不同的電動機控制方式不同、系統(tǒng)中選用部件不同、部件間的組合方式以及數量的選用不同，最終PLC控制方式也有所不同，我們需要一些案例來看懂電動機控制系統(tǒng)中PLC的梯形圖和語句表。
三相交流感應電動機連續(xù)控制電路中的PLC梯形圖和語句表三相交流感應電動機連續(xù)控制線路基本上采用了交流繼電器、接觸器的控制方式，該種控制方式具有可靠性低、線路維護困難等缺點，將直接影響企業(yè)的生產效率。由此，很多生產型企業(yè)中采用PLC控制方式對其進行控制。
圖1所示為三相交流感應電動機連續(xù)控制電路的原理圖。該控制電路采用三菱FX2N系列PLC，電路中PLC控制I/O分配表見表1。
圖1 三相交流感應電動機連續(xù)控制電路的原理圖
表1 三相交流感應電動機連續(xù)控制電路中PLC控制I/O分配表
由圖1可知，通過PLC的I/O接口與外部電氣部件進行連接，提高了系統(tǒng)的可靠性，并能夠有效地降低故障率，維護方便。當使用編程軟件向PLC中寫入的控制程序，便可以實現外接電器部件及負載電動機等設備的自動控制了。想要改動控制方式時，只需要修改PLC中的控制程序即可，大大提高調試和改裝效率。
圖2所示為三相交流感應電動機三菱FX2N系列PLC連續(xù)控制梯形圖及語句表。
圖2 三相交流感應電動機三菱FX2N系列PLC連續(xù)控制梯形圖及語句表
根據梯形圖識讀該PLC的控制過程，首先可對照PLC控制電路和I/O分配表，在梯形圖中進行適當文字注解，然后再根據操作動作具體分析起動和停止的控制原理。
1．三相交流感應電動機連續(xù)控制線路的起動過程
圖3所示為PLC連續(xù)控制下三相交流感應電動機的起動過程。
圖3 PLC連續(xù)控制下三相交流感應電動機的起動過程
1 當按下起動按鈕SB1時，其將PLC內的X1置“1”，即常開觸點X1閉合。
1→2 輸出繼電器Y0線圈得電，控制PLC外接交流接觸器KM線圈得電。
→2-1 自鎖常開觸點Y0閉合，實現自鎖功能；
→2-2 控制運行指示燈Y1的常開觸點Y0閉合，Y1得電，運行指示燈RL點亮。
→2-3 控制停止指示燈Y2的常閉觸點Y0斷開，Y2失電，停機指示燈GL熄滅。
注意
常開觸點Y0閉合自鎖，主要是用來維持輸出繼電器Y0線圈一直處得電狀態(tài)，即使起動按鈕斷開，電動機仍然會保持運行，因此起動按鈕常采用點動式開關，按一下即可起動，手松開后電動機仍然保持運行，有效降低起動部件電氣損耗和安全性、可靠性。
2．三相交流感應電動機連續(xù)控制線路的停止過程
當使用三菱FX2N系列PLC連續(xù)控制電路控制電動機停止時，可按以下操作進行：
按下停機按鈕SB2時，其將PLC內的X2置“0”，即常閉觸點X2斷開，使得輸出繼電器Y0失電，該繼電器失電則會引起以下動作：
輸出繼電器Y0失電后，相應的觸點動作，即常開、常閉觸點Y0復位，Y1失電，Y2得電，運行指示燈RL熄滅，停機指示燈GL點亮。
PLC外接交流接觸器線圈KM失電。KM失電，主電路中的常開觸點KM-1斷開，電動機停止運轉。
三相交流電動機Y—△減壓起動控制電路中的PLC梯形圖和語句表三相交流電動機Y—△減壓起動控制是指對較大容量的三相電動機起動時首先使其繞組Y形連接進行起動，再通過控制線路將其繞組連接為△進行運轉的控制方式，在學習控制之前，我們首先了解一下什么是電動機三相繞組的Y（星形）和△（三角形）接法，如圖4所示。
圖4 電動機三相繞組的Y（星形）和△（三角形）接法
圖5所示為三相交流電動機Y—△減壓起動控制的PLC梯形圖和語句表，表2所列為其I/O地址分配表。
圖5 三相交流電動機Y—△減壓起動控制的PLC梯形圖和語句表
表2 三相交流電動機Y—△減壓起動控制中PLC控制I/O地址分配表
結合I/O地址分配表，首先了解該梯形圖或語句表中各觸點及符號表示的含義，并將梯形圖與語句表相結合分析。
1．三相交流電動機Y—△減壓起動的控制過程
圖6所示為按下起動按鈕SB1后，三相交流電動機繞組Y連接實現減壓起動的控制過程。
圖6 三相交流電動機繞組Y連接減壓起動的控制過程
1 按下起動按鈕SB1，將PLC程序中的輸入繼電器常開觸點I0.1置“1”，即常開觸點I0.1閉合。
1→2 輸出繼電器Q0.0線圈得電。
→2-1 自鎖常開觸點Q0.0閉合實現自鎖功能；
→2-2 控制定時器T37的常開觸點Q0.0閉合，定時器T37線圈得電，開始計時；
→2-3 控制PLC外接電源供電主接觸器KM1線圈得電，帶動KM1主觸點閉合，接通主電路供電電源。
1→3 輸出繼電器Q0.1線圈同時得電。
→3-1 自鎖常開觸點Q0.1閉合實現自鎖功能；
→3-2 控制PLC外接Y接線方式接觸器KMY線圈得電，電動機三相繞組Y連接，并啟動運轉。
接下來，將三相交流電動機繞組自動切換為△連接運行，如圖7所示。
圖7 三相交流電動機繞組自動切換為△連接運行
1 當定時器T37的線圈得電開始5s的計時時間達到后，相關觸點動作。
→1-1 控制輸出繼電器Q0.1的延時斷開的常閉觸點T37斷開，輸出繼電器Q0.1線圈失電；
→1-2 控制輸出繼電器Q0.2的延時閉合的常開觸點T37閉合。
1-1→2 輸出繼電器Q0.1線圈失電。
→2-1 自鎖常開觸點Q0.1復位斷開，解除自鎖；
→2-2 控制PLC外接Y接線接觸器KMY線圈失電，電動機三相繞組取消Y連接方式。
1-2→3 輸出繼電器Q0.2線圈得電。
→3-1 自鎖常開觸點Q0.2閉合，實現自鎖功能；
→3-2 控制定時器T37的延時斷開的常閉觸點Q0.2斷開；
→3-3 控制PLC外接△接線接觸器KM△線圈得電，電動機三相繞組接成△。
3-2→4 定時器T37線圈失電。
→4-1 控制輸出繼電器Q0.2的延時閉合的常開觸點T37復位斷開，但由于Q0.2自鎖，仍保持得電狀態(tài)；
→4-2 控制輸出繼電器Q0.1的延時斷開的常閉觸點T37復位閉合，為Q0.1下一次得電做好準備。
2．三相交流電動機停止的控制過程
若要停止三相交流電動機時，可通過停止按鈕SB2進行控制，如圖8所示。
圖8 停止三相交流電動機
1 按下停止按鈕SB2，將PLC程序中的輸入繼電器常閉觸點I0.2置“0”，即常閉觸點I0.2斷開。
1→2 輸出繼電器Q0.0線圈失電。
→2-1 自鎖常開觸點Q0.0復位斷開，解除自鎖；
→2-2 控制定時器T37的常開觸點Q0.0復位斷開；
→2-3 控制PLC外接電源供電主接觸器KM1線圈失電，切斷主電路電源，電動機停轉。
1→3 輸出繼電器Q0.2線圈失電。
→3-1 自鎖常開觸點Q0.2復位斷開，解除自鎖；
→3-2 控制定時器T37的常閉觸點Q0.2復位閉合，為定時器T37下一次得電做好準備；
→3-3 控制PLC外接△接線接觸器KM3線圈失電，動機停轉。
綜上分析可知，三相交流電動機Y—△減壓起動控制的PLC梯形圖和語句表的功能是實現電動機在開始起動時為Y連接方式，延時一段時間后，自動切換為△連接方式運行。
三相交流電動機自動循環(huán)控制電路中的PLC梯形圖和語句表三相交流電動機自動循環(huán)控制是指電動機在限位開關的作用下自動實現正反轉循環(huán)控制的方式。
圖9所示為三相交流電動機自動循環(huán)控制中的PLC梯形圖和語句表，表3所列為其I/O地址分配表。
圖9 三相交流電動機自動循環(huán)控制中的PLC梯形圖和語句表
表3 三相交流電動機自動循環(huán)控制中PLC控制I/O地址分配表
結合I/O地址分配表，首先了解該梯形圖或語句表中各觸點及符號表示的含義，并將梯形圖與語句表相結合分析。
1．按下正向起動按鈕SB1電動機正轉至自動反轉的控制過程
圖10所示為按下起動按鈕SB1時，電動機M1起動至自動反轉的控制過程。
圖10 電動機M1起動至自動反轉的控制過程
1 按下起動按鈕SB1，將PLC程序中的輸入繼電器常開觸點I0.1置“1”，即常開觸點I0.1閉合。
1→2 輸出繼電器Q0.0線圈得電。
→2-1 自鎖常開觸點Q0.0閉合，實現自鎖功能；
→2-2 控制輸出繼電器Q0.1的常閉觸點Q0.0斷開，防止Q0.1得電，實現互鎖；
→2-3 控制PLC外接交流接觸器KM1線圈得電吸合，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機M1正向電源，電動機M1正向啟動運轉。
3 當電動機運行到正向限位開關SQ1位置時，SQ1受壓觸發(fā)，PLC程序中相應的輸入繼電器觸點I0.4動作。
→3-1 控制輸出繼電器Q0.0的常閉觸點I0.4斷開；
→3-2 控制輸出繼電器Q0.1的常開觸點I0.4閉合；
3-1→4 輸出繼電器Q0.0線圈失電。
→4-1 自鎖常開觸點Q0.0復位斷開，解除自鎖；
→4-2 控制輸出繼電器Q0.1的常閉觸點Q0.0復位閉合，為Q0.1得電做好準備；
→4-3 控制PLC外接交流接觸器KM1線圈失電釋放，帶動主電路中的主觸點復位斷開，切斷電動機M1正向電源，電動機M1正向運行停止。
3-2和4-2→5 輸出繼電器Q0.1線圈得電。
→5-1 自鎖常開觸點Q0.1閉合，實現自鎖功能；
→5-2 控制輸出繼電器Q0.0的常閉觸點Q0.1斷開，防止Q0.0得電，實現互鎖；
→5-3 控制PLC外接交流接觸器KM2線圈得電吸合，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機M1反向電源，電動機M1自動反向起動運轉。
2．電動機由反轉自動恢復正轉的循環(huán)控制過程
圖11所示為電動機由反轉自動恢復正轉的循環(huán)控制過程。
圖11 電動機由反轉自動恢復正轉的循環(huán)控制過程
1 當電動機運行到正向限位開關SQ2位置時，SQ2受壓觸發(fā)，PLC程序中相應的輸入繼電器觸點I0.5動作。
→1-1 控制輸出繼電器Q0.1的常閉觸點I0.5斷開；
→1-2 控制輸出繼電器Q0.0的常開觸點I0.5閉合；
1-1→2 輸出繼電器Q0.1線圈失電。
→2-1 自鎖常開觸點Q0.1復位斷開，解除自鎖；
→2-2 控制輸出繼電器Q0.0的常閉觸點Q0.1復位閉合，為Q0.0得電做好準備；
→2-3 控制PLC外接交流接觸器KM2線圈失電釋放，帶動主電路中的主觸點復位斷開，切斷電動機M1反向電源，電動機M1反向運行停止。
1-2和2-2→3 輸出繼電器Q0.0線圈得電。
→3-1 自鎖常開觸點Q0.0閉合，實現自鎖功能；
→3-2 控制輸出繼電器Q0.1的常閉觸點Q0.0斷開，防止Q0.1得電，實現互鎖；
→3-3 控制PLC外接交流接觸器KM1線圈得電吸合，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機M1正向電源，電動機M1恢復正向起動運轉，完成一次循環(huán)控制。
按下反向起動按鈕SB2，電動機反轉起動運行，其運行中自動進行正轉，然后又恢復反轉的控制過程與正向運行控制的工作過程相似，可參照上述分析過程了解，這里不再重復。另外，不論電動機處于何種運行狀態(tài)，按下停止按鈕SB3后均可切斷電動機當前供電電源，使電動機停轉。若電動機出現過載，過熱保護繼電器動作，也可控制電動機停轉，起到過熱保護作用。
綜上分析可知，電動機自動循環(huán)控制的PLC梯形圖和語句表的功能是實現對電動機從正向到反向運轉的自動切換、連續(xù)循環(huán)、停機和過熱保護控制。
兩臺電動機交替運行控制電路中的PLC梯形圖和語句表兩臺電動機交替運行是指電動機M1運轉一定時間自動停止后，電動機M2開始工作，當電動機M2運轉一定時間自動停止后，電動機M1再次起動運轉，如此反復循環(huán)，實現兩臺電動機的自動交替運行。
圖12所示為兩臺電動機交替運行控制中的PLC梯形圖和語句表，表4所列為其I/O地址分配表。
圖12 兩臺電動機交替運行控制中的PLC梯形圖和語句表
表4 兩臺電動機交替運行控制中PLC控制IO地址分配表
結合I/O地址分配表，首先了解該梯形圖和語句表中各觸點及符號標識的含義，并將梯形圖和語句表相結合進行分析。
1．電動機M1的起動控制過程
起動電動機M1時，可通過起動按鈕SB1進行控制，如圖13所示。
圖13 起動電動機M1
1 按下起動按鈕SB1，將PLC程序中的輸入繼電器常開觸點I0.0置“1”，即常開觸點I0.0閉合。
1→2 輔助繼電器M0.0線圈得電。
→2-1 自鎖常開觸點M0.0閉合實現自鎖功能；
→2-2 控制定時器T37、T38的常開觸點M0.0閉合；
→2-3 控制輸出繼電器Q0.0的常開觸點M0.0閉合；
→2-4 控制輸出繼電器Q0.1的常開觸點M0.0閉合；
2-3→3 輸出繼電器Q0.0線圈得電，控制PLC外接電動機M1的接觸器KM1線圈得電，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機M1電源，電動機M1起動運轉。
2．電動機M1的停止和電動機M2的起動控制過程
當兩臺電動機進行交替運行時，即電動機M1的停止和電動機M2則可以通過以下的控制來完成，如圖14所示。
圖14 兩臺電動機進行交替運行
2-2→4 定時器T37線圈得電，開始計時。
→4-1 計時時間到（延時5min），其控制輸出繼電器Q0.0的延時斷開的常閉觸點T37斷開。
→4-2 計時時間到（延時5min），其控制輸出繼電器Q0.1的延時閉合的常開觸點T37閉合。
4-1→5 輸出繼電器Q0.0線圈失電，控制PLC外接電動機M1的接觸器KM1線圈失電，帶動主電路中的主觸點復位斷開，切斷電動機M1電源，電動機M1停止運轉。
4-2→6 輸出繼電器Q0.1線圈失電，控制PLC外接電動機M2的接觸器KM2線圈得電，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機M2電源，電動機M2起動運轉。
3．電動機M2的停止和電動機M1的再起動控制過程
當需要電動機M2停止和電動機M1起動時，可以通過定時器的控制來實現，如圖15所示。
圖15 電動機M2停止和電動機M1起動
2-2→7 定時器T38線圈得電，開始計時。
→7-1 計時時間到（延時10min），其控制定時器T37的延時斷開的常閉觸點T38斷開。
→7-2 計時時間到（延時10min），其控制定時器T37的延時斷開的常閉觸點T38斷開。
7-3→8 定時器T37線圈失電。
→8-1 控制輸出繼電器Q0.0的延時斷開的常閉觸點T37復位閉合。
→8-2 控制輸出繼電器Q0.1的延時閉合的常開觸點T37復位斷開。
8-2→9 輸出繼電器Q0.1線圈失電。
→9-1 控制PLC外接電動機M2的接觸器KM2線圈失電，帶動主電路中的主觸點復位斷開，切斷電動機M2電源，電動機M2停止運轉。
8-1→10 輸出繼電器Q0.0線圈得電。
→10-1 控制PLC外接電動機M1的接觸器KM1線圈再次得電，帶動主電路中的主觸點閉合，接通電動機M1電源，電動機M1再次起動運轉。
7-2→11 定時器T38線圈失電，將自身復位，進入下一次循環(huán)。
當需要兩臺電動機停止運轉時，按下停止按鈕SB2，將PLC程序中的輸入繼電器常閉觸點I0.1置“0”，即常閉觸點I0.1斷開，輔助繼電器M0.0線圈失電，觸點復位，定時器T37、T38，輸出繼電器Q0.0、Q0.1線圈均失電，控制PLC外接電動機接觸器線圈失電，帶動主電路中的主觸點復位斷開，切斷電動機電源，電動機停止循環(huán)運轉。
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