三相异步电动机控制改造为plc控制系统的设计方案（三相异步电动机控制改造为plc控制系统的设计原理）

01

三相异步电动机的降压启动控制

1、三相异步电动机的Y-降压启动控制

将三相异步电动机Y-降压启动的继电接触器控制改造为PLC控制系统。

(1)确定I/O信号并绘制PLC外部接线图

(a) 主电路

(b) PLC I/O 接线图

电机Y-降压启动接线图

(2)设计三相异步电动机Y-降压启动梯形图

电机Y-降压启动控制梯形图

2.三相异步电动机的串自耦变压器降压启动控制

将串联自耦变压器降压启动的继电接触器控制改造为PLC控制系统：

(1)确定I/O信号并绘制PLC外部接线图

PLC输入信号：启动按钮SB1、停止按钮SB2、热继电器常开触点FR。

PLC输出信号：运行接触器KM2、串联自耦变压器接触器KM1。

(a) 主电路

(b) PLC I/O 接线图

电机自耦变压器降压启动接线图

(2)设计三相异步电动机串联自耦变压器降压启动梯形图

三相异步电动机串联自耦变压器降压启动控制梯形图

02

三相绕线式异步电动机的控制

1.三相绕线式异步电动机串电阻启动控制

将绕线式异步电动机串联电阻启动的继电接触器控制电路改造为PLC控制系统：

(1)确定I/O信号并绘制PLC外部接线图

PLC输入信号：启动按钮SB1、停止按钮SB2、热继电器常开触点FR。

PLC输出信号：电源接触器KM、短路R1接触器KM1、短路R2接触器KM

(a) 主电路

(b) PLC I/O 接线图

三相绕线异步电动机串联电阻启动接线图

2.三相绕线式异步电动机串频敏变阻器启动电路

将绕线式异步电动机串联频敏变阻器启动的继电接触器控制电路改造为PLC控制系统：

(1)确定I/O信号并绘制PLC外部接线图

PLC输入信号：启动按钮SB1、停止按钮SB2、热继电器常开触点FR。

PLC的输出信号：操作接触器KM1、短路频敏变阻接触器KM2、与热继电器相连的中间继电器KA。

(a) 主电路

(b) PLC I/O 接线图

(2)设计三相绕线异步电动机串联频敏变阻器启动梯形图

三相绕线异步电动机串联频敏变阻器启动梯形图

03

自动往返控制

将自动梭控制继电器接触器控制电路改造为PLC控制系统：

(1)确定I/O信号并绘制PLC外部接线图

PLC输入信号：正转启动按钮SB1、反转启动按钮SB2、停止按钮SB3、热继电器常开触点FR、正转限位开关SQ1、反转反转限位开关SQ2、正转限位开关SQ3、后退限位开关SQ4。

PLC的输出信号：正转接触器KM1、反转接触器KM2。

自动往返控制示意图

(a) 主电路

(b) PLC I/O 接线图

自动飞梭控制接线图

(2)设计梯形图

自动往返控制梯形图

04

梯形图经验设计法

（一）PLC控制系统梯形图的特点

(1)PLC控制系统的输入信号和输出负载：继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构用PLC的输出继电器来控制，它们的线圈接在PLC的输出端。按钮、控制开关、限位开关、接近开关等用来给PLC提供控制命令和反馈信号，它们的触点接在PLC的输入端。

(2)继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用PLC内部的辅助继电器和定时器来完成，它们与PLC的输入继电器和输出继电器无关。

(3)设置中间单元：在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串并联电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可设置用该电路控制的辅助继电器，辅助继电器类似于继电器电路中的中间继电器。

(4)时间继电器瞬动触点的处理：除了延时动作的触点外，时间继电器还有在线圈得电或失电时马上动作的瞬动触点。对于有瞬动触点的时间继电器，可以在梯形图中对应的定时器的线圈两端并联辅助继电器，后者的触点相当于时间继电器的瞬动触点。

(5)断电延时的时间继电器的处理。FX系列PLC没有相同功能的定时器，但是可以用线圈通电后延时的定时器来实现断电延时功能。

(6)外部联锁电路的建立。为了防止控制正反转的两个接触器同时动作而造成三相电源短路，除设置常闭触点串联组成的软联锁电路外，还应设置常闭触点串联的软联锁电路。梯形图中对应输出继电器的线圈，还应在PLC外部设置硬联锁电路。

(7)热继电器过载信号的处理：如果热继电器属于自动复位型，则过载信号必须通过输入电路提供给PLC，用梯形图实现过载保护。如果属于手动复位型热继电器，则其常闭触点可以接在PLC的输出电路中与控制电动机的交流接触器的线圈串联。

(8)外部负载的额定电压：PLC的继电器输出模块和双向晶闸管输出模块一般只能驱动额定电压为交流220V的负载。如果系统原有交流接触器的线圈电压为380V，则应将线圈更换为220V，或者在PLC外部设置中间继电器。

（二）经验设计法

上述示例编程中使用的方法是“经验设计方法”。顾名思义，“经验法”是一种根据设计者的经验进行设计的方法。

1经验设计法的要点

(1)PLC编程，从梯形图的角度来看，根本点是找出系统各输出满足控制要求的工况。这些条件总是由机器中的各种器件按照一定的逻辑关系组合起来实现的。

(2) 梯形图的基本模式是启动-安全-停止电路。每个启动-安全-停止电路通常仅针对一个输出，该输出可以是系统的实际输出或中间变量。

(3)梯形图编程有一些基本的、常规的环节。它们都有一定的功能，可以像积木一样用在很多地方。

2“经验法”编程步骤

(1)在准确理解控制需求后，对控制系统中的事件合理分配输入输出端口。选择必要的内部元件，如定时器、计数器和辅助继电器。

(2)对于一些控制要求比较简单的输出，可以直接写入其工作条件，并根据启动-安全-停止电路方式完成相关梯形图分支。如果工作条件稍复杂，可采用辅助继电器。

(3)对于较复杂的控制要求，为了采用启动-安全-停止电路方式绘制各输出口的梯形图，需要正确分析控制要求，确定构成整体控制的关键点要求。

(4)用梯形图表达要点。重点总是用机内部件来表达，在布置机内部件时需要合理安排。绘制关键点梯形图时，可以使用常见的基本环节，如定时器定时环节、振荡环节等。

(5)在完成关键点梯形图的基础上，编制系统最终输出的梯形图。利用关键点综合最终输出的控制要求。

（6）审阅上述草图，并在此基础上补充缺失的功能，纠正错误，并进行最后的改进。