Avviamento motore stella triangolo con PLC

Benvenuto in questa lezione di programmazione PLC, oggi parliamo nuovamente di motori e in particolare di come gestire un avviamento stella / triangolo con il software. Allegato a questa lezione trovi il video con le spiegazioni dell’applicazione, e la simulazione con il test del programma.

L’avviamento di un motore asincrono trifase, soprattutto se di notevole potenza, ha da sempre rappresentato un momento “critico” in tutti i sistemi elettrici, infatti sappiamo che durante lo spunto le correnti in gioco vengono moltiplicate; inoltre i motori sono meccanicamente sollecitati in maniera notevole proprio durante la partenza e l’arresto.

Nell’ottica di proteggere gli apparecchi ed evitare sovraccarichi nei quadri elettrici, abbiamo visto che possiamo utilizzare apparecchiature come i soft starter, oppure i variatori di frequenza (inverters); questi apparecchi ci permettono di controllare la marcia del motore in diversi modi.

Oggi parliamo di un metodo di avviamento “dolce” del motore chiamato “stella / triangolo”, che può essere implementato attraverso componenti elettriche nei quadri elettrici (contattori e timers), oppure via software con il plc.

Anche nel caso utilizziamo il PLC, i contattori saranno sempre presenti poiché rappresentano il modo di interfacciare la logica del controllore con la potenza del motore, i timers invece saranno parte delle istruzioni del plc stesso.

Nella prossima immagine vediamo lo schema elettrico di un avviamento stella triangolo.

Come si vede in figura sopra, abbiamo un contattore principale che taglia le tre fasi del motore, e altri due contattori che rappresentano la modalità a stella o a triangolo.

Quando avviamo il motore, attiviamo il contattore principale e quello per la stella, in questo modo le armature del motore riceveranno 230V e il motore si avvia con meno potenza; le correnti saranno limitate.

Passato un certo tempo, quando il motore è avviato per bene, si disattiva il contattore per la stella e si attiva quello del triangolo, per fare questo passaggio bisogna assicurarsi che prima di attivare il teleruttore del triangolo, l’altro si sia disattivato; per questo scopo si utilizzano contatto ausiliari sui contattori.

Con il collegamento a triangolo, le armature del motore riceveranno 400V e l’apparecchio sarà libero di girare a pieno regime.

Definizione delle variabili per il plc.

Per costruire il programma del plc, definiamo le seguenti variabili collegate agli ingressi e uscite fisici, più altre variabili interne che servono al funzionamento del software e delle sue istruzioni come quelle per il timer.

IN_KM_MAIN: BOOL;

IN_KM_STAR : BOOL;

IN_KM_DELTA : BOOL;

OUT_KM_MAIN : BOOL;

OUT_KM_STAR :BOOL;

OUT_KM_DELTA : BOOL;

IN_PULS_START: BOOL;

IN_PULS_STOP: BOOL;

TIMER_DELTA: TON;

TIMER_DELTA_CV: TIME;

Le prime tre variabili sono relative ai contatti ausiliari dei tre teleruttori, poi abbiamo le tre uscite per comandarli. Vediamo i pulsanti di start e di stop del motore, nonché le variabili del timer per l’inserimento del triangolo.

Ecco nella prossima immagine il programma PLC in linguaggio a logica di contatti (ladder).

Nella prima linea del programma ladder abbiamo l’avviamento del contattore principale del motore, che avviene premendo il pulsante di start, e il pulsante di stop deve essere rilasciato. In questo caso il pulsante di stop è di tipo normalmente chiuso, per avere una sicurezza maggiore; infatti se il filo di questo contatto dovesse tagliarsi, l’ingresso cadrebbe e il motore si fermerebbe.

Notiamo sempre nella prima riga del software l’auto ritenuta della bobina di attivazione del teleruttore main (principale).

Nella seconda linea di programma attiviamo il teleruttore della stella, ma solo se non c’è l’ingresso del teleruttore del triangolo. In questo programma interblocchiamo i due teleruttori per sicurezza, dato che se dovessero attivarsi entrambi contemporaneamente provocheremmo un corto circuito sull’alimentazione del motore.

L’avviamento del contattore per la stella è tagliato anche dal timer che avvierà il teleruttore per il triangolo.

Nella successiva riga ladder abbiamo il timer, una volta che questo ha contato 5 secondi, si avvia il teleruttore per il collegamento a triangolo, ma solo quando è venuto a mancare l’ingresso ausiliario del contattore della stella.

Il tempo scelto per lo scambio in questo programma è appositamente lungo per permetterci di osservare bene il funzionamento del software, nella realtà utilizzeremo un tempo minore, sufficiente ad attendere che con una volta avviato a stella, il motore raggiunga almeno l’80% della velocità prima di passare al collegamento a triangolo.

Bene, questo è l’avviamento stella / triangolo costruito con un plc e poche semplici istruzioni. Io vi do appuntamento alla prossima lezione qui sul mio sito internet e sul mio canale YouTube; ci vediamo presto!

AVVIAMENTO MOTORE STELLA TRIANGOLO CON PLC