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關(guān)于PLC控制系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)方法的探究
0引言
本文主要闡述三相異步交流電動(dòng)機(jī)的PLC控制系統(tǒng)中熱繼電器起過(guò)載保護(hù)作用的兩種方式,重點(diǎn)說(shuō)明熱繼電器輔助觸點(diǎn)接在PLC的輸入端時(shí),程序梯形圖中的相應(yīng)觸點(diǎn)要使用相反的邏輯,。
在實(shí)際生產(chǎn)中,,三相交流異步電動(dòng)機(jī)的正,、反轉(zhuǎn)控制是一種基本的控制。如機(jī)床工作臺(tái)的左右移動(dòng),、數(shù)控機(jī)床的進(jìn)退刀等,,為保護(hù)電動(dòng)機(jī),在電動(dòng)機(jī)的控制線路中,,通常使用熱繼電器進(jìn)行過(guò)載保護(hù),。熱繼電器是利用流過(guò)熱繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時(shí)限動(dòng)作的自動(dòng)保護(hù)電器。
熱繼電器主要與接觸器配合使用,,用作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù),,斷相保護(hù)、電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)等,。熱繼電器在使用時(shí),,需要將其熱元件串聯(lián)在主電路中,輔助觸頭串聯(lián)在控制電路中,,當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí),,流過(guò)電阻絲的電流超過(guò)熱繼電器的整定電流,電阻絲發(fā)熱,,溫度升高,,使主雙金屬片彎曲,,通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)常閉觸頭斷開(kāi),分?jǐn)嗫刂齐娐?,再通過(guò)接觸器主觸頭切斷主電路,,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù),。電源切斷后,,主雙金屬片逐漸冷卻恢復(fù)原位。
現(xiàn)用PLC邏輯控制系統(tǒng)改造繼電-接觸器邏輯控制系統(tǒng),,下面為三菱PLC控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)三相異步交流電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng),,其過(guò)載保護(hù)措施的實(shí)現(xiàn)有兩種方法。
方法一:熱繼電器接在PLC輸入端的過(guò)載保護(hù)方式,。
根據(jù)控制任務(wù),,當(dāng)PLC的輸入端接熱繼電器的動(dòng)斷觸點(diǎn)(常閉觸點(diǎn))時(shí),PLC的輸入端需接入3個(gè)輸入信號(hào),,輸出端接1個(gè)輸出信號(hào),。
I/O地址分配表見(jiàn)表1。
表1
PLC的控制回路接線見(jiàn)圖1,。
圖1
程序的梯形圖見(jiàn)圖2,。
圖2
當(dāng)接線圖1中PLC的輸入端子X(jué)3接熱繼電器KH的常閉觸點(diǎn)時(shí),程序的梯形圖2中用X3常開(kāi)觸點(diǎn),,而不用X3的常閉觸點(diǎn),。當(dāng)PLC接通電源,系統(tǒng)內(nèi)的直流24V的電源與PLC外部的熱繼電器KH的常閉觸頭構(gòu)成回路,,使輸入繼電器X3線圈得電,,此時(shí)梯形圖中的X3常開(kāi)觸點(diǎn)處于接通狀態(tài),再按下啟動(dòng)按鈕SB2,,輸入繼電器X2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合,,輸出繼電器Y1線圈得電,驅(qū)動(dòng)PLC外部輸出端子Y1上的交流接觸器KM動(dòng)作,,主電路的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí),主電路中熱繼電器熱元件因?yàn)闇囟冗^(guò)高發(fā)生彎曲,,分?jǐn)嗥涑i]觸頭,,PLC的輸入繼電器X3線圈失電,梯形圖中X3常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi),,輸出繼電器Y1線圈失電,,Y1的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi),PLC外部輸出端子Y1上的接觸器線圈KM失去驅(qū)動(dòng)信號(hào),,交流接觸器KM線圈失電,,主電路的接觸器KM主觸頭分?jǐn)?,電?dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),起到了過(guò)載保護(hù)的作用,。
當(dāng)熱繼電器接在PLC的輸入端時(shí),,程序的梯形中與之對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)要使用相反的邏輯,保證程序的正確性,,即PLC的輸入端子X(jué)3接熱繼電器常閉觸點(diǎn)時(shí),,梯形圖中要用其與之對(duì)應(yīng)的輸入繼電器X3的常開(kāi)觸點(diǎn)。同理,,PLC的輸入端子X(jué)3也可接熱繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn),,則梯形中圖3要用輸入繼電器X3的常閉觸點(diǎn);其次,,熱繼電器在輸入端是通過(guò)斷開(kāi)PLC的控制程序輸出繼電器Y1,,使PLC對(duì)外沒(méi)有輸出信號(hào),無(wú)法驅(qū)動(dòng)負(fù)載交流接觸器,,從而斷開(kāi)PLC的控制電路,,來(lái)分?jǐn)嘀麟娐罚V闺妱?dòng)機(jī)的運(yùn)行,,對(duì)電動(dòng)機(jī)起到過(guò)載保護(hù)的作用。方法二:熱繼電器接在PLC輸出端的過(guò)載保護(hù)方式,。根據(jù)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制任務(wù)要求,,PLC控制電路接線中需要2個(gè)輸入點(diǎn),1個(gè)輸出點(diǎn),,其I/O地址分配表見(jiàn)表2,。
表2
PLC的控制電路接線見(jiàn)圖3。
圖3
程序的梯形圖見(jiàn)圖4,。
圖4
說(shuō)明:過(guò)載保護(hù)的熱繼電器其常閉觸點(diǎn)不作為一個(gè)輸入信號(hào)占用寶貴的輸入點(diǎn),,而將其接到輸出回路上,當(dāng)熱繼電器的熱元件工作,,斷開(kāi)PLC的輸出端控制回路,,接觸器KM線圈失電,主電路的接觸器主觸頭分離,,斷開(kāi)主電路,,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù),。這種過(guò)載保護(hù)方法是通過(guò)斷開(kāi)PLC的控制回路實(shí)現(xiàn)的,,而PLC的程序仍在執(zhí)行,輸出繼電器Y1對(duì)PLC的外部輸出端仍然有輸出信號(hào),。熱繼電器在串接在輸出端控制電路中優(yōu)點(diǎn)在于,,即使圖4 PLC故障(例如死機(jī)),,當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載導(dǎo)致熱繼電器的熱元件溫度過(guò)高,輔助觸頭仍然會(huì)動(dòng)作,,斷開(kāi)控制回路,,分?jǐn)嘀麟娐繁Wo(hù)電動(dòng)機(jī)。
具體在PLC控制系中,,熱繼電器過(guò)起載保護(hù)作用在輸入端還是輸入端,,用戶要根據(jù)PLC的型號(hào),電動(dòng)機(jī)的性能,,控制任務(wù)要求是僅切斷電路還是要發(fā)出相關(guān)信息等做具體分析,,采用合適的方式。
1.安科瑞智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器介紹
1.1產(chǎn)品介紹
智能電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(以下簡(jiǎn)稱保護(hù)器),,采用單片機(jī)技術(shù),,具有抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠,、數(shù)字化,、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn),。保護(hù)器能對(duì)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的過(guò)載,、斷相、不平衡,、欠載,、接地/漏電、堵轉(zhuǎn),、阻塞,、外部故障等多種情況進(jìn)行保護(hù),并設(shè)有SOE故障事件記錄功能,,方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員查找故障原因,。適用于煤礦、石化,、冶煉,、電力、以及民用建筑等領(lǐng)域,。本保護(hù)器具有RS485遠(yuǎn)程通訊接口,,DC4-20mA模擬量輸出,,方便與PLC、PC等控制機(jī)組成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)控,。
1.2技術(shù)參數(shù)
1.2.1數(shù)字式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器
1.2.2模塊式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器
1.3產(chǎn)品選型
說(shuō)明:“√"表示具備,,“■"表示可選。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉麗輝.PLC控制系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)方法的探究
[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2020.06版