基于PLC在三相异步电动机Y-△降压启动中的应用

2016-09-27江西农业工程职业学院黄美红

电子世界 2016年16期

江西农业工程职业学院　黄美红　熊　斌

江西农业工程职业学院黄美红熊斌

利用PLC对三相异步电动机Y-△启动控制的原理，与传统的继电器—接触器控制相比，PLC更加安全、可靠性高、使用灵活、维修方便、体积小、价格低、功耗低等优点，具有非常高的性价比。据此本文详细介绍了三菱PLC在Y-△启动中的几种编程方案， Y-△降压起动适合于当前企业对自动化的需要。

PLC；三相异步电动机；继电气控制；Y-△降压启动

0　引言

三相异步电动机直接启动控制线路简单、经济，但受到电源容量的限制。当电动机容量较大，启动时会产生较大的启动电流，引起电网电压下降，因此必须采用降压启动的方法，限制启动电流。Y-△启动则是限制启动电流常用方法。

1　Y-△换接启动切换原理及PLC接线图

1.1Y-△的切换

三相异步电动机的绕组连接有两种方法，即星形联结（Y）和三角形联结（△）。在Y-△降压起动的过程中要完成从Y形联结到△形联结的切换。如果Y和△同时通电，会造成电源短路，因此在设计的过程中一定要避免这种情况的发生。仅在梯形图中采用互锁是不能保证Y形联结断电后△形联结才接通，按照可逆运行控制的思路可以在硬件接线中增加“硬件互锁”。此外，还可以通过程序增加一个Y形联结断电后的延时控制再接通△形联结。

过载保护：当电动机过载时，热过载保护继电器FR的动断触点断开，电动机也停车。

注意：接通电源之前，将三相电源模块的开关置于“关”位置，请在连好实验接线后，才将这一开关接通，请千万注意人身安全。

1.2PLC接线图

下图是Y-△换接启动控制PLC接线图，起动按钮SB2接于PLC输入口X000，停止按钮SB3接于PLC输入口X001，电源接触器KM1接于PLC输出口Y001、Y形接触器KM3接于输出口Y003、△形接触器KM2接于输出口Y002.当起动按钮SB2后，电机先作星形连接启动，经延时6秒后自动切换接到三角形连接运转；触动停止按钮SB3后电机停止转动。

2　三菱PLC在Y-△换接启动控制中的编程方法

三菱PLC的编程方法有很多种，最常用的是梯形图编程语言。梯形图编程语言直观、形象、电气技术人员容易接受，是目前国内用的最多的一种PLC编程语言。下面分别介绍使用三菱PLC梯形图编程语言中的基本指令和功能指令对Y-△换接启动的控制。

2.1应用梯形图基本指令编程语言控制Y-△换接启动

方案一：直接用串、并联及输出指令来实现，梯形图程序如图1所示。

工作原理：按启动按钮SB2，X000的动合触点闭合，M0线圈得电，M0的动合触点闭合，Y001、Y003线圈得电，即接触器KM1、KM3的线圈得电，电动机作Y连接启动；同时定时器线圈T0得电，当启动时间累计达6秒时，T0的动断触点断开，Y003失电，接触器KM3断电，触头释放，与此同时T0的动合触点闭合， Y002线圈得电，电动机换接成△运行.

按停止按钮SB3，X001的动断触点断开，M0、T0失电；M0、T0的动合触点断开，Y001、Y002、Y003失电。KM1、KM2、KM3断电，电动机作自由停车运行。

图1　用串、并联及输出指令来实现　　Y-△降压启动　

图2　利用块与指令及堆栈指令来实现　　Y-△降压启动

方案二：用块与指令及堆栈指令来实现，梯形图程序如上面图2所示。

工作原理：按启动按钮SB2，X000的动合触点闭合， Y001、Y003线圈得电，即接触器KM1、KM3的线圈得电，电动机作Y连接启动；同时定时器线圈T1得电，当启动时间累计达6秒时，T1的动断触点断开，Y003失电，接触器KM3断电，触头释放，与此同时T1的动合触点闭合， Y002线圈得电，电动机换接成△运行，启动完毕。

按停止按钮SB3，X001的动断触点断开， Y001、Y003失电。KM1、KM3断电，电动机作自由停车运行。

2.2PLC功能指令控制Y-△换接启动

方案三：用功能指令来实现，梯形图程序如图3所示下：

图3　用功能指令来实现Y-△换接启动

工作原理：按启动按钮SB2，X000的动合触点闭合，Y003=1、Y002=0、 Y001=1、Y000=0；即Y003、 Y001线圈得电，使得接触器KM3、KM1的线圈得电，电动机作Y形连接启动；同时定时器线圈T0得电，当启动时间累计达6秒时，Y003=0、Y002=1、 Y001=1、Y000=0；即Y002、Y001线圈得电，电动机换接成△运行，启动完毕。

停车：按停止按钮SB3，X001的动断触点断开，Y003=0、Y002=0、Y001=0、Y000=0；Y001、Y002失电。KM1、KM2断电，电动机停车运行。