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

     李茫茫

    安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定201801

    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。

     

    1

    PLC的控制回路接線見(jiàn)圖1。


    1


    程序的梯形圖見(jiàn)圖2。

    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)啵妱?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,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?,停止電?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。

    2

    PLC的控制電路接線見(jiàn)圖3。

    3

    程序的梯形圖見(jiàn)圖4。

    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(hù)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(chēng)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

     作者簡(jiǎn)介:李茫茫,女。任職單位:現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司



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    詞條說(shuō)明

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