關於PLC控製係統中電動機過載保護方法的探究

　　簡婷 

　　韦德1946网址 上海嘉定201801 

0引言 

　　本文主要闡述三相異步交流電動機的PLC控製係統中熱繼電器起過載保護作用的兩(liang) 種方式，重點說明熱繼電器輔助觸點接在PLC的輸入端時，程序梯形圖中的相應觸點要使用相反的邏輯。 

　　在實際生產(chan) 中，三相交流異步電動機的正、反轉控製是一種基本的控製。如機床工作台的左右移動、數控機床的進退刀等，為(wei) 保護電動機，在電動機的控製線路中，通常使用熱繼電器進行過載保護。熱繼電器是利用流過熱繼電器的電流所產(chan) 生的熱效應而反時限動作的自動保護電器。 

　　熱繼電器主要與(yu) 接觸器配合使用，用作電動機的過載保護，斷相保護、電流不平衡運行的保護等。熱繼電器在使用時，需要將其熱元件串聯在主電路中，輔助觸頭串聯在控製電路中，當電動機過載時，流過電阻絲(si) 的電流超過熱繼電器的整定電流，電阻絲(si) 發熱，溫度升高，使主雙金屬片彎曲，通過傳(chuan) 動機構推動常閉觸頭斷開，分斷控製電路，再通過接觸器主觸頭切斷主電路，電動機停止運轉，實現對電動機的過載保護。電源切斷後，主雙金屬片逐漸冷卻恢複原位。 

　　現用PLC邏輯控製係統改造繼電-接觸器邏輯控製係統，下麵為(wei) 三菱PLC控製係統實現三相異步交流電動機單向連續運轉的控製係統，其過載保護措施的實現有兩(liang) 種方法。 

　　方法一：熱繼電器接在PLC輸入端的過載保護方式。 

　　根據控製任務，當PLC的輸入端接熱繼電器的動斷觸點(常閉觸點)時，PLC的輸入端需接入3個(ge) 輸入信號，輸出端接1個(ge) 輸出信號。 

　　I/O地址分配表見表1。 

　　表1 

PLC的控製回路接線見圖1。
 

圖1

　　程序的梯形圖見圖2。 

圖2 

　　當接線圖1中PLC的輸入端子X3接熱繼電器KH的常閉觸點時，程序的梯形圖2中用X3常開觸點，而不用X3的常閉觸點。當PLC接通電源，係統內(nei) 的直流24V的電源與(yu) PLC外部的熱繼電器KH的常閉觸頭構成回路，使輸入繼電器X3線圈得電，此時梯形圖中的X3常開觸點處於(yu) 接通狀態，再按下啟動按鈕SB2，輸入繼電器X2常開觸點閉合，輸出繼電器Y1線圈得電，驅動PLC外部輸出端子Y1上的交流接觸器KM動作，主電路的電動機啟動並連續運轉。當電動機過載時，主電路中熱繼電器熱元件因為(wei) 溫度過高發生彎曲，分斷其常閉觸頭，PLC的輸入繼電器X3線圈失電，梯形圖中X3常開觸點斷開，輸出繼電器Y1線圈失電，Y1的常開觸點斷開，PLC外部輸出端子Y1上的接觸器線圈KM失去驅動信號，交流接觸器KM線圈失電，主電路的接觸器KM主觸頭分斷，電動機停止運轉，起到了過載保護的作用。 

　　當熱繼電器接在PLC的輸入端時，程序的梯形中與(yu) 之對應的觸點要使用相反的邏輯，保證程序的正確性，即PLC的輸入端子X3接熱繼電器常閉觸點時，梯形圖中要用其與(yu) 之對應的輸入繼電器X3的常開觸點。同理，PLC的輸入端子X3也可接熱繼電器的常開觸點，則梯形中圖3要用輸入繼電器X3的常閉觸點；其次，熱繼電器在輸入端是通過斷開PLC的控製程序輸出繼電器Y1，使PLC對外沒有輸出信號，無法驅動負載交流接觸器，從(cong) 而斷開PLC的控製電路，來分斷主電路，停止電動機的運行，對電動機起到過載保護的作用。方法二：熱繼電器接在PLC輸出端的過載保護方式。根據電動機連續運轉控製任務要求，PLC控製電路接線中需要2個(ge) 輸入點，1個(ge) 輸出點，其I/O地址分配表見表2。 

　　表2 

PLC的控製電路接線見圖3。
 

圖3 

　　程序的梯形圖見圖4。 

圖4 

　　說明：過載保護的熱繼電器其常閉觸點不作為(wei) 一個(ge) 輸入信號占用寶貴的輸入點，而將其接到輸出回路上，當熱繼電器的熱元件工作，斷開PLC的輸出端控製回路，接觸器KM線圈失電，主電路的接觸器主觸頭分離，斷開主電路，電動機停止運轉，實現對電動機的過載保護。這種過載保護方法是通過斷開PLC的控製回路實現的，而PLC的程序仍在執行，輸出繼電器Y1對PLC的外部輸出端仍然有輸出信號。熱繼電器在串接在輸出端控製電路中優(you) 點在於(yu) ，即使圖4  PLC故障(例如死機)，當電動機過載導致熱繼電器的熱元件溫度過高，輔助觸頭仍然會(hui) 動作，斷開控製回路，分斷主電路保護電動機。 

　　具體(ti) 在PLC控製係中，熱繼電器過起載保護作用在輸入端還是輸入端，用戶要根據PLC的型號，電動機的性能，控製任務要求是僅(jin) 切斷電路還是要發出相關(guan) 信息等做具體(ti) 分析，采用合適的方式。 

1.安科瑞智能電動機保護器介紹 

　　1.1產(chan) 品介紹 

　　智能電動機保護器(以下簡稱保護器)，采用單片機技術，具有抗幹擾能力強、工作穩定可靠、數字化、智能化、網絡化等特點。保護器能對電動機運行過程中出現的過載、斷相、不平衡、欠載、接地/漏電、堵轉、阻塞、外部故障等多種情況進行保護，並設有SOE故障事件記錄功能，方便現場維護人員查找故障原因。適用於(yu) 煤礦、石化、冶煉、電力、以及民用建築等領域。本保護器具有RS485遠程通訊接口，DC4-20mA模擬量輸出，方便與(yu) PLC、PC等控製機組成網絡係統。實現電動機運行的遠程監控。 

　　1.2技術參數 

　　1.2.1數字式電動機保護器 

1.2.2模塊式電動機保護器 

1.3產(chan) 品選型 

說明：“√”表示具備，“■”表示可選。
 

參考文獻 

　　[1] 劉麗(li) 輝.PLC控製係統中電動機過載保護方法的探究 

　　[2] 安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) .2020.06版 

作者簡介：簡婷，女，韦德1946网址，主要研究方向為(wei) 智能電網供配電