郝瑞雄
（神东煤炭集团公司洗选中心补连塔选煤厂 内蒙古鄂尔多斯017209）
摘要：随着我国科学技术不断发展，对于自动控制设备带来了很大的影响。PLC（可编程序控制器）是自动控制设备中非常重要的组成部分，通过微电脑进行制造。PLC有多种功能，主要包括顺序控制、回路调节、算术运算、记忆、定时以及逻辑判断等等。近年来三相异步电机之中PLC控制技术应用越来越广泛，加强相关的研究具有理论意义和实践意义。本文首先对PLC进行了概述；对PLC的编程及调试步骤进行了分析；详细探讨了PLC 在三相异步电动机运行控制过程中的优势；最后对系统设计进行了简单的分析。
关键词：三相异步电动机；三相异步电动机；自动控制系统；可编程序控制器（PLC）
PLC是一项高新技术，通过计算机网络连接到自动控制器，进而发挥自身的作用。PLC对于设备最主要的作用为控制和调节。主要调节的是设备的运行方式，主要控制的则是设备整体的运行模式。PLC还具备其他功能，例如运算、定时、记忆以及逻辑分析等。近年来PLC技术发展越来越成熟，相关的功能逐渐完善，进一步提升了PLC与网络之间的连接效率，已经被广泛应用到各行各业之中。三相异步电动机是工业生产过程中广泛应用的设备，PLC技术可以在三相异步电动机充分发挥自身的优势，对三相异步电动机进行良好的调节与控制。PLC在应用的具体过程中结合了很多技术，主要包括通信技术、电子计算机网络技术等，进而对三相异步电动机的正常运营进行保障，使三相异步电动机的稳定性和安全性都进一步增强，在相关领域发挥了自身最大的作用。近年来随着我国人民节能意识的不断提升，对于生产工艺也提出了更高的要求，三相交流异步机的应用也出现了转型，从传统的应用模式逐渐转变成为变频调速以及软启动等运行模式。
1. PLC概述
PLC即可编程序逻辑控制器，是“Programmable Logic Controller”的英文缩写。近年来在自动控制设备之中，PLC由于与微电脑能够更好的结合，体现出了自身在相关领域内的优势。三相异步电动机在过去很长时间之内都使用继电器进行控制，PLC控制技术具有更强的优势，例如连接硬件更简便、灵活性更强、控制速度更快以及可靠性更强等优势。近年来PLC控制技术在各行各业的应用越来越广泛，信息时代的到来更好的体现出了PLC控制技术的优势，能够更好的实现与计算机网络的对接才能进一步保障现在工业的自动化发展。PLC控制技术工作过程主要包括以下三个：首先，对数据进行输入采样；在此基础之上，对程序进行设计执行以及控制；最后，完成输出任务。PLC控制技术具有周期性，而每完成上述过程一次就是完成了一次周期的扫描。PLC的CPU在控制过程中不断的重复执行周期性的扫描过程。PLC控制技术无论在国内外的研究和应用都越来越广泛，在汽车、文化娱乐、石油、机械制造以及化工等重要领域都展现出了该技术的先进性。PLC按照在各行各业之内的使用率主要可以分为以下几类：逻辑控制、过程控制、网络及通信控制、运动控制、数据处理以及模拟量控制等。
PLC进行控制的过程主要包括以下几种特点：第一，PLC控制技术不再单一，很多行业都对控制技术提出了多种控制并行的要求，PLC控制技术可以很好的满足这项要求；第二，很多设备在启动的时候都需要降压，而在其他工作过程之中要全压，PLC控制技术可以通过自动控制很好的满足这项要求，也已经广泛的应用到先关领域之中。PLC控制技术可以更好的对停机的过程进行反接制动。
2. PLC的编程及调试步骤
我国当前PLC控制器的生产厂家越来越多，产品的型号、种类也存在着差异，这就导致了使用的方法也会随之更改，程序的语言也不尽相同。但是PLC的编程归根结底其基本模式都是一致的，调试的步骤也不会产生很大的变化：
（1）PLC程序设计中I /O接线图的设计
PLC程序设计需要以生产工艺的要求为基础，根据实际情况对条件和运行的结果进行设计。其中PLC的外围元件接线图的设计至关重要，是整个PLC程序能够顺利完成的前提，更是现场能否正常接线的保障。
（2）PLC程序设计过程中需要对指令语句表进行设计，同时还要设计PLC的梯形图。通过计算机上的专业软件来对图表进行设计和编制，最后转化成为可以使用的语句表。
（3）完成程序以及调试
最后的设计步骤就是将PLC主机和电子计算机通过编程电缆进行连接，进而完成最后的“写出”步骤，“写出”的内容为语句表，并传递到PLC主机之中。
3. PLC 在三相异步电动机运行控制过程中的优势
第一，PLC 能够降低三相异步电动机运行控制过程中的故障发生率
三相异步电动机在运行的过程中时常会出现故障，PLC控制技术的应用能够更好的确保三相异步电动机的稳定运行。从而减少三相异步电动机出现故障的频率，延长其使用寿命，进一步增加安全性。
第二，PLC 能够准确控制三相异步电动机运行时间
设备运行的时间与寿命成正比，对三相异步电动机运行时间的控制能够进一步提升其工作效率，使进行的流程更加简单快捷，从根本上对主程序进行调整，非常具有现实意义。
第三，PLC 能够准确控制三相异步电动机的运行程度
PLC控制技术是一种自动化控制技术，当出现控制方向改变的情况之下，不需要整体对运行线路进行调节，就可以自动对运行程度进行调节，能够更好的保障三相异步电动机的正常运行。
第四，PLC的调控更简单有效
三相异步电动机在运行的过程中，PLC控制技术会对其各种线路进行智能的调试，并且调试的过程更加简单有效。调试的过程也是一个监控的过程，无论从三相异步电动机的整体运行，还是对细节线路的监控，都体现出PLC控制技术的优势。能够及时发现故障，针对性更强。
第五，PLC的控制系统比其他技术反应更快
传统的控制技术的反应较慢，设备的使用率会因此受到影响。三相异步电动机的运行过程中，PLC技术的反应迅速，能够进一步节省时间，从而对整个系统的运行效率进行显著的提升，三相异步电动机的效率也能得到更好的保障。
第六，PLC控制技术能够对系统及时进行修复
三相异步电动机从前使用的传统控制技术，缺乏对运营过程的自我诊断，那么也不能及时对出现问题的系统进行修复。三相异步电动机的运营过程中如果出现故障，PLC会针对该部分故障提交给系统相关的数据和信息。根据对反馈的数据分析可以找出故障产生的位置和原因、对故障进行排查，通常使用更换模块的方式。
4. PLC 在三相异步电动机运行控制中的主要运用形式
4.1三相异步电动机正反转运行的控制形式
PLC在三相异步电动机进行控制的过程之中，正反转是最重要的控制形式，能够直接对三相异步电动机的运行产生影响。三相异步电动机的运行过程之中，首先要正传进行启动，在三相异步电动机正常开始运行之中，再使用反转能够达到最好的控制效果。即先按正转按钮，再按反转按钮。反转运行控制还可以进行如下操作，当三相异步电动机正常运行的时候，按停止按钮之后电源就会随之断开。电源断开之后再按反转按钮，三相异步电动机会再次运行，这种情况下正传的效应就不会再持续，如下图3-1所示。三相异步电动机的运行按照这种方式可以进一步提升整体的稳定性和安全性。当三相异步电动机的某一部分产生故障之后，其他部分不会受到影响，能够正常运行。
图3-1 PLC 在三相异步电动机中正反转控制的运行图
4.2三相异步电动机时间控制
PLC在对三相异步电动机进行控制的过程中，最重要的环节就是对时间的控制。三相异步电动机能否正常运行依靠与优良的控制性能。PLC控制技术并不是通过单一的方式对三相异步电动机进行控制，而是多种方式和设备共同进行调控。不同三相异步电动机之间启动的顺序和时间都不相同，需要进行精准控制。例如第一台和第二台设备之间启动的间隔时间为5秒。三相异步电动机运行过程中可能出现停顿，PLC会对停顿时间进行稳定的控制。对时间的准确控制会对三相异步电动机进行宏观统筹的调控，例如第一台设备如果进入停止状态，那么第二台设备会在5秒之后停止，对时间的精准控制具有很强的现实意义。
4.3三相异步电动机运行系统的控制形式
三相异步电动机的运行过程中，PLC的主要实现通过编程软件来进行。PLC控制技术优势在根据系统的运行情况进行全面、准确的控制，并且进行实时调控。PLC对三相异步电动机运行系统的控制形式主要包括以下几种：
第一，控制三相异步电动机的触屏系统
三相异步电动机使用的触摸屏是彩色触摸屏，最常用的尺寸为1.6英寸。设备的中心通信系统要与触摸屏进行良好的连接，只有这样才能更好的保证操作的有效性。三相异步电动机运行过程中功能会出现改变，PLC会根据具体变化调整触摸屏的应用形式。在三相异步电动机运行过程中触摸屏可能出现故障，要对相关平台进行分析。根据界面所显示出的故障要进行平台分析，例如在线故障图和设备操作等平台。
三相异步电动机触摸屏的控制内容还包括以下内容：指示灯、操作按钮等。触摸屏具备传统屏幕所有的优点，要有针对性的进行保留。PLC对于触摸屏的控制可以进一步提升界面的可见性和直观效果。在线故障图是对故障进行分析的依据，可以使三相异步电动机的运行过程进行实时监控，如果发现了运行问题，那么就可以第一时间反应给程序人员，根据具体故障情况安排维修工作，为维修人员提供更有价值得参考信息。
第二，对三相异步电动机设备进行内部系统的控制
三相异步电动机能够进行运行重要前提就是要对设备进行系统的控制，也是PLC重要责任。三相异步电动机存在很多不同的线路，相对应也有不同的性能。PLC可能对全部线路的运行性能进行综合调试，可以使漏电的情况得到进一步控制。PLC可以将内部控制的信息及时上传到网络之中，以此作为基础重新编程，并进行实时监控，设备的运行才能得到最大程度的保障。三相异步电动机的内部系统一直是控制技术重点针对的环节，要进行全面的调试和充分的了解，例如对联机进行充分的调试、对指令语句表、I/O 接线图以及梯形图都要进行细致的分析。真正建立起内部系统与网络之间的连接，使通讯模块能够更好的对内部系统能行连接。设备与通讯模块之间的连接是内部系统控制的关键，PLC具备传统控制技术没有的无线功能，能够真正实现对内部系统的远程控制，使设备的运行效率和稳定性都能够在可控的范围之内。
5.系统设计
近年来PLC已经成为了三相异步机的中心控制部件，其中信号的传递通过速度传感器进行连接和传递。PLC技术本身具有很强的运算能力，可以针对受到的控制信号，对三相异步电动机的电压输入和输出频率进行控制，进而控制三相异步电动机的转速，使速度控制系统能够真正形成闭环。详细步骤如下图4-1所示：
图4-1系统框图
5.1电动机转速的测量和输入接口电路设计
在三相异步电动机的控制之中，需要对电动机转速进行详细的测试，其主要实现途径就是传感器的作用。常用的传感器主要包括直流测速发电机、磁电传感器以及光速传感器等。PLC的计数功能具有高速的优势，通过传感器将脉冲信号输入到接口之中。PLC对于数据的高速处理能力可以更好的完成对三相异步电动机的测频和测速。例如假设需要设计的系统之中，光电传感器的输出的脉冲信号的幅值为5 V，由于PLC规定的最小电压为15 V，不能直接输入给PLC,，设计了PLC与传感器的接口电路，如图4-2所示。
图4-2输入接口电路
5.2 PLC与变频器的连接
在对系统进行设计的过程中要重点强调变频器与PLC之间的连接。首先通过变频器的操作面板设定变频器的工作参数，对于本系统使用的变频器为FR-E540-1.5K，应设定“操作模式选择”参数pr79= 2，启动信号和运行频率都由外部给定，设定运行频率的“输入电压”参数pr73= 1，即DC0～10 V输入。可将PLC的开关量输出接到变频器的正转启动（STF）和反转启动(STR)端子上，将PLC的模拟量输出接到变频器的频率给定端子。如果输出为晶体管型，其输出信号为电流输出，应考虑PLC输出信号与变频器输入信号的匹配。
结语
由于近年来三相异步电动机在PLC 中的应用越来越广泛，本文在这样的背景之下对PLC进行了详细的分析和探讨；并且对于其控制特点和优势进行了分析；着重对PLC 在三相异步电动机运行控制中的主要运用形式进行了阐述，主要包括对正反转、时间以及系统等控制；最后简单对系统设计进行了探讨。
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