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3.2 PLC機型選擇及擴展
選擇PLC機型應(yīng)考慮兩個問題:
（1） PLC的容量應(yīng)為多大？
（2） 選擇什么公司的PLC及外設(shè)。在本系統(tǒng)中，包含以下輸入輸出點，見附表,本系統(tǒng)共包括12路開關(guān)量，7路模擬量。

SIMATIC S7-200系列PLC是由西門子公司生產(chǎn)的小型PLC，其特點是:SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測，監(jiān)測及控制的自動化，S7-200系列的強大功能使得其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能，因此S7-200系列具有極高的性能/價格比。
S7-200 CPU 224集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點,可連接7個擴展模塊，最大擴展至168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點;13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間;6個獨立的30KHz高速計數(shù)器，2路獨立的20KHz高速脈沖輸出，具有PID控制器;1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力;I/O端子排可以很容易地整體拆卸，是具有較強控制能力的控制器。根據(jù)系統(tǒng)的實際情況，結(jié)合以上特點，SIMATIC S7-200 CPU 224完全可以作為本系統(tǒng)的主機。
CPU224可擴展7個模塊，而其本身具有14輸入/10輸出共24點數(shù)字量，因此已無須數(shù)字量擴展模塊。但由于有7路模擬量輸入，故需選擇模擬量輸入模塊。S7-200系列提供了EM231，EM232，EM235等模擬量擴展模塊。根據(jù)以上技術(shù)數(shù)據(jù)，選擇兩個EM231作為模擬量輸入模塊，這樣共可以擴展4×2=8路模擬量輸入。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計

4.1 主程序
程序開始，從輸入單元檢測輸入量，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)入欠壓保護子程序，若是電動機已經(jīng)啟動，則判斷起動是否成功，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。
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。接著判斷是否發(fā)生接地故障，方法是:檢測I0，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。接著判斷是否發(fā)生過負(fù)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(fù)荷保護，警報響，并且過負(fù)荷故障指示燈亮。若判斷未發(fā)生過負(fù)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。
4.2 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)。
4.3 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亮。

5 結(jié)束語

通過本系統(tǒng)設(shè)計、試驗與運行，得到如下結(jié)論:
（1） 利用PLC進行電動機綜合保護硬件簡單可靠。
（2） 可以采用梯形圖語言進行編程，簡單易行。
（3） 系統(tǒng)運行可靠，便于檢修維護。
（4） 由于采用集成綜合設(shè)計，系統(tǒng)體積小、功耗低、使用操作方便。