【第7集】:电机控制篇|50个SCL编程经典程序-程序10:软启动器基础控制程序及主程序调用示例

程序10：软启动器基础控制程序

功能说明

通过软启动器控制电机平滑启动，减少启动电流冲击和机械冲击。支持多种启动模式。

应用场景

• 大功率风机、水泵

• 输送带、提升机

• 压缩机、破碎机

• 需要平稳启动的任何设备

SCL代码实现

FUNCTION_BLOCK FB_软启动器控制VAR_INPUT    // 控制信号    b_启动按钮: BOOL; // 输入：启动按钮    b_停止按钮: BOOL; // 输入：停止按钮    b_急停按钮: BOOL := TRUE; // 输入：急停按钮    // 软启动器状态反馈    b_软起就绪: BOOL; // 输入：软启动器就绪    b_软起运行: BOOL; // 输入：软启动器运行    b_软起故障: BOOL; // 输入：软启动器故障    // 启动参数（可在HMI设置）    r_启动时间: REAL := 30.0; // 输入：启动时间（秒）    r_初始电压: REAL := 30.0; // 输入：初始电压百分比（%）    r_停止时间: REAL := 10.0; // 输入：停止时间（秒）    // 电机保护    b_热继电器: BOOL := TRUE; // 输入：热继电器保护END_VARVAR_OUTPUT    b_启动命令: BOOL; // 输出：启动命令到软启动器    b_停止命令: BOOL; // 输出：停止命令到软启动器    b_故障复位: BOOL; // 输出：故障复位命令    // 状态指示    b_就绪指示: BOOL; // 输出：就绪指示灯    b_启动指示: BOOL; // 输出：启动过程指示灯    b_运行指示: BOOL; // 输出：运行指示灯    b_故障指示: BOOL; // 输出：故障指示灯    // 模拟量输出（可选）    r_电压设定: REAL; // 输出：电压设定值（0-100%）END_VARVAR    b_运行命令: BOOL; // 内部：运行命令记忆    t_启动过程: TON; // 定时器：启动过程计时    t_停止过程: TON; // 定时器：停止过程计时    t_故障复位: TP; // 定时器：故障复位脉冲    i_控制状态: INT := 0; // 内部：控制状态    r_当前电压: REAL := 0.0; // 内部：当前输出电压END_VAR

// == 控制状态机 ==CASE i_控制状态 OF    0: // 状态0：停止状态        b_启动命令 := FALSE;        b_停止命令 := TRUE;        b_故障复位 := FALSE;        r_当前电压 := 0.0;        // 检查就绪条件        IF b_软起就绪 AND b_热继电器 AND b_急停按钮 THEN            i_控制状态 := 10;  // 进入就绪状态        END_IF;    10: // 状态10：就绪状态        b_启动命令 := FALSE;        b_停止命令 := FALSE;  // 撤销停止命令        b_就绪指示 := TRUE;        // 收到启动命令        IF b_启动按钮 THEN            b_运行命令 := TRUE;            i_控制状态 := 20;  // 进入启动过程        END_IF;        // 故障检测        IF b_软起故障 THEN            i_控制状态 := 50;  // 进入故障状态        END_IF;

    20: // 状态20：启动过程        b_启动命令 := TRUE;        b_启动指示 := TRUE;        // 启动过程计时        t_启动过程(IN:=TRUE, PT:=T#1S);  // 每秒更新一次电压        IF t_启动过程.Q THEN            // 计算斜坡电压（线性增加）            r_当前电压 := r_初始电压 +                          (100.0 - r_初始电压) *                          (TIME_TO_REAL(t_启动过程.ET) / r_启动时间);            // 限制在0-100%            IF r_当前电压 > 100.0 THEN                r_当前电压 := 100.0;            END_IF;            t_启动过程(IN:=TRUE);  // 重新开始计时        END_IF;        // 检查是否完成启动        IF b_软起运行 OR (r_当前电压 >= 100.0) THEN            i_控制状态 := 30;  // 进入运行状态            t_启动过程(IN:=FALSE);        END_IF;        // 停止命令        IF NOT b_运行命令 OR NOT b_热继电器 OR NOT b_急停按钮 THEN            i_控制状态 := 40;  // 进入停止过程        END_IF;

    30: // 状态30：运行状态        b_启动命令 := TRUE;        b_运行指示 := TRUE;        r_当前电压 := 100.0;  // 全压运行        // 停止命令        IF NOT b_运行命令 OR NOT b_热继电器 OR NOT b_急停按钮 THEN            i_控制状态 := 40;  // 进入停止过程        END_IF;        // 故障检测        IF b_软起故障 THEN            i_控制状态 := 50;  // 进入故障状态        END_IF;    40: // 状态40：停止过程        b_启动命令 := FALSE;        b_停止命令 := FALSE;  // 软停止模式        // 软停止过程（电压逐渐降低）        t_停止过程(IN:=TRUE, PT:=T#1S);        IF t_停止过程.Q THEN            // 计算斜坡下降            r_当前电压 := 100.0 -                          (100.0 *                          (TIME_TO_REAL(t_停止过程.ET) / r_停止时间));            IF r_当前电压 < 0.0 THEN                r_当前电压 := 0.0;            END_IF;            t_停止过程(IN:=TRUE);        END_IF;        // 停止完成条件        IF (r_当前电压 <= 0.0) OR NOT b_软起运行 THEN            b_停止命令 := TRUE;  // 发送停止命令            b_运行命令 := FALSE;            i_控制状态 := 0;     // 返回停止状态            t_停止过程(IN:=FALSE);        END_IF;

    50: // 状态50：故障状态        b_启动命令 := FALSE;        b_停止命令 := TRUE;        b_故障指示 := TRUE;        // 故障复位处理（需要按钮触发）        IF b_停止按钮 THEN  // 用停止按钮作为复位按钮            t_故障复位(IN:=TRUE, PT:=T#2S);            IF t_故障复位.Q THEN                b_故障复位 := TRUE;  // 发送2秒复位脉冲                i_控制状态 := 0;     // 返回停止状态            END_IF;        END_IF;END_CASE;// == 输出设定值 ==r_电压设定 := r_当前电压;// == 运行命令处理 ==b_运行命令 := (b_启动按钮 OR b_运行命令)               AND NOT b_停止按钮              AND b_热继电器              AND b_急停按钮;END_FUNCTION_BLOCK

关键技术点

1. 软启动/软停止：电压斜坡控制，平滑启停

2. 多种控制模式：支持直接启动、软启动、软停止

3. 参数可调：启动时间、初始电压、停止时间可在线调整

4. 完善的状态机：5个状态，逻辑清晰

三、主程序调用示例（电机控制）

PROGRAM MAIN_电机控制VAR    // 电机控制功能块实例    fb电机直接启动: FB_三相电机直接启动;    fb电机正反转: FB_三相电机正反转;    fb星三角启动: FB_星三角降压启动;    fb循环往复: FB_电机循环往复运行;    fb软启动器: FB_软启动器控制;    // HMI设置参数    r_正转时间设定: TIME := T#15S;    r_反转时间设定: TIME := T#15S;    i_循环次数设定: INT := 10;    r_软起启动时间: REAL := 20.0;    r_软起初始电压: REAL := 40.0;END_VAR

// == 电机1：直接启动 ==fb电机直接启动(    b_启动按钮 := "HMI_启动1",    b_停止按钮 := "HMI_停止1",    b_远程就地 := "SA_远程就地1",    b_热继电器 := "FR1_OK",    b_电机故障 := "M1_Fault",    b_急停按钮 := "急停_OK",    b_就地启动 := "SB1_启动",    b_就地停止 := "SB1_停止",    b_接触器输出 => "KM1",    b_运行指示 => "HL1_运行",    b_故障指示 => "HL1_故障");// == 电机2：正反转控制 ==fb电机正反转(    b_正转启动 := "HMI_正转",    b_反转启动 := "HMI_反转",    b_停止按钮 := "HMI_停止2",    b_热继电器 := "FR2_OK",    b_急停按钮 := "急停_OK",    b_正转反馈 := "KM2_FB",    b_反转反馈 := "KM3_FB",    b_正转输出 => "KM2",    b_反转输出 => "KM3",    b_运行指示 => "HL2_运行",    b_故障报警 => "ALARM_电机2");// == 电机3：星三角启动 ==fb星三角启动(    b_启动按钮 := "HMI_启动3",    b_停止按钮 := "HMI_停止3",    b_急停按钮 := "急停_OK",    b_热继电器 := "FR3_OK",    b_主接触器反馈 := "KM4_FB",    b_星形反馈 := "KM5_FB",    b_三角反馈 := "KM6_FB",    b_主接触器输出 => "KM4",    b_星形输出 => "KM5",    b_三角输出 => "KM6",    b_启动指示 => "HL3_启动",    b_运行指示 => "HL3_运行");// == 电机4：循环往复运行 ==fb循环往复(    b_启动按钮 := "HMI_启动4",    b_停止按钮 := "HMI_停止4",    b_急停按钮 := "急停_OK",    b_热继电器 := "FR4_OK",    b_正转限位 := "LS1_OK",    b_反转限位 := "LS2_OK",    r_正转时间 := r_正转时间设定,    r_反转时间 := r_反转时间设定,    r_切换延时 := T#500MS,    i_循环次数 := i_循环次数设定,    b_正转输出 => "KM7",    b_反转输出 => "KM8",    b_运行指示 => "HL4_运行",    i_已完成循环 => "HMI_循环计数");// == 电机5：软启动器控制 ==fb软启动器(    b_启动按钮 := "HMI_启动5",    b_停止按钮 := "HMI_停止5",    b_急停按钮 := "急停_OK",    b_软起就绪 := "SSR_Ready",    b_软起运行 := "SSR_Running",    b_软起故障 := "SSR_Fault",    b_热继电器 := "FR5_OK",    r_启动时间 := r_软起启动时间,    r_初始电压 := r_软起初始电压,    r_停止时间 := 10.0,    b_启动命令 => "SSR_Start",    b_停止命令 => "SSR_Stop",    b_故障复位 => "SSR_Reset",    b_就绪指示 => "HL5_就绪",    b_运行指示 => "HL5_运行");END_PROGRAM