CN211266804U - 基于普通电机直启动的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了基于普通电机直启动的控制系统，通过设置急停反馈支路，可以将急停按钮闭合或断开的状态用不同的电平信号反馈给PLC，PLC通过输入端引脚的高低电平信号得知急停按钮的状态；通过设置保护断路器反馈回路，可以在电动机保护断路器Q1切断线路时，及时将电动机保护断路器Q1断开的状态反馈给PLC，在急停按钮没有被按下的情况下，可以立即判断系统故障为电动机发生短路、欠电压等故障；通过设置手动启动支路和远程启动支路，增加电机驱动的方式，实现电机的多种方式启动；手动启动支路和远程启动支路的开启和关闭均受PLC控制，避免了技术人员误操作的情况。

Description

基于普通电机直启动的控制系统

技术领域

本实用新型涉及电机控制领域，尤其涉及基于普通电机直启动的控制系统。

背景技术

现有的电机启动控制系统均设置有急停按钮或者手动启动按钮，若手动按下急停按钮，电机启动系统立即停止系统，此时，PLC无法知道什么原因导致系统停止。实际操作中，现场人员存在误操作的情况，当这种情况发生时，系统直接停止或启动，PLC无法对误操作的情况进行控制，因此，为解决上述问题，本实用新型提供基于普通电机直启动的控制系统，在手动按下急停按钮时，PLC可以得知系统处于急停状况，在按下手动启动按钮时，需要PLC授权系统才可以启动，避免了技术人员误操作的情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了基于普通电机直启动的控制系统，在手动按下急停按钮时，PLC可以得知系统处于急停状况，在按下手动启动按钮时，需要PLC授权系统才可以启动，避免了技术人员误操作的情况。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了基于普通电机直启动的控制系统，其包括PLC、电机启动电路和控制回路，控制回路包括急停按钮、启动按钮、急停反馈支路、控制支路；

急停按钮的一端与火线电性连接，急停按钮的另一端分别与启动按钮的一端和急停反馈支路的输入端电性连接，急停反馈支路的输出端与PLC的输入端电性连接，启动按钮的另一端与控制支路的输入端电性连接，控制支路的控制端与PLC的输出端电性连接，控制支路的输出端与电机启动电路电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，急停反馈支路包括：中间继电器K4和中间继电器K4的常开触点；

急停按钮的另一端通过中间继电器K4与零线电性连接，中间继电器K4的常开触点的一端与PLC的输入端电性连接，中间继电器K4的常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，控制支路包括：手动启动支路和远程启动支路；

启动按钮的另一端与手动启动支路的输入端电性连接，手动启动支路的输出端与电机启动电路电性连接；

急停按钮的另一端与远程启动支路的输入端电性连接，远程启动支路的输出端与电机启动电路电性连接。

进一步优选的，手动启动支路包括：交流接触器K1M、中间继电器K3和中间继电器K3的常开触点；

启动按钮的另一端通过中间继电器K3的常开触点与交流接触器K1M的第一接线端电性连接，交流接触器K1M的第二接线端与零线电性连接，中间继电器K3的第一接线端与PLC的输出端电性连接，中间继电器K3的第二接线端与外部0VDC电源电性连接。

进一步优选的，远程启动支路包括：中间继电器K1、中间继电器K1的常开触点和中间继电器K3的常闭触点；

急停按钮的另一端通过中间继电器K3的常闭触点与中间继电器K1的常开触点的一端电性连接，中间继电器K1的常开触点的另一端与交流接触器K1M 的第一接线端电性连接，中间继电器K1的第一接线端与PLC的输出端电性连接，中间继电器K1的第二接线端与外部0VDC电源电性连接。

进一步优选的，电机启动电路包括：顺次电性连接的电动机保护断路器Q1 的第一常闭触点、交流接触器K1M的第一常开触点和电机，以及交流接触器 K1M的第二常开触点；

交流接触器K1M的第二常开触点的一端与PLC输入端电性连接，交流接触器K1M的第二常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

进一步优选的，还包括电动机保护断路器Q1的第二常闭触点和保护断路器反馈回路；

电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的一端与火线电性连接，电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的另一端分别与急停按钮的一端和保护断路器反馈回路的输入端电性连接，保护断路器反馈回路的输出端与零线电性连接。

进一步优选的，保护断路器反馈回路包括：中间继电器K2和中间继电器 K2的常开触点；

电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的另一端通过中间继电器K2与零线电性连接，中间继电器K2的常开触点的一端与PLC输入端电性连接，中间继电器K2的常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

进一步优选的，还包括时间继电器K5、时间继电器K5的第一常开触点、时间继电器K5的第二常开触点、交流接触器K1M的第三常开触点和交流接触器K1M的常闭触点；

电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的另一端通过交流接触器K1M的常闭触点与时间继电器K5的第一接线端电性连接，时间继电器K5的第二接线端与零线电性连接，中间继电器K3的常开触点和中间继电器K1的常开触点分别通过时间继电器K5的第一常开触点与交流接触器K1M的第一接线端电性连接，交流接触器K1M的第三常开触点并联在时间继电器K5的第一常开触点的两端，时间继电器K5的第二常开触点的一端与PLC输入端电性连接，时间继电器K5的第二常开触点的另一端与外部0VDC电源电性连接。

本实用新型的基于普通电机直启动的控制系统相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置急停反馈支路，可以将急停按钮闭合或断开的状态用不同的电平信号反馈给PLC，PLC通过输入端引脚的高低电平信号得知急停按钮的状态；

(2)通过设置保护断路器反馈回路，可以在电动机保护断路器Q1切断线路时，及时将电动机保护断路器Q1断开的状态反馈给PLC，在急停按钮没有被按下的情况下，可以立即判断系统故障为电动机发生短路、欠电压等故障；

(3)通过设置手动启动支路和远程启动支路，增加电机驱动的方式，实现电机的多种方式启动；手动启动支路和远程启动支路的开启和关闭均受PLC控制，避免了技术人员误操作的情况；

(4)通过设置时间继电器，可以延时启动电机，扩展了电机直启动的控制系统的应用场景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型基于普通电机直启动的控制系统的结构图；

图2为本实用新型基于普通电机直启动的控制系统中电机启动电路的电气原理图；

图3为本实用新型基于普通电机直启动的控制系统的电气原理图；

图4为实施例2的电气原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型的基于普通电机直启动的控制系统，其包括 PLC、电机启动电路和控制回路。其中，PLC控制控制回路中的继电器通电或掉电，控制回路根据回路中的继电器通电与掉电情况，控制电机启动电路的开启或关闭。

本实施例中，控制回路包括：急停按钮、启动按钮、急停反馈支路、控制支路、电动机保护断路器Q1的第二常闭触点和保护断路器反馈回路。急停反馈支路在急停按钮按下或者弹起时，分别给出两种不同电平的电平信号给PLC 的输入端，PLC根据接收的电平信号判断急停按钮的状态。保护断路器反馈回路在电动机保护断路器Q1烧断时给出一个电平信号给PLC的输入端，PLC 根据接收的电平信号判断电动机保护断路器Q1的状态。控制支路控制电机启动电路的开启或关闭，本实施例中，控制支路包括:手动启动支路和远程启动支路，其中，手动启动支路提供手动开启或关闭电机启动电路的功能；远程启动支路提供远程开启或关闭电机启动电路的功能。

如图3所示，具体的连接关系为：电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的一端与火线电性连接，电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的另一端分别与急停按钮的一端和保护断路器反馈回路的输入端电性连接，保护断路器反馈回路的输出端与零线电性连接，急停按钮的另一端分别与启动按钮的一端、急停反馈支路的输入端和远程启动支路的输入端电性连接，急停反馈支路的输出端与PLC的输入端电性连接，远程启动支路的控制端与PLC的输出端电性连接，远程启动支路的输出端与电机启动电路电性连接；启动按钮的另一端与手动启动支路的输入端电性连接，手动启动支路的控制端与PLC的输出端电性连接，手动启动支路的输出端与电机启动电路电性连接。

进一步优选的，急停反馈支路包括：中间继电器K4和中间继电器K4的常开触点；如图3所示，具体的连接关系为：急停按钮的另一端通过中间继电器 K4与零线电性连接，中间继电器K4的常开触点的一端与PLC的输入端电性连接，中间继电器K4的常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

急停反馈支路的工作原理为：本实施例的急停按钮初始状态为闭合状态，与其相连的中间继电器K4通电，中间继电器K4的常开触点闭合，此时，PLC 的输入端有一个高电平信号。当现场人员手动按下急停按钮时，与其相连的中间继电器K4掉电，中间继电器K4的常开触点断开，此时，PLC的输入端有一个低电平信号，PLC通过该输入端引脚的高低电平信号得知急停按钮的状态。

进一步优选的，如图3所示，保护断路器反馈回路包括：中间继电器K2和中间继电器K2的常开触点；具体的连接关系为：电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的另一端通过中间继电器K2与零线电性连接，中间继电器K2的常开触点的一端与PLC输入端电性连接，中间继电器K2的常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

保护断路器反馈回路的工作原理为：电动机保护断路器Q1的第二常闭触点初始状态为闭合状态，与其相连的中间继电器K2通电，中间继电器K2的常开触点闭合，此时，PLC的输入端有一个高电平信号。当电动机发生短路、欠电压等故障时，电动机保护断路器Q1自动切断电路，保护后级电路，线路被切断时，电动机保护断路器Q1的第二常闭触点由原始的闭合状态跳变为断开状态时，与其相连的中间继电器K2掉电，中间继电器K2的常开触点断开，此时，PLC的输入端有一个低电平信号，PLC通过该输入端引脚的高低电平信号得知电动机保护断路器Q1的状态。

进一步优选的，如图3所示，电机启动电路包括：顺次电性连接的电动机保护断路器Q1的第一常闭触点、交流接触器K1M的第一常开触点和电机，以及交流接触器K1M的第二常开触点；具体的连接关系为：交流接触器K1M的第二常开触点的一端与PLC输入端电性连接，交流接触器K1M的第二常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

电机启动电路的工作原理为：初始状态时，电动机保护断路器Q1的第一常闭触点闭合，该触点在线路电压过大时，由原始的闭合状态跳变为断开状态，使线路失电，进而包括后级电路；电机的启动和关断主要受交流接触器 K1M的第一常开触点状态的影响，当交流接触器K1M的第一常开触点为断开状态时，电机处于关闭状态；当交流接触器K1M的第一常开触点为闭合状态时，电机处于启动状态。

进一步优选的，如图3所示，手动启动支路包括：交流接触器K1M、中间继电器K3和中间继电器K3的常开触点；具体的连接关系为：启动按钮的另一端通过中间继电器K3的常开触点与交流接触器K1M的第一接线端电性连接，交流接触器K1M的第二接线端与零线电性连接，中间继电器K3的第一接线端与PLC的输出端电性连接，中间继电器K3的第二接线端与外部0VDC电源电性连接。

手动启动支路的工作原理为：正常工作时，急停按钮闭合，启动按钮断开，按下启动按钮，火线上的电压信号通过启动按钮到达中间继电器K3的常开触点，同时，PLC给中间继电器K3通电，使中间继电器K3的常开触点由开始的断开状态跳变为闭合状态，电压信号通过中间继电器K3的常开触点到达交流接触器K1M，使其通电，则电机启动电路中的交流接触器K1M的第一常开触点由原始的断开状态跳变为闭合状态，电机得电，进而启动。

进一步优选的，如图3所示，远程启动支路包括：中间继电器K1、中间继电器K1的常开触点和中间继电器K3的常闭触点；具体的连接关系为：急停按钮的另一端通过中间继电器K3的常闭触点与中间继电器K1的常开触点的一端电性连接，中间继电器K1的常开触点的另一端与交流接触器K1M的第一接线端电性连接，中间继电器K1的第一接线端与PLC的输出端电性连接，中间继电器K1的第二接线端与外部0VDC电源电性连接。

远程启动支路的工作原理为：正常工作时，急停按钮闭合，启动按钮断开，火线上的电压信号通过急停按钮到达中间继电器K3的常闭触点，同时， PLC不给中间继电器K3通电，中间继电器K3的常闭触点不跳变，PLC给中间继电器K1通电，使中间继电器K1的常开触点由原始的断开状态跳变为闭合状态，电压信号到达中间继电器K3的常闭触点后再经过闭合的中间继电器K1的常开触点到达交流接触器K1M，使其通电，则电机启动电路中的交流接触器 K1M的第一常开触点由原始的断开状态跳变为闭合状态，电机得电，进而启动。

本实施例的有益效果为：通过设置急停反馈支路，可以将急停按钮闭合或断开的状态用不同的电平信号反馈给PLC，PLC通过输入端引脚的高低电平信号得知急停按钮的状态；

通过设置保护断路器反馈回路，可以在电动机保护断路器Q1切断线路时，及时将电动机保护断路器Q1断开的状态反馈给PLC，在急停按钮没有被按下的情况下，可以立即判断系统故障为电动机发生短路、欠电压等故障；

通过设置手动启动支路和远程启动支路，增加电机驱动的方式，实现电机的多种方式启动；手动启动支路和远程启动支路的开启和关闭均受PLC控制，避免了技术人员误操作的情况。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供一种延时启动电机的控制系统。在实施例1的基础上，如图4所示，本实施例还包括：时间继电器K5、时间继电器 K5的第一常开触点、时间继电器K5的第二常开触点、交流接触器K1M的第三常开触点和交流接触器K1M的常闭触点。

具体的连接关系为：电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的另一端通过交流接触器K1M的常闭触点与时间继电器K5的第一接线端电性连接，时间继电器K5的第二接线端与零线电性连接，中间继电器K3的常开触点和中间继电器K1的常开触点分别通过时间继电器K5的第一常开触点与交流接触器K1M 的第一接线端电性连接，交流接触器K1M的第三常开触点并联在时间继电器 K5的第一常开触点的两端，时间继电器K5的第二常开触点的一端与PLC输入端电性连接，时间继电器K5的第二常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

其工作原理为：时间继电器K5、时间继电器K5的第二常开触点和交流接触器K1M的常闭触点组成时间继电器反馈回路，电动机保护断路器Q1正常工作时，电动机保护断路器Q1的第二常闭触点闭合，交流接触器K1M的常闭触点闭合，电压信号经电动机保护断路器Q1的第二常闭触点、交流接触器K1M 的常闭触点到达时间继电器K5，时间继电器K5通电，时间继电器K5的第二常开触点闭合，此时，与其相连的PLC的输入端有一个低电平信号，PLC通过该输入端引脚的高低电平信号得知时间继电器K5的状态；

时间继电器K5的第一常开触点、交流接触器K1M的第三常开触点组成延时驱动电路，在电动机保护断路器Q1正常工作，急停按钮没有被按下时，时间继电器K5通电，时间继电器K5的第一常开触点由原始断开状态经过3-5分钟后跳变为闭合状态，由于时间继电器K5的第一常开触点设置在手动启动支路和远程启动支路中，因此，无论是选择手动或者远程启动电机的方式，都需要经过3-5分钟后，手动启动支路和远程启动支路才能导通，交流接触器K1M 才能通电，电机才能启动，电机启动后，时间继电器K5的第一常开触点与交流接触器K1M的第三常开触点形成自锁形式。

本实施例的有益效果为：通过设置时间继电器，可以延时启动电机，扩展了电机直启动的控制系统的应用场景。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于普通电机直启动的控制系统，其包括PLC、电机启动电路和控制回路，其特征在于：所述控制回路包括急停按钮、启动按钮、急停反馈支路、控制支路；

所述急停按钮的一端与火线电性连接，急停按钮的另一端分别与启动按钮的一端和急停反馈支路的输入端电性连接，急停反馈支路的输出端与PLC的输入端电性连接，启动按钮的另一端与控制支路的输入端电性连接，控制支路的控制端与PLC的输出端电性连接，控制支路的输出端与电机启动电路电性连接。

2.如权利要求1所述的基于普通电机直启动的控制系统，其特征在于：所述急停反馈支路包括：中间继电器K4和中间继电器K4的常开触点；

所述急停按钮的另一端通过中间继电器K4与零线电性连接，中间继电器K4的常开触点的一端与PLC的输入端电性连接，中间继电器K4的常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

3.如权利要求1所述的基于普通电机直启动的控制系统，其特征在于：所述控制支路包括：手动启动支路和远程启动支路；

所述启动按钮的另一端与手动启动支路的输入端电性连接，手动启动支路的输出端与电机启动电路电性连接；

所述急停按钮的另一端与远程启动支路的输入端电性连接，远程启动支路的输出端与电机启动电路电性连接。

4.如权利要求3所述的基于普通电机直启动的控制系统，其特征在于：所述手动启动支路包括：交流接触器K1M、中间继电器K3和中间继电器K3的常开触点；

所述启动按钮的另一端通过中间继电器K3的常开触点与交流接触器K1M的第一接线端电性连接，交流接触器K1M的第二接线端与零线电性连接，中间继电器K3的第一接线端与PLC的输出端电性连接，中间继电器K3的第二接线端与外部0VDC电源电性连接。

5.如权利要求4所述的基于普通电机直启动的控制系统，其特征在于：所述远程启动支路包括：中间继电器K1、中间继电器K1的常开触点和中间继电器K3的常闭触点；

所述急停按钮的另一端通过中间继电器K3的常闭触点与中间继电器K1的常开触点的一端电性连接，中间继电器K1的常开触点的另一端与交流接触器K1M的第一接线端电性连接，中间继电器K1的第一接线端与PLC的输出端电性连接，中间继电器K1的第二接线端与外部0VDC电源电性连接。

6.如权利要求5所述的基于普通电机直启动的控制系统，其特征在于：所述电机启动电路包括：顺次电性连接的电动机保护断路器Q1的第一常闭触点、交流接触器K1M的第一常开触点和电机，以及交流接触器K1M的第二常开触点；

所述交流接触器K1M的第二常开触点的一端与PLC输入端电性连接，交流接触器K1M的第二常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

7.如权利要求5所述的基于普通电机直启动的控制系统，其特征在于：还包括电动机保护断路器Q1的第二常闭触点和保护断路器反馈回路；

所述电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的一端与火线电性连接，电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的另一端分别与急停按钮的一端和保护断路器反馈回路的输入端电性连接，保护断路器反馈回路的输出端与零线电性连接。

8.如权利要求7所述的基于普通电机直启动的控制系统，其特征在于：所述保护断路器反馈回路包括：中间继电器K2和中间继电器K2的常开触点；

所述电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的另一端通过中间继电器K2与零线电性连接，中间继电器K2的常开触点的一端与PLC输入端电性连接，中间继电器K2的常开触点的另一端与外部24VDC电源电性连接。

9.如权利要求7所述的基于普通电机直启动的控制系统，其特征在于：还包括时间继电器K5、时间继电器K5的第一常开触点、时间继电器K5的第二常开触点、交流接触器K1M的第三常开触点和交流接触器K1M的常闭触点；

所述电动机保护断路器Q1的第二常闭触点的另一端通过交流接触器K1M的常闭触点与时间继电器K5的第一接线端电性连接，时间继电器K5的第二接线端与零线电性连接，中间继电器K3的常开触点和中间继电器K1的常开触点分别通过时间继电器K5的第一常开触点与交流接触器K1M的第一接线端电性连接，交流接触器K1M的第三常开触点并联在时间继电器K5的第一常开触点的两端，时间继电器K5的第二常开触点的一端与PLC输入端电性连接，时间继电器K5的第二常开触点的另一端与外部0VDC电源电性连接。

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