西门子PLC卡件6ES7 212-1BB23-OXB8

 1 引言

　　可编程序控制器（PLC, Programmable LogicController）是采用微电脑技术制造的自动控制设备。他以顺序控制为主，回路调节为辅，能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能。

　　随着PLC技术的发展，其功能越来越多，集成度越来越高，网络功能越来越强，PLC与上位PC机联网形成的PLC及其网络技术广泛地应用到工业自动化控制之中，PLC集三电与一体，具有良好的控制精度和高可靠性，使得PLC成为现代工业自动化的支柱。PLC的生产厂家和型号、种类繁多，不同型号自成体系有不同的程序语言和使用方法，本文拟就用日本立石公司生产的OMRONC20p型PLC，设计几个PLC在三相异步电机控制中的应用，与传统的继电器控制相比，具有控制速度快、可靠性高、灵活性强等优点，可作为高校学生学习PLC的控制技术的参考，也可作为工业电机的自动控制电路。

　　2 PLC在电机控制中的应用

　　2.1三相异步电机的正反转控制

　　要求当按下正转按钮，电机连续正转，此时反转按钮不起作用（互锁），按下停止按钮电机断开电源，按下反转按钮电机连续反转，正转不起作用。图1所示为三相异步电机的正反转控制原理图。

　　2.2三相异步电机的Y—△启动

　　要求起动时电机接成Y型，经过一段时间自动转化为△形运行，要求Y形断开后△形才能启动，防止Y形未断△形启动造成电源短路。图2所示是三相异步电机Y—△启动控制原理图。

　　2.3三相异步电机时间控制

　　要求第1台电动机M1启动5 s后，第2台电动机M2自动启动，只有当第2台M2停止后，经过5s延时，M1自动停止。图3所示是三相异步电机时间控制原理图。

　　3 程序的写入与运行

　　将PLC联上编程器并接通电源后，PLC电源指示灯亮，将编程器开关打到“PROGRAM”位置，这时PLC处于编程状态。编程器显示PASSWORD！这时依次按Clr键和Montr键，直至屏幕显示地址号0000，这时即可输入程序。

　　在输入程序前，需清除存储器中内容，依次按Clr、Play/Set，Not，Rec/Reset和Montr键，即将全部程序清除。按照以上3种控制的梯形图或程序指令将3种控制程序写入PLC，当上述3部分程序输入到PLC机中后，用上下方向键读出所写程序，如程序有错，可用插入指令和删除指令修改程序。

　　程序输入正确后，分别按图1（a）和（c）连接PLC外部接线及主回路线路实现电机正反转控制，按图2（a）和（c）连接线路实现电机Y—△启动，按图3（a）和（c）连接线路实现电机的时间控制。此设计可以一次性把3种控制电路的程序全部输入，同时控制3种电路，运行时，按下SBF，SBR电机正反转启动，按下SB1，SB2控制电机Y—△启动，按下SB3，SB4电机顺序启动，互不干扰，事半功倍，实现了一台PLC同时控制多种电路形式。

2.2 比较器/运放

对于比较器以及后面的三极管而言，我们一般来说需要先降压，然后进行处理，是比较妥当的一种方式，比如下面图的示例：

上面的设计是脉冲，通过R22， R21控制小于Vcc/101电压的时候 (如果VCC为3.3V ，阀门大概在0.03V) ,输出S2会输出一个高电平信号，因为时间很短，所以结果为脉冲。

当然大家也可以把比较器的负输出端连接GND ，也就是0V，然后+输入端连接降压后但是不整流的输入（220V的交流变成低压的交流），这样输出S2就能形成方波输出，但是不整流需要额外注意一些问题。

电子元件

2.3 三极管/MOS管

对于三极管和MOS管来说，与上面的比较器也是类似的，直接上个示意图：

需要说明的是，通过三极管或者MOS管判断的输出脉冲，会比上面使用比较器的脉冲会宽一些。三极管0.7V就导通了，MOS管可能会更大一些，比如有些1.0V左右就导通了。

2.4 过零检测 芯片

和电平转换或者其他应用电路一样，过零检测也有专门的芯片，当然还是老问题，成本相对前面较高。没用过，暂时没有啥好推荐的，大家可以自行搜索。

3、过零检测电路

通过上面小结我们说明了多种 220V交流过零检测的方案，在实际使用中大家完全可以根据自己的情况搭建起电路使用。网上也有很多的视频和文章，网上众多的电路中，挑选了几个比较实在的推荐给大家：

参考电路一：

此电路来源，B站：龙顺宇老师

参考电路二：

此电路来源，B站：皆行 电子

电子与电气

参考电路三：

此电路来源163博客 ，博主：ARM嵌入式研发2008年的一篇文章

上面这几个实际的电路，从原理上来说，都可以实际使用，感觉都可以直接照着做，但是大家得注意元器件的选型，强电安全第一。