PLC控制的继电器/接触器星三角降压单向起动电路解析

本文介绍PLC控制的继电器-接触器星三角降压单向起动电路。

在图1所示主电路中3只接触器分别承担两种功能，一种是改变电动机绕组的接线形式，它们是KM2和KM3，当KM3吸合时电动机绕组接成星形，KM2吸合时电动机绕组接成三角形，且接触器KM2和KM3不能同时吸合；另一种是为电动机绕组提供动力电源，即图1中的KM1。

在实际操作运行过程中，接触器KM1和KM3的动作顺序有两种，即KM3先动作、KM1后动作，或者相反。本文对这两种动作顺序均进行了PLC的梯形图转换。

1. PLC控制电路

把三相笼型异步电动机的继电器-接触器控制改为PLC控制，需要把热继电器辅助触头FR、停止按钮SB1、起动按钮SB2作为输入点，若需要点动运转的，还应增加点动/连续选择开关SA为输入点，而要增加星形接触器动作监测功能，同样需要增加1个输入点。这样输入点共5点。作为输出点的有：运转接触器KM1、星形起动接触器KM3、三角形运行接触器KM2，以及运行状态指示灯HL（运行时常亮、起动过程中闪亮），输出点共4点。

根据上面确定的输入点和输出点数量，本例选用三菱FX1S-20MR可编程序控制器。输入、输出和辅助各点的分配及功能如表1所示，时间继电器选用PLC内部时基为100ms（0.1s）的定时器T1，假如设定时间取3s，则设定值为3/0.1=30。PLC控制原理图如图2所示，图中指示灯HL1为电源指示、HL2为电动机运行状态指示。

2. 程序编制

由于该继电器-接触器控制线路典型、成熟。故从中得到的梯形图程序是安全、可靠的。按照笔者编著的《PLC控制技术快速入门-三菱FX系列》一书中介绍的依据继电器-接触器控制电路通过元件替换、符号替换、触头修改、按规则整理四个步骤，将原继电器-接触器控制电路转换为PLC控制的梯形图，然后再增加点动和星形接触器监测功能。

绕组接线形式接触器（KM3）先动作，电源供电接触器（KM1）后动作的继电器-接触器控制电路如图3所示，指示灯部分后面单独编制。下面进行梯形图转换：

步骤1，元件替换。把图中元件的代号用PLC控制电路中分配到的点来取代，可参见表1，即“FR”用“X00”、“SB1”用“X01”、“SB2”用“X02”、“KM1”用“Y04”、“KM2”用“Y05”和“KM3”用“Y06”代之。指示灯HL另外处理，替换后的电路如图4所示。

步骤2，符号替换。把继电器-接触器电路中的的元件符号用梯形图符号来替换。具体替换方法见表2。

用PLC编程软件中的软元件替换电器元件后的电路如图5所示。

步骤3，触头修改。PLC控制电路中外接元件沿用继电器-接触器电路的常闭触头的，必须用梯形图的常开软元件代换，同一元件的常开触头用梯形图的常闭软元件代换。同一元件的同类触头可重复多次使用。

因图2中只用到了“X00”和“X01”两点，修改后的电路如图6所示。

步骤4，按规则编辑梯形图，这时要注意以下几点。①梯形图的各种符号，要以左母线为起点，右母线为终点（可允许省略右母线）从左向右分行绘出。每一行起始的触点群构成该行梯形图的“执行条件”，与右母线连接的应是输出线圈、功能指令，不能是触点。一行写完，自上而下依次再写下一行。注意，触点不能接在线圈的右边；线圈也不能直接与左母线连接，必须通过触点连接。②触点应画在水平线上，不能画在垂直分支线上。应根据信号单向自左至右、自上而下流动的原则，线圈应在最右侧。③不包含触点的分支应放在垂直方向，不可水平方向设置，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。④如果有几个电路块并联时，应将触点最多的支路块放在最上面。若有几个支路块串联时，应将并联支路多的尽量靠近左母线。⑤遇到不可编程的梯形图时，可根据信号流向对原梯形图重新编排，以便于正确进行编程。

图6按编程规则整理后的梯形图如图7所示。

按照上面的转换操作步骤，同样可以把电源供电接触器KM1先动作，绕组接线形式接触器KM3后动作的继电器-接触器控制电路转换成梯形图，如图8所示。

3. 梯形图录入

运行三菱编程软件FXGPWIN.EXE。在初始界面上新建一个PLC类型为“FX1S”的文件。逐行把图7所示梯形图录入，最后用“END”结束。录入完毕后点“转换”按钮进行转换，完成后的界面如图9所示。

4. 功能验证

将三菱PLC用编程电缆与电脑连接好，接通PLC电源。打开PLC面板上的小盖把开关向下拨到“停止”位置。在编程软件界面点击“PLC”弹出下拉菜单，选中“端口设置”，按编程电缆的端口设定好，点“确定”返回到编程界面。点“PLC”选“传送”→“写出”，选“所有范围”后点“确定”，软件下载梯形图后返回到编程界面。

⑴停止状态

在无过载停止状态，PLC输入点“X00”和“X01”的指示灯应点亮，否则应检查接线及热继电器和停止按钮SB1。输出接触器应释放。若需要监控，则点“监控/测试”选“开始监控”，停止状态的监控界面如图10所示。

责任编辑人：CC