散文體安全職能履職總結(jié)—中鐵二局馮永輝

中鐵二局蘭新第二雙線鐵路項(xiàng)目部三工區(qū)機(jī)電部

中鐵二局蘭新二線工程JXTJ5標(biāo)

（DK1577＋422～1617＋200）

機(jī)電部長(zhǎng)安全職能履職總結(jié)

第

一季

度

中鐵二局蘭新鐵路第二雙線第三工區(qū)

機(jī)電部劉建201*年3月30日

中鐵二局蘭新第二雙線鐵路項(xiàng)目部三工區(qū)機(jī)電部

機(jī)電部長(zhǎng)安全職能履職總結(jié)

201*

年度第2季度總結(jié)

秋木萋萋其葉萎黃翩翩飛燕遠(yuǎn)集西羌高山峨峨河水泱泱嗚呼哀哉憂心惻傷

這是古代王昭君的一首塞外《怨思歌》，羌笛悠悠，楊柳無(wú)色，人跡罕至，萬(wàn)古荒原----這是昔日的西域，如今早已是塞外江南，西出陽(yáng)關(guān)有故人，楊柳青青草色新。伴隨著中國(guó)的崛起和西部大開(kāi)發(fā)的進(jìn)程，昔日荒蕪的新疆戈壁也開(kāi)始煥發(fā)出她新的生命。

今年是蘭新工程建設(shè)的第三個(gè)年頭，隨著時(shí)間的推移，原本單調(diào)的戈壁上凌空盤旋起一條綿延上千公里的鋼鐵巨龍。工程目前初具形態(tài)，堅(jiān)實(shí)的路基邊坡上那整潔的方磚，仿佛巨龍閃閃發(fā)光的鱗片，巍峨挺拔的混凝土橋墩，如同一支支直指藍(lán)天的利劍，他們從此將扎根這里，迎接風(fēng)沙的洗禮，抵御嚴(yán)酷的冰霜�？粗�這些建設(shè)者親手鑄就的輝煌，不由得心潮澎湃，感慨萬(wàn)千。

無(wú)數(shù)個(gè)辛勤和專注日子，我們?yōu)榇硕�忘我的工作，多少個(gè)狂沙飛舞的黃昏，我們依然固守自己的崗位，聆聽(tīng)各種機(jī)械彈奏的交響樂(lè)；這里的春天總是短暫的，繁花的生命猶如過(guò)眼的煙云，轉(zhuǎn)瞬間就消失得無(wú)影無(wú)蹤，只留下幾許稀疏寥落的葉子，在烈日和風(fēng)沙中垂吊自己的為時(shí)不多的光景。正是這樣嚴(yán)酷的自然環(huán)境，也給我們中鐵二局蘭新第二雙線鐵路項(xiàng)目部三工區(qū)機(jī)電部

的設(shè)備管理工作帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，伴隨著溫度的升高，項(xiàng)目各施工地段的安全工作就變得更加突出。中午的時(shí)候，高達(dá)40多度的氣溫把戈壁烘烤得像個(gè)快要燃燒的火爐，隨之而來(lái)的是用電負(fù)荷的不斷攀升，為了確保臨時(shí)用電線路的安全，我部門組織全體部門人員，在高溫季節(jié)加緊了對(duì)工區(qū)臨時(shí)線路的維護(hù)和修繕工作，為高峰用電季節(jié)的用電安全奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。很多安全事故都存在人為的因素，為此，我部門集合全體人員，匯同項(xiàng)目安全管理部門加大了對(duì)駐地生活區(qū)和施工現(xiàn)場(chǎng)的臨時(shí)用電安全檢查，發(fā)現(xiàn)并排除了許多安全隱患，確保了本季度的用電安全；

在這快要燃燒的土地上，不但用電安全需要大力排查，設(shè)備安全也必須高度重視，超高的溫度不但會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行安全狀況，也會(huì)給駕駛員的精神狀況造成一定的影響，為了保障高溫季節(jié)項(xiàng)目的機(jī)械設(shè)備和運(yùn)輸安全，我部門匯同項(xiàng)目安全管理人員組織了多次針對(duì)駕駛員的安全學(xué)習(xí)培訓(xùn)，讓駕駛員懂得了在高溫環(huán)境下如何調(diào)節(jié)自己的身體狀況和此種環(huán)境下的設(shè)備保養(yǎng)知識(shí)。當(dāng)然，加強(qiáng)監(jiān)督力度也是確保運(yùn)輸安全的一個(gè)重要手段，為此，我們對(duì)管段內(nèi)所有的工程施工機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行了技術(shù)性能檢驗(yàn)，對(duì)那些存在安全隱患的設(shè)備堅(jiān)決退場(chǎng)。多少耕耘，多少收獲，正是我們這樣的層層把關(guān)，才使得這個(gè)夏季管段內(nèi)沒(méi)有發(fā)生任何一起工程機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備的事故。真的勇士，不需要去正視那些用鮮血寫成的教訓(xùn)，更不需要去直面那些因事故造成的慘淡人生！我們是管理者，我們肩負(fù)的責(zé)任就是讓我們管理下所有的人都平平安安，讓走進(jìn)我們工地的中鐵二局蘭新第二雙線鐵路項(xiàng)目部三工區(qū)機(jī)電部

每個(gè)家庭都幸福美滿。

蘭新二線三工區(qū)機(jī)電部

201*-6-25

作者：馮永輝

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201*年度中鐵集團(tuán)高級(jí)技師評(píng)審論文中鐵二局集團(tuán)公司維修電工高級(jí)技師論文

題目PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用

單位中鐵二局第二工程公司

專業(yè)維修電工高級(jí)技師論文

姓名馮永輝

二零一二年三月

I201*年度中鐵集團(tuán)高級(jí)技師評(píng)審論文

PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中的應(yīng)用

摘要

進(jìn)入20世紀(jì)以后，伴隨著現(xiàn)代化工業(yè)革命的加速進(jìn)行，傳統(tǒng)的工業(yè)繼電器控制逐漸暴露出他在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的局限性，為了適應(yīng)更加精密和可靠的自動(dòng)化控制流程，1968年，美國(guó)最大汽車制造商通用公司率先提出研發(fā)可以取代傳統(tǒng)繼電器的PLC控制器.通過(guò)招標(biāo)，最后在1969年美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研發(fā)成功了世界上第一臺(tái)可編程控制器，并在通用汽車公司的生產(chǎn)線上使用，獲得成功；隨后，歐洲和日本也先后研發(fā)出多款功能強(qiáng)大的PLC控制器。并在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中得到了推廣和應(yīng)用，PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的繼電器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、靈活性強(qiáng)、功能完善等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以與變頻器，電腦、觸摸屏等設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。長(zhǎng)期以來(lái)，PLC始終處于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)，在現(xiàn)代工控領(lǐng)域扮演著舉足輕重的角色。為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非�？煽康目刂茟�(yīng)用。它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化控制的需求。本文通過(guò)幾個(gè)具體和典型的PLC控制系統(tǒng)，說(shuō)明PLC在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)控制中的作用和發(fā)揮的巨大效用。

關(guān)鍵詞：PLC；自動(dòng)化；三相異步電動(dòng)機(jī)；繼電器；變頻器

II201*年度中鐵集團(tuán)高級(jí)技師評(píng)審論文

目錄

摘要..................................................................I關(guān)鍵詞................................................................II前言..................................................................11.第一章PLC可編程控制器簡(jiǎn)介......................................21.1PLC的基礎(chǔ)......................................................21.2PLC與繼電器控制的區(qū)別..........................................21.3PLC的工作原理..................................................21.4PLC應(yīng)用分類....................................................42.第二章PLC在現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)例……………………………………………..42.1三相異步電動(dòng)機(jī)ㄚ-△減壓起動(dòng)的繼電器控制.......................52.2三相異步電動(dòng)機(jī)ㄚ-△減壓起動(dòng)PLC控制..........................73.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的PLC控制....................93.1三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)繼電器控制................................93.2三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制...................................104.三相異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制.....................................134.1三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的繼電器控制............................13

III201*年度中鐵集團(tuán)高級(jí)技師評(píng)審論文4.2三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制接線圖..............................145..基于PLC與變頻器的風(fēng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)...............................165.1整改方案........................................................165.2方案實(shí)施........................................................175.3整改后的風(fēng)機(jī)節(jié)能效果分析.......................................21結(jié)論..............................................................22致謝............................................................23參考文獻(xiàn)............................................................23

IVPLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

前言

三相異步電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用幾乎涵蓋了工業(yè)生產(chǎn)和人類生活各個(gè)領(lǐng)域，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，三相異步電動(dòng)機(jī)常常運(yùn)行在惡劣的環(huán)境下，導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)流、短路、斷相、絕緣老化等事故。對(duì)于應(yīng)用于大型工業(yè)設(shè)備重要場(chǎng)合高壓電動(dòng)機(jī)、大功率電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，一旦發(fā)生故障所造成的損失無(wú)法估量。

在生產(chǎn)過(guò)程，科學(xué)研究和其他產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中，電氣控制技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。在機(jī)械設(shè)備的控制中，電氣控制也比其他的控制方法使用的更為普遍。

本系列的控制是采用PLC的編程語(yǔ)言梯形圖語(yǔ)言，梯形圖語(yǔ)言是在可編程控制器中的應(yīng)用最廣的語(yǔ)言，因?yàn)樗�在繼電器的基礎(chǔ)上加進(jìn)了許多功能、使用靈活的指令，使邏輯關(guān)系清晰直觀，編程容易，可讀性強(qiáng)，適合絕大多數(shù)設(shè)備操作者的編程習(xí)慣和思路，其所實(shí)現(xiàn)的功能也大大超過(guò)傳統(tǒng)的繼電器控制電路�？删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它是專為在惡劣工作環(huán)境下的自動(dòng)化控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制，定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作的指令，并采用數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。

進(jìn)入20世紀(jì)80年代，由于計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，極大的推動(dòng)了PLC的發(fā)展，使的PLC的功能日益增強(qiáng)。PLC是一種固態(tài)電子裝置，它利用已存入的程序來(lái)控制機(jī)器的運(yùn)行或工藝的工序。PLC通過(guò)輸入/輸出（I/O）裝置發(fā)出控制信號(hào)和接受輸入信號(hào)。由于PLC綜合了計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)，所以它的發(fā)展日新月異，大大超出其出現(xiàn)時(shí)的技術(shù)水平。它不但可以很容易地完成邏輯、順序、定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過(guò)輸入輸出接口建立與各類生產(chǎn)機(jī)械數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制。特別是超大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展以及信息、網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，擴(kuò)大了PLC的功能，使其具有很強(qiáng)的的聯(lián)網(wǎng)通訊能力，從而更廣泛地應(yīng)用于眾多行業(yè)。

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

第一章PLC可編程控制器簡(jiǎn)介

1.1PLC的定義

PLC也叫可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)、比較與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。

1.2PLC與繼電器控制的區(qū)別

1.控制方式的區(qū)別繼電器的控制是采用硬件接線實(shí)現(xiàn)的，是利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)及延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組合形成控制邏輯，只能完成既定的邏輯控制。PLC采用存儲(chǔ)邏輯，其控制邏輯是以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯，只需改變程序即可，稱軟接線。把整個(gè)控制過(guò)程簡(jiǎn)單化，智能化。2.控制速度的區(qū)別繼電器控制邏輯是依靠觸點(diǎn)的機(jī)械動(dòng)作實(shí)現(xiàn)控制，工作頻率低，毫秒級(jí)，機(jī)械觸點(diǎn)有抖動(dòng)現(xiàn)象。PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，速度快，微秒級(jí)，嚴(yán)格同步，無(wú)抖動(dòng)、無(wú)噪音。更安全，更可靠，更環(huán)保。3.延時(shí)控制區(qū)別繼電器控制系統(tǒng)是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)作實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，而時(shí)間繼電器定時(shí)精度不高，受環(huán)境影響大，調(diào)整時(shí)間困難。PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時(shí)器，時(shí)鐘脈沖由晶體振蕩器產(chǎn)生，精度高，調(diào)整時(shí)間方便，不受環(huán)境影響。

1.3PLC的工作原理

當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過(guò)程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。

(一)輸入采樣階段在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

(二)用戶程序執(zhí)行階段在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過(guò)程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過(guò)程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過(guò)程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。(三)輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。

1.4PLC的應(yīng)用分類

目前，PLC在國(guó)內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，使用情況大致可歸納為幾類。1.開(kāi)關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。

2.模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。

3.運(yùn)動(dòng)控制PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。

4.過(guò)程控制過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。

5.數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的參考值比較，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票�。�?shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。

6.通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。

第二章PLC在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用實(shí)例

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

2.1三相異步電動(dòng)機(jī)的ㄚ-△減壓起動(dòng)控制

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。它的起動(dòng)控制有直接（全壓）起動(dòng)和減壓起動(dòng)兩種方式。對(duì)于較大容量的籠型異步電動(dòng)機(jī)（大于10KW），其起動(dòng)電流較大，一般采用減壓起動(dòng)的方式起動(dòng)。

減壓起動(dòng)是利用某些設(shè)備或者采用電動(dòng)機(jī)定子繞組換接的方法，降低起動(dòng)時(shí)加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，而起動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值，使之在正常電壓下運(yùn)行。

三相異步電動(dòng)機(jī)ㄚ-△減壓起動(dòng)的繼電器控制

星形-三角形減壓起動(dòng)用于定子繞組在正常運(yùn)行時(shí)接為三角形的電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形，實(shí)現(xiàn)減壓起動(dòng)。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)再換接成三角形接法。

圖2.1ㄚ-△減壓起動(dòng)的繼電器控制電路圖

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

圖2.1中主電路通過(guò)三組接觸器主觸點(diǎn)將電動(dòng)機(jī)的定子繞組接成三角形或星形，即KM1、KM3主觸點(diǎn)閉合時(shí)，繞組接成星形；KM1、KM2主觸點(diǎn)閉合時(shí)，接為三角形。

電路的工作過(guò)程：先接通三相電源開(kāi)關(guān)Q。KM1線圈得電①①起動(dòng)：按下起動(dòng)按鈕SB2

KM3線圈得電②KT線圈得電③

②電動(dòng)機(jī)接成星形，減壓起動(dòng)

觸點(diǎn)KT斷開(kāi)KM3線圈失電

③延時(shí)一定時(shí)間△t三角形

觸點(diǎn)KT閉合KM2線圈得電

與此同時(shí)，觸點(diǎn)KM2斷開(kāi)KT線圈失電釋放。

停止：按下SB1KM1、KM2線圈失電

電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

6

電動(dòng)機(jī)接成

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

2.2三相異步電動(dòng)機(jī)ㄚ-△減壓起動(dòng)的PLC控制

星形-三角形減壓起動(dòng)用于定子繞組在正常運(yùn)行時(shí)接為三角形的電動(dòng)機(jī)。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)將定子繞組接成星形，實(shí)現(xiàn)減壓起動(dòng)。正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)再換接成三角形接法。有電工基礎(chǔ)知識(shí)可知，星形連接時(shí)起動(dòng)電流僅為三角形連接時(shí)的1/√3，相應(yīng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也是三角形連接時(shí)的1/3。星三角降壓?jiǎn)��?dòng)I/O分配表輸入SB1-----X0SB2-----X1FR------X2輸出KM1----Y0KM2----Y1KM3----Y2備注根據(jù)系統(tǒng)的I/O分配表畫(huà)出該降壓?jiǎn)��?dòng)的I/O接線圖，圖示如下：

圖2.2三相異步電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)的I/O接線圖

完成前面工序后，就需要進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)的PLC進(jìn)行程序編寫，一下是該程序的梯形圖；

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

圖2.3減壓起動(dòng)梯形圖

對(duì)應(yīng)的指令如下表：

表1.1三相異步電動(dòng)機(jī)的ㄚ-△減壓起動(dòng)的指令語(yǔ)句表步序01234指令數(shù)據(jù)LDX001ORY000ANIX000ANIX002OUTY000步序1011121314指令數(shù)據(jù)MPPOUTT0K50LDT0ORY001ANIY000PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

56789LDY000ANIY001MPSANIT0OUTY00215161718ANIY002ANIX002OUTY001END編程方法多種多樣，這里就不逐一列舉。

3.三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的PLC控制

因?yàn)槿�相異步電�?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是由旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向決定的，而旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向取決于定子繞組中通入三相電流的相序。因此，要改變?nèi)�相異步電�?dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向非常容易，只要將電動(dòng)機(jī)三相供電電源中的任意兩相對(duì)調(diào)，這時(shí)接到電動(dòng)機(jī)定子繞組的電流相序被改變，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向也被改變，電動(dòng)機(jī)就實(shí)現(xiàn)了反轉(zhuǎn)。

3.1三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的繼電器控制

在沒(méi)有按下停止按鈕SB3且熱繼電器FR沒(méi)有動(dòng)作的情況下，X000和X003觸點(diǎn)均為閉合狀態(tài)。此時(shí)按下正向起動(dòng)按鈕SB1，輸入繼電器X001動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，輸出繼電器Y000線圈得電并自鎖，接觸器KM1得電吸合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；與此同時(shí)，Y000的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)Y001線圈的驅(qū)動(dòng)回路,KM2不能吸合，實(shí)現(xiàn)了電氣互鎖。按下反向起動(dòng)按鈕SB2時(shí)，X002動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Y001線圈得電并自鎖，接觸器KM2得電吸合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；與此同時(shí)，Y001的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)Y000線圈的驅(qū)動(dòng)回路，KM1不能吸合，實(shí)現(xiàn)電氣互鎖。停機(jī)時(shí)按下按鈕SB3，X000動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)；過(guò)載時(shí)熱繼電器FR動(dòng)作，X003觸點(diǎn)斷開(kāi)，這兩種情況都使得Y000、Y001線圈失電，進(jìn)而使KM1、KM2失電釋放，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

圖3.1電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)繼電器控制圖

3.2三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制

輸入輸出SB1：X1KM1：Y0SB2：X2KM2：Y1

SB3：X0FR：X3

SB1為正SB2為反

KM1為正轉(zhuǎn)接觸線圈KM2為反轉(zhuǎn)接觸線圈

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

圖3.2輸入輸出接線圖

圖3.3梯形圖

將PLC連上編程器并接通電源后，PLC電源指示燈亮，將編程器開(kāi)關(guān)打到“PROGRAM”位置，這時(shí)PLC處于編程狀態(tài)。編程器顯示PASSWORD!這時(shí)依次按

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

Cltr鍵和Montr鍵，直至屏幕顯示地址號(hào)0000，這時(shí)即可輸入程序。

在輸入程序前，需清除存儲(chǔ)器中內(nèi)容，按照以上控制的梯形圖或程序指令將控制程序?qū)懭隤LC，當(dāng)程序輸入到PLC指令如下表

對(duì)應(yīng)的指令如下表：

表3.1三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的指令語(yǔ)句表

步序指令數(shù)據(jù)步序指令數(shù)據(jù)0123456LDX001ORY001ANIX000ANIX003ANIY002OUTY001LDX002789101112ORY002ANIX000ANIX003ANIY001OUTY002END

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

4.三相異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制

4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)的繼電器控制

在生產(chǎn)過(guò)程中，有些設(shè)備電動(dòng)機(jī)斷電后由于慣性作用，停機(jī)時(shí)間拖得過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致生產(chǎn)率降低，還會(huì)造成停機(jī)位置不準(zhǔn)確，工作不安全。為了縮短輔助工作時(shí)間、提高生產(chǎn)率和獲得準(zhǔn)確的停機(jī)位置，必須對(duì)電動(dòng)機(jī)采取有效的制動(dòng)措施。

停機(jī)制動(dòng)有兩種類型：一是電磁鐵操縱機(jī)械進(jìn)行制動(dòng)的電磁機(jī)械制動(dòng)；二是電氣制動(dòng)，即電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩來(lái)進(jìn)行制動(dòng)。常用的電氣制動(dòng)有反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。

反接制動(dòng)就是通過(guò)改變異步電動(dòng)機(jī)定子繞組中三相電源相序，產(chǎn)生一個(gè)與轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的反向起動(dòng)轉(zhuǎn)矩而進(jìn)行制動(dòng)停轉(zhuǎn)的。

反接制動(dòng)的關(guān)鍵在于將電動(dòng)機(jī)三相電源相序進(jìn)行切換，且當(dāng)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，能自動(dòng)將電源斷開(kāi)。

圖4.1反接制動(dòng)繼電器控制圖

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

主電路：接觸器KM1用來(lái)控制電動(dòng)機(jī)M正常運(yùn)轉(zhuǎn)，接觸器KM2用來(lái)改變電動(dòng)機(jī)M的電源相序。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)反接制動(dòng)電流很大，所以在制動(dòng)電路中串接了降壓電阻R，以限制反向制動(dòng)電流。

控制電路：由兩條控制回路組成。一條是控制M正常運(yùn)轉(zhuǎn)的回路，另一條是控制M反向制動(dòng)的回路。電路的起動(dòng)過(guò)程：起動(dòng)：按下SB2

KM1線圈得電

M開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)KM1輔助動(dòng)合觸點(diǎn)

閉合自鎖，KM1輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，進(jìn)行互鎖。M處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)，KS的觸點(diǎn)閉合，為反接制動(dòng)做準(zhǔn)備。制動(dòng)：按下復(fù)合按鈕SB1

KM1線圈失電，KM2線圈由于KS的動(dòng)合觸點(diǎn)

在轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動(dòng)仍閉合自鎖，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入反接制動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近于零時(shí)，KS的觸點(diǎn)復(fù)位斷開(kāi)，KM2線圈失電

制動(dòng)結(jié)束，停機(jī)。

4.2三相異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)的PLC控制

輸入輸出

SB1:X0KM1:Y1SB2:X1KM2:Y2FR:X2KS:X3

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

圖4.2輸入輸出接線圖

圖4.3反接制動(dòng)梯形圖

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

對(duì)應(yīng)的指令如下表：

表4.1三相異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)的指令語(yǔ)句表

步序01234565、PLC

指令數(shù)據(jù)LDIX000LDX001ORY001ANBANIY002ANIX002OUTY001步序78910111213指令數(shù)據(jù)LDX000ORY002ANIY001ANDX003ANIX002OUTY002與變頻器在風(fēng)機(jī)節(jié)能控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

前面列舉了幾個(gè)常見(jiàn)的控制方式，這里我想通過(guò)本人親身設(shè)計(jì)改造的一個(gè)PLC與變頻器的風(fēng)機(jī)節(jié)能系統(tǒng)來(lái)對(duì)PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中的程序和應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明；本案例是新疆某石材加工廠車間的吸塵風(fēng)機(jī)改造，該廠一石材切割車間共有5臺(tái)切割設(shè)備，共同使用一臺(tái)11KW風(fēng)機(jī)進(jìn)行吸塵作業(yè)。原先采用的是電位器控制變頻器調(diào)速，根據(jù)設(shè)備使用情況工人啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，用電位器對(duì)變頻器進(jìn)行遙控來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，但工人經(jīng)常在開(kāi)機(jī)停機(jī)過(guò)程中無(wú)法做到經(jīng)常去調(diào)節(jié)電位器，導(dǎo)致車間環(huán)境非常糟糕，后來(lái)干脆把變頻器輸出平率設(shè)置為50赫茲，變頻器作為了一個(gè)啟動(dòng)器來(lái)控制風(fēng)機(jī)的啟停，不當(dāng)造成了設(shè)備資源的巨大浪費(fèi)，由于風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期全速運(yùn)行，也造成了能源的巨大浪費(fèi)。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)察看，我利用其現(xiàn)有資源，對(duì)該車間風(fēng)機(jī)進(jìn)行了節(jié)能改造。5.1改造方案

用PLC接收投入工作的設(shè)備臺(tái)數(shù)進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷相應(yīng)的輸出點(diǎn)動(dòng)作來(lái)控制變

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

頻器的多段速調(diào)速端子，從而實(shí)現(xiàn)多段速控制。由于該車間共有五臺(tái)切割設(shè)備，故采用五段調(diào)速控制。

表一、設(shè)備投入臺(tái)數(shù)和對(duì)應(yīng)的變頻器輸出頻率表投入運(yùn)行設(shè)備臺(tái)數(shù)12345

5.2、方案實(shí)施

利用每個(gè)切割設(shè)備接觸器的輔助常開(kāi)觸點(diǎn)控制一個(gè)中間繼電器，中間繼電器的一組常開(kāi)觸點(diǎn)接入PLC的輸入點(diǎn)，為PLC提供設(shè)備投入的信號(hào)，另一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)控制電磁閥，啟動(dòng)和關(guān)閉設(shè)備上的風(fēng)口閥門；這樣就完成了PLC對(duì)投入設(shè)備數(shù)量的接收和設(shè)備風(fēng)口的開(kāi)閉。

接下來(lái)需要對(duì)變頻器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和接線分配。該車間使用的是一臺(tái)三菱FR-540的日產(chǎn)變頻器，根據(jù)多段速控制的需要和風(fēng)機(jī)運(yùn)行的特點(diǎn)，注意設(shè)定參數(shù)如下表：表2變頻器參數(shù)設(shè)定表參數(shù)號(hào)PR4PR5PR6PR24參數(shù)名稱第一段速第二段速第三段速第四段速設(shè)定值25334045變頻器輸出頻率2533404550備注頻率可以根據(jù)車間情況更改和設(shè)定PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

PR25PR79

第五段速操作模式502該變頻器通過(guò)多段速端子RL、RM、RH三個(gè)端子的組合，可以實(shí)現(xiàn)最多7段速調(diào)速控制，這里要實(shí)現(xiàn)的是5段速調(diào)速控制，下面是端子組合調(diào)速控制變；表3、多段速端子與速度段組合表速度段控制端子1速RL2速RM3速RH4速RL、RM5速RL、RM、RH分配好多段速控制端子的組合，接下來(lái)繪制PLC輸出端子與變頻器控制端子的接線圖，如下；

圖1、PLC輸出端子與變頻器控制端子接線圖

圖5.1PLC與變頻器控制風(fēng)機(jī)I/O接線圖

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

接線圖說(shuō)明：1.KM1KM5為5臺(tái)設(shè)備的交流接觸器輔助觸點(diǎn)；2.SB1為啟動(dòng)按鈕；3.SB2為停止按鈕；4.X0X6為對(duì)用的PLC輸入點(diǎn)；5.Y0Y3為PLC輸出端子；6.STF為變頻器正轉(zhuǎn)控制端子；7.RL、RM、RH為多段速控制端子;

根據(jù)改造設(shè)備輸入輸出點(diǎn)數(shù)需求，選用FX2N-16MR的PLC。該P(yáng)LC總共20點(diǎn)，輸入12點(diǎn)，輸出8個(gè)點(diǎn)。在進(jìn)行程序編寫前，需要制定一個(gè)PLC的I/O分配變；如圖；

表4PLC的I/O分配表輸入X0-----設(shè)備一輸入信號(hào)X1-----設(shè)備二輸入信號(hào)X2-----設(shè)備三輸入信號(hào)X3-----設(shè)備四輸入信號(hào)X4-----設(shè)備五輸入信號(hào)X5------啟動(dòng)按鈕信號(hào)X6------停止按鈕信號(hào)COM、COM1、SD---公共端子輸出Y0----變頻器正轉(zhuǎn)信號(hào)Y1----變頻器RH端子信號(hào)Y2-----變頻器RM端子信號(hào)Y3-----變頻器RL端子信號(hào)完成PLC的I/O分配后，接下來(lái)就是對(duì)PLC程序的編寫，在這個(gè)程序里，將會(huì)用電很多的指令系統(tǒng)，通過(guò)程序的編寫，就能把我們的設(shè)計(jì)理念變成現(xiàn)實(shí)的控制過(guò)程；我編寫的程序如下：

基于PLC與變頻器吸塵風(fēng)機(jī)的節(jié)能控制程序1.啟動(dòng)停止程序

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

2.設(shè)備上升沿信號(hào)檢測(cè)程序

3.設(shè)備下降沿信號(hào)檢測(cè)程序

4.比較程序

20

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

5.比較結(jié)果輸出程序

以上是該控制系統(tǒng)的的梯形圖。在程序編寫完成以后，需要對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，三菱編程軟件可以利用他自帶的模擬仿真功能，在電腦上進(jìn)行仿真調(diào)試，待程序調(diào)試完成后，下載到設(shè)備PLC進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行調(diào)試，

21

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

本程序經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和使用，為該廠車間的吸塵風(fēng)機(jī)節(jié)能和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化除塵起到了良好的作用。5.3改造后的節(jié)能效果分析.1、實(shí)測(cè)能耗

當(dāng)變頻器在50Hz和40Hz運(yùn)行時(shí)在變頻器輸出側(cè)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：40Hz時(shí)電流為12.2A,電壓250V;50Hz時(shí)電流為15.8A,電壓為370V。則P1＝1.732*250*12.2=5.28kwP2=1.732*370*15.8A=10.13kw

注：改造后每個(gè)小時(shí)能耗仍可節(jié)約4.85個(gè)千瓦。2、節(jié)能效果計(jì)算

改造前每年消耗的電能（按每天工作22小時(shí)，每年工作250天計(jì)）W1=10.13*22*250=55715Kwh改造后每年消耗的電能：W2=5.28*22*250Kwh=29040Kwh則每年節(jié)約電能為W=W1－W2=26675Kwh

如果以每度電0.5元計(jì)，則每年節(jié)約電費(fèi)13337.5元�？梢�(jiàn)節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益當(dāng)可觀。結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)PLC控制器的功能和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的幾個(gè)典型應(yīng)用，說(shuō)明了伴隨著現(xiàn)

PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的進(jìn)程，PLC在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域依然發(fā)揮著巨大的主導(dǎo)作用，隨著PLC與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的不斷聯(lián)系和應(yīng)用，其在未來(lái)工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域必將獲得更廣闊的發(fā)展空間。為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化和節(jié)能控制提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

致謝

感謝本次考試的指導(dǎo)老師，感謝中國(guó)工控網(wǎng)提供了我們可以學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。感謝單位和部門為我們提供了這樣一個(gè)可以發(fā)揮自己技術(shù)水平的考試平臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

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PLC在三相異步電動(dòng)機(jī)控制中的應(yīng)用

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