CN201975763U - 电动机的plc控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动机的PLC控制系统。该控制系统上安装有数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块，并通过系统总线与CPU224存储器进行信息数据传输，电源模块通过系统总线为PLC控制系统供电；所述CPU224存储器与编程器通过数据线连接；电动机的启动/停止信号、电动机状态信号通过数据线传输至数字量输入模块；采样设备采集电动机的电流/电压，并通过数据线将电流/电压传送至模拟量输入模块；所述数字量输出模块将控制信号通过数据线回传至电动机。本实用新型利用PLC取代传统的继电器控制，控制逻辑优异，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。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机控制系统工程，特别涉及一种电动机的PLC控制系统。
背景技术
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。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。
对电动机的保护可以分为以下几类:在电动机发生故障时，为了保护电动机，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。在单机容量日益增大的情况下，电机的额定电流可达数千甚至几万安，这就给电动机的继电保护提出了更高的要求。传统的继电保护装置已经无法满足要求，因此微机保护应运而生。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种用PLC取代传统的继电器控制的电动机的PLC控制系统。
采用的技术方案是：提供一种电动机的PLC控制系统。所述PLC控制系统上安装有数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块，所述数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块通过系统总线与CPU224存储器进行信息数据传输，电源模块通过系统总线为PLC控制系统供电；所述CPU224存储器与编程器通过数据线连接；电动机的启动/停止信号、电动机状态信号通过数据线传输至数字量输入模块；采样设备采集电动机的电流/电压，并通过数据线将电流/电压传送至模拟量输入模块；所述数字量输出模块将控制信号通过数据线回传至电动机。
其中，所述PLC控制系统的CPU224存储器包括：电动机启动检测单元及电动机运行检测单元。
所述电动机启动检测单元包括：用于检测KM是否闭合的KM检测模块、用于检测启动按钮是否按下的启动按钮检测模块、用于检测电动机是否启动及启动是否成功的电动机启动检测模块及用于检测停止按钮是否按下的停止按钮检测模块。
所述电动机运行检测单元包括：用于检测电动机运行过程中是否发生短路故障的短路检测模块、用于检测电动机运行过程中是否发生断相故障的断相检测模块、用于检测电动机运行过程中是否发生欠压故障的欠压检测模块、用于检测电动机运行过程中是否发生接地故障的接地检测模块及用于检测电动机运行过程中是否发生过负荷故障的过负荷检测模块。
所述KM检测模块、启动按钮检测模块、电动机启动检测模块及停止按钮检测模块依次连接；所述短路检测模块、断相检测模块、欠压检测模块、接地检测模块及过负荷检测模块依次连接；所述电动机启动检测模块与欠压检测模块连接。
其中，所述电动机运行检测单元进一步包括：用于检测电动机运行过程中是否发生起动时间过长故障的起动时间检测模块；所述起动时间检测模块与过负荷检测模块连接。
有益的技术效果是：本实用新型利用PLC取代传统的继电器控制，控制逻辑优异，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。
附图说明
图1是本实用新型具体实施例电动机的PLC控制系统总体结构图。
图2是本实用新型具体实施例电动机的PLC控制系统模块框图。
图3是本实用新型具体实施例电动机的PLC控制系统的电动机启动检测单元模块框图。
图4是本实用新型具体实施例电动机的PLC控制系统的电动机运行检测单元模块框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
请参照图1及图2，本实施例的电动机的PLC控制系统是基于可编程控制器(PLC)的电动机综合监控和保护系统。所述PLC控制系统包括：电动机启动检测单元100及电动机运行检测单元200。
请参照图3，主程序：程序开始，从输入单元检测输入量，KM检测模块101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，启动按钮检测模块102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，则电动机启动模块103检测电动机是否启动，若是，则继续下面的程序，若否，则转入欠压检测模块203执行欠压保护子程序，若是电动机已经启动，则电动机启动模块103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。接着停止按钮检测模块104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。
请参照图4，如果停止按钮并未按下，即电动机仍然在运行中，则进行运行过程中的故障判断，首先短路检测模块201检测是否发生短路故障，方法是:检测三相电流，再判断Imax是否大于整定值，若是则跳转至保护动作子程序段，电动机起动短路保护，警报响，并且短路故障指示灯亮。若否，则继续下面的程序。接着断相检测模块202判断是否发生断相故障，方法是:检测三相电流，判断是否有某相电流为零，或者检测Umn，判断是否不为零，如果其中之一满足，则跳转至保护动作子程序段，电动机起动断相保护，警报响，并且断相故障指示灯亮。若否，则继续下面的程序。接着欠压检测模块203判断是否发生欠压故障，方法参见欠压保护子程序说明。接着接地检测模块204判断是否发生接地故障，方法是:检测I0，若大于整定值则跳转至保护动作子程序段，电动机起动接地保护，警报响，并且接地故障指示灯亮。接着过负荷检测模块205判断是否发生过负荷故障，方法是:检测三相电流，若到达整定时限后，电流仍大于整定值，则跳转至保护动作子程序段，电动机起动过负荷保护，警报响，并且过负荷故障指示灯亮。若判断未发生过负荷故障，则程序完成一次扫描，再次从第一条开始，进行第二次扫描，所以结束是指一个循环的结束，并不是整个程序的结束。
欠压检测模块203执行欠压保护子程序：在该程序段中，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。
启动时间检测模块206执行起动时间过长保护子程序：在该程序段中，采集三相电流量，若发现在起动过程中，电流大于整定值，或在整定时间到达后，电流仍大于另一整定值，则跳转至保护动作子程序段，起动时间过长保护动作，警报响，并且起动故障指示灯亮。
本系统的输入输出统计如下表所示：
以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种电动机的PLC控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统上安装有数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块，所述数字量输入模块、模拟量输入模块、数字量输出模块通过系统总线与CPU224存储器进行信息数据传输，电源模块通过系统总线为PLC控制系统供电；所述CPU224存储器与编程器通过数据线连接；电动机的启动/停止信号、电动机状态信号通过数据线传输至数字量输入模块；采样设备采集电动机的电流/电压，并通过数据线将电流/电压传送至模拟量输入模块；所述数字量输出模块将控制信号通过数据线回传至电动机。
2.根据权利要求1所述的电动机的PLC控制系统，其特征在于，所述PLC控制系统的CPU224存储器包括：电动机启动检测单元（100）及电动机运行检测单元（200）；
所述电动机启动检测单元（100）包括：用于检测KM是否闭合的KM检测模块（101）、用于检测启动按钮是否按下的启动按钮检测模块（102）、用于检测电动机是否启动及启动是否成功的电动机启动检测模块（103）及用于检测停止按钮是否按下的停止按钮检测模块（104）；
所述电动机运行检测单元（200）包括：用于检测电动机运行过程中是否发生短路故障的短路检测模块（201）、用于检测电动机运行过程中是否发生断相故障的断相检测模块（202）、用于检测电动机运行过程中是否发生欠压故障的欠压检测模块（203）、用于检测电动机运行过程中是否发生接地故障的接地检测模块（204）及用于检测电动机运行过程中是否发生过负荷故障的过负荷检测模块（205）；
所述KM检测模块（101）、启动按钮检测模块（102）、电动机启动检测模块（103）及停止按钮检测模块（104）依次连接；所述短路检测模块（201）、断相检测模块（202）、欠压检测模块（203）、接地检测模块（204）及过负荷检测模块（205）依次连接；所述电动机启动检测模块（103）与欠压检测模块（203）连接。
3.根据权利要求2所述的电动机的PLC控制系统，其特征在于，所述电动机运行检测单元（200）进一步包括：用于检测电动机运行过程中是否发生起动时间过长故障的起动时间检测模块（206）；所述起动时间检测模块（206）与过负荷检测模块（205）连接。
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| CN111766466A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-13 | 北京合康新能变频技术有限公司 | 一种高压变频器整机测试工装系统 |
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