1引言

我院與黃石科威自控有限公司已有多年校企合作歷史，雙方合作開辦了“科威電梯班”引起行業(yè)廣泛關(guān)注。在plc教學(xué)內(nèi)容中引入黃石科威嵌入式plc技術(shù)，已成為我院plc教學(xué)的特色。電氣控制線路中的改造是plc技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，也是電氣自動(dòng)化、機(jī)電一體化等專業(yè)plc課程教學(xué)的重要內(nèi)容。本文以繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)控制線路改造為例，介紹了國(guó)產(chǎn)科威嵌入式plc在電氣控制線路改造中的應(yīng)用。

2科威嵌入式plc應(yīng)用簡(jiǎn)介

科威嵌入式plc已在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于鋼鐵、汽車制造、石化、采礦、電力機(jī)械制造、環(huán)保及娛樂等各行各業(yè)，其應(yīng)用大概可分為以下幾類：

（1）用于開關(guān)邏輯和順序控制。

（2）用于機(jī)械加工的數(shù)字控制。plc和觸摸屏組合一體，可實(shí)現(xiàn)數(shù)值控制組成數(shù)控機(jī)床。

（3）運(yùn)動(dòng)控制。科威嵌入式plc對(duì)直線運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的位置、速度和加速度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)單軸、雙軸和多軸位置控制，已廣泛地用于各種機(jī)械、金屬切削機(jī)床、機(jī)器人、裝配機(jī)械、電梯等場(chǎng)合。

（4）用于模擬量檢測(cè)和閉環(huán)過程的控制?？仆度胧絧lc對(duì)溫度、壓力等模擬信號(hào)進(jìn)行a/d轉(zhuǎn)換，并實(shí)現(xiàn)閉環(huán)pid控制，已廣泛地應(yīng)用于窯爐、塑料擠壓成型機(jī)、熱處理爐、加熱爐、鍋爐等設(shè)備以及輕工、化工、冶金、電力、機(jī)械、建材等行業(yè)。

（5）通訊網(wǎng)?？仆度胧絧lc通訊包括主機(jī)與遠(yuǎn)程i/o之間的通信、多臺(tái)plc之間的通訊、plc與其他控制設(shè)備間的通訊、plc與字符屏，觸摸屏，計(jì)算機(jī)一起可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。

3繞線異步電機(jī)啟動(dòng)原理

3.1控制線路

三相繞線型異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子回路可以通過滑環(huán)外串接可變電阻來減小起動(dòng)電流，以達(dá)到提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的目的。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子回路電阻的方法很多，分為分段調(diào)節(jié)和連續(xù)調(diào)節(jié)兩種，分段調(diào)節(jié)有時(shí)間原則調(diào)節(jié)、電流原則調(diào)節(jié)、速度原則調(diào)節(jié)以及綜合原則調(diào)節(jié)等，圖1所示的就是典型的時(shí)間原則調(diào)節(jié)的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)三級(jí)啟動(dòng)控制線路。

3.2工作原理

啟動(dòng)時(shí)，合上電源開關(guān)qs，按下啟動(dòng)按鈕sb2，接觸器km通電，電動(dòng)機(jī)串接全部電阻啟動(dòng)，接著時(shí)間繼電器kt1線圈通電，經(jīng)一定延時(shí)后kt1常開觸點(diǎn)閉合，使km1線圈通電，km1主觸點(diǎn)閉合，將電阻r1短接，電動(dòng)機(jī)加速運(yùn)行，同時(shí)km1的輔助常開觸點(diǎn)閉合，使kt2線圈通電。kt2經(jīng)延時(shí)后，kt2常開觸點(diǎn)閉合，使km2線圈通電吸合，km2的主觸點(diǎn)閉合，將電阻r2短接，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速，同時(shí)km2線圈的輔助常開觸點(diǎn)閉合，是kt3線圈通電，kt3經(jīng)延時(shí)后，其常開觸點(diǎn)閉合，使km3線圈通電吸合并自鎖，電阻r3短接。至此，全部啟動(dòng)電阻被短接，于是電動(dòng)機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)km3的輔助常閉觸點(diǎn)使kt1斷電，依次使km1、kt2、km2、kt3失電。接觸器km1、km2、km3的輔助常閉觸點(diǎn)串接在km線圈電路中，其目的是保證只有當(dāng)上述接觸器全部都在斷電狀態(tài)，即電動(dòng)機(jī)必須在全部電阻接入的情況下，方能進(jìn)行啟動(dòng)。

4基于plc的線路改造

4.1plc選型

根據(jù)設(shè)計(jì)要求、控制要求，選定plc的型號(hào)為：ec-08m

08r，它是由黃石科威公司生產(chǎn)的e系列plc（與三菱fx2n系列兼容），擁有8路輸入、8路（繼電器）輸出，而本例實(shí)際只需要3路輸入、6路輸出，輸出留有約1/3的余量，輸入所留余量超出1/3，完全滿足要求：擁有8k步的內(nèi)存容量，而本例用戶程序的容量估計(jì)在20步左右，完全夠用；支持內(nèi)置canbus、485、232通信功能，有利于今后與其它設(shè)備進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通信。

4.2電控設(shè)計(jì)

基于ec-08m08r嵌入式plc的繞線電機(jī)i/o接口地址分配如附表所示。plc電控原理如圖2所示。

4.3plc梯形圖程序設(shè)計(jì)

plc梯形圖程序設(shè)計(jì)如圖3所示。

5結(jié)束語

利用國(guó)產(chǎn)科威嵌入式plc對(duì)繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的改造，大大地提高了該系統(tǒng)的可靠性、通用性，日常維護(hù)也極為方便，成本相對(duì)低廉，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。