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摘 要：介绍了实现三相交流异步电动机正反控制的两种常用方法，对两种实验的工作原理和优缺点做了重点讲解。
关键词：交流接触器；可编程控制器（PLC）
一、可编程控制器的概述
（一）PLC的起源。PLC虽然问世时间不长，但随着微处理器的出现，大规模、超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通信技术的不断进步，PLC也迅速发展。
20世纪60年代中期，美国通用汽车公司（GM）为了适应不断更新的生产工艺，提出一种设想：把计算机的通用灵活、功能完善等优点和继电器控制系统的简单易懂、价格低廉、操作方便等优点结合起来。美国数字设备公司（DEC）于1969年研发成功了首台可编程控制器PDP-14，并在汽车自动装配流水线上试用成功。第一代PLC，多数用1位机来开发，存储采用磁芯存储器，只有逻辑控制、定时、计数功能。
（二）PLC的发展。第二代PLC，使用了8位微处理器及半导体存储器，它的产品一步一步地系列化，功能也有一定加强，已经能够实现数字比较、传送、运算等功能。第三代PLC，采用了高性能微处理器及位片式CPU，工作速度得到了大幅度提高，同时它向多功能和联网方向的发展也得到提高了，并具有很强自诊断能力。第四代PLC，不仅全面使用16位、32位微处理器作为CPU，内存容量也变得更大。可以直接运用于一些大规模、复杂的控制系统；编程语言除了可使用原有的梯形图、流程图等外，还增加了高级语言；外设也更加多样化。
（三）PLC的定义及特点。1、可编程控制器。可编程序控制器（Programmable Controller），简称为PC，但是由于个人计算机（Personal Computer）也简称为PC，为了区别，同时由于早期的可编程控制器只是具有逻辑控制功能，因为人们仍习惯称为可编程序控制器为PLC（Programmable logic Controller）。1982年国际电工委员会在颁布可编程序控制器标准草案中所作的定义为：可编程序逻辑控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。2、PLC的特点：可靠性高。PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，有的在10-20万h，而且都有很完善的自诊断功能。结构形式更加多样，模块化组合更加灵活。有固定式的机型适于小型系统或机床，组合式的机型适于集控制系统。最小的PLC只有6點，而AB的ControlLogix系统的容量达128000点。功能强大。PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。编程方便。控制具有极大灵活性。PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。安装、维修简单。与DCS相比，价格低。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，减少了控制设备的外部接线，使控制系统设计及建造的周期大大缩短，同时维护也容易起来。更重要的是它使同一设备通过改变程序来改变生产过程成为可能。
二、控制器（PLC）控制系统组成
可编程控制器（PLC）控制系统由三部分组成，包括输入部分、中央处理单元（CPU）和输出部分。PLC控制系统输入部分的作用是收集被控制设备的信息或操作命令，需要输入PLC的各种控制信号，PLC的每一个输入点及其对应的输入电路，都能等效为一个输入继电器的触点，控制部分是PLC实现电路的逻辑控制部分。输出部分的作用是驱动外部负载，用输出接线端子与控制对象连接，包括交流接触器线圈、电磁阀、指示灯等。这里我们就介绍用PLC（可编程控制器）实现交流三相异步电动机的正反转控制实验的具体步骤，首先，实验指导教师要认真检查学生的电路连接，要求线路接线布局合理，连接安全可靠，按照电路图做出梯形图，梯形图左边垂直线为输入母线，右边为输出母线。按照元件的串、并联关系，把各个元件画在两条母线之间，这样就形成了接线梯形图，下一步就是按照所做梯形图在PLC的编程器上输入如下程序：LD X1→OR Y1→ANI X0→ANI Y2→OUT Y1→LD X2→OR Y2→ANI X0→ANI Y1→OUT Y2→END。以上指令的含义是LD为取指令，LDI为取反指令，OUT为输出指令，AND为与指令，ANI为与非指令，OR为或指令，ORI为或非指令，END为程序结束指令。最后，全部检查完毕后，实验开始按下正转起动按钮SB1正转起动，当反转实验时，先按下停止按钮SB3，使交流电动机停止，再按下反转起动按钮SB2，使电动机反转起动。
用PLC实现交流三相异步电动机的正反转控制和用三相交流接触器触点控制三相异步电动机的正反转，这两种实验方法各有优缺点，两种实验方法的线路图和实验原理过程的讲授，为以后讲授更加复杂的自动控制电路奠定了基础。
三、总结
正反转控制电路由于比较简单，在实际应用中没必要采用PLC控制，一般多采用继电接触器控制，但是对于中职学生PLC课程实训教学，是必不可少的一个课题，因为该电路在实际应用中比较普遍，动作要点清晰、明确，梯形图较直观，学生容易接受、理解、掌握。通过该课题的实训，学生对其他的控制电路同样就懂得进行电路的控制要求进行分析、确定输入/输出点数及其地址分配、进行主电路及PLC接线、进行程序设计、对程序进行仿真调试和带负荷调试运行这六个步骤一步步地进行，很容易就能找到运用PLC进行电路设计的方法。
参考文献：
[1]常晓玲，《电工技术》，机械工业出版社，2010.
[2]华满香、刘小春，《电气控制与PLC应用》，人民邮电出版社，2009.
[3]田淑珍，《电机与电气控制技术》，机械工业出版社，2010.
关键词：交流接触器；可编程控制器（PLC）
一、可编程控制器的概述
（一）PLC的起源。PLC虽然问世时间不长，但随着微处理器的出现，大规模、超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通信技术的不断进步，PLC也迅速发展。
20世纪60年代中期，美国通用汽车公司（GM）为了适应不断更新的生产工艺，提出一种设想：把计算机的通用灵活、功能完善等优点和继电器控制系统的简单易懂、价格低廉、操作方便等优点结合起来。美国数字设备公司（DEC）于1969年研发成功了首台可编程控制器PDP-14，并在汽车自动装配流水线上试用成功。第一代PLC，多数用1位机来开发，存储采用磁芯存储器，只有逻辑控制、定时、计数功能。
（二）PLC的发展。第二代PLC，使用了8位微处理器及半导体存储器，它的产品一步一步地系列化，功能也有一定加强，已经能够实现数字比较、传送、运算等功能。第三代PLC，采用了高性能微处理器及位片式CPU，工作速度得到了大幅度提高，同时它向多功能和联网方向的发展也得到提高了，并具有很强自诊断能力。第四代PLC，不仅全面使用16位、32位微处理器作为CPU，内存容量也变得更大。可以直接运用于一些大规模、复杂的控制系统；编程语言除了可使用原有的梯形图、流程图等外，还增加了高级语言；外设也更加多样化。
（三）PLC的定义及特点。1、可编程控制器。可编程序控制器（Programmable Controller），简称为PC，但是由于个人计算机（Personal Computer）也简称为PC，为了区别，同时由于早期的可编程控制器只是具有逻辑控制功能，因为人们仍习惯称为可编程序控制器为PLC（Programmable logic Controller）。1982年国际电工委员会在颁布可编程序控制器标准草案中所作的定义为：可编程序逻辑控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。2、PLC的特点：可靠性高。PLC的MTBF一般在40000～50000h以上，有的在10-20万h，而且都有很完善的自诊断功能。结构形式更加多样，模块化组合更加灵活。有固定式的机型适于小型系统或机床，组合式的机型适于集控制系统。最小的PLC只有6點，而AB的ControlLogix系统的容量达128000点。功能强大。PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。编程方便。控制具有极大灵活性。PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。安装、维修简单。与DCS相比，价格低。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，减少了控制设备的外部接线，使控制系统设计及建造的周期大大缩短，同时维护也容易起来。更重要的是它使同一设备通过改变程序来改变生产过程成为可能。
二、控制器（PLC）控制系统组成
可编程控制器（PLC）控制系统由三部分组成，包括输入部分、中央处理单元（CPU）和输出部分。PLC控制系统输入部分的作用是收集被控制设备的信息或操作命令，需要输入PLC的各种控制信号，PLC的每一个输入点及其对应的输入电路，都能等效为一个输入继电器的触点，控制部分是PLC实现电路的逻辑控制部分。输出部分的作用是驱动外部负载，用输出接线端子与控制对象连接，包括交流接触器线圈、电磁阀、指示灯等。这里我们就介绍用PLC（可编程控制器）实现交流三相异步电动机的正反转控制实验的具体步骤，首先，实验指导教师要认真检查学生的电路连接，要求线路接线布局合理，连接安全可靠，按照电路图做出梯形图，梯形图左边垂直线为输入母线，右边为输出母线。按照元件的串、并联关系，把各个元件画在两条母线之间，这样就形成了接线梯形图，下一步就是按照所做梯形图在PLC的编程器上输入如下程序：LD X1→OR Y1→ANI X0→ANI Y2→OUT Y1→LD X2→OR Y2→ANI X0→ANI Y1→OUT Y2→END。以上指令的含义是LD为取指令，LDI为取反指令，OUT为输出指令，AND为与指令，ANI为与非指令，OR为或指令，ORI为或非指令，END为程序结束指令。最后，全部检查完毕后，实验开始按下正转起动按钮SB1正转起动，当反转实验时，先按下停止按钮SB3，使交流电动机停止，再按下反转起动按钮SB2，使电动机反转起动。
用PLC实现交流三相异步电动机的正反转控制和用三相交流接触器触点控制三相异步电动机的正反转，这两种实验方法各有优缺点，两种实验方法的线路图和实验原理过程的讲授，为以后讲授更加复杂的自动控制电路奠定了基础。
三、总结
正反转控制电路由于比较简单，在实际应用中没必要采用PLC控制，一般多采用继电接触器控制，但是对于中职学生PLC课程实训教学，是必不可少的一个课题，因为该电路在实际应用中比较普遍，动作要点清晰、明确，梯形图较直观，学生容易接受、理解、掌握。通过该课题的实训，学生对其他的控制电路同样就懂得进行电路的控制要求进行分析、确定输入/输出点数及其地址分配、进行主电路及PLC接线、进行程序设计、对程序进行仿真调试和带负荷调试运行这六个步骤一步步地进行，很容易就能找到运用PLC进行电路设计的方法。
参考文献：
[1]常晓玲，《电工技术》，机械工业出版社，2010.
[2]华满香、刘小春，《电气控制与PLC应用》，人民邮电出版社，2009.
[3]田淑珍，《电机与电气控制技术》，机械工业出版社，2010.