摘要：PLC可编程控制器，由微处理器，结合计算机、自动控制和网络技术等技术发展而来。它结构稳定、安全可靠、使用灵巧，应用在工业制造的自动控制之中。据统计，PLC是当今工业自动化制造中应用最多和最广的设备之一。在信息日益密集的今天，所有的生产都积极投入电子控制阶段，与此同时更多的人愿意进入PLC领域。本次设计以PLC为模型，讨论了编程控制、三相异步电动机的正反转以及小车顺序控制理论都加以理论掌握，并在实际中加以简单应用，以达到对所学知识的学以致用。
关键词：可编程控制；PLC电动机
1 PLC电路控制的发展现状
从工业发展至今，PLC一直是工业自动化的重要领域。PLC在自动化装置中起到了非常可靠的控制作用，为自动化控制提供了很好的解决方案。另外，PLC在三相异步电动机控制中，还编程简单、控制及时、使用灵活、安全可靠，这些优良特点让PLC在现代工业自动化中独当一面。
在欧美和其他国家，软PLC已开始投入工业使用，且市场占有率逐年提高。据调查统计，全球1997的软PLC市场有3600万美元，2000的软PLC市场达1亿4500万美元，市场几乎翻了四番。到2017之后，欧美等西方国家已经开始使用软PLC产品，软PLC已经作为科研和经济发展的一个重要投资对象。
我国PLC的发展，从改革开放开始。首先，可编程序控制器用在进口先进设备上.PLC是为工业环境的应用而设计的数字操作系统。
2 三相异步电动机的基本介绍
2.1 三相异步电动机的基本结构及工作原理
三相异步电动机由定子与转子组成，定子和转子之间隔着气隙。
当定子绕组穿过三相交流电时，以相同速度N1产生沿顺时针旋转的磁场。旋转磁场在N1的速度下旋转，而且转子在开始时是静止的，在旋转磁场的作用下，转子被引导。由于转子导体端部通过短路环连接，在感应电动势的作用下，转子导体将产生与感应电动势方向一致的磁场，转子的载体受定子磁场中电磁力的影响，转子轴上产生电磁转矩，驱动转子沿旋转磁场旋转。
2.3 三相异步电动机可逆运行控制电路
1）正向启动：合上空气开关QS，三相电源接通。按下正向启动按钮SB3，7-9线路被接通，KM1通电吸合并自锁，左边KM1也闭合，主触头闭合接通电动机。此时，电动机的相序为L1、L2、L3，即正向运行。
2）反向启动：合上空气开关QS，三相电源接通。按下反向启动按钮SB2，KM2左边的按钮吸合，KM2通电也吸合并通过辅助触点自锁，左边KM2也闭合，常开主触头闭合，换接了电动机三相的电源相序。此时，电动机的相序是L3、L2、L1，即反向运行。
3)接触器互锁: KM1线圈回路中，串联KM2，KM2线圈回路中，串联KM1。当KM1线圈通电动作时，KM1辅助常闭触点从KM2线圈回路断开。如果要使KM1通电吸合，必须先使KM2断开，从而防止KM1、KM2同时吸合引起短路，这就是互锁。
4)按钮互锁：在电路中采用了按钮互锁，使得两个按钮不会同时被按下，否则产生互锁。例如按钮SB2与KM2线圈串联,而常闭触点与KM1线圈回路串联。按钮SB3与KM1线圈串联,而KM2线圈回路串联。这时，当按下SB2时只有KM2的线圈可以通电，而KM1断电。按下SB3时只能有KM1的线圈可以通电，而KM2断电。如果同时按下SB2和SB3则两个接触器线圈都不会通电。这样就起到了互锁的作用。
5）热继电器FR保护电动机，防止过载
首先，检查主回路的电路接线是否正确。为了保证两个接触器运行时能够顺利调换电动机的运行顺序，接线时接触器的接线必须保持一致。当接线无误后，通电开始调试。
3 PLC基础
3.1 PLC的产生
早在1969年，美国公司DEC研制出第一台可编程控制器，并将其用于汽车的生产流水线上，称为可编程逻辑控制器，取代继电器。然后，美国MODICON公司研发了类似的产品--控制器。到1971年，日本很快研制出本国的第一台可编程控制器。1973年，西欧国家也相继开发出了他们的可编程控制器。
随着半导体技术的高速发展，特别是微处理器和微型计算机，到70年代中期， PLC已大多数采用16位或32位微处理器作为中央处理器，使PLC在应用上有了更大的前景。此时，PLC不仅有基本的逻辑判断和基础运算功能，还具有数据处理、数据反馈和数据交流功能，更适合称为可编程序控制器，简称PC。但为了区分个人计算机的简称PC，就仍将它简称为PLC。
3.2 PLC的定义
可编程控制器是一种通过数字运算操作的电子系统。它采用了可编程的存储器，并通过A/D和D/A的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器是功能强、应用广、使用方便的工业控制装置。自其出世以来，广受追捧,已成为现代工业自动化的主要支柱之一。
3.3 PLC的基本结构
可编程序控制器，主要由CPU、输入输出、编程器和外设组成。可编程控制器的硬件结构类似计算机控制系统，即可编程控制器主要由CPU、存储器、I/O模块、编程器和电源五部分组成。
4 基于PLC的实际应用
4.1 PLC对小车的顺序控制应用
在实际应用中，对PLC需要进行合理的利用，方可能最高效率的在实际中产出理想的效果。如下，是运料小车的一个实际应用。
在下图中，系统启动后，首先在原位SQ1处装料。15s后装料结束，小车开始向右运行，行至SQ2处，结束行程，开始下料。10s后，卸料停止，小车左行返回，行至原处SQ1，左行停止，开始装料。如此循环，直至工作结束。
图4-1 运料小车运行示意图
4.2 PLC控制三相异步电动机的优点
本文设计了三相异步电动机正反转、顺序起动等系统,还有其他的刹车和速度控制在这里没有设计。其实主电路是一样的，只是有一点在控制电路上的差异,采用PLC控制的三相异步电动机有许多优点:不易老化、结构合理、设备简单、价格低廉等等。
PLC的通用性、检测速度快、可靠性和安全性高。因此,控制它是非常方便的。
参考文献
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论文作者:张天翼
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
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