PLC控制多台电动机顺序启停电路的安装和调试

【项目任务提出】

一、项目描述

按照电气安装规范，依据主电路图和绘制的I/O接线图正确完成PLC控制两台电动机顺序起、停电路的安装、接线和调试，两台电动机顺序起、停电路图如图3-7-1所示。

图3-7-1 两台电动机顺序起、停电路图

二、项目考核要求

1）正确识读给定的电路图，将控制电路部分改为PLC控制，正确绘制PLC的I/O口（输入/输出）接线图并设计PLC梯形图。

2）按照电气安装规范，依据主电路图和绘制的I/O接线图正确完成PLC控制两台电动机顺序起、停电路的安装和接线。

3）正确编制程序并输入PLC中。

4）通电试运行。

【项目实训目标】

一、知识目标

1）通过该项目的实施，让学生掌握PLC程序的基本设计方法。

2）熟练PLC的编程方法，能识读较简单的继电-接触器控制系统。

3）掌握用PLC改造简单的继电-接触器控制系统。

二、技能目标

1）能对简单的继电-接触器控制系统进行识读、安装与调试。

2）能使用PLC软件系统，熟悉PLC程序的输入与调试。

3）能熟练掌握PLC改造简单的继电-接触器控制系统，对PLC调试过程中出现的问题进行正确分析与处理。

三、情感目标

1）通过简单的电控图转换成PLC梯形图，激发与培养学生对PLC的学习兴趣。

2）要求学生养成良好的学习态度与工作态度。

【项目准备】

一、相关知识

PLC改造继电-接触器控制线路前的理论准备主要有以下几方面：

1.梯形图

梯形图是按从上到下、从左到右的顺序绘制，每个输出继电器线圈为一个逻辑行，称为一个梯级；每一个逻辑行起始于左母线，接着是触头的各种各样联接，最后是线圈与右母线直接相接，整个图形呈现阶梯形。

2.三个确定

（1）确定主电路 在PLC改造电气控制的继电-接触器控制系统中，如果不做功能上的改善和拓展，主电路基本保持不变。需要说明的是，如果电路中没有保护部分，必须要添加上去；电路的功能需要拓展的，必须将原电路重新设计，不仅仅是拓展的部分重新设计，充分考虑控制要求。

（2）确定好输入部分 输入信号是直接的主令控制电器或者保护电器的触头、实际的反馈信号所带过来的实际控制信号。因此，它可以外接按钮的触头，位置开关的触头、感应开关的触头、热继电器的触头、速度继电器的触头和其它控制感应继电器的执行触头。

（3）确定好输出部分 输出是对控制执行电器的部分。从电动机控制电路的角度来说，主要就是接触器KM；从模拟输出来说，主要是灯。在这一部分需要强调的是，如果是交流控制环境，而PLC未带交流接口，必须采用中间继电器外接端口，引入所需的交流电源。这里也特别说明一下，中间继电器KA一般用辅助继电器M代替，时间继电器KT也是定时器T代替，但它们是中间转换部分，没有对应的输出口。

3.改造思路的三个过程

（1）过程一 明确任务，分配输入∕输出设备，画出PLC接线图。需要说明的有两点：①输入部分的触头尽量采用常开触头，这对于初学者可以更加直观地理解PLC程序和控制原理图之间的转换关系；②输出部分需要电气联锁（通常所说的硬联锁），必须保留联锁部分。

（2）过程二 编程元件的选择。一般的规则是：输入部分用X代替（注意编号的对应），输出部分用Y代替（注意编号的对应），中间继电器KA一般用辅助继电器M代替，时间继电器KT也是定时器T代替等等。热继电器、速度继电器等已经是输入部分，不用加以考虑。

（3）过程三 消除竞争，预防短路。在某些控制电路如双重联锁正反转电路中，电动机正转的情况下突然给出反转信号，由于PLC是扫描的工作方式，因此会出现竞争现象，从而引起电源的相间短路，这很危险，必须消除。类似的情况在三相交流电动机―△起动控制中也存在，我们必须采用合理的方法来克服。

4.三点不同

1）PLC的梯形图是严格二维的，不容许有交叉线，触头不能放在垂直位置上。

2）PLC依次扫描梯形图的每一个梯级，而继电器电路是给所有继电器触头同时动作的。也就是说，前者的梯级次序不可颠倒，后者的梯级次序可以颠倒。

3）PLC是有编程规则的，必须严格按照PLC的编程规则进行编程，才能转换成可执行程序；而继电器电路是实际线路，没有很严格的连线方式。所以继电器电路转换成PLC程序过程中，必须要按照PLC的编程规则进行调整。

二、技能准备

熟练掌握电气控制电路的读图，熟练掌握和运用PLC设计与编程，并熟练其输入与调试。

三、工具与材料

1）电工常用工具：验电笔、螺钉旋具（一字形与十字形）、尖嘴钳、剥线钳、电工刀、万用表等。

2）实训材料表如表3-7-1所示。

表3-7-1 实训材料表

（续）

【项目实施】

一、I/O分配

I/O分配表如表3-7-2所示

表3-7-2 I/O分配表(www.xing528.com)

二、各回路PLC转换过程

1）KM1、KM2回路PLC改造，如图3-7-2所示。

2）KT回路PLC改造如图3-7-3所示。

图3-7-2 KM1、KM2回路PLC改造

图3-7-3 KT回路PLC改造

三、梯形图设计及PLC控制I/O（输入/输出）接线图

1）两台电动机顺序起停电路PLC改造梯形图设计如图3-7-4所示。

2）两台电动机顺序起、停电路PLC接线图如图3-7-5所示。

图3-7-4 两台电动机顺序起、停电路PLC改造梯形图

图3-7-5 两台电动机顺序起、停电路PLC接线图

四、安装操作过程

1）按表3-7-1选用电器元件及数量，并用万用表检查元件的良好。

2）根据元件大小与分类安装原则，结合电路图的连线情况，绘制电器元件平面布置图，并在配线板相应位置上贴上元件文字符号。

3）根据平面布置图，在实训配线板对应位置上安装固定元件，按钮装在按钮盒上。元件在配线板上布置要合理，安装要正确、规范。

4）根据图3-7-1主电图与图3-7-5，按接线原则接线配线，配线要求接点紧固、美观，导线要进入线槽，走线合理。电源和电动机配线、按钮接线要接到端子排上，进出线槽的导线要有端子标号，引出端要用别径压端子。

5）接线配线完毕，必须根据电路图认真检查接线的正确性，可以使用万用表检查，以防止接错或漏接。

6）连接编程器或电脑至PLC连接线。

7）通电观察PLC的指示灯是否正常，电源POWER指示灯显示亮，当RUN/STOP开关打至RUN位置时，RUN指示灯显示亮。当按下FR1与FR2复位按键时IN-0与IN-1显示亮，按下按钮SB1与SB2时IN-2与IN-3显示亮。

8）按图3-7-4输入梯形图，转换梯形图，保存文件，将命名为“模块三—项目七.pmw”后保存；接着选择“在线”菜单中的“传输设置”中的“通信检测”，检测连接线是否连接良好；若通信正常，选择“在线”菜单中的“PLC写入”，将程序载入PLC控制器中。

9）确认将RUN/STOP开关打至RUN位置，通电调试运行。实训调试结果：按下SB2，接触器KM1与KM2线圈得电吸合，电动机M1与M2起动运行；5s后，KM1与KM2都断电，电动机都停车。在电动机运行中随时按下SB1都断电停车。

五、实训注意事项

1）必须完成主电路的电路安装，能用PLC转换的只有控制电路部分。

2）在PLC转换过中，必须注意热继电器常闭触头FR1、FR2、常闭按钮SB1的转换，特别是后面回路不能有遗漏。

3）热继电器符号FR有时也用KH表示，本书统一用FR表示。

4）主电路是三相三线供电，PLC是单相供电，注意不能搞混。

六、常见故障分析与排除处理

常见故障分析与排除处理表如表3-7-3所示。

表3-7-3 常见故障分析与排除处理表

七、考核评价

考核评价表如表3-7-4所示。

表3-7-4 考核评价表

（续）

【巩固练习】

PLC控制三相异步电动机串联电阻减压起动装调

按照电气安装规范，依据主电路图和绘制的I/O接线图正确完成PLC控制两台电动机顺序起、停电路的安装、接线和调试，如图3-7-6所示。

图3-7-6 三相异步电动机串电阻减压起动控制电路

练习要求：

1）正确识读给定的电路图，将控制电路部分改为PLC控制，正确绘制PLC的I/O（输入/输出）接线图并设计PLC梯形图。

2）按照电气安装规范，依据主电路图和绘制的I/O（输入/输出）接线图正确完成PLC控制三相异步电动机串电阻减压起动装调。

3）正确编制程序并输入PLC中。

4）通电试运行。