專利名稱：電動機的plc控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電機控制系統(tǒng)工程，特別涉及一種電動機的PLC控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動機的應(yīng)用幾乎涵蓋了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活的各個領(lǐng)域，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，電動機常常運行在惡劣的環(huán)境下，導致產(chǎn)生過流、短路、斷相、絕緣老化等事故。對于應(yīng)用于大型工業(yè)設(shè)備重要場合的高壓電動機、大功率電動機來說，一旦發(fā)生故障所造成的損失無法估量。電動機常見的故障可分為對稱故障和不對稱故障兩大類。對稱故障包括過載、 堵轉(zhuǎn)和三相短路等，這類故障對電動機的損害主要是熱效應(yīng)，使繞組發(fā)熱甚至損壞，其主要特征是電流幅值發(fā)生顯著變化；不對稱故障包括斷相、逆相、相間短路、匝間短路等，這類故障是電動機運行中最常見的一類故障。不對稱故障對電動機的損害不僅僅是引發(fā)發(fā)熱， 更重要的是不對稱引起的負序效應(yīng)能造成電動機的嚴重損壞。因而，對大型電動機進行綜合保護非常重要。對電動機的保護可以分為以下幾類在電動機發(fā)生故障時，為了保護電動機，減輕故障的損壞程度，繼電保護裝置的快速性和可靠性十分重要。在單機容量日益增大的情況下，電機的額定電流可達數(shù)千甚至幾萬安，這就給電動機的繼電保護提出了更高的要求。 傳統(tǒng)的繼電保護裝置已經(jīng)無法滿足要求，因此微機保護應(yīng)運而生。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制的電動機的PLC控制系統(tǒng)。采用的技術(shù)方案是提供一種電動機的PLC控制系統(tǒng)。所述PLC控制系統(tǒng)上安裝有數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊，所述數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊通過系統(tǒng)總線與CPU2M存儲器進行信息數(shù)據(jù)傳輸，電源模塊通過系統(tǒng)總線為PLC控制系統(tǒng)供電；所述CPU2M存儲器與編程器通過數(shù)據(jù)線連接；電動機的啟動 /停止信號、電動機狀態(tài)信號通過數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)字量輸入模塊；采樣設(shè)備采集電動機的電流/電壓，并通過數(shù)據(jù)線將電流/電壓傳送至模擬量輸入模塊；所述數(shù)字量輸出模塊將控制信號通過數(shù)據(jù)線回傳至電動機。其中，所述PLC控制系統(tǒng)的CPU2M存儲器包括電動機啟動檢測單元及電動機運行檢測單元。所述電動機啟動檢測單元包括用于檢測KM是否閉合的KM檢測模塊、用于檢測啟動按鈕是否按下的啟動按鈕檢測模塊、用于檢測電動機是否啟動及啟動是否成功的電動機啟動檢測模塊及用于檢測停止按鈕是否按下的停止按鈕檢測模塊。所述電動機運行檢測單元包括用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生短路故障的短路檢測模塊、用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生斷相故障的斷相檢測模塊、用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生欠壓故障的欠壓檢測模塊、用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生接地故障的接地檢測模塊及用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生過負荷故障的過負荷檢測模塊。所述KM檢測模塊、啟動按鈕檢測模塊、電動機啟動檢測模塊及停止按鈕檢測模塊依次連接；所述短路檢測模塊、斷相檢測模塊、欠壓檢測模塊、接地檢測模塊及過負荷檢測模塊依次連接；所述電動機啟動檢測模塊與欠壓檢測模塊連接。其中，所述電動機運行檢測單元進一步包括用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生起動時間過長故障的起動時間檢測模塊；所述起動時間檢測模塊與過負荷檢測模塊連接。有益的技術(shù)效果是本實用新型利用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制，控制邏輯優(yōu)異， 可靠性高、設(shè)計施工周期短、調(diào)試修改方便、而且體積小、功耗低、使用維護方便。
圖1是本實用新型具體實施例電動機的PLC控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型具體實施例電動機的PLC控制系統(tǒng)模塊框圖。圖3是本實用新型具體實施例電動機的PLC控制系統(tǒng)的電動機啟動檢測單元模塊框圖。圖4是本實用新型具體實施例電動機的PLC控制系統(tǒng)的電動機運行檢測單元模塊框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細說明。請參照圖1及圖2，本實施例的電動機的PLC控制系統(tǒng)是基于可編程控制器(PLC) 的電動機綜合監(jiān)控和保護系統(tǒng)。所述PLC控制系統(tǒng)包括電動機啟動檢測單元100及電動機運行檢測單元200。請參照圖3，主程序程序開始，從輸入單元檢測輸入量，KM檢測模塊101首先判斷 KM是否閉合，如果閉合，說明電動機已經(jīng)處于運行狀態(tài)，此時應(yīng)無法按下啟動按鈕，若KM未曾閉合，則說明電動機處于停機狀態(tài)，可以按啟動按鈕。接著，啟動按鈕檢測模塊102判斷啟動按鈕是否按下，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則重新檢測。如果按鈕已經(jīng)按下，則電動機啟動模塊103檢測電動機是否啟動，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則轉(zhuǎn)入欠壓檢測模塊203執(zhí)行欠壓保護子程序，若是電動機已經(jīng)啟動，則電動機啟動模塊103判斷起動是否成功，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則轉(zhuǎn)入起動保護。如果電動機已經(jīng)正常起動，則綠燈亮。接著停止按鈕檢測模塊104判斷停止按鈕是否按下，若否，則繼續(xù)下面的程序，若是，則程序直接結(jié)束，開始下一次掃描。請參照圖4，如果停止按鈕并未按下，即電動機仍然在運行中，則進行運行過程中的故障判斷，首先短路檢測模塊201檢測是否發(fā)生短路故障，方法是檢測三相電流，再判斷Imax是否大于整定值，若是則跳轉(zhuǎn)至保護動作子程序段，電動機起動短路保護，警報響， 并且短路故障指示燈亮。若否，則繼續(xù)下面的程序。接著斷相檢測模塊202判斷是否發(fā)生斷相故障，方法是檢測三相電流，判斷是否有某相電流為零，或者檢測Umn，判斷是否不為零，如果其中之一滿足，則跳轉(zhuǎn)至保護動作子程序段，電動機起動斷相保護，警報響，并且斷相故障指示燈亮。若否，則繼續(xù)下面的程序。接著欠壓檢測模塊203判斷是否發(fā)生欠壓故障，方法參見欠壓保護子程序說明。接著接地檢測模塊204判斷是否發(fā)生接地故障，方法是檢測10，若大于整定值則跳轉(zhuǎn)至保護動作子程序段，電動機起動接地保護，警報響，并且接地故障指示燈亮。接著過負荷檢測模塊205判斷是否發(fā)生過負荷故障，方法是檢測三相電流，若到達整定時限后，電流仍大于整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護動作子程序段，電動機起動過負荷保護，警報響，并且過負荷故障指示燈亮。若判斷未發(fā)生過負荷故障，則程序完成一次掃描，再次從第一條開始，進行第二次掃描，所以結(jié)束是指一個循環(huán)的結(jié)束，并不是整個程序的結(jié)束。欠壓檢測模塊203執(zhí)行欠壓保護子程序在該程序段中，采集A相和C相的電壓量，求出其平均值，再與整定值相比較，若小于整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護動作子程序段，電動機起動欠壓保護，警報響，并且欠壓故障指示燈亮。若未發(fā)生欠壓故障，則直接結(jié)束本次循環(huán)。啟動時間檢測模塊206執(zhí)行起動時間過長保護子程序在該程序段中，采集三相電流量，若發(fā)現(xiàn)在起動過程中，電流大于整定值，或在整定時間到達后，電流仍大于另一整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護動作子程序段，起動時間過長保護動作，警報響，并且起動故障指示燈本系統(tǒng)的輸入輸出統(tǒng)計如下表所示
權(quán)利要求1.一種電動機的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制系統(tǒng)上安裝有數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊，所述數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊通過系統(tǒng)總線與CPU2M存儲器進行信息數(shù)據(jù)傳輸，電源模塊通過系統(tǒng)總線為PLC控制系統(tǒng)供電；所述CPU2M存儲器與編程器通過數(shù)據(jù)線連接；電動機的啟動/停止信號、電動機狀態(tài)信號通過數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)字量輸入模塊；采樣設(shè)備采集電動機的電流/電壓，并通過數(shù)據(jù)線將電流/電壓傳送至模擬量輸入模塊；所述數(shù)字量輸出模塊將控制信號通過數(shù)據(jù)線回傳至電動機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動機的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制系統(tǒng)的 CPU224存儲器包括電動機啟動檢測單元(100)及電動機運行檢測單元(200)；所述電動機啟動檢測單元(100)包括用于檢測KM是否閉合的KM檢測模塊(101)、用于檢測啟動按鈕是否按下的啟動按鈕檢測模塊(102)、用于檢測電動機是否啟動及啟動是否成功的電動機啟動檢測模塊(103)及用于檢測停止按鈕是否按下的停止按鈕檢測模塊 (104)；所述電動機運行檢測單元(200)包括用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生短路故障的短路檢測模塊(201)、用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生斷相故障的斷相檢測模塊 (202)、用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生欠壓故障的欠壓檢測模塊(203)、用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生接地故障的接地檢測模塊(204)及用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生過負荷故障的過負荷檢測模塊(205)；所述KM檢測模塊(101)、啟動按鈕檢測模塊(102)、電動機啟動檢測模塊(103)及停止按鈕檢測模塊(104)依次連接；所述短路檢測模塊(201)、斷相檢測模塊(202)、欠壓檢測模塊(203)、接地檢測模塊(204)及過負荷檢測模塊(205)依次連接；所述電動機啟動檢測模塊(103 )與欠壓檢測模塊(203 )連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動機的PLC控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電動機運行檢測單元(200)進一步包括用于檢測電動機運行過程中是否發(fā)生起動時間過長故障的起動時間檢測模塊(206)；所述起動時間檢測模塊(206)與過負荷檢測模塊(205)連接。專利摘要本實用新型公開了一種電動機的PLC控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)上安裝有數(shù)字量輸入模塊、模擬量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊，并通過系統(tǒng)總線與CPU224存儲器進行信息數(shù)據(jù)傳輸，電源模塊通過系統(tǒng)總線為PLC控制系統(tǒng)供電；所述CPU224存儲器與編程器通過數(shù)據(jù)線連接；電動機的啟動/停止信號、電動機狀態(tài)信號通過數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)字量輸入模塊；采樣設(shè)備采集電動機的電流/電壓，并通過數(shù)據(jù)線將電流/電壓傳送至模擬量輸入模塊；所述數(shù)字量輸出模塊將控制信號通過數(shù)據(jù)線回傳至電動機。本實用新型利用PLC取代傳統(tǒng)的繼電器控制，控制邏輯優(yōu)異，可靠性高、設(shè)計施工周期短、調(diào)試修改方便、而且體積小、功耗低、使用維護方便。
文檔編號H02H7/09GK201975763SQ20112007891
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者鄒存鵬 申請人:捷飛特(大連)工業(yè)技術(shù)有限公司