PLC在电动机保护中应用探究

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1、PLC在电动机保护中应用探究摘要：与传统的继电器控制相比，PLC在电动机控制中的应用，具有控制速度快、可靠性髙、灵活性强等优点。结合实际，重点阐述了PLC在电动机控制中的应用。关键词：PLC电动机应用PLCinmotorprotectionbasedonLIUXi-lul,SHENXiang-hong2(ShangqiuVocationalandTechnicalCollege,ShangqiuHenan476000,China)Abstract:Comparedwiththetraditionalrelaycontrol,PLCin

2、motorcontrol,theapplicationhascontrolofspeedandreliability,highflexibility,etc.Combiningwithpractice,thispaperfocusesontheapplicationofPLCinmotorcontrol.Keywords：PLC；motor；applications电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中，电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。对于应用于大型工业设备重要场

3、合的高压电动机、大功率电动机来说，一旦发生故障所造成的损失无法估量。电动机常见的故障可分为对称故障和不对称故障两大类。对称故障包括：过载、堵转和三相短路等，这类故障对电动机的损害主要是热效应，使绕组发热甚至损坏，其主要特征是电流幅值发生显著变化；不对称故障包括：断相、逆相、相间短路、匝间短路等，这类故障是电动机运行中最常见的一类故障［1］。不对称故障对电动机的损害不仅仅是引发发热，更重要的是不对称引起的负序效应能造成电动机的严重损坏。因而，对大型电动机进行综合保护非常重要。1、基于PLC的电动机综合保护在电动机发生故障时，为了保护电动

4、机，减轻故障的损坏程度，继电保护装置的快速性和可靠性十分重要。PLC是用来取代传统的继电器控制的，与之相比，PLC在性能上比继电器控制逻辑优异，特别是可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便、而且体积小、功耗低、使用维护方便。因此,本文研究了基于可编程控制器(PLC)的电动机综合监控和保护系统的方法［2］。2、系统硬件设计2.1系统的总体结构基于可编程控制器(PLC)的电动机综合监控和保护系统的总体结构如图所示［3］。2.2PLC机型选择及扩展SIMATICS7-200系列PLC是由西门子公司生产的小型PLC,其特点是:SIMATICS

5、7-200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系列的强大功能使得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系列具有极高的性能/价格比。S7-200CPU224集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点；13K字节程序和数据存储空间；6个独立的30KHz高速计数器，2路独立的20KHz高速脉冲输出，具有PID控制器；1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能

6、力；I/O端子排可以很容易地整体拆卸，是具有较强控制能力的控制器。根据系统的实际情况，结合以上特点，SIMATICS7-200CPU224完全可以作为本系统的主机[4]oCPU224可扩展7个模块，而其本身具有14输入/10输出共24点数字量，因此已无须数字量扩展模块。但由于有7路模拟量输入，故需选择模拟量输入模块。S7-200系列提供了EM231,EM232,EM235等模拟量扩展模块。根据以上技术数据，选择两个EM231作为模拟量输入模块，这样共可以扩展4X2=8路模拟量输入。3、系统软件设计2.1主程序程序开始，从输入单元检测输

7、入量，首先判断KM是否闭合，如果闭合，说明电动机已经处于运行状态，此时应无法按下启动按钮，若KM未曾闭合，则说明电动机处于停机状态，可以按启动按钮。接着判断启动按钮是否按下，若是,则继续下面的程序，若否，则重新检测。如果按钮已经按下,则检测电动机是否启动，若是，则继续下面的程序，若否，则转入欠压保护子程序，若是电动机已经启动，则判断起动是否成功，若是，则继续下面的程序，若否，则转入起动保护。如果电动机已经正常起动，则绿灯亮。接着判断停止按钮是否按下，若否，则继续下面的程序，若是，则程序直接结束，开始下一次扫描。3.2欠压保护子程序在该

8、程序段中，采集A相和C相的电压量，求出其平均值，再与整定值相比较，若小于整定值，则跳转至保护动作子程序段，电动机起动欠压保护，警报响，并且欠压故障指示灯亮。若未发生欠压故障，则直接结束本次循环。3.3起动时间过长保护子程