2 输出继电器 ................................................................................................................... 21 3.3 热继电器 ....................................................................................................................... 21 3.4 交流接触器 ................................................................................................................... 22 3.5 熔断器 ........................................................................................................................... 22 4 三相异步电动机正反转控制设计 ............................................................................................ 23

4.1. 基于电器的三相异步电动机的正反转控制系统设计 ................................................ 23

4.1.1电器三相异步电动机的正反转的控制的设计步骤: .......................................... 23 LA4-3H .................................................................................................................................... 24 4.2 基于PLC的三相异步电动机的正反转控制系统设计 ............................................... 26

4.2.1三相异步电机的正反转控制利用PLC控制分析 ............................................. 26 4.2.2对应的I/O分配表 ............................................................................................... 27 4.2.3梯形图 .................................................................................................................. 27 4.3 对应的指令程序 ............................................................................................................... 0 4.4 原理分析 ........................................................................................................................... 0 4.5两种控制系统的设计的比较 ............................................................................................ 1 结论 .................................................................................................................................................. 3 致谢 .................................................................................................................................................. 4

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摘要

可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，将自动控制技术、计算机技术和通信技术融为一体而发展起来的崭新的工业自动控制装置。目前PLC已基本替代了传统的继电器控制而广泛应用于工业控制的各个领域，PLC已跃居工业自动化三大支柱的首位。

生产机械往往要求运动部件可以实现正反两个方向的起动，这就要求拖动电动机能作正、反向旋转。由电机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向。按下正转启动按钮SB1，电动机正转运行，且KM1,KMY接通。2s后KMY断开，KM接通，即完成正转启动。按下停止按钮SB2，电动机停止运行。按下反转启动按钮SB3，电动机反转运行，且KM2,KMY接通。2s后KMY断开，KM接通，即完成反转启动。

关键词：可编程控制器（PLC） 微处理器 自动控制装置

Abstract

Programmable logic controller (PLC) is a microprocessor, automatic control technology, computer technology and communication technology harmony and

development of new industrial automatic control device. Currently PLC has replaced the traditional relay control and widely used in the fields of industrial control, PLC has grown three pillars of industrial automation.

Production machinery are demanding sport components can realize positive direction, which requires the starting drag electric function for positive and negative spin. By motor principle, change the three-phase power motors, can change the sequence of the motor. Press the start button is SB1; motor is running, and KM1, KMY through. After KMY disconnect KM 2s, is turned on. Press the stop button SB2, motor stops running. Press the start button, motor SB3 inversion, and reverse operation KM2, KMY through. After KMY disconnect KM 2s, through inversion.

Key words：Programmable logic controller (PLC),Microprocessor, Automatic control device

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1 可编程控制器概述

1.1 可编程控制器的产生

随着计算机控制技术的不断发展，可编程控制器的应用已广泛普及，成为自动化技术的重要组成。可编程控制器最先出现在美国，1968年美国的汽车制造公司通用汽车公司(GM)提出了研制一种新型控制器的要求，并从用户角度提出新一代控制器应具备以下十大条件： （1）编程简单，可在现场修改程序； （2）维护方便，最好是插件式； （3）可靠性高于继电器控制柜； （4）体积小于继电器控制柜；

（5）可将数据直接送入管理计算机； （6）在成本上可与继电器控制柜竞争；

（7）输入可以是交流115V（即用美国的电网电压）； （8）输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀； （9）在扩展时，原有系统只需要很小的变更； （10）用户程序存储器容量至少能扩展到4KB。

条件提出后，立即引起了开发热潮。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。当时叫可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。紧接着，美国MODICON公司也开发出同名的控制器，1971年，日本从美国引进了这项新技术，很快研制成了日本第一台可编程控制器。1973年，西欧国家也研制出他们的第一台可编程控制器。

随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，特别是进入80年代以来，PLC已广泛地使用16位甚至32位微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，使PLC在概念、设计、性能价格比以及应用方面都有了新的突破。这时的PLC已不仅仅是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能，称之为可编程序控制器（Programmable Controller）更为合适，简称为PC，但为了与个人计算机（Persona1 Computer）的简称PC相区别，一般仍将它简称为PLC（Programmable Logic Controller）。

PLC是微机技术与传统的继电器-接触器控制技术相结合的产物，其基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。继电器

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