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用PLC改进鼠笼式异步电动机的起、制动控制方式

1 引言

　　传统的鼠笼式异步电动机起、制动控制方式一般有四种，即定子回路串电阻起动，y/△起动，自耦变压器起动和延边三角形起动;制动方式有三种，反接制动，能耗制动和电容制动，其中任何一种起，、制动控制方式的实现通常由继电器-接触器控制系统来完成。下面就以定子回路串电阻降压起动和反接制动为例，分析由继电器-接触器实现的鼠笼式异步电动机的起、制动控制。

　　如图1所示，此控制电路含三个接触器和一个中间继电器线圈，12个触点。起动时，km2、km3线圈均处于断开状态，按下起动按钮sb1，km1线圈通电并自锁，电动机串电阻减压起动。当电动机转速上升到某一定值时（此值为速度继电器ks1的整定值，可调节，如调至100r/min时动作），速度继电器ks1的常开触点闭和，中间继电器ka通电并自锁，ka的常开触点接通接触器线圈km3，km3的主触点在主电路中短接定子电阻r，电动机转速上升至给定值时投入稳定运行。

　　制动时，按下停机按钮sb2，km1线圈断电，其主触点断开三相电源;控制电路中常开触点断开，km3失电，限流电阻串入;常闭触点闭合，接通反接制动接触器km2，对调两相电源相序，电动机处于反接制动状态。当转速下降至某一定值时（比如100r/min），ks1常开触点断开ka，继而断开km2，电动机失电，迅速停机。

　　这种传统的继电器接触器控制方式控制逻辑清晰，采用机电合一的组合方式便于普通机类或电类技术人员维修，但由于使用的电气元件体积大、触点多、故障率大，因此，运行的可靠性较低。随着plc技术的发展，使用plc进行电机的运行控制已成为必然趋势。

2 采用plc实现鼠笼式异步电动器起、制动控制

　　可编程序控制器是在继电器控制和计算机控制的基础上开发的产品，自60年代末，美国首先研制和使用可编程控制器以后，特别是日本和联邦德国也相继开发了各自的plc（programmablelogiccontroller），因此，与传统的继电器接触器控制系统相比较，笔者认为采用plc实现鼠笼式异步电动机起制动控制是Zui明智的选择。下面就是笔者设计的采用plc实现的鼠笼式异步电动机起制动控制电路的接线图、梯形图和指令程序

SIMATICS7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/价格比。

S7-200系列出色表现在以下几个方面：

S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，*空调，电梯控制，运动系统。

S7-200系列PLC可提供5个不同的基本型号的8种CPU供您使用。

机型丰富，更多选择

提供不同类型、I/O点数丰富的CPU模块，单体I/O点数**可达60点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外，CPU模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，**限度的控制成本。

PLC控制在烧结生产过程中的应用

5 燃烧自动调节系统及其性能指标

　　烧结燃烧系统是烧结工艺中影响产品产量和质量Zui直接和Zui关键的环节，为了稳定生产并保证烧结质量，燃烧自动调节系统由三个分系统组成。

　　（1） 系统：煤气总管稳压自动调节系统

　　可根据外部煤气管网工况将总管压力稳定在4000pa或4500pa（根据设定），因其检测点距离调节阀较近，滞后小，系统灵敏，阶跃响应迅速;

　　（2） 点火器温度自动控制系统

　　通过调节煤气阀门开度，可控制点火器温度，恒定在1200℃的设定值上。

　　（3） 空气／煤气比例随动自动跟踪控制系统

　　通过调节空气调节阀阀门开度，使进入点火器的空气流量自动按设定的空／煤比系数跟踪煤气流量。

6 成品处理系统

　　成品处理子系统负责把烧结矿按粒度分类，一部分成品送高炉，一部分返回烧结机作铺底料，不合格品返回配料系统参与混合料配比。

　　除流程联锁控制外，本系统还有筛分（双层振动筛）流向选择控制，烧结矿送高炉流向控制。系统根据高炉的操作条件，一旦确认是要料，烧结矿便能按控制的流向到达目的地。同时，无论何时高炉输料皮带发生故障，系统在几秒钟内便能响应，停止相应的流程并保证其它流向正常工作。

7 卸灰系统

　　卸灰子系统负责将烧结结矿中的不合格品以及除尘系统收集的粉尘送往配料系统参加配料，以改善混合料的造球性能。本系统除了控制输料皮带和卸灰设备按一定的“松散”关系联锁外，还控制烧结机下人烟道两侧的双层卸灰阀按一定的部位和时间卸灰。

　　控制卸灰阀的时间是一条“环形”脉冲带，它把均匀分布在左右烟道两侧的卸灰阀按高低序号向中间逼近的方法，定时启动卸灰，这保证了烟道卸灰的均匀性和具有一定的负压。

8 铺底料系统

　　铺底料子系统用来向烧结机提供均衡的铺底料，用以改善混合料在烧结过程中的透气性并对台车炉篦起一定的保护作用。

　　该系统具有较大的独立性。通过与烧结机通讯，给料设备供给的铺底料使铺底料矿槽保持一定的料位。

9 结束语

　　本系统在武钢烧结厂自投产运行以来，所设计的功能均已投入使用。无论在精度、稳定性及其它一些控制系统质量指标方面，均能达到满意的效果。特别是配料总量自动跟踪、混合料加水控制和小容量矿槽物料平衡控制对保证工况正常，提高产品产量、质量发挥了良好的作用，又由于编程主要采用了梯形图语言，使得用户容易掌握，因而受到了用户热忱的欢迎。