電氣控制與PLC電子教案

1、共青科技職業(yè)學(xué)院工程分院共青科技學(xué)院授課教案課程名稱：電氣控制與PLC 制定日期 2017/2/18授課教師： 職 稱： 講 師 授課對象: 15級機(jī)電1班,數(shù)控班 授課時(shí)數(shù)： 72 教材名稱及版本： 電氣控制與PLC及變頻器技術(shù)應(yīng)用； 李智明 大連理工大學(xué)出版社 課題名稱: 項(xiàng)目1 電動(dòng)機(jī)基本控制電路安裝調(diào)試授課類型: 理論課+實(shí)踐課+習(xí)題課 教學(xué)目的、要求：通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，應(yīng)達(dá)到：（1）能識別常用的各種低壓電器；（2）能識讀基本控制電路圖，并能分析說明電路的工作原理；（3）能繪制基本控制電路的接線圖；（4）會(huì)板前布線，能根據(jù)接線圖正確安裝和調(diào)試基本控制線路；（5）會(huì)檢修繼電控制線路簡單故

2、障。 授課主要內(nèi)容及課時(shí)分配：1)理論教學(xué)8節(jié) 2）實(shí)踐教學(xué)6節(jié) 3）習(xí)題課2節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：（1）安裝調(diào)試電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行線路；（2）安裝調(diào)試電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行線路；（3）安裝調(diào)試電動(dòng)機(jī)Y-降壓起動(dòng)線路；（4）安裝調(diào)試電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)線路。 教學(xué)難點(diǎn)：（1）安裝調(diào)試電動(dòng)機(jī)Y-降壓起動(dòng)線路；（2）安裝調(diào)試電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)線路。教學(xué)手段、教具：教學(xué)手段：理論教學(xué)+實(shí)踐教學(xué)教 具：多媒體，萬用表，低壓電器。 教學(xué)方法：啟發(fā)式+直觀式教學(xué)過程：1.1： 任務(wù)1 三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行電路的安裝調(diào)試 1.1.1 相關(guān)元器件介紹 一、.刀開關(guān) 刀開關(guān)是一種手動(dòng)電器，廣泛應(yīng)用于照明電路及配電設(shè)備做隔離電源用，有時(shí)

3、也用作直接啟動(dòng)小容量（5.5KW）電動(dòng)機(jī)。 HK系列刀開關(guān)的型號含義如圖1-3所示。圖1-3 刀開關(guān)的型號含義刀開關(guān)的選擇原則： 根據(jù)使用場合，選擇刀開關(guān)的類型、極數(shù)以及操作方式。 刀開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于線路電壓。 刀開關(guān)的額定電流應(yīng)大于或等于線路的電壓。對于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，開啟式刀開關(guān)的額定電流可取電動(dòng)機(jī)額定電流的3倍。 二.低壓斷路器 低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣開關(guān)。是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中常用的一種電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身，正常情況下用于完成不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐?。?dāng)電路中發(fā)生短路、過載及欠壓等故障時(shí)，能自動(dòng)切斷故障電路，保護(hù)用電設(shè)備的安全。低壓斷路器相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱

4、繼電器和欠壓繼電器的組合。 （1）低壓斷路器分類低壓斷路器種類很多，按結(jié)構(gòu)和性能可以分為萬能式（又稱框架式）、裝置式（又稱塑殼式）、限流式、直流快速式、漏電保護(hù)式和滅磁式等。 （2）低壓斷路器結(jié)構(gòu)和工作原理 （3）低壓斷路器技術(shù)參數(shù)和型號含義低壓斷路器的其主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、脫扣器類型、極數(shù)、整定電流范圍、動(dòng)作時(shí)間、分?jǐn)嗄芰Φ取?三.熔斷器 熔斷器是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中主要用作短路保護(hù)，有時(shí)兼作過載保護(hù)的電器。使用時(shí)把它串接于被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，熔體中流過很大的故障電流，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體迅速熔斷，從而自動(dòng)切斷電路，實(shí)現(xiàn)短路和過載保護(hù)作用。（

5、1）熔斷器結(jié)構(gòu)及分類 熔斷器按結(jié)構(gòu)形式分為插入式（RC系列）、螺旋式（RL系列）、有填料封閉管式（RT系列）、無填料封閉管式（RM系列）、自復(fù)式等。其外形結(jié)構(gòu)及符號如圖所示。（2）熔斷器型號 熔斷器的型號含義如圖所示。（3）熔斷器選擇原則 熔體額定電流的選擇 a對于照明、電熱等電流較平穩(wěn)、無沖擊電流的負(fù)載的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流。 b對電動(dòng)機(jī)負(fù)載，要考慮沖擊電流的影響，計(jì)算方法如下：對于單臺(tái)不頻繁啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，熔體的額定電流IRN應(yīng)大于或等于1.32.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流IN，即：對于頻繁啟動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)間較長的電動(dòng)機(jī)，上式的系數(shù)應(yīng)增加到3 3.5。對于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，熔體

6、的額定電流IRN應(yīng)大于或等于其中最大容量的電動(dòng)機(jī)額定電流INmax的1.3 2.5倍，再加上其余電動(dòng)機(jī)額定電流的總和IN，即：四.交流接觸器 接觸器是一種自動(dòng)的電磁式開關(guān)，用于遠(yuǎn)距離頻繁接通或斷開交流主電路及大容量控制電路。接觸器具有欠電壓自動(dòng)釋放保護(hù)功能，工作可靠，使用壽命長，其主要控制對象是電動(dòng)機(jī)，也可用于控制其他負(fù)載。圖1-9所示為常用的幾種接觸器外形圖。 （1）交流接觸器結(jié)構(gòu)及工作原理交流接觸器由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置和其他部件等組成。CJ10-20型接觸器的結(jié)構(gòu)如圖1-10所示。 電磁系統(tǒng)由吸引線圈、靜鐵心和銜鐵（動(dòng)鐵心）三部分組成。其作用原理是：吸引線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁場，銜鐵受

7、到電磁力的作用而被吸向鐵心；吸引線圈斷電后，磁場消失，銜鐵在復(fù)位彈簧的作用下，恢復(fù)原位。銜鐵帶動(dòng)連接機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)觸點(diǎn)作相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)電路的接通或斷開。 觸點(diǎn)系統(tǒng)交流接觸器的觸頭按接觸情況可分為點(diǎn)接觸、線接觸式和面接觸式三種。按觸頭的結(jié)構(gòu)形式分，有橋式觸頭和指形觸頭兩種。當(dāng)接觸器未工作時(shí)處于接通狀態(tài)的觸點(diǎn)稱為常閉觸點(diǎn)（又稱動(dòng)斷觸點(diǎn)），當(dāng)接觸器未工作時(shí)處于斷開狀態(tài)的觸點(diǎn)稱為常開觸點(diǎn)（又稱動(dòng)合觸點(diǎn)），常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)是聯(lián)動(dòng)的。 圖1-10 CJ10-20型接觸器的結(jié)構(gòu) 滅弧裝置觸點(diǎn)在分?jǐn)啻箅娏麟娐窌r(shí)，會(huì)在動(dòng)、靜觸點(diǎn)之間產(chǎn)生較大的電弧。電弧不僅會(huì)燒損觸點(diǎn)，延長電路分?jǐn)鄷r(shí)間，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成相間

8、短路，因此，容量較大（20A以上）的交流接觸器均裝有陶瓷滅弧罩，以迅速切斷觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)所產(chǎn)生的電弧。 （2）交流接觸器的型號及含義常用的交流接觸器有國產(chǎn)的CJ10、CJ20等系列， CJ系列接觸器的型號及含義如圖1-12所示。 （3）交流接觸器的電氣符號 五.熱繼電器 熱繼電器是一種利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)原理來切斷電路的保護(hù)電器。 具有過載保護(hù)功能，但不能用于短路保護(hù)。（1）熱繼電器結(jié)構(gòu)及工作原理熱繼電器的外形結(jié)構(gòu)如圖1-14所示，它由熱元件、雙金屬片、觸點(diǎn)、復(fù)位按鈕、導(dǎo)板及推桿等組成。 圖1-14 熱繼電器的結(jié)構(gòu)圖1電流整定裝置 2復(fù)位按鈕 3熱元件4雙金屬片 5導(dǎo)板 6常閉觸點(diǎn)

9、7推桿 六.按鈕 按鈕是一種用來接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐返氖謩?dòng)控制且可以自動(dòng)復(fù)位的主令電器（1）按鈕的種類、結(jié)構(gòu) 按鈕的種類很多，有撳鈕式、鑰匙式、旋鈕式和緊急式等，如圖1-16（a）所示為常見的按鈕外形，圖（b）、（c）為按鈕的結(jié)構(gòu)和圖形符號。按鈕主要由按鈕帽、復(fù)位彈簧、動(dòng)觸頭、靜觸頭、支柱連桿及外殼等部分組成。 1.1.2 識讀電氣原理圖 電氣控制線路圖是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式對電氣控制系統(tǒng)的要求，采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形、符號和圖線等形式來表示電氣系統(tǒng)中各電氣設(shè)備、元器件的相互連接關(guān)系。電氣圖是電氣安裝、調(diào)試和檢修的理論依據(jù)。電氣控制系統(tǒng)圖一般分三種：電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖。 1

10、.常用電器的圖形符號和文字符號 2.電氣原理圖-單向連續(xù)運(yùn)行電路 3.繪制電氣原理圖應(yīng)遵循的原則 （1）原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。主電路是指從電源到電動(dòng)機(jī)的大電流通過的路徑。（2）原理圖中，各電器元件不畫實(shí)際的外形，而采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)符號來畫。根據(jù)便于閱讀的原則，同一電器元件的各部件可不畫在一起，但文字符號要相同。（3）所有電器的觸點(diǎn)，都應(yīng)按沒有通電和沒有外力作用時(shí)的開閉狀態(tài)畫出。（4）原理圖中，有直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線的連接點(diǎn)，要用黑圓點(diǎn)表示，無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線，交叉處不能畫黑圓點(diǎn)。（5）原理圖中接線端子標(biāo)記 對主電路，三相交流電源引入線用L1、L2、L3、N、PE標(biāo)記；經(jīng)過

11、電源開關(guān)后，在出線端子上按相序依此編號為U11、V11、W11 ，每經(jīng)過一個(gè)電器元件的線樁后，編號要遞增，如U12、V12、W12 ，U13、V13、W13。 對控制電路與照明、指示電路，應(yīng)從上到下、從左到右，逐行用數(shù)字依此編號，每經(jīng)過一個(gè)電器元件的接線端子，編號要依此遞增。編號的起始數(shù)字除控制電路必須從阿拉伯?dāng)?shù)字1開始外，其他輔助電路依此遞增100作起始數(shù)字，如照明電路編號從101開始；信號電路編號從201開始等u 舉例：單向連續(xù)運(yùn)行電路工作原理分析三相異步電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行控制電路如圖1-18所示，圖中，SB1為停止按鈕，SB2為啟動(dòng)按鈕，其工作原理如下：線路保護(hù)功能 短路保護(hù)：由熔斷器F

12、U1、FU2分別實(shí)現(xiàn)主電路和控制電路的短路保護(hù)。短路時(shí)，熔斷器的熔體熔斷，切斷電路，起到保護(hù)作用。 過載保護(hù)：由熱繼電器FR對電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)長期過載保護(hù)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過載時(shí)，熱繼電器動(dòng)作，串接在控制電路中的常閉觸點(diǎn)FR斷開，KM線圈失電，從而使電動(dòng)機(jī)主電路斷電，實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。 失壓、欠壓和零壓保護(hù)：由接觸器KM本身的電磁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。1.1.3 任務(wù)實(shí)施 1. 設(shè)備材料 2.繪制安裝接線圖 3.固定元器件并安裝接線 （1）檢查元器件（2）固定元器件（3）采用線槽布線安裝 （4）按鈕、電動(dòng)機(jī)、三相電源等外圍設(shè)備布線安裝時(shí)，必須通過接線端子排XT與控制板內(nèi)部低壓電器對接。（5）一個(gè)接線接線端子上的連

13、接線不得多于兩根。所有從一個(gè)接線端子到另一個(gè)接線端子的導(dǎo)線必須連續(xù)，中間不能有接頭。 4.自查線路 （1）線路故障檢查 將萬用表轉(zhuǎn)換開關(guān)放到合適的檔位，一般置于R100檔，檢測線路的通斷情況 5.通電試車并排故（1）調(diào)試控制電路（2）帶電動(dòng)機(jī)試車 （3）電壓分階測量法確定故障點(diǎn) 1.1.4 能力拓展： 既可點(diǎn)動(dòng)又可連續(xù)運(yùn)行電 氣線路& 1.2： 任務(wù)2 電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行電路的安裝調(diào)試 1.2.1 相關(guān)知識學(xué)習(xí) 一. 三相電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)基本控制電路 1、電路結(jié)構(gòu)分析2、電氣原理分析3、電氣功能分析4、幾點(diǎn)思考：a)電路用到了哪些低壓電器。b)電路能實(shí)現(xiàn)哪些電器保護(hù)功能。二.雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路1

14、、電路結(jié)構(gòu)分析2、電氣原理分析3、電氣功能分析4、幾點(diǎn)思考：a)電路用到了哪些低壓電器。b)電路能實(shí)現(xiàn)哪些電器保護(hù)功能。c)與上述電路不同之處有哪些？三.工作臺(tái)自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路 （1）限位開關(guān)限位開關(guān)又稱為位置開關(guān)或行程開關(guān)，主要用于檢測工作機(jī)械的位置，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件達(dá)到一個(gè)預(yù)定位置時(shí)，操作機(jī)構(gòu)則發(fā)出命令以控制其運(yùn)動(dòng)方向或行程大小。 （2）工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)行控制電路 1、電路結(jié)構(gòu)分析2、電氣原理分析3、電氣功能分析4、幾點(diǎn)思考：a)電路用到了哪些低壓電器。 b)電路能實(shí)現(xiàn)哪些電器保護(hù)功能。 c)與上述電路不同之處有哪些？1.2.2 任務(wù)實(shí)施安裝并調(diào)試圖1-26所示的按鈕、接觸器雙重互鎖正反轉(zhuǎn)控制線

15、路。 1.2.3 能力拓展 多地點(diǎn)控制和順序控制電路 一.多地點(diǎn)控制電路 1） 分析電路原理2） 分析電路功能3） 實(shí)踐舉例4）電路的異同二.多臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制線路 1、主電路實(shí)現(xiàn)順序控制(以兩臺(tái)電機(jī)為例) 1） 分析電路原理2） 分析電路功能3） 實(shí)踐舉例4）電路的異同2、控制電路實(shí)現(xiàn)順序控制(以兩臺(tái)電機(jī)為例) 1） 分析電路原理2） 分析電路功能3）實(shí)踐舉例4）電路與上述電路的異同& 1.3 任務(wù)3 電動(dòng)機(jī)Y-降壓啟動(dòng)線路的安裝調(diào)試 1.3.1 相關(guān)知識學(xué)習(xí) 1.電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)容量較大的籠型異步電機(jī)（一般大于4KW）起動(dòng)電流較大，通常直接起動(dòng)電流為其額定電流的47倍。所以容量較大的電機(jī)采用

16、降壓起動(dòng)的方式來起動(dòng)。降壓起動(dòng)的方法有定子繞組串電阻、星三角、自耦變壓器和延邊三角形等。 2.Y/降壓起動(dòng) Y/降壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，使定子繞組接成星形，用以降低起動(dòng)電壓，從而限制起動(dòng)電流；電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，待轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，把定子繞組改接成三角形，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全壓運(yùn)行。星三角降壓起動(dòng)只適用于正常運(yùn)行時(shí)三角形連接的籠型異步電動(dòng)機(jī)，而且只適用于輕載起動(dòng)。 3.時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是根據(jù)電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理來實(shí)現(xiàn)通斷電路的電器。時(shí)間繼電器的種類很多，按結(jié)構(gòu)原理可分為空氣阻尼式、電子式（又稱晶體管式）、電動(dòng)式等；按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種?？諝庾枘崾綍r(shí)間繼電器，是利用空氣阻尼原

17、理獲得延時(shí)的，見圖1-39 （c）底座引腳功能圖1-40 電子式時(shí)間繼電器 時(shí)間繼電器的文字符號為KT，圖形符號如圖1-41所示。 1.3.2 任務(wù)實(shí)施（略）1.3.3 能力拓展 其它降壓啟動(dòng)電路和多速控制電路 一定子繞組串電阻降壓啟動(dòng)控制電路 1）分析電路結(jié)構(gòu)及原理2）分析電路功能3）畫工作流程圖4）分析與上述Y/電路的異同二.自耦變壓器降壓啟動(dòng)控制線路 1）分析電路結(jié)構(gòu)及原理2）分析電路功能3）畫工作流程圖4）分析與上述Y/電路的異同5）優(yōu)缺點(diǎn)？& 1.4 ：任務(wù)4 三相異步電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)線路的安裝調(diào)試 1.4 .1相關(guān)知識學(xué)習(xí)三相異步電動(dòng)機(jī)電氣制動(dòng)方法有能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)、電容制動(dòng)、發(fā)電

18、制動(dòng)等。 一.電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)原理能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)是三相異步電動(dòng)機(jī)常用的方法。下面介紹這兩種制動(dòng)方法的原理1、能耗制動(dòng) （見圖1-48）2、反接制動(dòng)（見圖1-49）二.速度繼電器 三.能耗制動(dòng)控制電路分析（1）時(shí)間原則能耗制動(dòng)線路 （圖1-53） （2）速度原則能耗制動(dòng)控制線路（圖1-54）1.4.2 任務(wù)實(shí)施安裝并調(diào)試如圖1-53所示時(shí)間原則能耗制動(dòng)控制電路。1.設(shè)備材料 2.繪制安裝接線圖 1.4.3 能力拓展 反接制動(dòng)控制電路 1.單向反接制動(dòng)控制電路 2.可逆運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路 & 本章小結(jié)：（1）常用低壓電器：開關(guān)電器，主令電器，接觸器，繼電器（中間繼電器，速度繼電器，時(shí)間繼電器等）

19、（2）基本控制線路：點(diǎn)動(dòng)與連續(xù)運(yùn)行控制，（自鎖），正反轉(zhuǎn)控制（互鎖），Y/換接啟動(dòng)控制及作用，電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制及基本線路。（3）低壓電器的安裝與調(diào)試應(yīng)主要的事項(xiàng)。作業(yè)布置：P47 T2，T3課題名稱: 項(xiàng)目2 C650車床電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)授課類型: 理論課 教學(xué)目的、要求： 本項(xiàng)目以C650車床電氣控制系統(tǒng)為載體，通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)：(1)了解C650車床的結(jié)構(gòu)組成及功能作用；(2)學(xué)習(xí)識讀設(shè)備電氣控制系統(tǒng)圖方法；(3)會(huì)分析常用機(jī)電設(shè)備電氣控制系統(tǒng)圖；(4)學(xué)習(xí)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)維修方法；(5)會(huì)分析一般電氣故障原因，并能實(shí)施檢修。 授課主要內(nèi)容及課時(shí)分配：1)理論教學(xué)4節(jié) 3）習(xí)題課2節(jié)教

20、學(xué)重點(diǎn)：1）電氣原理圖閱讀分析的方法與步驟 2）C650車床的結(jié)構(gòu)組成及功能作用教學(xué)難點(diǎn)： 電氣原理圖閱讀分析及機(jī)床故障分析教學(xué)手段、教具：教學(xué)手段：講授+仿真教學(xué)教 具：多媒體，仿真軟件 教學(xué)方法：啟發(fā)式+直觀式教學(xué)過程：引入項(xiàng)目：C650臥式車床是車床中應(yīng)用最多、最為典型的車床之一，其電氣控制系統(tǒng)是典型的繼電-接觸器控制電路，通過對整臺(tái)設(shè)備電氣控制原理的分析，有助于加深對基本控制電路的認(rèn)識和理解，熟悉機(jī)、電、液在控制中的相互配合，掌握各種生產(chǎn)設(shè)備電氣控制的規(guī)律，培養(yǎng)閱讀電氣控制圖的能力，進(jìn)一步掌握分析電氣控制圖的方法，并逐步掌握設(shè)備電氣控制電路常見故障的分析、檢測和維修的方法和技巧。& 2

21、.1 電氣識圖知識2.1.1 電氣原理圖圖幅的分區(qū) 2.1.2 元器件符號、位置的索引 對應(yīng)接觸器線圈，索引中各欄含義如下：對應(yīng)繼電器，索引中各欄含義如下& 2.2 電氣原理圖閱讀分析的方法與步驟(1)熟悉生產(chǎn)設(shè)備。 (2)分析主電路。 (3)分析控制電路。(4)分析輔助電路(找照明電路及信號處理電路)。(5)分析聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。 (6)分析特殊控制環(huán)節(jié)。& 2.3 C650型車床主要結(jié)構(gòu)和控制要求 C650型臥式車床結(jié)構(gòu)如圖2-4所示，主要由床身、主軸、刀具、溜板和尾架等部分組成。該車床有兩種主要運(yùn)動(dòng)：一種是安裝在床身主軸箱中的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，稱為主運(yùn)動(dòng)；另一種是溜板箱中的溜板帶動(dòng)刀架的直線運(yùn)動(dòng)，

22、稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 2.4 C650型車床電氣控制線路分析 C650型臥式普通車床的電氣控制線路原理如圖2-5所示。車床共有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)：M1為主軸電動(dòng)機(jī)，拖動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)并通過進(jìn)給機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。M2為冷卻電動(dòng)機(jī)，提供切削液。M3為快速移動(dòng)電機(jī)，拖動(dòng)刀架的快速移動(dòng)。 2.4.1 主電路分析如圖2-5所示的主電路中有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，隔離開關(guān)QS將380V的三相電源引入。電動(dòng)機(jī)M1的電路接線分為三部分：第一部分由正轉(zhuǎn)控制交流接觸器KMl和反轉(zhuǎn)控制交流接觸器KM2的兩組主觸點(diǎn)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)接線；第二部分為電流表A經(jīng)電流互感器TA接在主電動(dòng)機(jī)Ml的主回路上以監(jiān)視電動(dòng)機(jī)繞組工作時(shí)的電流變化。第三部分為一串聯(lián)電

23、阻控制部分，交流接觸器KM3的主觸點(diǎn)控制限流電阻R的接入和切除。速度繼電器KS的速度檢測部分與電動(dòng)機(jī)的主軸同軸相聯(lián)，在停車制動(dòng)過程中，當(dāng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于KS的動(dòng)作值時(shí)，其常開觸點(diǎn)可將控制電路中反接制動(dòng)的相應(yīng)電路切斷，完成停車制動(dòng)。電動(dòng)機(jī)M2由交流接觸器KM4的主觸點(diǎn)控制其主電路的接通和斷開，電動(dòng)機(jī)M3由交流接觸器KM5的主觸點(diǎn)控制。為保證主電路的正常運(yùn)行，主電路中還設(shè)置了熔斷器的短路保護(hù)環(huán)節(jié)和熱繼電器的過載保護(hù)環(huán)節(jié)。 2.4.2 控制電路分析1 主電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)啟動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制 2主電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路3 刀架的快速移動(dòng)和冷卻泵電動(dòng)機(jī)的控制 刀架快速移動(dòng)是由轉(zhuǎn)動(dòng)刀架手柄壓動(dòng)位置開關(guān)SQ，接通快

24、速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3的控制接觸器KM5的線圈電路，KM5的主觸點(diǎn)閉合，M3電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行，經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)溜板帶動(dòng)刀架快速移動(dòng)。冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2由啟動(dòng)按鈕SB6、停止按鈕SB5和KM4輔助觸點(diǎn)組成自鎖回路，并控制接觸器 KM4線圈電路的通斷，來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)M2的控制。開關(guān)SA可控制照明燈EL，EL的電壓為36V安全照明電壓。 & 2.5 故障檢修方法及步驟 2.5.1 機(jī)床電氣設(shè)備故障檢修方法及步驟 (1)熟悉電氣控制電路工作原理。 (2)確定故障發(fā)生的范圍。(3)進(jìn)行外表檢查。 (4)斷電檢查。 (5)通電檢查。 1)發(fā)生飛車和打壞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 2)因短路燒壞熔斷器熔絲，原因未查明。 3)通電會(huì)燒壞電

25、動(dòng)機(jī)和電器等。 4)尚未確定相序是否正確等。 2.5.2 C650型車床電氣控制線路故障點(diǎn)說明 （1）如熔斷器QS開路，則主電動(dòng)機(jī)M1電源缺相，當(dāng)啟動(dòng)M1時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)，并伴有嗡嗡聲。電動(dòng)機(jī)過熱且有焦味，在短時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)的某相線圈會(huì)燒毀。出現(xiàn)這種情況時(shí)應(yīng)立即斷開電源，仔細(xì)檢查熔斷器內(nèi)的溶體是否燒斷，或接線是否接觸不良或某處開路。（2）如圖中的（3）出開路，則主電動(dòng)機(jī)也因沒有三相電壓而不能運(yùn)轉(zhuǎn)，用萬用表測量其前面電路電壓是否正常，但電動(dòng)機(jī)M1的三個(gè)接線端子無三相電壓。（3）如電路在圖中（4）處開路，則主電動(dòng)機(jī)不能反轉(zhuǎn)。（4）如電路在圖中（5）處開路，則冷卻泵電動(dòng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)。（5）如電路在圖中

26、（6）處開路，則快速移位電動(dòng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)。其他故障請同學(xué)們對照課本及電路圖自行分析。& 本章小結(jié)：本項(xiàng)目主要是學(xué)習(xí)識讀設(shè)備電氣控制系統(tǒng)圖的方法；并通過引入C650車床電路練習(xí)識圖，并通過識圖分析電路故障及查找故障的方法。1，電氣原理圖閱讀分析的方法與步驟(1)熟悉生產(chǎn)設(shè)備。 (2)分析主電路。 (3)分析控制電路。(4)分析輔助電路(找照明電路及信號處理電路)。(5)分析聯(lián)鎖與保護(hù)環(huán)節(jié)。 (6)分析特殊控制環(huán)節(jié)2， 識圖時(shí)要注意兩點(diǎn)：1）電氣原理圖圖幅的分區(qū) 2）元器件符號、位置的索引3，能讀懂大型電氣控制原理圖，讀圖時(shí)要注意區(qū)分分析主電路和控制電路。4，C650型車床電氣控制線路分析與故障排除

27、方法本章作業(yè)：P70 T1，T3,T6課題名稱: 項(xiàng)目3運(yùn)料小車PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作授課類型: 理論課 +實(shí)踐仿真課+習(xí)題課教學(xué)目的、要求：本項(xiàng)目以運(yùn)料小車為載體，通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)：（1）了解PLC的基本組成及工作過程。（2）掌握PLC基本指令編程方法和技巧。（3）會(huì)正確選擇和使用PLC；（4）會(huì)使用GX-developer編程軟件輸入、編輯程序和仿真。（5）會(huì)安裝和調(diào)試送料小車PLC控制系統(tǒng)。 授課主要內(nèi)容及課時(shí)分配：1)理論教學(xué)8節(jié) 2）實(shí)踐+仿真 4節(jié) 3）習(xí)題課2節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：1）PLC的基本組成及工作過程 2）PLC基本指令編程方法和技巧3）項(xiàng)目設(shè)計(jì)教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)料小車的項(xiàng)目設(shè)計(jì)教學(xué)手

28、段、教具：教學(xué)手段：講授+實(shí)踐+仿真教學(xué)教 具：多媒體，仿真軟件，編程軟件GX-developer 教學(xué)方法：啟發(fā)式+小組討論式教學(xué)過程：& 3.1 項(xiàng)目任務(wù)一、引出項(xiàng)目某生產(chǎn)線需要一個(gè)自動(dòng)運(yùn)料小車系統(tǒng)，其運(yùn)行示意圖如圖3-1所示。其中：A點(diǎn)為裝料處，B點(diǎn)為料處。小車的運(yùn)行軌道為直線，通過三相異步電動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)小車左行向裝料處運(yùn)行，電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)小車右行向卸料處運(yùn)行，其具體工作過程如下： 原始位置：小車空車停在卸料處B點(diǎn)，此時(shí)卸料限位開關(guān)SQ2被小車壓住。按下啟動(dòng)按鈕系統(tǒng)運(yùn)行，小車首先左行，在裝料處(A點(diǎn))停下，同時(shí)裝料斗閥門打開開始裝料，10s后料斗關(guān)閉

29、裝料結(jié)束，小車開始右行；小車右行至卸料處(B點(diǎn))停下來，同時(shí)小車卸料閥打開，使液壓缸推動(dòng)料斗翻起開始卸料，6s后卸料閥關(guān)閉卸料結(jié)束，完成一次運(yùn)料任務(wù)。如此循環(huán)3次后小車停在原始位置B點(diǎn)。 二、項(xiàng)目任務(wù)利用PLC實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目控制要求，具體工作內(nèi)容如下：（1）分析控制要求，分配I/O地址。（2）繪制PLC控制系統(tǒng)電路圖。（3）編制PLC控制程序并進(jìn)行仿真。（4）安裝并調(diào)試運(yùn)行運(yùn)料小車PLC控制系統(tǒng)。（5）編制控制系統(tǒng)技術(shù)文件及說明書。 & 3.2 相關(guān)知識學(xué)習(xí)3.2.1 PLC基本知識 1.簡單理解PLC 可編程控制器(Programmable Logical Controller)簡稱PLC，是2

30、0世紀(jì)60年代發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制裝置。它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、通信技術(shù)融為一體，廣泛地應(yīng)用于各類生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制中。 PLC及其網(wǎng)絡(luò)被公認(rèn)為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）之一。 1987年國際電工委員會(huì)(IEC)制定了PLC的標(biāo)準(zhǔn)，并給它作了如下定義： 可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工

31、業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則而設(shè)計(jì)。 世界上第一臺(tái)PLC是1969年美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)根據(jù)GM公司招標(biāo)的技術(shù)要求研制出來的。其后，日本、德國、法國等相繼引入這項(xiàng)新技術(shù)，可編程序控制器由此而迅速發(fā)展起來。2.PLC的基本構(gòu)成 PLC是以微處理器為核心的工業(yè)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其硬件組成與計(jì)算機(jī)有類似之處。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式和模塊式兩類。 整體式PLC的硬件主要由中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)器、輸入單元、輸出單元、通信端口、IO擴(kuò)展端口和電源等部件組成，所有部件都裝在同一機(jī)殼內(nèi)構(gòu)成主機(jī)。 整體式PLC的結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，小型機(jī)常采用這種結(jié)構(gòu)。整體式PLC的基本

32、組成如圖3-3所示。 模塊式PLC的各部件獨(dú)立封裝成模塊，各模塊通過總線連接，安裝在機(jī)架或?qū)к壣稀Ｑb有CPU的模塊稱為CPU模塊，其他模塊稱為擴(kuò)展模塊。如下圖所示。3.PLC硬件系統(tǒng)組成（1）微處理器（CPU） 接收并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)； 診斷電源、PLC工作狀態(tài)及編程的語法錯(cuò)誤； 接收輸入信號，送入數(shù)據(jù)寄存器并保存； 運(yùn)行時(shí)順序讀取、解釋、執(zhí)行用戶程序，完成用戶 程序的各種操作； 將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。 （2）存儲(chǔ)器 1）系統(tǒng)存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器+系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 存放系統(tǒng)工作程序（監(jiān)控程序）； 存放模塊化應(yīng)用功能子程序； 存放命令解釋程序； 存放功能子程序的調(diào)用管理程序； 存放存儲(chǔ)

33、系統(tǒng)參數(shù)。2）用戶存儲(chǔ)器RAM/EPROM/EEPROM 存放用戶工作程序； 存放工作數(shù)據(jù)。（3）輸入單元帶光電隔離電路 多種輔助電源類型：AC電源DC24V輸入 DC電源DC24V輸入 DC電源DC12V輸入 接收開關(guān)量及數(shù)字量信號（數(shù)字量輸入單元）； 接收模擬量信號（模擬量輸入單元）； 接收按鈕或開關(guān)命令（數(shù)字量輸入單元）； 接收傳感器輸出信號。（4）輸出單元帶光電隔離器及濾波器 多種輸出方式：晶體管； 晶閘管；繼電器 驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載（晶體管輸出單元）； 驅(qū)動(dòng)非頻繁動(dòng)作的交/直流負(fù)載（繼電器輸出單元）； 驅(qū)動(dòng)頻繁動(dòng)作的交/直流負(fù)載（晶閘管輸出單元）。4.PLC的工作過程 （1）PLC的工作過

34、程-掃描工作方式 5.PLC的常用編程語言 梯形圖(LAD) 指令表(STL) 順序功能圖（SFC） 結(jié)構(gòu)文本(ST) 功能塊圖(FBD)3.2.2 認(rèn)識FX2N系列PLC PLC品牌較多，如：歐姆龍，西門子，施耐德，三菱等。本教材選用的是三菱PLC，不同的品牌及機(jī)型，所用的編程語言和符號均有不同，請同學(xué)們加以注意。1.FX系列PLC型號 系列名稱：如0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC、3U等。單元類型：M基本單元；E輸入輸出混合擴(kuò)展單元；EX擴(kuò)展輸入模塊； EY擴(kuò)展輸出模塊。輸出方式：R繼電器輸出；S晶閘管輸出；T晶體管輸出；特殊品種：DDC電源，DC輸入；A1AC電源，AC輸入或

35、AC輸出模塊等例如FX2N32MR-D，其參數(shù)意義為:三菱FX2NPLC，有32個(gè)IO點(diǎn)，繼電器輸出型，使用DC24V電源，DC輸入的基本單元。2.FX2N系列PLC外部結(jié)構(gòu) 見圖1-11 FX2N系列PLC外形圖：安裝孔4個(gè)；電源、輔助電源、輸入信號用的可裝卸式端子；輸入指示燈；輸出指示燈；輸出用的可裝卸式端子；外部設(shè)備接線插座；面板蓋；DIN導(dǎo)軌裝卸用卡子；I/O端子標(biāo)記；動(dòng)作指示燈,POWER:電源指示燈，RUN:運(yùn)行指示燈，BATT.V：電池電壓下降指示燈，PROG-G：指示燈閃爍時(shí)表示程序出錯(cuò)，CPU-E：指示燈亮?xí)r表示CPU出錯(cuò)；擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊、特殊模塊的接線插座蓋板。3.FX

36、2N系列PLC編程元件 （1）輸入繼電器（X） 在PLC內(nèi)部，與輸入端子相連的輸入繼電器是光電隔離的電子繼電器，采用八進(jìn)制編號，用無數(shù)個(gè)常開和常閉觸點(diǎn)。 輸入繼電器不能用程序驅(qū)動(dòng)。輸入繼電器是PLC接收外部開關(guān)信號的窗口，PLC通過輸入端子將外部信號的狀態(tài)讀入并存在輸入映像寄存器。下圖所示為一個(gè)PLC控制系統(tǒng)的示意圖。 (2)輸出繼電器（Y） 輸出繼電器采用八進(jìn)制編號，有內(nèi)部觸點(diǎn)和外部輸出觸點(diǎn)（繼電器觸點(diǎn)、雙向可控硅、晶體管等輸出元件）之分，由程序驅(qū)動(dòng)。 在PLC內(nèi)部，外部輸出觸點(diǎn)與輸出端子相連，向外部負(fù)載輸出信號，且一個(gè)輸出繼電器只有一個(gè)常開型外部輸出觸點(diǎn)。 輸出繼電器有無數(shù)個(gè)內(nèi)部常開和常閉

37、觸點(diǎn)，編程時(shí)可隨意使用。輸出繼電器是PLC向外部負(fù)載發(fā)送信號的窗口。輸出繼電器將PLC的輸出信號傳送給輸出單元，再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 （3）輔助繼電器（M） 由內(nèi)部軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng),常開和常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不限，但不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載,采用十進(jìn)制編號。 通用輔助繼電器M0M499（500點(diǎn)） 掉電保持輔助繼電器M500M1023（524點(diǎn)） 特殊輔助繼電器M8000M8255（256點(diǎn)） 只能利用其觸點(diǎn)的特殊輔助繼電器 可驅(qū)動(dòng)線圈的特殊輔助繼電器只能利用其觸點(diǎn)的特殊輔助繼電器n M8000：運(yùn)行監(jiān)控用，PLC運(yùn)行時(shí)M8000接通。n M8002：僅在運(yùn)行開始瞬間接通的初始脈沖特殊輔助繼電器。n

38、 M8012：產(chǎn)生100ms時(shí)鐘脈沖的特殊輔助繼電器?？沈?qū)動(dòng)線圈的特殊輔助繼電器n M8030：鋰電池電壓指示燈特殊繼電器。n M8033：PLC停止時(shí)輸出保持特殊輔助繼電器。n M8034：止全部輸出特殊輔助繼電器。n M8039：時(shí)掃描特殊輔助繼電器。（4）定時(shí)器（T） 定時(shí)器實(shí)際是內(nèi)部脈沖計(jì)數(shù)器，可對內(nèi)部1ms、10ms和100ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行加計(jì)數(shù)，當(dāng)達(dá)到用戶設(shè)定值時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作。 定時(shí)器可以用用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù)k或H作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容作為設(shè)定值。 普通定時(shí)器（T0T245） 100ms定時(shí)器T0T199共200點(diǎn)，設(shè)定范圍0.13276.7s； 10ms定時(shí)器T

39、200T245共46點(diǎn)，設(shè)定范圍0.01327.67s。 積算定時(shí)器（T246T255） 1ms定時(shí)器T246T249共4點(diǎn)，設(shè)定范圍0.00133.767s； 100ms定時(shí)器T250T255共6點(diǎn)，設(shè)定范圍為0.13276.7s（5）計(jì)數(shù)器（C） 計(jì)數(shù)器可分為通用計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器。 16位通用加計(jì)數(shù)器，C0C199共200點(diǎn)，設(shè)定值：132767。設(shè)定值K0與K1含義相同，即在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。 32位通用加/減計(jì)數(shù)器，C200C234共135點(diǎn)，設(shè)定值：-2147483648+2147483647。 高速計(jì)數(shù)器C235C255共21點(diǎn)，共享PLC上6個(gè)高速計(jì)數(shù)器輸入（X00

40、0X005）。高速計(jì)數(shù)器按中斷原則運(yùn)行。 16位加計(jì)數(shù)器 通用型：C0C99共100點(diǎn) 斷電保持型：C100C199共100點(diǎn) 32位雙向計(jì)數(shù)器 有兩種32位加/減計(jì)數(shù)器，設(shè)定值：-2147483648+2147483647。 通用計(jì)數(shù)器：C200C219共20點(diǎn) 保持計(jì)數(shù)器：C220C234共15點(diǎn) 計(jì)數(shù)方向由特殊輔助繼電器M8200M8234設(shè)定。 加減計(jì)數(shù)方式設(shè)定：對于C，當(dāng)M8接通（置1）時(shí)，為減計(jì)數(shù)器，斷開（置0）時(shí)，為加計(jì)數(shù)器。 計(jì)數(shù)值設(shè)定：直接用常數(shù)K或間接用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容作為計(jì)數(shù)值。間接設(shè)定時(shí)，要用元件號緊連在一起的兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器。3.2.3 FX2N系列PLC基本指令 F

41、X2N系列PLC基本指令有27條，步進(jìn)指令2條，功能指令128種，共298條現(xiàn)將基本指令的符號，功能，用法列表如下：符號名稱 )功 能 電路表示和目標(biāo)元件 LD 取 運(yùn)算開始 常開觸點(diǎn) LDI 取反 運(yùn)算開始 常閉觸點(diǎn) LDP取上升沿脈沖 運(yùn)算開始 上升沿觸點(diǎn) LDF 取下降沿脈沖 運(yùn)算開始 下降沿觸點(diǎn)AND與 串聯(lián) 常開觸點(diǎn) ANI 與非 戶串聯(lián) 常閉觸點(diǎn) ANDP 與脈沖 串聯(lián) 上升沿觸點(diǎn) ANDF與脈沖（F） 串聯(lián)下降沿觸點(diǎn) OR或 并聯(lián)常開觸點(diǎn) ORI或非 并聯(lián)常閉觸點(diǎn)ORP或脈沖 并聯(lián)上升沿觸點(diǎn) ORF 或脈沖（F） 并聯(lián)下降沿觸點(diǎn) ANB 邏輯塊與 塊串聯(lián) ORB邏輯塊或 塊并聯(lián)

42、OUT輸出 線圈驅(qū)動(dòng)指令 SET 置位 保持指令 RST復(fù)位 復(fù)位指令 PLS脈沖 上升沿檢測指令 PLF脈沖（F） 下降沿檢測指令MC 主控 主控 開始指令 MCR主控復(fù)位 主控復(fù)位指令 MPS進(jìn)棧 進(jìn)棧指令（PUSH） MRD讀棧 讀棧指令 MPP 出棧 出棧指令 （POP 讀棧且復(fù)位） INV反向 運(yùn)算結(jié)果的反向 NOP無 空操作 程序清除或空格用 END結(jié)束 程序結(jié)束 程序結(jié)束，返回0步案列分析【案例3-1】起保?？刂瞥绦?。圖3-24為啟動(dòng)、保持、停止PLC控制程序，在圖3-24（a）所示的梯形圖中，當(dāng)啟動(dòng)信號X1為ON時(shí)，輸出Y0得電為ON，因?yàn)閅0的常開觸點(diǎn)和X1并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)自鎖使輸

43、出Y0保持.當(dāng)停止信號X2為ON時(shí)，Y0失電，使其輸出為0.【案例3-2】優(yōu)先選擇控制程序。圖3-25所示為兩個(gè)輸入信號X1、X2的優(yōu)先選擇控制梯形圖，即先接通的即獲得優(yōu)先權(quán)，而后接通的無效（如搶答器，具有互鎖的正反轉(zhuǎn)控制等）。其中X0為復(fù)位或停止信號，Y1、Y2分別為輸入信號X1、X2的控制對象?！景咐?-3】寫出下列梯形圖的指令表？【案例3-4】振蕩程序。圖3-31所示為用兩個(gè)定時(shí)器產(chǎn)生連續(xù)振蕩信號的電路。在X1接通期間，Y0產(chǎn)生的連續(xù)振蕩信號的周期為3 s，占空比為12(接通時(shí)間斷開時(shí)間)。其中，接通時(shí)間（或脈寬）為1 s，由定時(shí)器T2設(shè)定；斷開時(shí)間為2S，由定時(shí)器T1設(shè)定?！景咐?-5

44、】 定時(shí)器的應(yīng)用1：斷電延時(shí)控制程序。如圖3-32所示為用位元件M0實(shí)現(xiàn)的斷電延時(shí)電路。若輸入X0接通，M0線圈通電產(chǎn)生輸出，并通過M0觸點(diǎn)自鎖。當(dāng)輸入X0斷電時(shí)，線圈M0不是立即停止輸出，而是經(jīng)過T0延時(shí)10s后才停止輸出。 操作練習(xí)操作練習(xí)1：電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制q 第二個(gè)應(yīng)用實(shí)例是用PLC完成三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。q 根據(jù)前面的控制思路，首先要有主電路。q 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制需要有兩個(gè)接觸器， 一個(gè)正轉(zhuǎn)接觸器KM1 一個(gè)反轉(zhuǎn)接觸器KM2 通過兩個(gè)接觸器對電動(dòng)機(jī)的電源進(jìn)行調(diào)相，實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。 根據(jù)控制要求，I/O接線圖中，有三個(gè)輸入信號和兩個(gè)輸出信號送入PLC。 正轉(zhuǎn)啟動(dòng)信號SB

45、2接輸入繼電器X0，反轉(zhuǎn)啟動(dòng)信號SB3接輸入繼電器X2，停止信號SB1接輸入繼電器X3。連接公共端COM。 正轉(zhuǎn)接觸器KM1的線圈接輸出繼電器Y1，反轉(zhuǎn)接觸器KM2的線圈接輸出繼電器Y2。 這里提醒大家注意：PLC的運(yùn)算速度非?？?，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于接觸器硬件的動(dòng)作速度，在程序中正反轉(zhuǎn)輸出信號交替時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)正轉(zhuǎn)輸出信號斷開，正轉(zhuǎn)接觸器線圈還來不及釋放，而反轉(zhuǎn)輸出信號接通送出，使反轉(zhuǎn)接觸器線圈動(dòng)作的現(xiàn)象，造成電源的短路事故，所以在正轉(zhuǎn)接觸器的線圈回路串聯(lián)反轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，在反轉(zhuǎn)接觸器的線圈回路串聯(lián)正轉(zhuǎn)接觸器的常閉觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)硬件互鎖功能。下面看梯形圖。u 梯形圖有兩條邏輯線，分別實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和反

46、轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在兩個(gè)方向的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)梯形圖的基礎(chǔ)上加入互鎖觸點(diǎn)。u 也就是說在正轉(zhuǎn)輸出繼電器線圈Y1回路中串入反轉(zhuǎn)輸出繼電器Y2的常閉觸點(diǎn)和反轉(zhuǎn)啟動(dòng)信號的常閉觸點(diǎn)X1進(jìn)行互鎖。u 同理，反轉(zhuǎn)輸出繼電器線圈Y2回路中串入正轉(zhuǎn)輸出繼電器Y1的常閉觸點(diǎn)和正轉(zhuǎn)啟動(dòng)信號的常閉觸點(diǎn)X0進(jìn)行互鎖。u 梯形圖中接觸器和按鈕的常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)軟件雙重互鎖.u 根據(jù)梯形圖寫出對應(yīng)的指令表。u 敘述指令表。3.2.4 編程的基本規(guī)則與技巧一、編程的基本規(guī)則v 觸點(diǎn)只能與左母線相連，不能與右母線相連；v 線圈只能與右母線相連，不能直接與左母線相連，右母線可以省略；v 線圈可以并聯(lián)，不能串聯(lián)連接；v 應(yīng)盡量避免雙線圈輸出。二、

47、編程的技巧v 并聯(lián)電路上下位置可調(diào)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)的支路放下面。v 串聯(lián)電路左右位置可調(diào)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)放在右邊。v 雙線圈輸出的處理v 線圈并聯(lián)電路中，應(yīng)將單個(gè)線圈放在上邊。v 橋形電路的化簡方法：找出每條輸出路徑進(jìn)行并聯(lián)3.2.5 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和步驟 & 3.3 項(xiàng)目實(shí)施 【項(xiàng)目要求】根據(jù)項(xiàng)目任務(wù)要求，運(yùn)料小車的具體工作過程為：原始位置：小車空車停在卸料處B點(diǎn)，此時(shí)卸料限位開關(guān)SQ2被小車壓住。按下啟動(dòng)按鈕系統(tǒng)運(yùn)行，小車首先左行，在裝料處(A點(diǎn))停下，同時(shí)裝料斗閥門打開開始裝料，10s后料斗關(guān)閉裝料結(jié)束，小車開始右行；小車右行至卸料處(B點(diǎn))停下來，同時(shí)小車底部的卸料閥門打開開始卸料

48、，6s后卸料閥門關(guān)閉卸料結(jié)束，完成一次運(yùn)料任務(wù)。如此循環(huán)3次后小車停在原始位置B點(diǎn)。3.4.1 運(yùn)料小車PLC控制電路設(shè)計(jì)1.明確輸入/輸出設(shè)備，分配PLC的I/O地址 （1）確定輸入點(diǎn)：根據(jù)控制要求分析，本系統(tǒng)中PLC需要4個(gè)輸入點(diǎn)。（2）確定輸出點(diǎn)：小車右行和左行通過電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，需要2個(gè)接觸器進(jìn)行切換。PLC需要4個(gè)輸出點(diǎn)與其連接。（3）PLC的選擇：PLC的選擇主要根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)以及輸入輸出形式來選擇。本系統(tǒng)共需要4個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)，為考慮系統(tǒng)將來的擴(kuò)展余量（20%的余量）。（4）其它器件選擇：接觸器；電磁閥要根據(jù)裝料斗和卸料斗功率選擇。本項(xiàng)目選擇接觸器和電磁閥的線圈電壓選

49、擇220V。（4）分配I/O點(diǎn)：根據(jù)確定的輸入/輸出設(shè)備及輸入/輸出點(diǎn)數(shù)，分配I/O點(diǎn)，見下表所示3.4.2 運(yùn)料小車PLC控制程序設(shè)計(jì)3.4.3 運(yùn)料小車PLC控制系統(tǒng)安裝調(diào)試 u 設(shè)備材料 u 安裝接線u 自檢 u 輸入程序 u 通電調(diào)試 & 本章小結(jié)：本項(xiàng)目主要是認(rèn)識PLC的結(jié)構(gòu)及工作原理，學(xué)習(xí)基本指令的語法規(guī)則及編程方法和步驟，最后通過運(yùn)料小車的項(xiàng)目設(shè)計(jì)鞏固梯形圖的編輯及指令語句的使用。1，三菱FX2N系列PLC基本指令有：2， 梯形圖語言的編程原則與技巧編程原則：v 觸點(diǎn)只能與左母線相連，不能與右母線相連；v 線圈只能與右母線相連，不能直接與左母線相連，右母線可以省略；v 線圈可以并

50、聯(lián)，不能串聯(lián)連接；v 應(yīng)盡量避免雙線圈輸出。編程的技巧v 并聯(lián)電路上下位置可調(diào)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)的支路放下面。v 串聯(lián)電路左右位置可調(diào)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)放在右邊。v 雙線圈輸出的處理v 線圈并聯(lián)電路中，應(yīng)將單個(gè)線圈放在上邊。v 橋形電路的化簡方法：找出每條輸出路徑進(jìn)行并聯(lián)本章作業(yè)：P110 T四2，T四5,T四6課題名稱: 項(xiàng)目3物料搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 授課類型: 理論課 +實(shí)踐仿真課+習(xí)題課教學(xué)目的、要求：本項(xiàng)目以物料搬運(yùn)機(jī)械手載體，通過本項(xiàng)目的學(xué)習(xí)：n （1）掌握步進(jìn)順控指令及其編程方法。n （2）掌握PLC控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的繪制方法。n （3）能根據(jù)控制要求繪制氣動(dòng)搬運(yùn)機(jī)械手的SFC圖。n （4）能用步進(jìn)順控法設(shè)計(jì)搬運(yùn)機(jī)械手PLC梯形圖。n （5）會(huì)安裝和調(diào)試氣動(dòng)機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)。 授課主要內(nèi)容及課時(shí)分配：1)理論教學(xué)4節(jié) 2）實(shí)踐+仿真 2節(jié) 3）習(xí)題課2節(jié)教學(xué)重點(diǎn)：1）步進(jìn)順控指令及其編程方法。 2）PLC控制系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的繪制方法。3）物料搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)