1 引言
三速电动机主要用于工业生产中要求多种转速的机械设备装置。它利用改变电动机定子绕组的接线以改变其极数的方法变速，具有随负载的不同要求而有级地变化功率和转速的特性，从而达到功率的合理匹配和简化变速系统。由于早期的三速电动机采用接触器-继电器控制方式，其设备占用空间大，系统故障率高，并且很难自动定位和施行有效管理。
目前，随着计算机控制技术的快速发展，自动控制领域基本上采用了以plc和微控制器为核心的微机控制系统[1]。欧姆龙plc综合了计算机技术、自动化控制技术和通信技术，具有功能强、速度快、体积小、适用范围广等特点。通过usb或rs232接口与上位机进行连接，采用配套的cx-programmer软件进行编程[2]，可以很方便地对三速电动机实行自动控制。
2 控制电路的特点
三速电动机有两套绕组和三种不同的转速，即低、中、高速。当电机绕组接成y形时，电动机中速运行。当另一套定子绕组接成△形接法时，电动机低速运行，接成yy形接法时，电动机高速运行。三速电动机接触器-继电器控制电路原理图如图1所示。电动机m低速运转时，先按下启动按钮sb1，接触器km1通电闭合，电动机定子绕组接成△形接法低速启动运转；电动机m中速运转时，按下中速启动按钮sb2，接触器km1首先闭合，电动机m低速启动，经过一定时间后，接触器km1失电释放，接触器km2通电闭合，电动机定子绕组接成y形接法中速运行；当电机m高速运行时，按下高速启动按钮sb3，接触器km1通电闭合，电动机m低速启动，经过一定时间后，接触器km1失电释放，接触器km2通电闭合，电动机中速启动，又经过一定时间后，接触器km2失电释放，接触器km3通电闭合，电动机m定子绕组接成yy形接法高速运行。
图 1 三速电动机接触器-继电器控制电路原理图
3 plc控制电路设计
三速电动机的自动控制是典型的开关量逻辑控制，而开关量逻辑控制正是plc所具有的独特优势。由上述控制电路原理分析，选取欧姆龙cp1h-xa40dr-a型plc为控制器，该型plc cpu单元内置输入24点、输出16点，实现4轴高速计数、4轴脉冲输出。并可使用usb端口与上位机通信，采用梯形图配功能块的结构文本语言编程，多任务的编程模式，多个协议宏服务端口，易于联网。附表为其输入/输出点分配表。控制电路的硬件接线图如图2所示。
根据上述电路控制原理，采用经验设计法，并通过欧姆龙cp1h型plc的配套软件cx-programmer编制plc控制梯形图程序。程序编写完成之后，应利用软件菜单中的程序检查功能对整个梯形图程序进行语法检查，检查无误之后可以通过usb或者rs-232接口将程序从上位机传送到plc中，梯形图程序如图3所示。
