PLC控制多台电动机分时启动的电路设计

摘 要：本文介绍用PLC控制多台电动机实现分时启动的电路，电路控制线路线简单、连线方便、运行可靠。

关键词：PLC控制？多台电动机？分时启动

一、传统的继电器分时启动电路控制多台电动机存在的问题

一般交流笼型异步电动机多采用直接启动（也称全压启动）方式，这种启动方式所需电器设备少，控制线路简单，但是当多台中小型电动机同时启动时，会因为电动机总容量较大而导致电源变压器输出电压大幅度下降，这不仅使电动机本身的启动转矩减小，而且会影响同一线路上其他负载的正常工作。一般中小型笼型异步电动机的启动电流Ist是它额定电流IN的4～7倍。例：Y112M-2型电动机额定电流IN=8.2A，Ist/IN=7，所以Ist=57.4A。实际工程中，有很多情况下是多台小型电动机同时启动的，当多台同时启动时，启动电流会在短时间内很大，能直接拉低变压器输出电压。要解决同时启动时电流过大的问题，往往采用电动机分时启动的办法，但传统的继电器分时启动的辅助控制电路需要多个时间继电器，不仅电路复杂、接线麻烦，而且运行过程中容易出问题。

二、PLC控制多台电动机分时启动的控制电路

针对前面所述问题，笔者在教学实践中设计了一种用PLC（采用三菱FXls-30MR）对多台电动机进行分时启动的控制电路，可用于小型电动机的群动控制。下面以四台电动机为例，分析其工作原理。

1.主回路

主回路如图1所示。合上空气开关Q，接通电源。

0016 LD Tl

0017 OUT T2 K100

0020 OUT Y2

0021 LD T2

0022 OUT Y3

0023 END

5.控制电路工作过程及保护

（1）电动机M1启动：合上电源开关，按下启动按钮SB2，输入继电器X1闭合，PLC内部辅助继电器M0线圈得电并自锁，定时器TO与输出继电器Y0线圈得电，T0计时开始，接触器KMl得电，主触电吸合，电动机M1开始启动运行。

（2）电动机M2启动：延时10s后，定时器T0常开触点闭合，定时器Tl与输出继电器Y1线圈得电，T1计时开始，接触器KM2得电，主触电吸合，电动机M2开始启动运行。

（3）电动机M3启动：又延时10s后，定时器Tl常开触点闭合，定时器T2与输出继电器Y2线圈得电，T2计时开始，接触器KM3得电，主触电吸合，电动机M3开始启运行。

（4）电动机M4启动：T2延时10s后，定时器T2常开触点闭合，输出继电器Y3线圈得电，接触器KM4得电，主触电吸合，电动机M4开始启动运行。至此，四台电动机分时启动完毕。

（5）电动机停止运行：如要电动机停止运行，则按下停止按钮SB1，输入继电器X0常闭触点断开，辅助继电器M0线圈失电，自锁触点断开。定时器T0、Tl、T2线圈迅速相继失电，其常开触点全断开，输出继电器YO、Yl、Y2、Y3线圈失电，电动机Ml、M2、M3、M4全部停止运行。

（6）过载保护：输入继电器X3为热继电器FRl、FR2、FR3、FR4的过载保护输入点。FRl、FR2、FR3、FR4的常开触点采用并联连接，当有一台电动机过载时，则对应FR常开触点闭合，X3常闭触点断开，从而引起辅助继电器M0线圈失电，输出继电器YO、Yl、Y2、Y3线圈失电，电动机Ml、M2、M3、M4全部停止运行，起到保护电动机的作用。

6.控制电路的几个特点

（1）该电路具有失压保护功能：在工作中，电源突然断电，来电后需要重新按下SB2才能启动。

（2）来电自动投入功能：如果要求电路停电又重新来电后自动投入运行，只需将自动手动选择开关S闭合，则来电后由于输入继电器X2闭合，PLC控制过程同按下启动按钮SB2基本一样。此时要使电动机停转，必须要将自动手动选择开关断开后，再按SB1才能实现停转控制过程。

（3）电路功能的改进与扩展比较方便灵活：由于控制电路采用PLC控制，在控制要求发生变化时，只需改变程序或相关参数设置和外部少许硬件连接就可以达到控制目的，比传统继电器控制电路要方便灵活许多。

（4）控制电路稳定性好，可靠性高：PLC采用微电子技术，大量的开关动作由无触点半导体电路来完成，它体积小、寿命长、可靠性高。而用时间继电器和中间继电器控制，因使用了大量的机械触点，连线多触点，在开闭时会产生电弧，并有机械磨损，因而寿命短，可靠性和可维护性较差。

三、结语

采用PLC编程控制的电路，条理清晰、接线简单、控制灵活、可靠性高，而采用中间继电器、时间继电器控制多台电动机时，接线很复杂、电气元件数量多、故障率比较高，因此采用PLC控制具有很大的优越性。

（作者单位：湖北省宜都市职业教育中心）