1引言

我院與黃石科威自控有限公司已有多年校企合作歷史，雙方合作開辦了“科威電梯班”引起行業(yè)廣泛關注。在plc教學內(nèi)容中引入黃石科威嵌入式plc技術，已成為我院plc教學的特色。電氣控制線路中的改造是plc技術應用的一個重要領域，也是電氣自動化、機電一體化等專業(yè)plc課程教學的重要內(nèi)容。本文以繞線轉(zhuǎn)子異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻起動控制線路改造為例，介紹了國產(chǎn)科威嵌入式plc在電氣控制線路改造中的應用。

2科威嵌入式plc應用簡介

科威嵌入式plc已在國內(nèi)外廣泛應用于鋼鐵、汽車制造、石化、采礦、電力機械制造、環(huán)保及娛樂等各行各業(yè)，其應用大概可分為以下幾類：

（1）用于開關邏輯和順序控制。

（2）用于機械加工的數(shù)字控制。plc和觸摸屏組合一體，可實現(xiàn)數(shù)值控制組成數(shù)控機床。

（3）運動控制?？仆度胧絧lc對直線運動和圓周運動的位置、速度和加速度進行控制，實現(xiàn)單軸、雙軸和多軸位置控制，已廣泛地用于各種機械、金屬切削機床、機器人、裝配機械、電梯等場合。

（4）用于模擬量檢測和閉環(huán)過程的控制?？仆度胧絧lc對溫度、壓力等模擬信號進行a/d轉(zhuǎn)換，并實現(xiàn)閉環(huán)pid控制，已廣泛地應用于窯爐、塑料擠壓成型機、熱處理爐、加熱爐、鍋爐等設備以及輕工、化工、冶金、電力、機械、建材等行業(yè)。

（5）通訊網(wǎng)?？仆度胧絧lc通訊包括主機與遠程i/o之間的通信、多臺plc之間的通訊、plc與其他控制設備間的通訊、plc與字符屏，觸摸屏，計算機一起可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。

3繞線異步電機啟動原理

3.1控制線路

三相繞線型異步電動機的轉(zhuǎn)子回路可以通過滑環(huán)外串接可變電阻來減小起動電流，以達到提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和起動轉(zhuǎn)矩的目的。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子回路電阻的方法很多，分為分段調(diào)節(jié)和連續(xù)調(diào)節(jié)兩種，分段調(diào)節(jié)有時間原則調(diào)節(jié)、電流原則調(diào)節(jié)、速度原則調(diào)節(jié)以及綜合原則調(diào)節(jié)等，圖1所示的就是典型的時間原則調(diào)節(jié)的繞線轉(zhuǎn)子異步電動機三級啟動控制線路。

3.2工作原理

啟動時，合上電源開關qs，按下啟動按鈕sb2，接觸器km通電，電動機串接全部電阻啟動，接著時間繼電器kt1線圈通電，經(jīng)一定延時后kt1常開觸點閉合，使km1線圈通電，km1主觸點閉合，將電阻r1短接，電動機加速運行，同時km1的輔助常開觸點閉合，使kt2線圈通電。kt2經(jīng)延時后，kt2常開觸點閉合，使km2線圈通電吸合，km2的主觸點閉合，將電阻r2短接，電動機繼續(xù)加速，同時km2線圈的輔助常開觸點閉合，是kt3線圈通電，kt3經(jīng)延時后，其常開觸點閉合，使km3線圈通電吸合并自鎖，電阻r3短接。至此，全部啟動電阻被短接，于是電動機進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，同時km3的輔助常閉觸點使kt1斷電，依次使km1、kt2、km2、kt3失電。接觸器km1、km2、km3的輔助常閉觸點串接在km線圈電路中，其目的是保證只有當上述接觸器全部都在斷電狀態(tài)，即電動機必須在全部電阻接入的情況下，方能進行啟動。

4基于plc的線路改造

4.1plc選型

根據(jù)設計要求、控制要求，選定plc的型號為：ec-08m

08r，它是由黃石科威公司生產(chǎn)的e系列plc（與三菱fx2n系列兼容），擁有8路輸入、8路（繼電器）輸出，而本例實際只需要3路輸入、6路輸出，輸出留有約1/3的余量，輸入所留余量超出1/3，完全滿足要求：擁有8k步的內(nèi)存容量，而本例用戶程序的容量估計在20步左右，完全夠用；支持內(nèi)置canbus、485、232通信功能，有利于今后與其它設備進行聯(lián)網(wǎng)通信。

4.2電控設計

基于ec-08m08r嵌入式plc的繞線電機i/o接口地址分配如附表所示。plc電控原理如圖2所示。

4.3plc梯形圖程序設計

plc梯形圖程序設計如圖3所示。

5結(jié)束語

利用國產(chǎn)科威嵌入式plc對繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的改造，大大地提高了該系統(tǒng)的可靠性、通用性，日常維護也極為方便，成本相對低廉，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。