西门子模块6ES7223-1PL22-0XA8参数介绍2．2 PLC的选型 对三相绕线式异步电动机转子串电阻启动继电接触器控制进行PLC控制改造，输入元件为2个，输出元件4个，可选择采用日本三菱公司FX系列FX2N-16MR型号的PLC，I/O总数为16，每条指令的执行时间为12μs。输入点数为8个，对应的输入继电器地址编号为X000~X007；输出点数为8个，对应的地址编号为Y000~Y007；定时器200点100ms，T0-T199。2．3 PLC的输入输出接线图图2所示为三相绕线式异步电动机转子串电阻启动PLC控制输入输出接线图。 3 设计PLC控制程序3．1 PLC梯形图 用PLC改造三相绕线式异步电动机转子串电阻启动继电接触器控制系统，根据原有的继电接触器电路图来设计梯形图是一条简便实用的办法。原有的绕线式异步电动机转子串电阻启动继电接触器控制电路经过长期使用和考验，已经证明能完成系统要求的各种功能。继电接触器控制电路图和PLC程序控制梯形图有许多相似的地方，按照梯形图语言设计规定和对应关系可以将继电接触器电路图方便地“翻译”成梯形图控制程序，用PLC的外部硬接线和梯形图软件来实现继电接触器电路图的控制功能。 图3所示三相绕线式异步电动机转子串电阻启动控制PLC梯形图使用的是内部继电器、定时器等，都是由软件来实现的，使用方便，修改灵活，是原继电接触器控制线路硬接线无法比拟的。3.3 工作过程分析（1）启动：按启动按钮SB1，输入继电器X001接通动合触点闭合，输出继电器Y000接通，接触器KM线圈得电，主触头闭合接通三相电源，绕线式异步电动机转子串电阻（R1+R2+R3）启动，同时定时器T1线圈得电,开始延时,时间设定为3s。（2）3s后，定时器T1常开触点闭合,输出继电器Y001接通，接触器KM1吸合，主触头闭合，切除组电阻R1，电动机串接（R2+R3）电阻继承启动，同时定时器线圈T2得电,时间设定为1s。（3）1s后，定时器T2常开触点闭合,输出继电器Y002接通，接触器KM2吸合，主触头闭合，切除第二组电阻R2，电动机串接R3电阻继承启动，同时定时器线圈T3得电,时间设定为1s。（4）1s后，定时器T3常开触点闭合,输出继电器Y003接通，接触器KM3吸合，主触头闭合，切除第三组电阻R3，同时Y003常闭触头断开，定时器线圈T1、T2、T3和输出继电器Y1、Y2失电。累计启动5s，三相绕线式异步电动机转子所串3组电阻全部切除，电动机M结束启动状态，进入正常运行状态。（5）停车：按停止按钮SB2，输出继电器Y000失电，接触器KM失电，主触头断开，电动机作自由停车运行。输出继电器线圈Y000失电，常开触点Y000复位，输出继电器Y003失电，常开触点Y003复位，3组电阻（R1+R2+R3）恢复与三相绕线式异步电动机转子串接，为下次启动做好准备。（6）过载保护：当电动机过载时，热过载保护继电器FR的动断触点断开，接触器KM、KM1、KM2、KM3均断电，电动机M也停车。（7）把输出继电器Y001、Y002和Y003 3个常闭触点与输入继电器X001常开触点串联，如果输出继电器Y001、Y002和Y003线圈得电，接触器KM1、KM2、KM3中任何一个触头没有释放恢复闭合时，按下启动按钮SB1，输出继电器Y000和接触器KM线圈不能得电，KM主触头不能闭合，电动机M就不能接通电源直接启动，保证了三相绕线式电动机只有在转子绕组中接入全部启动电阻（R1+R2+R3）的条件下才能启动。4 结语 采用三菱FX2N-16MR型PLC改造三相绕线式异步电动机转子串电阻启动继电接触器控制系统，用通用指令编写控制程序，程序清晰，直观易懂，调试简捷方便。实践证明，改造后的PLC控制系统完全达到实际启动控制要求，抗干扰性强，设备运行可靠，稳定性高，降低了控制系统故障率，提高了设备使用运行效率。 本文介绍三相绕线式异步电动机转子串电阻启动继电接触器控制电路。以三菱FX2N系列PLC为控制器件，根据绕线式异步电动机转子串电阻启动控制的要求，改造继电接触器控制电路，设计了PLC输入输出接线图和梯形图程序，编写了控制程序语句指令表，分析了启动控制工作过程。 三相鼠笼式异步电动机存在启动电流大、启动转矩不大的缺点，只能用于空载或轻载启动。三相绕线式异步电动机可以通过滑环在转子绕组回路串入适当的电阻来限制启动电流，增大启动转矩。因此，重载启动要求启动转矩大的设备如桥式起重机、卷扬机、龙门吊车等生产机械常使用三相绕线式异步电动机。对启动控制频繁，启动转矩要求大的场所，一般采用三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动控制系统。 传统的三相绕线式异步电动机转子绕组串电阻启动继电接触器控制系统存在以下缺点：继电接触器属硬器件，控制电路接线繁杂，元器件和接点多，触点易磨损，故障率高，控制功能改变不方便，通用性差，可靠性低。PLC控制系统能在一般高温、振动、冲击和粉尘恶劣环境中稳定有效地工作。采用PLC控制技术，系统体积小，故障率低，硬接线少维修方便，控制，可靠性高，抗干扰性强，可以有效提高设备生产效率，延长设备使用周期。1 继电接触器控制电路分析 图1为三相绕线式异步电动机转子串电阻启动控制电路图。为了限制启动电流，该电路用3个时间继电器KT1、KT2、KT3分别控制3个接触器KM1、KM2、KM3按顺序依次吸合，自动切除转子绕组中的三级电阻。启动时，合上电源开关QS，按下按钮SB1，接触器KM吸合，串入全部电阻（R1+R2+R3）启动；在启动3s后，接触器KM1主触头闭合，切除组电阻R1，剩下电阻（R2+R3）；经过1s后，接触器KM2主触头闭合，切除第二组电阻R2，剩下电阻R3；再过1s后，接触器KM3主触头闭合，切除第三组电阻R3，转子串接电阻全部切除，电动机M启动完毕，正常工作。 KM1、KM2和KM3 3个常闭辅助触头与启动按钮SB1串接的作用是保证电动机在转子绕组中接入全部启动电阻的条件下才能启动，如果接触器KM1、KM2、KM3中任何一个触头因熔焊或机械故障没有释放恢复闭合时，电动机M就不能接通电源直接启动。2 PLC的选型、I/O地址分配和输入输出接线图2．1 PLC的I/O地址分配 采用PLC改造三相绕线式异步电动机转子串电阻启动继电接触器控制系统，PLC的输入信号主要有2个：启动按钮SB1和停止按钮SB2。输出信号主要有4个：主接触器KM控制三相绕线式电动机M接通三相电源运行，接触器KM1用于控制组电阻R1的切除，接触器KM2用于控制第二组电阻R2的切除，接触器KM3用于控制第三组电阻R3的切除。3个时间继电器功能可以用PLC内部定时器实现。根据控制要求，对PLC的输入量、输出量进行分配，PLC的I/O地址分配情况如表1所示。表1 I/O地址分配表 2008年9月19日，三菱电机在三亚召开新产品发布会，宣布三菱电机在中国正式推出第三代小型PLC成员——FX3G系列。 FX3G系列PLC内置大容量程序存储器，高32K步，标准模式时基本指令处理速度可达0.21μs，加之大幅扩充的软元件数量，使您可更加自由的编辑程序并进行数据处理。另外，浮点数运算和中断处理方面，FX3G同样表现超群。 FX3G本体自带两路高速通讯接口（RS422&USB），可同步使用，通讯配置选择更加灵活。晶体管输出型基本单元更内置高三轴100KHz独立脉冲输出，可使用软件编辑指令简便进行定位设置。 在程序保护方面，FX3G有了本质的突破。可设置两级密码，区分设备制造商和终用户的访问权限。密码程序保护功能可锁住PLC，直到新的程序载入。 第三代FX3系列PLC更加完善了产品的扩展性，独具双总线扩展方式。使用左侧总线可扩展连接模拟量/通讯适配器（多四台），数据传输效率更高，并简化了程序编制工作；右侧总线则充分考虑到与原有系统的兼容性，可连接FX系列传统I/O扩展和特殊功能模块。基本单元上还可安装两个扩展板，完全可根据客户的需要搭配出贴心的控制系统。 FX3G系列PLC传承经典，突破创新，为客户提供更具个性化的系统解决方案，在竞争愈发激烈的当代工业领域，可充分满足不同行业客户系统要求、具有高度灵活性的FX3G系列PLC必将脱颖而出。 FX3G性能概述 ● 第三代微型可编程控制器 ● 基本单元自带两路高速通讯接口（RS422&USB） ● 内置高达32K大容量存储器 ● 标准模式时基本指令处理速度可达0.21μs ● 控制规模:14~256点（包括CC-bbbb网络I/O） ● 定位功能设置简便（多三轴） ● 基本单元左侧多可连接4台FX3U特殊适配器 ● 可实现浮点数运算 ● 可设置两级密码，每级16字符，增强密码保护功能产品规格◆ 产品型号■ Q68DAV 8通道，数字-模拟转换：电压输出■ Q68DAI 8通道，数字-模拟转换：电流输出■ Q62DA 2通道，数字-模拟转换：电压/电流输出■ 通道隔离 2通道，数字-模拟转换：电压/电流输出■ Q64DA 4通道，数字-模拟转换：电压/电流输出◆ 技术参数■68DAI Q62DA Q64DA性能规格■ 性能规格三菱J3系列伺服放大器具有RS-422串行通讯功能，可以用来实现运行伺服系统，修改参数，监控，读取报警和伺服位置等功能。一．对象：1.三菱PLC：FX1N-40MR+FX1N-485BD2.三菱伺服放大器：MR-J3-20A+HF-KP233.接线图如下：1）CN3接口： 2）.多台连接图：注：后一台伺服的放大器请短接TRE与RDN。二．通讯规格1.伺服放大器通讯规格 1）.波特率（bps） 9600/600/115200异步通讯方式。 2）.传送代码： 起始位：1位 数据位：8位 校验位：1位（偶校验） 停止位：1位 3）.传输协议：字符方式 半双工通讯2.伺服参数的设定： 1）.串行通讯波特率No.PC21 设置的通讯速度必须与主站的通讯速度相同。 2） . RS-422通讯应答延迟时间 No.PC21 3） .站号设定 No.PC20 3．通讯协议请参考技术手册。4 . PLC的设置 使用无顺序协议需要对通讯规格D8120 进行设定。其中包含波特率，数据长度，奇偶校验，停止位和协议格式等。这里对D8120设置如下： b15 b0 0000 1100 1000 0111 0 c 8 7 即 起始位1位，数据长度为8位，1位偶校验，停止位1位 通讯速率9600三. PLC与伺服放大器之间的通讯程序如下： 此程序以读出站号0的放大器的报警记录（新）为例：三菱J3系列伺服放大器具有RS-422串行通讯功能，可以用来实现运行伺服系统，修改参数，监控，读取报警和伺服位置等功能。一．对象： 2）.多台连接图：注：后一台伺服的放大器请短接TRE与RDN。二．通讯规格3．通讯协议请参考技术手册。三. PLC与伺服放大器之间的通讯程序如下： 此程序以读出站号0的放大器的报警记录（新）为例：