西門子PLC在電動機綜合保護上的應用

1  引言
    電動機的應用幾乎涵蓋了工農業生產和人類生活的各個領域，在這些應用領域中，電動機常常運行在惡劣的環境下，導致產生過流、短路、斷相、絕緣老化等事故。對于應用于大型工業設備重要場合的高壓電動機、大功率電動機來說，一旦發生故障所造成的損失無法估量。
電動機常見的故障可分為對稱故障和不對稱故障兩大類。對稱故障包括:過載、堵轉和三相短路等，這類故障對電動機的損害主要是熱效應，使繞組發熱甚至損壞，其主要特征是電流幅值發生顯著變化;不對稱故障包括:斷相、逆相、相間短路、匝間短路等，這類故障是電動機運行中常見的一類故障。不對稱故障對電動機的損害不僅僅是引發發熱，更重要的是不對稱引起的負序效應能造成電動機的嚴重損壞。因而，對大型電動機進行綜合保護非常重要。

    2  基于PLC的電動機綜合保護

    對電動機的保護可以分為以下幾類:
    在電動機發生故障時，為了保護電動機，減輕故障的損壞程度，繼電保護裝置的快速性和可靠性十分重要。在單機容量日益增大的情況下，電機的額定電流可達數千甚至幾萬安，這就給電動機的繼電保護提出了高的要求。傳統的繼電保護裝置已經無法滿足要求，因此微機保護應運而生。 PLC是用來取代傳統的繼電器控制的，與之相比，PLC在性能上比繼電器控制邏輯優異，特別是可靠性高、設計施工周期短、調試修改方便、而且體積小、功耗低、使用維護方便。因此，本文研究了基于可編程控制器（PLC）的電動機綜合監控和保護系統的方法。

    3  系統硬件設計

    3.1 系統的總體結構
    基于可編程控制器（PLC）的電動機綜合監控和保護系統的總體結構如圖1所示。

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