如何将传统继电器控制的双重连锁正反转电路转换为PLC

陈海容

摘 要：本文主要阐述了关于如何将传统继电器控制的双重连锁正反转电路转换为PLC控制。PLC选用的是三菱公司的FX2N-48MR 型号，利用PLC 控制代替传统继电器控制，使三相异步电动机能够正转与反转，实现三相异步电动机数字化控制。PLC所使用的梯形语言形象、直观、方便易学，在工业环境下应用PLC更方便，更安全实惠。

关键词：可编程逻辑控制器（PLC）;三相异步电动机;正反转启动

中图分类号： TN108.7            文献标识码： A            文章编号： 1673-1069（2016）30-193-2

0  引言

PLC的主要功能是取代传统继电器，执行逻辑、计时和计数等顺序控制功能，建立一种柔性的程序控制系统。它已经广泛应用于电力、交通运输、机械制造等各行各业，它具有灵活、功能强大、易学易用、高可靠性、抗干扰能力强、体积小、重量轻、价格便宜等特点。社会的不断发展，对于动力的需求越来越高。目前动力的来源，绝大部分源于电动机。随着电动机的使用日益增多，电动机的控制也成了一门技术。对于电动机的控制线路有许多种，然而对于比较常用、广泛、经济、安全的控制线路，则只有按钮和接触器、双重连锁正反转控制线路。而用 PLC 来控制电动机双重连锁正反转的电路，可以使电路更加容易控制。

1  分析任务是基础

1.1 熟悉原理图

在电力拖动控制中，许多生产机械往往要求运动部件能正、反两个方向运动。例如，生产机床工作台的前进与后退;万能铣床主轴的正转与反转;起重机的上升与下降等;这些生产机械要求电动机能实现正、反转控制。三相异步电动机的正反转是靠调换其中任意两相电源的相序来实现的，转换是由两个交流接触器来完成，一个正常接法，完成正转，另一个接触器将其中两相调换，实现反转，两个接触器单独控制，并由机械连锁，或触点连锁来保护。原理图如下：

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1.2 理解工作原理

只有在理解电路的工作原理之后，才能来进行合理、正确的编程，进而通过接线、演示来验证PLC控制的正确性。

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2  转换技巧是关键

2.1 对输入、输出点的处理

在继电器控制系统中大量使用了各种控制电器，在电路改造时，应先归纳出输入、输出点数，然后分配相应的输入、输出口。如本项目中的交流接触器，交流接触器的线圈是执行元件，要为它们分配相应的PLC输出继电器号。

2.2 对按钮的处理

在继电器控制线路中，一般启动用常开按钮，停止用常闭按钮。用PLC控制时，启动和停止都用常开按钮。不管使用哪种按钮都可以，但画出的PLC梯形图却不同。

2.3 对热继电器的处理

若PLC的输入点较充裕，热继电器的常闭触点可占用PLC的输入点;若PLC的输入点比较紧张，热继电器的常闭触点可不输入PLC中，而接在PLC外部的控制电路中。如果热继电器作为PLC的输入点，为了防止按键抖动的影响，一般热继电器用常闭按钮代替。

2.4 互锁触点的处理

传统继电器控制的双重连锁正反转控制电路中，为了防止两个交流接触器同时得电闭合，造成电源相间短路，需在控制电路中接入接触器的动断触点进行互锁，或者

利用按钮的动断触点进行互锁。在改造设计时，在输出线圈电路中，串联输入继电器的动断触点进行互锁，确保安全。

3  程序设计是核心

3.1 I/O地址分配表

PLC有很多的I/O口，所以在设计应用时需要进行I/O口的具体分配。本项目的I/O口分配如下：

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3.2 绘制PLC外接线图

I/O口分配完毕后，根据分配的I/O口绘制PLC外围接线图，如下图（a）。

3.3 设计梯形图程序

根据电气原理图及PLC的I/O口分配，进行PLC梯形图的程序设计，参考程序如上图（b）。

4  安装调试是保障

4.1 安装与接线

①按 PLC控制 I/O 口接线图在模拟配线板上正确安装，元件在配线板上布置要合理，安装要准确，紧固;配线导线要紧固，美观，导线要进线槽，严禁损伤线芯和导线绝缘，各电器元件接线端子上引出或引入的导线要有端子标号，引出端要用别径压端子。

②将熔断器、接触器、继电器，PLC 装在一块配线板上，而将按钮、行程开关等装在另一块配线板上。

4.2 系统调试

①程序输入

根据控制要求，在软件中编写完程序，并下载到PLC。

②通电前的检测

正确使用电工工具及万用表，对电路进行仔细检查，确保无短路故障，通电试验时做好防护措施，注意人身和设备的安全。

③PLC 的调试

将PLC 拨到RUN ，使之进入运行状态。当按下按钮X1时，PLC上对应的X1指示灯亮一下，主电路上KM1 接触器线圈吸合，PLC上Y1指示灯亮，电机开始正转;当按下按钮X2时，PLC上对应的X2指示灯亮一下，主电路上KM1接触器线圈断开，KM2 接触器线圈吸合，PLC上Y2指示灯亮，电机开始反转;当按下按钮X3时，KM2接触器线圈断开，电机马上停止。

参 考 文 献

[1] 程周.电气控制与PLC原理及应用：欧姆龙机型[M].电子工业出版社，2012.

[2] 宋伯生，陈东旭.PLC应用及实验教程[M].机械工业出版社，2006.

[3] 佚名.PLC技术基础与编程实训[M].科学出版社，2014.