基于PLC的异步电动机监控系统的应用.pdf

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1、2012年第2期煤炭科技No．22012C0ALSCIENCE&TECHNOLOGYMAGAZINE5l文章编号：1008—3731(2012)02—0051—02基于PLC的异步电动机监控系统的应用薛度喜，崔卫一，陈维钦(1．山东能源肥城矿业集团公司，山东肥城271608；2．中国矿业大学信电学院，江苏徐州221008；3．肥城矿业集团单县能源有限责任公司，山东单县274300；4．山东鑫国煤电有限责任公司通风工区，山东肥城271608)摘要：主要介绍了基于可编程逻辑控制器(PLC)的异步电动机监控系统的设计及应用。在获得异步电动机运行参数的前提下，实现

2、了电动机保护和速度控制的硬件和软件设计。异步电动机实验表明，在变动负载和恒速的运动情况下，应用PLC监控系统后电动机的功率和精度都提高了。关键词：异步电动机；运动控制；可编程逻辑控制器(PLC)中图分类号：TM301．2文献标志码：B随着电力拖动控制技术的不断发展，在电器方面得到应用的电力电子器件可编程逻辑控制器(PLC)也应用到生产自动化控制系统和计算机数值控制(CNC)的机床上。将PLC同电源转换器、个人计算机及其他电器设备接口，可以得到精确的工业电力拖动系统。一一一～电过电继{一}自子关开三相异步电动机功率控制器利用PLC来提高功率因数，通过调整频率

3、占空比来调整电压。矢量控制集成电路用复杂逻辑可编程和整数算法调整三相PWM逆变器的电压和电流。异步电动机的应用除了包括电动机控制功能，还有许多特殊的模拟和数字I／O信号，源信号，跳闸信号，开关转换信号的处理。一龄望鏖箜弋壁鸳J·-●机在这种情况下，PLC控制单元也需要加入到系统结构中。负载1异步电动机监控系统图1实验系统电气结构图1是实验系统的电气结构图，系统由以下几2硬件设计部分组成。(1)恒速闭环控制系统。由速度反馈和负载电流控制系统是为测试转子损坏的异步电动机而设反馈组成。异步电动机通过逆变器反馈驱动负载，计的。异步电动机驱动作为变动负载的直流电动机

4、，PIC控制逆变器的输出。三相电源和三相主开关联接，再和防止过电流的三(2)变速开环控制系统。异步电动机通过恒定的相热继电器相连。继电器输出连接整流器，整流器调逆变器反馈驱动负载。整三相电压，并且给IGBT逆变器提供直流输入。(3)标准变速系统。由三相标准恒压恒频电源提异步电动机技术参数供给异步电动机来驱动负载。接线方式△52煤炭科技2012年第2期输入电压／VAC380／660闸信号1s，测速发电机的速度反馈信号和控制面板输入电流／A1．5，0．9的信号。这样，PLC可以获得电动机被要求的速度和额定功率／kW0．6实际速度修正。输入频率／Hz503．2监

5、测和保护磁极数4图3给出了监测和保护软件流程图。在电动机额定速度／(r·rain)1400运行中，不能通过改变开关位置来改变旋转方向。只逆变器技术参数输出电压／、，AC380—460有按下停止按钮才可改变旋转方向。在软件中编制输出频率／Hz0～480程序，使电动机在启动和带载运行情况下进行过载输出电流，A2～5电流保护，其他情况下，电动机进人速度控制模式。输出负载150％／60s读人输入：电源电压／VAC(380～460)，一10％☆前向／后向信号☆负载电流信号I输入电流，A3☆启动信号☆定子电流信号I☆速度设定信号☆速度反馈信号功耗／W46IGBT逆变器

6、将直流电压输入转变成三相电压转子方向锁定输出，提供给异步电动机的定子。逆变器还与基于PLC的控制器连接。控制器是在标准PLC的基础上◇N]实现的。PLC系统调用其硬件和软件作为基于微处+Y+l速度控制模式ll不启动电动机lI启动电动机l理器的系统。PLC系统硬件由以下几个模块组成：中央处理单元(CPU)，数字输出模块(DOM)，数字输入__j模块(DIM)，模拟输入模块(AOM)和模拟输出模块(AIM)电源。速度控制模式l努星到l，l3软件描述◇◇3．1PIG速度控制速度控制模式图3监视和保护软件流程电动机停止后和驱动系统重启前负载马上卸下。即使启动按钮已

7、经按下，电动机在停止后，3s之内不能启动。4结语该设计是基于PLC处理用户要求速度下的电动机运行参数来监控系统的正常运行和保护情况。在现场做了大量的试验。通过一系列数据的测试，在监控上准确无误，证明该设计在现场使用是准确可图2速度软件流程行的，确保了电动机正常的安全工作，对电压、电流、在图2中，给出了速度控制软件的流程。软件调频率等进行实时监控，有效地提高了电动机的工作整速度、监控速度恒定，不管转矩变化。逆变器作为效率。电动机电源的同时也受PLC软件控制。PLC和反馈控制环，通过逆变器控制电动机以恒定速度运行。控作者简介：薛度喜(1966_)，男，山东沂南

8、人，1989年毕制面板设定速度和选择电动机向前或是向后的旋转业于阜