三相异步电动机自动往返循环控制线路板的制作

实训12 三相异步交流电动机位置与自动往返的PLC控制一、实训目的1、能根据控制要求分配PLC的输入输出端口；2、会根据输入输出端口完成线路的连接；3、能选择PLC指令完成梯形图程序的编写，例如LD、AND、OUT、SET和RST等指令；4、会上电调试程序功能。

二、任务描述下图1是三相异步电动机位置控制线路，它由主电路和辅助电路两部分组成，能够实现异步电动机的位置控制，此外该电路还具有短路保护和过载保护的功能。

现利用三菱FX系列PLC改造三相异步电动机位置控制线路，要求不改变原先的控制面板，保持系统原有的外部特性，即改造完成后工作人员不需要改变长期形成的操作习惯。

本任务要求电机位置启动按钮、停止按钮以及过载保护常闭触点与改造前一致。

图1 三相异步电动机位置控制线路三、实训器材1、三菱FX2N-48MR PLC 学习机。

2、实训模拟板。

3、连接导线。

四、任务分析与实施1、硬件线路（1）系统输入输出信号分析根据图1的分析，系统的输入信号由三部分构成：一是三相异步电动机停止、正反向启动的控制信号，分别由按钮SB1、SB2 和SB3提供；二是位置控制的行程开关，由SQ1、SQ2、SQ3和SQ4提供；三是三相异步电动机的过载检测信号，由热继电器FR的常闭触点提供。

系统需提供两个输出信号，分别用于驱动接触器KM1和KM2，使三相异步电动机实现正反转运行。

根据上述分析，完成任务书表1 的PLC I/O端口的分配。

（2）硬件线路的设计硬件线路由主电路和控制回路构成，例如：说明：（1）采用常开的方式接入，但为更可靠接受保护类信号，其输入信号一般采用常闭的方式接入；（2）与上图中一致，凡是由PLC实现的正反转控制线路，KM1和KM2必须实行电气联锁，否则在电动机正反转切换的过程中会导致主回路短路；（3）由于三菱FX2N-48MR（继电器输出型）的输出点承受电压最大为AC240V或DC30V，故本图中使用的接触器线圈额定电压选为AC220V。

电气控制技术实验指导书亳州职业技术学院实验一三相异步电动机点动和自锁控制线路一、实验目的1、通过对三相异步电动机点动控制和自锁控制线路的实际安装接线，掌握由电气原理图变换成安装接线图的知识。

2、通过实验进一步加深理解点动控制和自锁控制的特点以及在机床控制中的应用。

二、实验设备三、实验方法实验前要检查控制屏左侧端面上的调压器旋钮须在零位。

开启“电源总开关”，按下启动按钮，旋转调压器旋钮将三相交流电源输出端U、V、W的线电压调到220V。

再按下控制屏上的“关”按钮以切断三相交流电源。

以后在实验接线之前都应如此。

1、三相异步电动机点动控制线路：按图1-1接线。

图中SB1、KM1选用D61-2上元器件，Q1、FU1、FU2 、FU3 、FU4选用D62-2上元器件，电机选用WDJ24（△/220V）。

接线时，先接主电路，它是从220V三相交流电源的输出端U、V、W开始，经三刀开关Q1、熔断器FU1、FU2、FU3、接触器KM1主触点到电动机M的三个线端A、B、C 的电路，用导线按顺序串联起来，有三路。

主电路经检查无误后，再接控制电路，从熔断器FU4插孔V开始，经按钮SB1常开、接触器KM1线圈到插孔W。

线接好，图1-1 点动控制线路经指导老师检查无误后，按下列步骤进行实验：(1)按下控制屏上“开”按钮；(2)先合Q1，接通三相交流220V电源；(3)按下启动按钮SB1，对电动机M进行点动操作，比较按下SB1和松开SB1时电动机M的运转情况。

2、三相异步电动机自锁控制线路：按下控制屏上的“关”按钮以切断三相交流电源。

按图1-2接线，图中SB1、SB2、KM1、FR1选用D61-2挂件，Q1、FU1、FU2 、FU3 、FU4选用D62-2挂件，电机选用WDJ24（△/220V）。

检查无误后，启动电源进行实验：(1) 合上开关Q1，接通三相交流220V电源；(2) 按下启动按钮SB2，松手后观察电动机M运转情况；(3) 按下停止按钮SB1，松手后观察电动机M运转情况。

一、实验目的1．进一步熟悉三相异步电动机正、反转控制线路。

2．掌握行程位置控制和时间控制线路的原理及接线方法。

二、实验原理和电路1．行程位置控制是对生产机械进行电气自动控制中应用最多的一种控制形式，例如工作台的自动往返运动，升降机的自动升降运动，等等。

图6.6.1所示为工作台自动往返运动工作示意图，图中SQ1、SQ2分别为位置行程开关；SQ3、SQ4为极限位置开关；SB1、SB2和SB3分别为停止、正转和反转起动按钮。

其工作过程如下：当按下SB2后，三相异步电动机正转带动工作台向前运动，当工作台碰到位置开关SQ2后，自动切断正向运动的控制电路，并自动接通返回控制电路，电动机反向转动，并带动滑块向后运动；当工作台碰到位置开关SQ1后，又自动切断返回运动的控制电路，并再一次接通工作台正向运动的控制电路，以此循环往复。

SB3按钮为反向起动按钮，工作原理同上。

图6.6.2工作台自动往返循环控制线路2．往返控制也可以不通过行程开关来控制。

若采用时间继电器来控制电动机的正、反转，也可达到控制工作台自动往返循环，其控制线路如图6.6.3所示。

图6.6.3时间继电器控制往返工作台的电气线路3．在实际工作中，工作台循环往返运动往往是把位置开关与时间继电器结合起来综合运用，其控制线路如图6.6.4所示，主电路同图6.6.3(a)。

图6.6.4实际工作台自动往返循环控制电气线路图6.6.4中，SB1、SB2和SB3按钮开关和SQ1、SQ2位置行程开关作用同前。

而SQ3、SQ4位置行程开关的作用为极限位置开关，其作用主要是防止SQ1．、SQ2行程开关失灵时，工作台会继续向前运动或后退，撞坏机床或机械结构精度而设置的。

三、实验内容及步骤1．行程开关控制工作台自动往返循环控制①按图6.6.2所示行程位置开关控制线路接线，经检查确认无误后，方可接通电源。

②按下SB2（或SB3），起动电动机，观察行程开关控制工作台自动往返循环控制（若无模型，可手动操作行程开关，观察电动机的正、反转，但要注意不要同时触动两个行程开关）。

任务一三相异步电动机单向运行控制线路板制作一、识读电路图（见图1或参照CAD版）明确线路中的所有电器元件及其作用；熟悉电路的工作原理；熟悉起动按钮和停止按钮的结构要求和动作原理；理解接触器自锁触头的作用；接触器自锁的欠压、失压保护的功能；领会热继电器过载保护的原理和热继电器的接线要求。

二、训练工具、仪表及器材1.工具：测试笔、螺钉旋具、斜口钳、尖嘴钳、剥线钳、电工刀等。

2.仪表：兆欧表、万用表。

3.器材：（1）控制板一块（包括所用的低压电器器件）。

（2）导线及规格：主电路导线由电动机容量确定；控制电路一般采用截面为1mm2 或1.5mm2的铜芯导线（BV）；按钮线（控制线）一般采用0.75 mm2的铜芯线（RV）；线的颜色要求主电路与控制电路必须有明显的区别。

（3）备好编码套管。

图1 三相异步电动机单向连续运行及点动控制控制电路原理图三、安装步骤及工艺要求1.根据图1绘出电动机单向运转控制电路的元件位置图和电气接线图。

2.按图1所示配齐所有电器元件，并进行检验。

（1）电器元件的技术数据（如型号、规格、额定电压、额定电流）应完整并符合要求，外观无损伤。

（2）电器元件的电磁机构动作是否灵活，有无衔铁卡阻等不正常现象，用万用表检测电磁线圈的通断情况以及各触头的分合情况。

（3）接触器的线圈电压和电源电压是否一致。

（4）对电动机的质量进行常规检查（每相绕组的通断，相间绝缘，相对地绝缘）3.在控制板上按元件位置图安装电器元件，工艺要求如下：（1）组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧。

（2）每个元件的安装位置应整齐、匀称、间距合理、便于布线及元件的更换。

（3）紧固各元件时要用力均匀，紧固程度要适当。

4.按接线图的走线方法进行板前明线布线和套编码套管，板前明线布线的工艺要求如下：（1）布线通道尽可能地少，同路并行导线按主、控制电路分类集中，单层密排，紧贴安装面布线。

（2）同一平面的导线应高低一致或前后一致，不能交叉。

三相异步电动机正反转控制电路图原理及P1C接线与编程三相异步电动机正反转控制电路图原理及P1C接线与编程Wi在图1是三相异步电动机正反转控制的电路和继电器控制电路图，图2与3是功能与它相同的PLC控制系统的外部接线图和梯形图，其中，KM1和KM2分别是控制正转运行和反转运行的交流接触器.国X 3丄』机十"ML仙師向”略《如cn在梯形图中，用两个起保停电路来分别控制电动机的正转和反转。

按下正转启动按钮SB2, X0变0\,其常开触点接通，Y0的线圈“得电”并自保。

使KM1的线圈通电，电机开始正转运行。

按下停止按钮SB1, X2变ON,其常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，电动机停止运行。

収3伴止图2 PLC外部接线阳ilH|并步电HL ll 扛、制1。

心hr. dijjsw. com ca在梯形图中，将Y0与Y1的常闭触电分别与对方的线圈串联，可以保证他们不会同时为ON,因此KM1和KM2的线圈不会同时通电，这种安全措施在继电器电路中称为“互锁”。

除此之外，为了方便操作和保证Y0和Y1不会同时为皿，在梯形图中还设置了“按钮互锁”，即将反转启动按钮XI的常闭点与控制正转的Y0的线圈串联，将正转启动按钮X0的常闭触点与控制反转的Y1的线圈串联。

设Y0为ON,电动机正转，这是如果想改为反转运行，可以不安停止按钮SB1,直接安反转启动按钮SB3, XI 变为0$,它的常闭触点断开，使Y0线圈“失电”，同时XI的敞开触点接通，使Y1的线圈“得电”，点击正转变为反转。

在梯形图中的互锁和按钮联锁电路只能保证输出模块中的与Y0和Y1对应的硬件继电器的常开触点心不会同时接通。

山于切换过程中电感的延时作用，可能会出现一个触点还未断弧，另一个却已合上的现象，从而造成瞬间短路故障。

可以用正反转切换时的延时来解决这一问题，但是这一方案会增大编程的工作量，也不能解决不述的接触触点故障引起的电源短路事故。

如果因主电路电流过大或者接触器质量不好，某一接触器的主触点被断电时产生的电弧熔焊而被粘结，其线圈断电后主触点仍然是接通的，这时如果巧一个接触器的线圈通电，仍将造成三相电源短路事故。

第六章三相异步电动机控制线路的制作与维修按照电气原理图制作三相异步电动机控制线路，进行调试、试车和排除故障是低压安装维修电工必须具备的能力。

第一节 制作电动机控制线路的步骤 根据电气原理图制作电动机控制线路，必须按照一定的步骤进行。

本节介绍安装接线、检查试车、排除故障的过程、操作方法和应注意的事项。

制作电动机控制线路，一般应按下面所述的步骤进行。

（一）、熟悉电气原理图电动机控制线路是由一些电器元件按一定的控制关系联接而成的。

这种控制关系反映在电气原理图（简称原理图）上。

为了能顺利地安装接线、检查调试和排除线路故障，必须认真阅读原理图。

明确电器元件的数目、种类和规格；要看懂线路中各电器元件之间的控制关系及联接顺序；分析线路控制动作，以便确定检查线路的步骤方法；对于比较复杂的线路，还应看懂是由哪些基本环节组成的，分析这些环节之间的逻辑关系。

为了方便线路投入运行后的日常维修和排除故障，必须按规定给原理图标注线号。

标注线号应注意以下几点：⑴应将主电路与控制电路分开标注，各自从电源端起，各相线分开，顺次标注到负荷端。

⑵标注时应作到每段导线均有线号，并且一线一号、不得重复。

⑶对于控制回路而言，通常以1、0开始编号，0号通常接线圈上。

线号自“1”号开始由上向下，从左到右每经过一电器线号依次递加。

（二）、绘制安装接线图原理图是为方便阅读和分析控制原理而用“展开法”绘制的，并不反映电器元件的结构、体积和实际安装的位置。

为了具体安装接线、检查线路和排除故障，必须根据原理图，绘制安装接线图（简称接线图）。

在接线图中，各电器元件都要按照在安装底板（或电器控制箱、控制柜）中的实际安装位置绘出；元件所占据的面积按它的实际尺寸依照统一的比例绘制；一个元件的所有部件应画在一起。

个电器元件之间的位置关系视安装底板的面积大小、长宽比例及联接线的顺序来决定，并要注意不得违反安装规程。

绘制接线图时应注意以下几点。

⑴接线图中各电器元件的图形符号及文字代号必须与原理图一致，并要符合国家标准。