Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схемы пуска электродвигателя на языке лестничных диаграмм LD для ПЛК

Схемы пуска электродвигателя на языке лестничных диаграмм LD для ПЛК

Этой статьей мы начинаем цикл материалов по обучению созданию программ для программируемых логических контроллеров (ПЛК) в среде CodeSys. Лучше всего изучать способы программирования ПЛК на реальных практических примерах.

Рассмотрим несколько простых программ, которые можно использовать для управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором. Для создания программ будем использовать язык лестничных диаграмм LD в CodeSys.

Всего рассмотрим 4 программы для 4-х схем:

1. Схема включения и выключения двигателя;

2. Схема управления реверсивным двигателем с использованием промежуточной копки «Стоп»;

3. Схема управления реверсивным двигателем без использования промежуточной копки «Стоп»;

4. Схема управления реверсивным двигателем c использованием путевых выключателей.

Приведенные ниже примеры имеют прежде всего учебную цель, т.к. для таких простых схем применять ПЛК нецелесообразно.

Электродвигатель на производстве

Язык лестничных диаграмм (Ladder Diagram , LD) в русскоязычной документации к ПЛК часто называется языком релейно-контактных схем (РКС). Этот графический язык был придуман в 70-х годах XX века и в первую очередь он был создан для электриков, которым в то время приходилось модернизировать релейно-контактные схемы с дискретными аппаратами (реле, таймерами, счетчиками и т.п.) в схемы с использованием программируемых контроллеров. Он был длительное время лидером по популярности среди всех МЭКовских языков программирования ПЛК.

Язык LD (РКС) почти полностью повторяет логику работы релейно-контактных электрических схем. Слева и справа находятся вертикальные цепи, которые считаются шинами питания. Между ними располагаются горизонтальные цепи, в каждой из которых слева находятся различные нормально разомкнутые и нормально замкнутые контакты, а в правой части – обмотки (катушки).

Каждому контакту соответствует своя логическая переменная (ON или OF), которые передают на катушку булевое состояние «Истина» или «Ложь». В первом случае катушка получает значение «включено» (ON), во втором – «отключено» (OFF).

На этом языке достаточно легко можно создавать сложные цепи включая в них различные функциональные блоки (триггеры, таймеры, счетчики и др.), что позволяет использовать этот язык для решения почти любых, даже очень сложных задач.

Схема включения и выключения двигателя

Первый вариант программы полностью повторяет самую распространенную схему с использованием двух кнопок и электромагнитного пускателя.

Схема включения и выключения двигателя для ПЛК

Кнопка «пуск» (B1) при нажатии подает значение логической единицы («Истина») через замкнутый контакт кнопки «стоп» (B2) на обмотку (К1). Контакт обмотки, подключенный параллельно к контакту первой кнопки включается и создает блокировочную цепь, которая питает обмотку при отпускании кнопки «пуск».

Эту схему можно упростить используя катушки «Set» и «Reset» (аналог триггера RS). Это очень часто используемые компоненты языка LD. В программах они предназначены для запоминания состояния включения и выключения электродвигателя или любого другого выходного элемента. Кроме управления электродвигателями другими исполнительными механизмами катушки «Set/Reset» часто используется для отслеживания деталей на станке.

Так как язык LD разработан на основе работы устройств релейно-контактной логики, то катушки «Set» и «Reset» имеют свой физический прототип реле в прошлом – так называемые «реле блокировки». Их часто использовали для запоминания состояния работы объекта управления при отключении электроэнергии.

Это были реле с двумя катушками установки и сброса. Когда подавали питание на установочную катушку, она смещала внутренний механизм в положение «включено» и это положение поддерживалось механически с помощью защелки.

Подача питания на катушку сброса приводило к смещению внутреннего механизма в положение «выключено». Если ни одна из катушек не была под напряжением, реле оставалось бы в своем последнем положении. Отсюда и название – «реле блокировки».

В приведенной ниже программе при подаче импульсного сигнала на катушку «Set» она срабатывает и остается во включенном состоянии пока не будет подан импульсный сигнал на катушку «Reset».

Схема включения и выключения двигателя с использованием Set/Reset

В этой схеме если одновременно нажаты две кнопки (активны оба режима «Set» и «Reset»), то катушка будет отключена. Можно также изменить логику и поменять приоритетность режимов «Set» и «Reset». В данном случае при одновременном нажатии двух кнопок катушка останется во включенном состоянии.

Схема с использованием Reset и Set

Схема в режиме эмуляции:

Схема в режиме эмуляции

Для включения режима эмуляции в CodeSys нужно в пункте меню «Онлайн» поставить галочку «Режим эмуляции», затем «Старт» (F5) и установив нужные значения контактов записать эти значения в контроллер, в данном случае виртуальный нажав «Ctrl+F7».

Реверсивные схемы включения и выключения двигателя

Теперь перейдем к схемам управления реверсивным электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Приведенная ниже программа позволяет производить реверс электродвигателя с помощью кнопок «Вперед» (B2) и «Назад» (B3) после нажатия промежуточной кнопки «Стоп» (B1) перед каждым изменением направления вращения.

Реверсивная схема пуска двигателя в CodeSys на LD

Блокировочные нормально-замкнутые контакты K1 и K2 обеспечивают невозможность включения электродвигателя на короткое замыкание при одновременном нажатии кнопок «Вперед» и «Назад».

Любые дополнительные блокировочные контакты включаются последовательно с катушками, например в программе это контакты теплового реле КК.

HL1 и HL2 – катушки, отвечающие за включение сигнальных ламп. По ним можно определить когда в какую сторону вращается электродвигатель.

Часто для управления электродвигателем используется программа, которая повторяет релейно-контактную схему с использованием двух спаренных контактов на кнопках. Такая схема позволяет изменять направление вращения электродвигателя без использования промежуточной кнопки «Стоп». Эта кнопка используется только в случае полной остановки электродвигателя.

Пример такой схемы на LD в CodeSys:

Схема без использования промежуточной кнопки стоп

Все приведенные выше программы на языке LD довольно просты и очень хорошо воспринимаются электриками. В заключение приведем более сложную программу с использованием таймеров (программные аналоги реле времени).

Программа управления двигателем с использованием программных таймеров

Эта программа позволяет управлять автоматическим движением реверсивного электродвигателя между двумя точками с выдержкой на упорах. После нажатия на кнопку «Пуск» (B2) механизм, управляемый электродвигателем перемещается из точки А в точку Б. Там он на 10 секунд останавливается и начинает движение в обратную сторону. В точке А новая остановка на 10 секунд и обратное движение в точку Б.

Управление движением осуществляется с помощью двух путевых выключателей (SQ1 и SQ2), а выдержки времени на упорах обеспечиваются с помощью двух таймеров TON. Про виды таймеров CodeSys и особенности их использования в программах мы расскажем в одной из следующих статей, посвященных обучению программированию ПЛК.

Курс по программированию контроллеров:

Structured Text

#2 — Structured Text // Создадим копию таймера TON и добавим к нему память. Автор — Сергей Романов

Схема управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором

ads

Управлять асинхронными электродвигателями с короткозамкнутым ротором можно посредством контакторов. При использовании маломощных электродвигателей, для которых нет необходимости ограничивать пусковой ток, запуск производится при действующем напряжении.

Нереверсивная схема управления асинхронного двигателя.

Простейшая схема асинхронного двигателя

Рисунок 1 — Простейшая схема асинхронного двигателя

Для подачи напряжения на управляющую и силовую цепь используется автоматический выключатель QF. Пуск асинхронного двигателя осуществляется кнопкой SB1 «Пуск”, которая замыкает свои контакты в цепи катушки магнитного пускателя КМ. Который срабатывая замыкает основные контакты силовой цепи статора. Вследствие чего электродвигатель М подсоединяется к питанию. В то же время в управляющей сети происходит замыкание блокирующего контакта КМ который шунтирует кнопку SB1.

Чтобы отключить асинхронный двигатель с кз ротором, необходимо нажать клавишу SB2 «Стоп». При этом питающая сеть контактора КМ размыкается и подача напряжения на статор прекращается. После этого нужно выключают автомат QF.
Схема управления АД с кз предусматривает несколько защит:

  • от КЗ — посредством автоматического выключателя QF и плавкими предохранителями FU;
  • от перегрузок — посредством теплореле КК (при перегреве данные устройства отсоединяют контактор КМ, прекращая работу движка);
  • нулевая защита — посредством магнитного пускателя КМ (при низком напряжении или его полном отсутствии контактор КМ оказывается незапитанным, размыкается и электродвигатель выключается).

Для подключения электродвигателя после срабатывания защитного механизма требуется снова надавить клавишу SB1.

Реостатный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.

Если невозможно запустить АД с кз ротором в стандартном режиме, используют запуск при сниженном напряжении. С этой целью в цепь статора добавляют сопротивление, реостат или используют автотрансформатор. Автоматический выключатель QF срабатывает и на управляющую и силовую цепь поступает напряжение. После нажатия кнопки SB1 пускатель КМ1 приходит в действие, подавая электроток в цепь статора с включенным сопротивлением. В то же время питание поступает и на реле времени КТ.

Схема управления асинхронного двигателя с симметричными сопротивлениями (реостатный пуск)

Рисунок 2 — Схема асинхронного двигателя с симметричными сопротивлениями (реостатный пуск)

Через определенный временной интервал, задаваемый реле КТ, происходит замыкание контакта КТ. В итоге пускатель КМ2 шунтирует (закорачивает) сопротивление статора. Процедура запуска электродвигателя завершается. Для его выключения необходимо нажать клавишу SB2 и выключить автомат QF.

Реверсивный пуск асинхронного двигателя

Схема реверсивный пуск асинхронного двигателя с кз ротором

Рисунок 3. Схема реверсивный пуск асинхронного двигателя с кз ротором.

Данная схема дает возможность производить запуск электродвигателя и изменять направленность его вращения. Для запуска необходимо включить автомат QF и нажать SB1 «Пуск», в результате чего ток поступает на магнитный пускатель КМ1, который запитывает статор. АД реверсируется последовательным нажатием кнопок «Стоп» SB3 (КМ1 выключается и двигатель останавливается) и «Реверс» SB2 (срабатывает КМ2 и асинхронный двигатель запускается в реверсивном направлении).

В данной схеме нажатием кнопки реверса меняется чередование фаз питающего напряжения на статоре двигателя, что будет вызывать смену направленности его вращения (реверсом). При помощи нормально замкнутых контактов КМ1 и КМ2 выполнена защита от ошибочного включения сразу двух магнитных пускателей КМ1 и КМ2. Также действуют защиты, аналогичные описанным ранее. Отключить электродвигатель можно кнопкой SB3 и автоматом QF.

Схемы Подключения Пускателей С Реверсом

Созданная модель предусматривает наличие одного рабочего приспособления.


Напряжение достигает цели, цифра 5, катушка срабатывает, сердечник втягивается под воздействием электромагнита и приводит в движение силовые и вспомогательные контакты, выделенные пунктиром.

Придется подобрать оптимальное электрическое сопротивление для сохранения работоспособности привода якоря. Для управления же пуском двигателя, путем замыкания контактных групп пускателя, служит кнопка или слаботочная контактная группа с катушкой на определенное 12, 24, 36 или вольт напряжение, а иногда — и то и другое.
Как подключить магнитный пускатель, реверсивная схема



Поэтому кнопки управления пускателем, которые называют кнопочным постом, имеют по две пары контактов — нормально открытые разомкнутые, замыкающие, НО, NO и нормально закрытые замкнутые, размыкающие, НЗ, NC Данная универсализация всех кнопок кнопочного поста сделана для того, чтобы предвидеть возможные схемы обеспечения моментального реверса двигателя.

Не путать с блокировкой в реверсивных схемах, см. Принцип подключения однофазной сети аналогичен рассматриваемому варианту.

Пусковая кнопка возвращается в исходное положение, а КМ1 удерживает себя своим контактом.

На катушку пускателя — контакты A1 или A2 — заводится одна из фаз чаще всего фаза С как менее нагруженная , второй контакт подсоединяется к нулевому проводу. Это и оперативное управление трехфазными асинхронными двигателями различных станков и насосов, это и управление вентиляцией, и даже управление запорной арматурой, вплоть до замков и вентилей отопительных систем.

Как правило, они изготавливаются в едином диэлектрическом корпусе, при этом одна из них красного цвета. Принцип работы реверсивных магнитных пускателей такой же как и не реверсивных.

Схема реверса на двух пускателях.

Схемы включения магнитных пускателей

Оба эти контакта находятся в верхней части корпуса смотрите фото. Это возможность разгружать маломощные электрические сети, где установлены обычные автоматические выключатели автоматы. Контакторы имеют мощные дугогасительные камеры.

А также применяются дополнительно блокировки: электрическая и механическая, для того что бы избежать возникновения короткого замыкания или аварийной ситуации при одновременном включении двух пускателей. Произойдет реверсирование электродвигателя.

На малые токи — до 10 А — выпускают исключительно пускатели. Принцип работы реверсивных магнитных пускателей такой же как и не реверсивных.

Также обратите внимание, что провод от кнопки включения вправо или влево подается не сразу на катушку, а через постоянно замкнутые контакты другого пускателя.

И поскольку контакторы запускаются лишь поочередно, то и фазы питания можно переключать поочередно, чтобы выполнялась главная функция реверсивного пускателя — изменение направления вращения электродвигателя. Определённые модификации магнитных пускателей опционально оборудованы тепловым микрореле аварийного отключения и защитой от обрывания фазы.

Кроме того, есть некоторое отличие в назначении. По схеме понятно, что если включатся два пускателя одновременно, то произойдет короткое замыкание.

Оба устройства собраны на основе электромагнита, работать могут в цепях постоянного и переменного тока разной мощности — от 10 В до В постоянного тока и до В переменного.
Схемы управления магнитным пускателем

Исходное положение элементов

Для этого перед самими катушками в цепи предусмотрено присутствие двух нормально-замкнутых силовых контактов КМ1.

Управление реверсивным пуском.

Но у двигателя, мы знаем, пусковой ток намного больше рабочего, а значит обычный бытовой автомат с током в 3А будет срабатывать сразу при пуске такого двигателя.

Но, как вы понимаете, такая схема подключения магнитного пускателя не особо удобна — можно и напрямую проводники от источника питания подать, встроив обычный рубильник. Двигатель останавливается. В первую очередь они отличаются степенью защиты.

Давайте рассмотрим принцип ее работы. Пишите в комментариях! Подгорел контакт. Реверсивные и нереверсивные пускатели Устройства бывают различных видов и выполняют все поставленные задачи.

При этом сердечник под действием пружин возвращается в нормальное состояние, электродвигатель отключается. Каждый контакт расположен в дугогасительной камере.

Устройство и принцип работы Чтобы лучше понимать схемы подключения магнитного пускателя, необходимо разобраться в его устройстве и принципе работы. При превышении допустимого тока нагрузки нихром нагревает пластину, и та, изгибаясь, воздействует на рычажок, отключающий встроенный в тепловое реле контакт. Задействование клавиши SB3 приводит в работу электромагнитный пускатель КМ2, который в свою очередь изменяет положение второй и третьей фазы. В этом случае схема выглядит как на рисунке ниже. Некоторые модели реверсивных пускателей для обеспечения этой же функции имеют механическую защиту.

Электродвигатель подключается к цепи по следующей цепочке: автоматический трехфазный выключатель; силовые клеммы пускателя КМ ; тепловое реле ТР. Чтобы произвести их подключение, нужно правильно соединить группы вспомогательных контактов. Например если катушка магнитного пускателя на вольт — один ее вывод подключается к нейтрале, а другой, через кнопки, к одной из фаз.
схема подключения двигателя по реверсивной схеме.

Устройство магнитного пускателя

Тоже ничего сложного.

Реверсивная схема По сути, данная схема в независимости от величины пускателя работает аналогично предыдущей. Отсюда следуют два других отличия: из-за наличия дугогасителей контакторы имеют большой размер и вес, а также используются в цепях с большими токами.

Схема подключения реверсивного магнитного пускателя является ядром управления, так как много электрооборудования работает на реверсе , и именно этот аппарат изменяет направление вращения двигателя. Сравнение магнитного и гибридного пускателя: Post navigation Реверсивная и нереверсивная схема подключения пускателя Магнитный пускатель — это коммутационный прибор, с помощью которого на расстоянии многократно можно включать и отключать потребителя электродвигатели, электрические ТЭНы, электрокотлы и так далее.

Например приставка ПКИ. Оба устройства собраны на основе электромагнита, работать могут в цепях постоянного и переменного тока разной мощности — от 10 В до В постоянного тока и до В переменного. При схеме включения приведенной выше следует учесть напряжение номинальное катушки.

В схеме реализована защита от короткого замыкания, это контакты КМ1. В прорези нижней части магнитопровода устанавливается катушка.

Существуют также катушки на 12, 24, 36, 42, вольт, поэтому, прежде чем подать напряжение на катушку, вы должны точно знать ее номинальное рабочее напряжение. Она подходит к магнитному пускателю КМ1, а также при помощи перемычки с тем же номером контакта на КМ2. Обсудить Редактировать статью Если правильно подключить по схеме реверсивный пускатель, то получится запустить любой электродвигатель и заставить вращаться его не только вперед, но и назад.

На следующем видео реализована схема подключения магнитного пускателя с реверсом на старом стенде с использованием старого оборудования, но общий порядок действий понятен. Подключение пускателя с катушкой В к сети Собственно, вариантов подключения контакторов много, опишем несколько.

Подгорел контакт. Магнитный пускатель представляет собой комбинированное низковольтное электромеханическое устройство, предназначенное для пуска трехфазных как правило электродвигателей, для обеспечения их непрерывной работы, для безопасного отключения питания, а иногда и для защиты цепей электродвигателя и других подключенных цепей.
Схема управления двигателем с двух и трех мест

Схема реверсивного пуска двигателя

В современной промышленности и в сельскохозяйственной сфере самое широкое применение нашли трехфазные асинхронные электрические двигатели. Они используются в различных станках, в качестве электропривода, в транспортерах, подъемных механизмах, насосах и вентиляторах. Такие же двигатели, имеющие небольшую мощность, часто применяются для автоматических устройств.

Особенности асинхронных двигателей

Многие несомненные достоинства сделали трехфазные асинхронные двигатели чрезвычайно популярными. Их отличает высокая надежность, они очень просты в эксплуатации и техническом обслуживании, могут работать в прямом подключении к сетям переменного тока.

Схема реверсивного пуска двигателя

Очень часто во время рабочих процессов возникает такая ситуация, когда необходимо обязательно изменить направление вращения вала на противоположное. Именно для таких случаев используется схема реверсивного пуска двигателя, совместно с которой применяются дополнительные электрические приборы. Без этих дополнительных устройств, невозможна нормальная реверсивная работа электродвигателя. Для этой схемы используются контакторы в количестве двух единиц, вводное автоматическое устройство, имеющее необходимые параметры, одно тепловое реле и три кнопки управления, входящие в кнопочный пост.

Реверсивный пуск двигателя

Для того, чтобы изменить направление вращения вала на противоположное, в обязательном порядке должно быть изменено расположение фаз напряжения, которое подается при питании асинхронного двигателя. Именно для этого и применяется схема реверсивного пуска двигателя, позволяющая полностью выполнить эту функцию.

Схема реверсивного пуска двигателя

Кроме того, необходимо осуществлять постоянный контроль над значением напряжения, подводимого к двигателю, а также за напряжением, поступающим к катушкам контакторов. Именно контакторы непосредственно участвуют в организации реверсивного движения вала. При срабатывании первого контактора, фазы будут располагаться совершенно иначе, нежели при включении второго контактора.

Управление реверсивным пуском

Управление катушками обоих контакторов осуществляется тремя кнопками с наименованиями «стоп», «вперед» и «назад». Эти кнопки позволяют связать расположение фаз с питанием контакторных катушек. В зависимости от очередности включения, контакторы производят замыкание электрической цепи таким образом, что вращение вала будет происходить в ту или иную сторону. Кнопка «назад» может не удерживаться, поскольку катушка сама принимает нужное положение благодаря функции самоподхвата.

На всех трех кнопках имеется блокировка, которая исключает возможность их одновременного нажатия. В такой ситуации велика вероятность выхода из строя электрической части оборудования. Поэтому, для блокировки кнопок используется специальный блок-контакт, расположенный внутри соответствующего контактора.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Шлифовальная машина по бетону вертолет
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector