1、繼電器控制和PLC控制的異步電動機的起、制動控制方式的比較    繼電器控制和PLC控制的異步電動機的起、制動控制方式的比較摘要：分析傳統(tǒng)的籠型異步電動機起、制動控制方式的特點，然后改為采用PLC控制。并對兩種控制方式進行比較，得出PLC控制的優(yōu)點。關鍵詞：繼電器接觸器控制、可編程控制器、梯形圖一、前  言傳統(tǒng)的籠型異步電動機起、制動的控制方式通常有以下幾種，起動方式有：全壓 起動、減壓起動。制動方式有：能耗制動、反接制動、回饋制動。其中任何一種起、制動控制方式的實現(xiàn)通常都由繼電器-接觸器組成的控制系統(tǒng)來完成的。下面就以定子回路中竄電

2、阻降壓起動和反接制動為例，分析由繼電器-接觸器電路實現(xiàn)的異步電動機的起、制動控制過程。如圖1，此控制電路含有三個接觸器和一個中間繼電器，12個可動作的硬觸點。起動時，接觸器 KM2，KM3均處于斷開狀態(tài)，按下起動按鈕SB1，KM1通電并自鎖，電動機串入電阻減壓起動。當電動機轉速上升到某一定值時（此值為速度繼電器KS1的設定值，此設定值可調整），速度繼電器KS1的常開觸電閉合，中間繼電器KA通電并自鎖，KA的常開觸點閉合，接觸器KM3通電，KM3的主觸點短接主電路中定子電阻R，電動機定子中的電阻減小，電流增大，轉速上升，直到設定的速度時，電動機穩(wěn)定運行。制動時，按下停止按鈕SB2，KM

3、1斷電，其主觸電斷開，切斷電動機的電源，電動機處于無電狀態(tài)，由于慣性繼續(xù)運行，但速度越來越慢。同時由于KM1斷電KM3失電，主電路中的KM3的主觸電斷開，限流電阻R又串入。另外KM1斷電又帶來接觸器KM2通電，在主電路中KM2的主觸點閉合，電動機的供電電源的兩個相序對調，電動機處于反接制動狀態(tài)。當轉速下降到設定值時，KS1常開觸點斷開，中間繼電器KA失電，進而斷開KM2的電源，電動機失電，迅速停機。這種傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制方式的控制邏輯清晰，采用了機電一體組合方式，便于普通機電類技術人員的維修，但由于使用的電氣元件體積大、觸點多、故障率大、壽命短，因此運行的可靠性低。隨著電子技術和計算機的

4、發(fā)展，PLC的發(fā)展也越來越成熟，這就使得使用PLC進行機電運行控制已成為必然趨勢。二、采用PLC實現(xiàn)異步電動機的起動、制動控制可編程序控制器是在繼電器和計算機控制基礎上開發(fā)的產(chǎn)品，所以它在繼電器控制邏輯清晰的基礎上，使用了計算機軟件控制實現(xiàn)了控制方式的靈活改進。因此與傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)相比較，采用PLC實現(xiàn)異步電動機起、制動控制是最佳選擇。PLC實現(xiàn)的異步電動機起、制動控制電路接線圖，軟件梯形圖如下:（下邊以三菱系列的PLC為例）電動機的主電路接線圖不變，如圖2。改進的控制接線圖如圖3。軟件梯形圖及程序如圖4。此梯形圖的控制過程如下：起動時，按下起動按鈕SB1，X400的常開觸點閉合

5、，Y430被激勵并且自鎖，接觸器KM1通電，其主觸點KM1閉合，電動機串入限流電阻R并開始起動，同時Y430的常開的觸點也閉合。當電動機轉速上升到某一定值時，速度繼電器的常開觸點KS1閉合，那么對應的X402就閉合，M100被激勵并自鎖，Y432被激勵，這樣使得接觸器KM3通電，其主觸點KM3閉合，主電路中限流電阻R被短接，電動機的電流增大，轉速上升直到初始設定值，電動機開始穩(wěn)定運行。  制動時，按下停止按鈕SB2，即X401常閉觸點斷開，進而Y430不被激勵，使得接觸器KM1失電，對應的觸點釋放，這樣Y430的常閉觸點復位，則Y431被激勵，接觸器KM2通電，對應的觸點KM2吸合，

6、把電動機電源的兩個相序對調，電動機處于反接制動狀態(tài)。與此同時，Y430常開觸點斷開，Y432不被激勵，接觸器KM3失電，主電路中又串入限流電阻R，使得電動機的電流減小，速度變慢。當電動機速度下降到設定值時，速度繼電器的硬觸點KS1釋放，即X402常開觸點斷開，M100不被激勵，其對應觸點動作，使得Y431不再被激勵，接觸器KM2失電，其觸點釋放，電動機快速停下來。過載時熱繼電器FR常開觸點閉合，即常閉觸點X403斷開，使得Y430、M100都不再被激勵，進而接觸器KM1或KM2失電，斷開對應的觸點，電動機電源斷開，起到過載保護的作用。三、PLC與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的比較通過上述異步電動機的

7、起、制動的兩種控制方法的比較，不難看出，PLC控制是由繼電器接觸器控制發(fā)展而來的。兩者之間既有相似性又有很多不同之處。1、二者方案的不同點：          控制中采用的邏輯部件不同        繼電器-接觸器控制全部用硬觸點和“硬”線連接；PLC內部大部分采用“軟”觸點和“軟”線連接。          控制系統(tǒng)的結構和體積不同   

8、;     繼電器-接觸器控制系統(tǒng)使用的電氣元件多，體積大且故障率大；PLC控制系統(tǒng)結構緊湊，使用的電氣元件少，體積小。          控制中電器的觸點不同        繼電器-接觸器控制中全部為機械式的硬觸點，動作慢，弧光放電嚴重，壽命短，而且使用次數(shù)有限；PLC內部全部為“軟”觸點，動作快、壽命長，而且使用次數(shù)無限。       

9、;   靈活性不同        繼電器-接觸器控制方案的改變，需拆線，重新再接線，乃至更換元器件，比較麻煩；PLC控制方案的改變，一般不需要修改硬件，只需修改程序即可，及其方便。        此外，由于PLC技術是在計算機控制的基礎上發(fā)展起來的，它是以微處理器為核心，結合了計算機技術、自動控制技術和通信技術而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。具有結構簡單、性能優(yōu)越、可靠性高、靈活通用、易于編程、使用方便等優(yōu)點。因此，PLC控制必將替代傳

10、統(tǒng)的繼電器-接觸器控制。    2、PLC控制方案的設計特點     、在硬件方面        設置了濾波器        在PLC中一般對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波器，如LC型或型濾波器   采用了隔離和屏蔽技術技術        在PLC系統(tǒng)中CPU和各種I/O通道之間都采用光電隔離和屏蔽技術

11、，以防止外界信號的干擾，影響CPU的正常工作或導致CPU的損壞。          采用了模塊結構        PLC通常采用模塊式結構，目的是便于用戶檢修和更換模塊，另外在各模塊上都設有故障檢測電路，并用相應的指示器標示它的狀態(tài)，使用戶能夠迅速確定故障塊的位置。        設置了特定的電源      

12、  PLC中的電源，尤其是為CPU模塊供電的+5主電源，都有很強的抗電網(wǎng)電壓波動和高頻擾動的能力，同時還具有過電壓、過電流等保護措施，以防止PLC的損壞。       設置了聯(lián)鎖功能        PLC中各個輸出通道之間都設有聯(lián)鎖和互鎖功能。以防止各被控對象之間誤動作可能造成的事故。       設置了環(huán)境檢測和診斷電路      &#

13、160; 這部分電路負責對PLC的運行環(huán)境（如電網(wǎng)電壓、工作溫度、環(huán)境濕度等）作檢測，同時也完成對PLC中各模塊工作狀態(tài)的監(jiān)測。這部分電路往往是與軟件相配合工作的，以實現(xiàn)故障的自動診斷和預報。      設置了“看門狗”電路（即Watchdog電路）        PLC中的這部分電路是專門監(jiān)視PLC運行進程是否按預定的順序進行，如果PLC中發(fā)生故障或用戶程序區(qū)受損，則因CPU不能按預定順序（預定時間間隔）工作而報警。     、在軟件

14、方面        軟件與硬件相配合        軟件裝在PLC的某一固定的存儲區(qū)中，它定時對外界的工作環(huán)境狀態(tài)檢測，以便在有異常情況下可及時處理。        工作信號會自動保護        PLC在受到強干擾而導致工作進程混亂甚至停止時，如果PLC的硬件系統(tǒng)未受損，則它的保護軟件迅速將當前的工作狀況和有關的信

15、息存放到磁性的或帶電保護型存儲器中，以便強干擾消失后，PLC自動從這種存儲器中取出這些信息，繼續(xù)完成因強干擾而中斷的工作。        PLC采用掃描方式進行工作        PLC對信號的輸入、數(shù)據(jù)的處理和信號的輸出分別在一個掃描周期的不同時間間隔里以批處理方式進行，因此使得用戶編程簡單、不易出錯。 四、結束語通過上述的分析比較，不難看出：由于PLC在設計制造時充分考慮到工業(yè)控制現(xiàn)場環(huán)境問題，并采取了多層次、多種有效措施來提高工作可靠性，因此采用PL