PLC应用在电动机综合保护中

　　1 引言

　　工农业生产和人类生活的各个领域都离不开电动机的应用，其工作领域不乏恶劣环境，从而导致产生过流、断相、短路、绝缘老化等事故。对于应用于大型工业设备重要场合的高压电动机、大功率电动机来说，发生故障将造成无法估量的损失。

　　电动机常见的故障可分为对称故障和不对称故障两大类。对称故障包括:过载、堵转和三相短路等，这类故障对电动机的损害主要是热效应，使绕组发热甚至损坏， 其主要特征是电流幅值发生显著变化;不对称故障包括:断相、逆相、相间短路、匝间短路等，这类故障是电动机运行中最常见的一类故障。不对称故障对电动机的损害不仅仅是引发发热，更重要的是不对称引起的负序效应能造成电动机的严重损坏。因而，对大型电动机进行综合保护非常重要。

　　2 基于plc的电动机综合保护

　　对电动机的保护可以分为以下几类:

　　在电动机发生故障时，为了保护电动机，减轻故障的损坏程度，继电保护装置的快速性和可靠性十分重要。在单机容量日益增大的情况下，电机的额定电流可达数千甚至几万安，这就给电动机的继电保护提出了更高的要求。传统的继电保护装置已经无法满足要求，因此微机保护应运而生。

　　plc是用来取代传统的继电器控制的，与之相比，plc在性能上比继电器控制逻辑优异，特别是可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便、而且体积小、功耗 低、使用维护方便。因此，本文研究了基于可编程控制器(plc)的电动机综合监控和保护系统的方法。

　　3 系统硬件设计

　　3.1 系统的总体结构

　　基于可编程控制器(plc)的电动机综合监控和保护系统的总体结构如图1所示。

　　3.2 plc机型选择及扩展

　　选择plc机型应考虑两个问题:

　　(1) plc的容量应为多大?

　　(2) 选择什么公司的plc及外设。在本系统中，包含以下输入输出点，见附表,本系统共包括12路开关量，7路模拟量。

　　simatic s7-200系列plc是由西门子公司生产的小型plc，其特点是:simatic s7-200系列plc适用于各行各业，各种场合中的检测，监测及控制的自动化，s7-200系列的强大功能使得其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能，因此s7-200系列具有极高的性能/价格比。

　　s7-200 cpu 224集成14输入/10输出共24个数字量i/o点,可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量i/o点或35路模拟量i/o点;13k字节程序和 数据存储空间;6个独立的30khz高速计数器，2路独立的20khz高速脉冲输出，具有pid控制器;1个rs485通讯/编程口，具有ppi通讯协 议、mpi通讯协议和自由方式通讯能力;i/o端子排可以很容易地整体拆卸，是具有较强控制能力的控制器。根据系统的实际情况，结合以上特 点，simatic s7-200 cpu 224完全可以作为本系统的主机。