電機(jī)三種模式切換運(yùn)行的PLC控制

1、任務(wù)一電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)模式切換的PLC控制控制知識(shí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)掌握FX-2N系列PLC的輸入、輸出及中間繼電器的含義；理解LD/LDI、OUT、AND/ANI、OR/ORI等基本指令的功能并熟悉其編程格式；掌握PLC梯形圖程序的編制方法；能夠根據(jù)控制要求編寫PLC程序，并進(jìn)行安裝接線、調(diào)試程序；初步認(rèn)識(shí)PLC在工業(yè)控制中的應(yīng)用。技能目標(biāo)技能目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)掌握FX-2N系列PLC的輸入、輸出及中間繼電器的含義；理解LD/LDI、OUT、AND/ANI、OR/ORI等基本指令的功能并熟悉其編程格式；掌握PLC梯形圖程序的編制方法。用LD/LDI、OUT、AND/ANI、OR/ORI

2、等基本指令編制程序教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容 任務(wù)引入任務(wù)引入 知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接 任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施任務(wù)拓展任務(wù)拓展 任務(wù)評(píng)價(jià)任務(wù)評(píng)價(jià) 課后習(xí)題課后習(xí)題任務(wù)引入模式切換模式切換 三種模式：自動(dòng)、單周期、單步三種模式：自動(dòng)、單周期、單步 編制三種模式控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的編制三種模式控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的PLC控制程控制程序，并安裝接線及調(diào)試運(yùn)行。要求：、按下序，并安裝接線及調(diào)試運(yùn)行。要求：、按下任一模式按鈕后，自動(dòng)切換到相應(yīng)模式（用數(shù)任一模式按鈕后，自動(dòng)切換到相應(yīng)模式（用數(shù)字表示）；字表示）；2、模式選好后，按下啟動(dòng)按鈕，電、模式選好后，按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，則模式不能更改，電機(jī)停止后又可以機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，則模

3、式不能更改，電機(jī)停止后又可以進(jìn)行模式選擇。進(jìn)行模式選擇。 知識(shí)鏈接知識(shí)鏈接一、一、FX-2N系列系列PLC部分元器件部分元器件1輸入繼電器輸入繼電器 （X） 輸入繼電器每一位對(duì)應(yīng)一個(gè)輸入接點(diǎn)，用來接收外部的輸入信號(hào)，如按鈕、行程開關(guān)、傳感器等提供的信號(hào)，通過輸入端子把這些信號(hào)傳送到PLC。 它可提供無數(shù)個(gè)常開接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)供編程時(shí)使用。如圖3.1。FX2N系列的輸入繼電器采用八進(jìn)制地址編號(hào)，X0X267最多可達(dá)184點(diǎn)。 2輸出繼電器輸出繼電器（Y） 輸出繼電器是將輸出信號(hào)傳送到負(fù)載的接口。輸出繼電器的線圈只能用內(nèi)部程序驅(qū)動(dòng)，不能由外部信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)。輸出繼電器線圈得電時(shí)，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸

4、點(diǎn)斷開。 輸出繼電器通過輸出端子連接外部負(fù)載，如接觸器、電磁閥、指示燈等，通過程序控制啟動(dòng)和關(guān)閉外部負(fù)載。如圖所示是輸出繼電器的等效電路。輸出繼電器的地址編號(hào)也是八進(jìn)制，Y0Y267，最多可達(dá)184點(diǎn)。 輸入繼電器X、輸出繼電器Y動(dòng)畫3輔助繼電器輔助繼電器 （M）分類）分類輔助繼電器分以下三種類型： 通用輔助繼電器通用輔助繼電器 M0-M499，共500個(gè)點(diǎn) 斷電保持輔助繼電器斷電保持輔助繼電器 M500-M1023及M1024-M3071共2572點(diǎn)。 特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器 M8000-M8255，共256個(gè)點(diǎn)。斷電保持輔助繼電器斷電保持輔助繼電器二、可編程控制器的編程語言 不同廠家

5、，不同型號(hào)的PLC的編程語言只能適應(yīng)自己的產(chǎn)品。IEC中的PLC編程語言標(biāo)準(zhǔn)中有五種編程語言：順序功順序功能圖編程語言、梯形圖編程語言、功能能圖編程語言、梯形圖編程語言、功能塊圖編程語言、指令語句表編程語言、塊圖編程語言、指令語句表編程語言、結(jié)構(gòu)文本編程語言結(jié)構(gòu)文本編程語言。 最常用的就是梯形梯形圖編程語言圖編程語言和指令語句表編程語言指令語句表編程語言。 梯形圖編程語言 梯形圖梯形圖是在原繼電器接觸器控制系統(tǒng)的繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言一種圖形語言。它是目前用得最它是目前用得最多的多的PLC編程語言編程語言。 注意注意梯形圖表示的并并不是一個(gè)實(shí)際電路而只是一個(gè)控不是一個(gè)實(shí)際電路

6、而只是一個(gè)控制程序，制程序，其間的連線表示的是它們之間的邏輯關(guān)系，即所謂“軟接線”。 常開觸點(diǎn) ： 常閉觸點(diǎn)： 線圈： 它們并非是物理實(shí)體，而是它們并非是物理實(shí)體，而是“軟繼電器軟繼電器”。每個(gè)每個(gè)“軟繼電器軟繼電器”僅對(duì)應(yīng)僅對(duì)應(yīng)PLCPLC存儲(chǔ)單元中的一位。存儲(chǔ)單元中的一位。該位狀態(tài)為“1”時(shí)，對(duì)應(yīng)的繼電器線圈接通，其常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開；狀態(tài)為“0”時(shí)，對(duì)應(yīng)的繼電器線圈不通，其常開、常閉觸點(diǎn)保持原態(tài)。 梯形圖梯形圖是在原繼電器接觸器控制系統(tǒng)的繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言一種圖形語言。它是目前用得最它是目前用得最多的多的PLC編程語言編程語言。 注意注意梯形圖表示的并并不是

7、一個(gè)實(shí)際電路而只是一個(gè)控不是一個(gè)實(shí)際電路而只是一個(gè)控制程序，制程序，其間的連線表示的是它們之間的邏輯關(guān)系，即所謂“軟接線”。 常開觸點(diǎn) ： 常閉觸點(diǎn)： 線圈： 它們并非是物理實(shí)體，而是它們并非是物理實(shí)體，而是“軟繼電器軟繼電器”。每個(gè)每個(gè)“軟繼電器軟繼電器”僅對(duì)應(yīng)僅對(duì)應(yīng)PLCPLC存儲(chǔ)單元中的一位。存儲(chǔ)單元中的一位。該位狀態(tài)為“1”時(shí)，對(duì)應(yīng)的繼電器線圈接通，其常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開；狀態(tài)為“0”時(shí)，對(duì)應(yīng)的繼電器線圈不通，其常開、常閉觸點(diǎn)保持原態(tài)。 梯形圖編程格式（1）梯形圖按行從上至下編寫，每一行從左往右順序編寫。PLC程序執(zhí)行順序與梯形圖的編寫順序一致。（2）圖左、右邊垂直線稱為起始母線

8、、終止母線。每一邏輯行必須從起始母線開始畫起，終止于繼電器線圈或終止母線（有些PLC終止母線可以省略）。（3）梯形圖的起始母線與線圈之間一定要有觸點(diǎn)，而線圈與終止母線之間則不能有任何觸點(diǎn)。指令語句表編程語言助記符語言助記符語言類似于計(jì)算機(jī)匯編語言，用一些簡(jiǎn)潔易記的文字符號(hào)表達(dá)PLC的各種指令。同一廠家的PLC產(chǎn)品，其助記符語言與梯形圖語言是相互對(duì)應(yīng)的，可互相轉(zhuǎn)換。助記符語言常用于手持編程器中，梯形圖語言助記符語言常用于手持編程器中，梯形圖語言則多用于計(jì)算機(jī)編程環(huán)境中則多用于計(jì)算機(jī)編程環(huán)境中 三、可編程控制器的硬件連接 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)及連續(xù)運(yùn)行所需的器件有：起點(diǎn)按鈕 SB1 ，停止按鈕 SB2

9、 ，交流接觸器 KM ，熱繼電器 JR 及刀開關(guān)QS 等。主電路的連接如圖所示。 四、梯形圖的設(shè)計(jì) 梯形圖便是是以圖形符號(hào)及圖形符號(hào)在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言，是從繼電器電路圖演變而來。兩者部分符號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示。 PLC的基本位操作指令及其應(yīng)用的基本位操作指令及其應(yīng)用LD，取指令，取指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的常開接點(diǎn)指令。LDI，取反指令，取反指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的常閉接點(diǎn)指令 。OUT，線圈驅(qū)動(dòng)指令，線圈驅(qū)動(dòng)指令 1 、邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)指令LD、LDI、OUT2、接點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)ND、ANIAND, 與指令與指令。用于單個(gè)常開接點(diǎn)的串聯(lián)。ANI，與非指令，與非指令。

10、用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián) OUT指令后，通過接點(diǎn)指令后，通過接點(diǎn)對(duì)其它線圈使用對(duì)其它線圈使用OUT指指令稱為縱接輸出或連續(xù)令稱為縱接輸出或連續(xù)輸出輸出 3、接點(diǎn)并聯(lián)指令OR、ORIOR，或指令，或指令，用于單個(gè)常開接點(diǎn)的并聯(lián)。ORI, 或非指令或非指令，用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián)PLC梯形圖編制規(guī)則梯形圖編制規(guī)則梯形圖按從上到下、從左到右的順序排列。每個(gè)繼電器線圈為一邏輯行。梯形圖中的繼電器不是物理繼電器。每個(gè)繼電器均為內(nèi)存中的一位，稱為“軟繼電器”。梯形圖兩端的母線并非實(shí)際電源的兩端，通過的為“概念電流”。梯形圖中繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，而觸點(diǎn)可無限次引用。 1梯形圖的特點(diǎn)梯形圖的特點(diǎn)梯形圖中，前

11、面的邏輯行的執(zhí)行結(jié)果，將立即被后面的邏輯操作所利用。輸入繼電器只有觸點(diǎn)，沒有線圈，其它繼電器既有線圈又有觸點(diǎn)。PLC總是按梯形圖排列的先后順序逐一處理，不存在不同邏輯行同時(shí)執(zhí)行的情況。2梯形圖編程規(guī)則梯形圖編程規(guī)則梯形圖的每一行都是從左邊母線開始，然后是各種觸點(diǎn)的邏輯連接，最后以線圈或指令盒結(jié)束。觸點(diǎn)不能放在線圈的右邊。線圈和指令盒一般不能直接連接在左邊的母線上，如需要的話可通過特殊的中間繼電器SM0.0（常為ORI的特殊中間繼電器）完成。在同一程序中，同一編號(hào)的線圈使用兩次及兩次以上稱做雙線圈輸出。雙線圈輸出非常容易引起誤動(dòng)作，所以應(yīng)避免使用。FX-2N的PLC中不允許雙線圈輸出。每一邏輯行

12、中，串聯(lián)觸點(diǎn)多的支路應(yīng)放在上方并聯(lián)觸點(diǎn)多的支路應(yīng)放在左方。如果一行的觸點(diǎn)數(shù)太多，可以采取中間過渡的措施，使用中間繼電器把過長(zhǎng)的一行梯形圖程序分為兩行或三行。當(dāng)多個(gè)邏輯行具有相同條件時(shí)，常合并起來。輸入繼電器的觸點(diǎn)狀態(tài)，全部按相應(yīng)的輸入設(shè)備為動(dòng)合進(jìn)行設(shè)計(jì)更為合理。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：設(shè)計(jì)三種模式控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)并啟動(dòng)前模式間可相互切換的PLC控制程序，安裝接線及調(diào)試運(yùn)行。實(shí)訓(xùn)設(shè)備：實(shí)訓(xùn)設(shè)備：1可編程控制器實(shí)訓(xùn)裝置2PC/PPI通訊電纜3計(jì)算機(jī)4導(dǎo)線若干任務(wù)分析任務(wù)分析 三種模式分別是：自動(dòng)模式、單周期模三種模式分別是：自動(dòng)模式、單周期模式和單步運(yùn)行模式。當(dāng)按下任一模式按式和單步運(yùn)行模

13、式。當(dāng)按下任一模式按鈕后，自動(dòng)切換到相應(yīng)模式（用數(shù)字表鈕后，自動(dòng)切換到相應(yīng)模式（用數(shù)字表示）；模式選好后，再按下啟動(dòng)按鈕，示）；模式選好后，再按下啟動(dòng)按鈕，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，則此時(shí)模式不能更改；按下電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，則此時(shí)模式不能更改；按下停止按鈕，電機(jī)停止后又可以進(jìn)行模式停止按鈕，電機(jī)停止后又可以進(jìn)行模式選擇。要求編制選擇。要求編制PLC程序，并安裝、調(diào)程序，并安裝、調(diào)試、運(yùn)行。試、運(yùn)行。確定輸入確定輸入/輸出設(shè)備輸出設(shè)備 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，確定系統(tǒng)所需的全部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，從而確定與入設(shè)備和輸出設(shè)備，從而確定與PLC有關(guān)的輸入有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備，以確定輸出設(shè)

14、備，以確定PLC的的I/O點(diǎn)數(shù)及地址分配，如點(diǎn)數(shù)及地址分配，如表表1所示。所示。 表表1 I/O地址分配表地址分配表輸入輸入輸出輸出功能功能編號(hào)編號(hào)功能功能編號(hào)編號(hào)功能功能編號(hào)編號(hào)甲模式甲模式X0電機(jī)電機(jī)Y0EY5乙模式乙模式X1AY1FY6丙模式丙模式X2BY2GY7啟動(dòng)（?。﹩?dòng)（?。3CY3停止（復(fù)停止（復(fù)位）位）X4DY4繪制繪制PLC外圍控制線路外圍控制線路 畫出系統(tǒng)的電氣線路圖，由畫出系統(tǒng)的電氣線路圖，由PLC的的I/O連線圖和連線圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖。 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) (一)程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) (二)程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)

15、(三)程序說明：程序說明： 利用輔助繼電器利用輔助繼電器M0、M1、M2的動(dòng)合觸電分別來的動(dòng)合觸電分別來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的三種模式（自動(dòng)、單周期、單步），按下實(shí)現(xiàn)電機(jī)的三種模式（自動(dòng)、單周期、單步），按下X0數(shù)碼管顯示數(shù)碼管顯示“1”即選擇自動(dòng)模式運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，按下即選擇自動(dòng)模式運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，按下X1數(shù)碼管顯示數(shù)碼管顯示“2” 即選擇單周期模式運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，按下即選擇單周期模式運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，按下X2數(shù)碼管顯示數(shù)碼管顯示“3” 即選擇單步模式運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，選好模式即選擇單步模式運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，選好模式后，按下啟動(dòng)按鈕后，按下啟動(dòng)按鈕X3，電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)不能進(jìn)行模式切換，只有按下停止按鈕不能進(jìn)行模式切換，只有按下停止按鈕X4是電機(jī)停止是電機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)可重新選擇模式。運(yùn)行，此時(shí)可重新選擇模式。任務(wù)拓展任務(wù)拓展編制四人參加搶答的PLC控制程序。任務(wù)評(píng)