PLC在断路器二次回路中的应用

PLC在断路器二次回路中的应用

型号含义:

(2)LW5型5.5kW手动转换开关 此开关为LW5系列万能转换开关的派生产品，可代替HZ3型转换开关。该型转换开关适用于交流50~60Hz、电压500V及以下的电力线路，供功率为5.5kW及以下的电动机作为直接起动开关、可逆转换开关或双速电动机的变速开关用。

LW5型5.5kW手动转换开关用途见表1-72。 LW5型5.5kW手动转换开关通断能力见表1-73。 表1-72

用途 直接启动开关 型号 LW5-15/5.5Q 定位特征 0° 45° 接触装置档数 2 可逆转换开关 LW5-15/5.5N 45° 0° 45° 3 双速电机变速开关 LW5-15/5.5S 45° 0° 45° 5 表1-73 用途 电压/V 控制5.5KW电动机 1.1×380 开断 电流/A 功率因数 试验次数 25 电压/V 1.1×380 接通 电压 A 功率因数 试验次数 100 0.06-0.2 每次接通时间/s 每次试验时间间隔/s 10 8×12 0,55 10×12 0.55 20

PLC在断路器二次回路中的应用

第4章 断路器操作与PLC控制系统

4.1 PLC电气原理设计

三菱FX2N的PLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当FX系列中最高档次的超小程序装置，除输入出16～25点的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。系统配置即固定又灵活、编程简单、备有可自由选择，丰富的品种、令人放心的高性能、高速运算、使用于多种特殊用途、外部机器通讯简单化、共同的外部设备。小型PLC的体积相当于几个继电器大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的确1/2-1/10。PLC的配线比继电器控制系统的配线要少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少大量的安装接线工时，可以减少大量费用。 4.1.1 PLC程序设计方法

(1)分析控制系统的控制要求

熟悉被控对象的工艺要求，确定必须完成的动作及动作完成的顺序，归纳出顺序功能图。

(2)选择适当类型的PLC

根据生产工艺要求，确定I/O点数和I/O点的类型（数字量、模拟量等），并列出I/O点清单。进行内存容量的估计，适当留有余量。根据经验，对于一般开关量控制系统，用户程序所需存储器的容量等于I/O总数乘以8；对于只有模拟量输入的控制系统，每路模拟量需要100个存储器字；对于既有模拟量输入又有模拟量输出的控制系统，每路模拟量需要200个存储器字。确定机型时，还要结合市场情况，考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定性能价格比好一些的PLC机型。

(3)硬件设计

根据所选用的PLC产品，了解其使用的性能。按随机提供的资料结合实际需求，同时考虑软件编程的情况进行外电路的设计，绘制电气控制系统原理接线图。

(4)软件设计

软件设计的主要任务是根据控制系统要求将顺序功能图转换为梯形图，在程序设计的时候最好将使用的软元件（如内部继电器、定时器、计数器等）列表，标明用途，以便于程序设计、调试和系统运行维护、检修时查阅。 模拟调试。将设计好的程序下载到PLC主单元中。由外接信号源加入测试信号，可用按钮或小开关模拟输入信号，用指示灯模拟负载，通过各种指示灯

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PLC在断路器二次回路中的应用

的亮暗情况了解程序运行的情况，观察输入/输出之间的变化关系及逻辑状态是否符合设计要求，并及时修改和调整程序，直到满足设计要求为止。

(5)现场调试

在模拟调试合格的前提下，将PLC与现场设备连接。现场调试前要全面检查整个PLC控制系统，包括电源、接地线、设备连接线、I/O连线等。在保证整个硬件连接正确无误的情况下才可送电。将PLC的工作方式置为“RUN”。反复调试，消除可能出现的问题。当试运一定时间且系统运行正常后，可将程序固化在具有长久记忆功能的存储器中，做好备份。 4.1.2 可编程控制器的选择

1.PLC的基本结构

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为： 电源

PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去

中央处理单元(CPU)

中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。

为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。

构框图如下：

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PLC在断路器二次回路中的应用

接受 驱动

输 中央处理单元 接 现场信号 受控元件 入 CPU板 口

接部 口件部输 件 出 电 源 部 件

2. CPU的构成

PLC中的CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每台PLC至少有一个cpu、存储器

存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。 存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 （1）输入输出接口电路

现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。

现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 （2）功能模块

如计数、定位等功能模块。 （3）通信模块

如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等。

3．PLC的工作原理 (1) 扫描技术

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)输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

(3) 用户程序执行阶段

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