PLC綜合應(yīng)用技術(shù)ppt-課件

1、PLC綜合應(yīng)用技術(shù)任務(wù)1 認(rèn)識(shí)可編程序控制器周文煜 任務(wù)1.1了解PLC應(yīng)用及功能特點(diǎn)1.1.1PLC應(yīng)用領(lǐng)域 PLC的應(yīng)用非常廣泛，目前，在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、化工、輕工、食品、電力、機(jī)械、交通運(yùn)輸、汽車制造、建筑、環(huán)保、公用事業(yè)等各行各業(yè)。1.開關(guān)量順序控制 這是PLC最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，也是PLC最基本的控制功能，可用來取代繼電接觸器控制系統(tǒng)，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控制和自動(dòng)化生產(chǎn)線控制，如機(jī)床電氣控制、電梯自動(dòng)控制、自動(dòng)化生產(chǎn)線、數(shù)控機(jī)床、交通燈等。1.1.1PLC應(yīng)用領(lǐng)域2.模擬量過程控制 除開關(guān)量外，PLC還能控制連續(xù)變化的模擬量，如壓力、速度、流量、液位、

2、電壓和電流等模擬量。通過各種傳感器將相應(yīng)的模擬量轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，然后通過AD模塊將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，送到PLC處理。處理后的數(shù)字量再通過DA的轉(zhuǎn)換為模擬量進(jìn)行輸出控制，如通過專用的智能PID模塊實(shí)現(xiàn)模擬量的閉環(huán)過程控制。這一功能主要應(yīng)用在恒壓供水系統(tǒng)、鍋爐溫度控制等控制系統(tǒng)中。3.運(yùn)動(dòng)控制 PLC提供了驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或伺服電動(dòng)機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，通過這些模塊可實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)的控制。這一功能主要用于各類機(jī)床、機(jī)器人、裝配機(jī)械等進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。1.1.1PLC應(yīng)用領(lǐng)域4.數(shù)據(jù)處理 PLC提供了各種數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)排序以及位操作等功能，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析和處理。這些

3、數(shù)據(jù)可通過通信系統(tǒng)傳送到其他智能設(shè)備，也可利用它們與存儲(chǔ)器中的參考值進(jìn)行比較，或利用它們制作各種要求的報(bào)表。數(shù)據(jù)處理功能一般用于各種行業(yè)的大、中型控制系統(tǒng)。5.通信功能 為適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的需要集中及遠(yuǎn)程管理，PLC可實(shí)現(xiàn)與PLC、單片機(jī)、打印機(jī)及上級(jí)計(jì)算機(jī)互相交換信息的通信功能。1.1.2PLC控制與其他控制方式比較1.PLC與繼電接觸器控制比較 傳統(tǒng)的繼電接觸器控制只能進(jìn)行開關(guān)量的控制，而PLC既可進(jìn)行開關(guān)量控制，又可進(jìn)行模擬量控制，還能與計(jì)算機(jī)聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)控制。(1)組成器件不同(2)觸頭的數(shù)量不同(3)控制方法不同(4)工作方式不同2.PLC與單片機(jī)比較 PLC的核心

4、就是一臺(tái)單片機(jī)，在單片機(jī)外圍配置了相應(yīng)的接口電路（硬件）和配置了監(jiān)控程序（軟件），但它又和單片機(jī)控制系統(tǒng)有所不同：(1)PLC具有高可靠性(2)PLC編程方便，易于使用(3)PLC與其他裝置配置連接方便(4)PLC多用于過程控制1.1.3PLC的特點(diǎn)(1)可靠性高(2)體積小(3)通用性好(4)使用方便、靈活1.1.4PLC分類1.按I/O點(diǎn)數(shù)分類 PLC按其I/O點(diǎn)數(shù)多少一般可分為以下三類(1)小型PLC(2)中型PLC(3)大型PLC圖1-1整體式PLC2.按結(jié)構(gòu)分類 根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。(1)整體式PLC整體式PLC如圖1-1所示，它將CPU、I/O接

5、口、電源、通信等部件集成到一個(gè)機(jī)殼內(nèi)。圖1-2模塊式PLC(2)模塊式PLC模塊式PLC如圖1-2所示。模塊式PLC是將PLC的每個(gè)工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊(有的含在CPU模塊中)以及各種功能模塊。3.按功能分類 根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。 (1)低檔PLC(2)中檔PLC (3)高檔PLC圖1-3PLC的基本組成任務(wù)1.2認(rèn)識(shí)PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理1.2.1PLC的組成 PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、外部設(shè)備接口和擴(kuò)展接口等幾個(gè)主要部分組成。

6、PLC基本組成如圖1-3所示。圖1-3PLC的基本組成1.2.1PLC的組成1.中央處理器CPU CPU是PLC的核心部件,也是PLC進(jìn)行邏輯運(yùn)算及數(shù)學(xué)運(yùn)算并協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)工作的部件。2.存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器是用于存放系統(tǒng)編程程序及監(jiān)控運(yùn)行程序、用戶程序、邏輯及數(shù)學(xué)運(yùn)算的過程變量及其他所有信息的部件。3.輸入/輸出(I/O)接口 I/O接口是PLC主機(jī)與現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備之間連接的橋梁。1.2.1PLC的組成(1)輸入接口電路 通常PLC的輸入信號(hào)可以是直流、交流或交直流信號(hào)。輸入電路電源可以由外部提供，也可以由PLC內(nèi)部提供。采用外部電源的直流、交流輸入接口電路如圖14所示。當(dāng)輸入開關(guān)閉合時(shí)，其一次

7、電路接通，發(fā)光二極管發(fā)光，同時(shí)光耦合器中的發(fā)光二極管使光敏晶體管導(dǎo)通，信號(hào)進(jìn)入內(nèi)部電路。圖1-4直流、交流輸入接口電路1.2.1PLC的組成圖1-5繼電器輸出內(nèi)部參考電路 (2)輸出接口電路輸出接口電路用于將主機(jī)處理的結(jié)果驅(qū)動(dòng)顯示燈、電磁閥、繼電器、接觸器等各種被控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電氣控制。 1)繼電器輸出的負(fù)載電流大于2A，響應(yīng)時(shí)間為810ms，機(jī)械壽命大于106h。可用于驅(qū)動(dòng)直流或低頻交流負(fù)載。內(nèi)部參考電路如圖1-5所示。1.2.1PLC的組成圖1-6晶體管輸出內(nèi)部參考電路 2)晶體管輸出的負(fù)載電流約為0.5A，響應(yīng)時(shí)間小于1ms，可驅(qū)動(dòng)36V以下的直流負(fù)載。內(nèi)部參考電路如圖1-6所示。1.2.

8、1PLC的組成圖1-7晶閘管輸出內(nèi)部參考電路 3)晶閘管輸出一般采用三端雙向晶閘管，其耐壓較高，帶負(fù)載能力強(qiáng)，可驅(qū)動(dòng)高頻較大功率交流負(fù)載。內(nèi)部參考電路如圖1-7所示。1.2.1PLC的組成4.電源 PLC內(nèi)部為CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等內(nèi)部電路配備了直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，同時(shí)一般也為輸入傳感器提供24V直流電源。輸入/輸出回路的電源一般相互獨(dú)立，以避免來自外部的干擾。5.擴(kuò)展接口 擴(kuò)展接口用于系統(tǒng)擴(kuò)展，可連接I/O擴(kuò)展單元、AD模塊、DA模塊和溫度控制模塊等。6.外部設(shè)備接口 此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)的操作。圖1-8PLC掃描過程1.2.2PLC的工作

9、原理1.內(nèi)部處理 CPU檢查主機(jī)硬件和所有輸入模塊、輸出模塊，在運(yùn)行模式下，還要檢查用戶程序存儲(chǔ)器。如果發(fā)現(xiàn)異常，則停止并顯示錯(cuò)誤。如果自診斷正常，則繼續(xù)向下掃描。PLC采用周期循環(huán)掃描的工作方式，其掃描過程如圖1-8所示。1.2.2PLC的工作原理2.通信操作 在通信操作階段，CPU自檢并處理各通信端口接收的信息，完成數(shù)據(jù)通信任務(wù)。即檢查是否有計(jì)算機(jī)、編程器的通信請求，若有則進(jìn)行相應(yīng)的處理。3.輸入處理 輸入處理又稱為輸入采樣。在此階段，PLC首先掃描所有輸入端口，依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入輸入輸出映像寄存器的相應(yīng)單元內(nèi)。輸入處理結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出處理階段。在這兩個(gè)

10、階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，輸入輸出映像寄存器中的相應(yīng)單元狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。4.執(zhí)行程序 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次掃描用戶程序（梯形圖），當(dāng)程序指令涉及輸入、輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映像寄存器“讀入”上一階段采集的對應(yīng)輸入端口的狀態(tài)，從元件映像寄存器“讀入”對應(yīng)元件（“軟繼電器”）的當(dāng)前狀態(tài)，并進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后把邏輯運(yùn)算的結(jié)果存入元件映像寄存器中。5.輸出處理 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出處理階段。在此期間，CPU按照輸入輸出映像寄存器內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。圖1-9PLC外部結(jié)構(gòu)圖任務(wù)1.3認(rèn)識(shí)三

11、菱FX系列PLC1.3.1FX2N系列PLC簡介 FX2N系列PLC的外部結(jié)構(gòu)如圖1-9所示。它主要由三部分組成，即外部接線(輸入/輸出接線端子)部分、指示部分和接口部分。1.3.1FX2N系列PLC簡介圖1-10PLC外部接線部分(1)外部接線部分如圖1-10所示。(2)指示部分如圖1-11所示。圖1-11PLC的指示部分1.3.1FX2N系列PLC簡介圖1-12PLC編程器接口及運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)接口部分如圖1-12所示。1.3.3FX系列PLC的內(nèi)部元器件及編號(hào)1.輸入繼電器(X) 輸入繼電器是PLC接收外部輸入設(shè)備開關(guān)信號(hào)的端口，即通過輸入繼電器將外部輸入信號(hào)狀態(tài)讀入輸入映像寄存器

12、中。它只能由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)，不能由程序內(nèi)部指令來驅(qū)動(dòng)。輸入繼電器的觸點(diǎn)數(shù)在編程時(shí)沒有限制，即可有無數(shù)對動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)供編程使用。2.輸出繼電器(Y) 輸出繼電器是把PLC內(nèi)部信號(hào)輸出傳送給外部負(fù)載。輸出繼電器線圈只能由PLC內(nèi)部程序的指令驅(qū)動(dòng)，其線圈狀態(tài)傳送給輸出端口，再由輸出端口對應(yīng)的硬觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載動(dòng)作。它有線圈和觸點(diǎn)，與輸入繼電器一樣，有無數(shù)對動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)供編程使用，但在一個(gè)程序中，每個(gè)輸出繼電器的線圈只能使用一次。3.輔助繼電器(M) 輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，只供內(nèi)部編程使用。它的動(dòng)合與動(dòng)斷觸點(diǎn)同樣在PLC內(nèi)部編程時(shí)可無限次使用，但其線

13、圈在一個(gè)程序中只能使用一次。4.定時(shí)器(T) PLC中的定時(shí)器（T）相當(dāng)于繼電接觸器控制系統(tǒng)中的通電型時(shí)間繼電器，主要用于定時(shí)控制。它可以提供無限對動(dòng)合和動(dòng)斷延時(shí)觸點(diǎn)。FX2N系列PLC中定時(shí)器可分為通用定時(shí)器、積算定時(shí)器兩種。定時(shí)器是通過對一定周期的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累計(jì)而實(shí)現(xiàn)定時(shí)的，時(shí)鐘脈沖周期有1ms、10ms、100ms三種，當(dāng)所計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。設(shè)定值可用常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容來設(shè)置。5.計(jì)數(shù)器(C) PLC的計(jì)數(shù)器主要用于計(jì)數(shù)控制。FX2N系列PLC的計(jì)數(shù)器分為內(nèi)部計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器兩類。6.狀態(tài)寄存器(S) 狀態(tài)寄存器用來記錄系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài)，可與步進(jìn)順控指令STL配合使用

14、，是編制順序控制程序的重要編程元件。7.數(shù)據(jù)寄存器(D) 數(shù)據(jù)寄存器是計(jì)算機(jī)必不可少的器件，用于存放各種數(shù)據(jù)。PLC在進(jìn)行輸入/輸出處理、模擬量控制、位置控制時(shí)，需要許多數(shù)據(jù)寄存器來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)。數(shù)據(jù)寄存器有以下幾種類型：(1)通用數(shù)據(jù)寄存器(D0D199)(2)斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器(D200D7999)(3)特殊數(shù)據(jù)寄存器(D8000D8255)(4)變址寄存器(V/Z)圖1-13PLC與主令電器類輸入設(shè)備的連接方式任務(wù)1.4完成FX系列PLC控制系統(tǒng)外部接線1.4.1輸入接線 PLC與按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等主令電器類輸入設(shè)備的接線示意圖如圖1-13所示。每一個(gè)輸入端子都有一個(gè)輸入繼電器

15、(X)與之對應(yīng)，外部控制信號(hào)必須通過輸入繼電器傳送到PLC內(nèi)部。圖1-14PLC與輸出設(shè)備的連接1.4.2輸出接線 PLC輸出端子用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載，如接觸器、繼電器、電磁閥、指示燈等。如圖1-14所示，Y0Y3共用一個(gè)公共端口(COM1)，Y4Y7共用另一個(gè)端口(COM2)，其中Y1、Y3驅(qū)動(dòng)額定電壓交流380V負(fù)載，而Y4、Y6驅(qū)動(dòng)額定電壓直流24V的負(fù)載。任務(wù)2 應(yīng)用基本指令實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行1.外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào) 按鈕的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與符號(hào)如圖22所示，它由按鈕帽、復(fù)位彈簧、動(dòng)合觸點(diǎn)、動(dòng)斷觸點(diǎn)、接線柱和外殼組成。圖2-2按鈕開關(guān)外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號(hào)任務(wù)2.1選擇與檢測電器元件2.1.1按鈕 按

16、鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單、廣泛用于發(fā)送控制指令的手動(dòng)主令電器。 控制按鈕一般用于短時(shí)間的接通或斷開小電流。常用種類有指示燈型按鈕、緊急故障處理的蘑菇狀按鈕、鑰匙狀旋式按鈕、自鎖式按鈕等。2.1.1按鈕2.型號(hào)含義與選擇方法按鈕的型號(hào)含義如下：1)根據(jù)使用場合，選擇按鈕開關(guān)的種類，如開啟式、保護(hù)式和防水式等。2)根據(jù)用途選用合適的形式，如旋鈕式、緊急式等。3)根據(jù)控制電路的需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單聯(lián)、雙聯(lián)按鈕。4)按工作狀態(tài)指示和工作情況要求，選擇按鈕和指示燈的顏色。3.檢測方法1)檢查外觀是否完好。2)用萬用表檢查按鈕的動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)工作是否正常。圖2-3常用交流接觸器的外形2.1.2接觸器接觸器

17、是一種自動(dòng)化的控制電器，主要用于頻繁接通或分?jǐn)啻箅娏?.外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào)常用的交流接觸器外形如圖23所示，其基本結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖24所示。圖2-4交流接觸器的基本結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)2.1.2接觸器圖2-5交流接觸器的銘牌2.型號(hào)含義與選擇方法(1)型號(hào)含義 交流接觸器上面都有一個(gè)銘牌，通過銘牌可以了解可控三相異步電動(dòng)機(jī)功率、接線方式等信息，如圖2-5所示。3.檢測方法1)檢查接觸器外觀，應(yīng)無機(jī)械損傷。2)用萬用表R1擋檢測各觸點(diǎn)的分、合情況是否良好。3)用萬用表R100擋檢測接觸器線圈直流電阻是否正常，一般為1.52k左右。4)檢查接觸器線圈電壓與電源電壓是否相符。2.1.3直流中間繼電器 直流

18、中間繼電器的作用是控制各種電磁線圈，以使信號(hào)放大或?qū)⑿盘?hào)同時(shí)傳遞給有關(guān)控制元件。在自動(dòng)生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中，用于小電流、低電壓的PLC控制電路與大電流、高電壓主電路之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換。1.外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào) 直流中間繼電器有多種外形，常見的外形、符號(hào)如圖26所示。其結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相同，但觸點(diǎn)對數(shù)多，且沒有主輔之分。圖2-6常用直流中間繼電器的外形與繼電器符號(hào)2.型號(hào)含義與選擇方法(1)型號(hào)含義 中間繼電器的主要參數(shù)有極數(shù)（觸點(diǎn)對數(shù)），線圈電壓，額定電流等。(2)選擇方法3.檢測方法1)外觀檢查繼電器及其專用插座是否完整無缺，各接線端和螺釘是否完好。2)用萬用表R100擋檢測繼電器線圈直流電阻是否

19、正常，一般為0.51k。3)用萬用表R1擋檢測各觸點(diǎn)的分、合情況是否良好。2.1.4低壓斷路器1.外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào) 低壓斷路器有多種外形，常見外形、結(jié)構(gòu)原理及符號(hào)如圖27、圖28、圖29所示。圖2-7低壓斷路器的常見外形2.1.4低壓斷路器圖2-8低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理1主觸點(diǎn)2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵(lì)脫扣器5熱脫扣器6失電壓脫扣器7按鈕圖2-9低壓斷路器的符號(hào)3.檢測方法1)檢查外觀是否完好。2)手動(dòng)操作：用萬用表檢查開關(guān)接通和斷開是否正常。3)帶有漏電功能的低壓斷路器檢測方法是：根據(jù)開關(guān)的極數(shù)接入電源，在合閘通電的狀態(tài)下，按一次試驗(yàn)按鈕，漏電低壓斷路器應(yīng)分閘，用以檢查漏電保護(hù)性能是否正

20、常可靠，如不能正常工作，必須立即更換不能繼續(xù)使用。圖2-10三相異步電動(dòng)機(jī)繼電-接觸器點(diǎn)動(dòng)控制電路任務(wù)2.2安裝三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路2.2.1控制任務(wù)分析 圖2-10是三相異步電動(dòng)機(jī)繼電-接觸器點(diǎn)動(dòng)控制電路，當(dāng)手按下按鈕SB時(shí)，接觸器KM線圈得電，其主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)通入三相交流電運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)手松開按鈕SB時(shí)，KM線圈失電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在實(shí)際中，點(diǎn)動(dòng)控制一般用于調(diào)整或檢修。表2-2圖2-10中主要元器件功能表2.2.2PLC的輸入/輸出分配 PLC輸入/輸出的分配可以采用輸入/輸出分配表或輸入/輸出接線圖的形式，分配表見表2-3。 三菱FX系列PLC實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行控制的輸入/

21、輸出接線方法如圖2-11所示，可采用兩種方法實(shí)現(xiàn)：方法一：PLC驅(qū)動(dòng)中間繼電器，由繼電器輔助觸點(diǎn)控制交流接觸器；方法二：PLC直接驅(qū)動(dòng)交流接觸器。表2-3PLC控制電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行的輸入/輸出分配表圖2-11PLC電源及輸入/輸出元器件接線圖2.2.3安裝電器元件1.布置電器元件根據(jù)實(shí)訓(xùn)板或網(wǎng)孔板尺寸布置元件位置，如圖212所示。圖2-12根據(jù)實(shí)訓(xùn)板尺寸布置元件2.2.3安裝電器元件2.安裝線槽 初步放置和分布好電器元件后，接下來就要根據(jù)板面元件分布情況，切割和固定線槽，過程如圖213所示。3.安裝和固定元件 點(diǎn)動(dòng)控制電路板安裝和固定元件后外觀如圖214所示。(1)PLC的安裝和固定(2)交流接

22、觸器的安裝和固定圖2-13切割和安放線槽圖圖2-14元件安裝完畢后外觀圖2.2.3安裝電器元件1)底板安裝：利用PLC機(jī)體外殼四個(gè)角上的安裝孔，用規(guī)格為M4的螺釘直接固定在底板上。2)DIN導(dǎo)軌安裝：使用DIN軌道固定，安裝固定掛鉤向下拉出，如圖2-15所示，放入導(dǎo)軌后再將掛鉤向上復(fù)位，如圖2-16所示。這與低壓斷路器、交流接觸器、直流繼電器使用DIN掛鉤安裝方法相同。圖2-15PLC使用DIN導(dǎo)軌安裝掛鉤拉出圖2-16進(jìn)入導(dǎo)軌后掛鉤復(fù)位2.2.3安裝電器元件圖2-17交流接觸器電磁線圈不同工作電壓的參照圖 接觸器的電磁線圈額定電壓有36、110、220、380等，電磁線圈允許在額定電壓的80

23、%105%范圍內(nèi)使用，參照圖如圖2-17所示，安裝和使用時(shí)應(yīng)加以注意。(3)直流繼電器的安裝和固定1)安裝前應(yīng)檢查技術(shù)數(shù)據(jù)，如額定電壓、額定電流、操作頻率等是否與電源相符。2)繼電器可以配不同的插座，有不同的安裝方式，如采用圖2-18所示的插座安裝，可用DIN(35mm)國際標(biāo)準(zhǔn)卡軌安裝。圖2-18繼電器安裝在插座后外觀圖2.2.4安裝電氣線路1.安裝三相異步電動(dòng)機(jī)主電路 三相異步電動(dòng)機(jī)主電路由電源引入線、低壓斷路器、交流接觸器和三相異步電動(dòng)機(jī)組成，接線圖如圖219所示。2.連接PLC電源及輸入/輸出元器件 PLC電源及輸入/輸出元器件接線如圖220所示。(1)電源接線圖2-19三相異步電動(dòng)機(jī)

24、主電路接線圖圖2-20PLC電源及輸入/輸出元器件接線圖2.2.4安裝電氣線路圖2-21PLC接地方式(2)接地 給PLC接上專用地線，接地點(diǎn)應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備(如電動(dòng)機(jī))的接地點(diǎn)分開，如圖2-21a所示。若達(dá)不到這種要求，也必須做到與其他設(shè)備共用接地，如圖2-21b所示。禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地，如圖2-21c所示。且接地點(diǎn)應(yīng)盡可能靠近PLC。2.2.4安裝電氣線路3.連接直流中間繼電器與交流接觸器 直流中間繼電器接線應(yīng)注意電源的極性，如使用帶指示燈直流繼電器，引腳14應(yīng)接電源的“+”極，引腳13接電源的“-”極，否則沒有接通指示功能，同時(shí)還應(yīng)注意電源電壓與線圈電壓是否一致。歐姆龍MYJ系列中間繼電

25、器引腳和插座接線端口如圖2-22、圖2-23所示。圖2-22MYJ系列24V直流繼電器引腳圖圖2-23MYJ系列直流繼電器插座接線端口2.2.4安裝電氣線路圖2-24直流中間繼電器與交流接觸器線圈連接直流中間繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)與交流接觸器線圈連接如圖2-24所示。2.2.4安裝電氣線路4.線路連接 按圖219連接主電路，按圖211b連接PLC控制電路。連接完畢后的電氣控制板如圖225所示，蓋上線槽面蓋后如圖226所示。圖2-25電氣控制板圖2-26蓋上線槽面蓋圖任務(wù)2.3設(shè)計(jì)PLC控制程序 使用翻譯法編程時(shí)，應(yīng)根據(jù)輸入/輸出分配表或輸入/輸出接線圖將繼電接觸器控制電路中觸頭和線圈用對應(yīng)的PLC軟觸

26、點(diǎn)和軟元件替代。由圖2-11b可知，輸入元件SB的動(dòng)合觸點(diǎn)和輸入端X0相連，而控制三相異步電，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。繼電器控制電路經(jīng)替換后得到的PLC控制梯形圖程序如圖2-27所示。圖2-28創(chuàng)建新工程2.4.1認(rèn)識(shí)三菱PLC編程軟件(GX Developer軟件)1.GX Developer的編程環(huán)境 桌面中GX Developer的小圖標(biāo)，雙擊即可進(jìn)入編程環(huán)境，出現(xiàn)初始啟動(dòng)畫面，單擊初始啟動(dòng)界面菜單欄中“工程”菜單并在下拉菜單條中選取“創(chuàng)建新工程”菜單條，如圖228所示，即出現(xiàn)圖229所示，PLC型號(hào)選擇對話框。任務(wù)2.4輸入PLC控制程序圖2-29PLC型號(hào)選擇對話框2.4.1認(rèn)識(shí)三菱PLC編程軟

27、件(GX Developer軟件)圖2-30GX Developer主界面 根據(jù)所機(jī)型的型號(hào)，選擇好機(jī)型，鼠標(biāo)單擊“確認(rèn)”按鈕后，則出現(xiàn)程序編輯的圖2-30所示主界面。2.4.1認(rèn)識(shí)三菱PLC編程軟件(GX Developer軟件)2.主界面分區(qū)簡介 主界面含以下幾個(gè)分區(qū)：菜單欄（包括10個(gè)主菜單項(xiàng)），工具欄（快捷操作窗口），用戶編輯區(qū)，編輯區(qū)下邊分別是功能鍵欄。(1)菜單欄(2)工具欄(3)編輯區(qū)(4)狀態(tài)欄，功能鍵欄及功能圖欄 左邊可以見到一根豎直的線，這就是梯形圖中左母線。藍(lán)色的方框?yàn)楣鈽?biāo)，梯形圖的繪制過程是取用圖形符號(hào)庫中的符號(hào)(見圖2-31)，“拼繪”梯形圖的過程。譬如要輸入一個(gè)動(dòng)合

28、觸點(diǎn)，可單擊功能圖欄中的動(dòng)合觸點(diǎn)，也可以在“工具”菜單中選“觸點(diǎn)”，并在下拉菜單中單擊“動(dòng)合觸點(diǎn)”的符號(hào)，這時(shí)出現(xiàn)圖2-32所示的對話框，在對話框中輸入觸點(diǎn)的地址及其他有關(guān)參數(shù)后單擊“確認(rèn)”按鈕，要輸入的動(dòng)合觸點(diǎn)及其他地址就出現(xiàn)在藍(lán)色光標(biāo)所在的位置，如圖2-33所示。2.4.2編輯操作PLC編程程序圖2-31梯形圖圖形符號(hào)庫及說明圖2-32輸入“X0”圖2-33完成X0動(dòng)合觸點(diǎn)輸入2.4.2編輯操作PLC編程程序圖2-34輸入“Y1” 此時(shí)單擊梯形圖圖形符號(hào)庫“線圈”，出現(xiàn)如圖2-34所示的對話框，輸入“Y1”，單擊“確定”按鈕或回車鍵后，完成Y1線圈的輸入，如圖2-35所示。圖2-35完成輸

29、出點(diǎn)“Y1”線圈的輸入2.4.2編輯操作PLC編程程序 此時(shí)完成點(diǎn)動(dòng)控制程序梯形圖的輸入，由于梯形圖不能被PLC直接識(shí)別和運(yùn)行，只能轉(zhuǎn)換為PLC能直接運(yùn)行的語句指令。轉(zhuǎn)換方法是，下拉菜單中“變換”后單擊“變換”(見圖2-36)或直接按快捷鍵“F4”完成兩者轉(zhuǎn)換，變換完成后如圖2-37所示，原有灰色梯形圖編輯區(qū)域變白。單擊工具欄中的“保存”按鈕，彈出如圖2-38所示的對話框，選定路徑并取名保存程序。圖2-36梯形圖與語句指令轉(zhuǎn)換2.4.2編輯操作PLC編程程序圖2-37程序轉(zhuǎn)換圖2-38保存程序仿真軟件1.啟動(dòng)仿真 GX Developer編程軟件安裝Gx simulator6c仿真軟件后，可以

30、通過菜單欄啟動(dòng)仿真，如圖239所示，也可通過功能鍵欄中出現(xiàn)“”梯形圖邏輯測試起動(dòng)/結(jié)束鍵啟動(dòng)，如圖2-40所示。圖2-39菜單欄啟動(dòng)仿真圖2-40功能鍵啟動(dòng)仿真仿真軟件2.運(yùn)行狀態(tài) 上面兩種方法中任一種啟動(dòng)仿真后，都會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)顯示窗口，如圖241所示。啟動(dòng)仿真后，如圖242所示程序開始模擬PLC寫入過程。圖2-41運(yùn)行狀態(tài)顯示窗口圖2-42仿真軟件模擬PLC寫入過程仿真軟件3.軟元件測試 按圖243所示進(jìn)行強(qiáng)制輸入程序測試，觀察結(jié)果是否與設(shè)計(jì)相同。單擊“軟元件測試”后出現(xiàn)軟元件測試窗口，如圖244所示。圖2-43強(qiáng)制輸入程序測試圖2-44軟元件測試窗口仿真軟件4.停止仿真 再次單擊菜單欄中

31、的“梯形圖邏輯測試起動(dòng)”或按下“”鍵，出現(xiàn)圖246所示對話框。單擊“確定”鍵，停止仿真。圖2-45強(qiáng)制接通X0后的狀態(tài)圖2-46停止仿真任務(wù)2.5調(diào)試與監(jiān)控PLC控制程序運(yùn)行2.5.1連接計(jì)算機(jī)與PLC 三菱FX系列PLC的通信接口主要有RS 232C、RS 422和RS485等。FX2系列PLC與計(jì)算機(jī)通信采用RS 232C接口，通信時(shí)用一根SC-09電纜連接。SC-09電纜如圖2-47所示。 SC-09電纜一端是9芯的D形插頭，如圖2-48a所示，應(yīng)插入計(jì)算機(jī)的串行口COM1或COM2；另一端為8芯的圓形插頭，如圖2-48b所示，插入PLC的編程口。圖2-47SC-09電纜圖2-48SC-

32、09電纜接口1)將PLC方式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至“STOP”，單擊菜單欄“在線”“PLC寫入”，如圖2-49所示。2)寫入結(jié)束后，會(huì)出現(xiàn)如圖2-50所示的PLC寫入對話框。圖2-52寫入程序和核對程序進(jìn)度條圖2-53程序輸入完成后顯示圖3)程序?qū)懭胪戤吅?，將PLC運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至“RUN”，單擊菜單欄“在線”“監(jiān)視”“監(jiān)視模式”。畫面上方出現(xiàn)如圖2-54所示監(jiān)控指示，程序?qū)懭脒^程結(jié)束。2.5.2寫入PLC控制程序2.5.2寫入PLC控制程序具體寫入步驟如下：1)將PLC方式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至“STOP”，單擊菜單欄“在線”“PLC寫入”，如圖2-49所示。2)寫入結(jié)束后，會(huì)出現(xiàn)如圖2-50所示的PLC寫

33、入對話框。圖2-49傳送程序圖2-50PLC寫入對話框2.5.2寫入PLC控制程序 在“程序”選項(xiàng)中勾選“MAIN”，單擊“執(zhí)行”按鈕，出現(xiàn)如圖2-51所示對話框，選“是”后出現(xiàn)如圖2-52所示的進(jìn)度條。完成后顯示如圖2-53所示“已完成”對話框。單擊菜單欄“在線”“監(jiān)視”“監(jiān)視模式”。圖2-51是否執(zhí)行PLC寫入擇圖2-52寫入程序和核對程序進(jìn)度條圖2-53程序輸入完成后顯示圖圖2-54監(jiān)視狀態(tài)指示圖2-55按下起動(dòng)按鈕2.5.3通電調(diào)試1.按下起動(dòng)按鈕SB 當(dāng)電動(dòng)機(jī)需要點(diǎn)動(dòng)時(shí),先合上低壓斷路器,此時(shí)電動(dòng)機(jī)尚未接通電源。按下起動(dòng)按鈕SB，如圖2-55所示。2.PLC輸入/輸出顯示及現(xiàn)場監(jiān)控

34、PLC輸入接口IN“0”指令燈亮，如圖2-56a所示，表示信號(hào)已輸入“X0”；輸出接口OUT指令燈“1”亮，如圖2-56b所示，表示PLC“Y1”輸出接通對外輸出開關(guān)信號(hào)。此時(shí)軟件監(jiān)視狀態(tài)的界面顯示相關(guān)觸頭的接通或分?jǐn)酄顟B(tài)，如圖257所示。2.5.3通電調(diào)試圖2-56PLC輸入、輸出狀態(tài)指示圖2-57GX Developer軟件監(jiān)視實(shí)況2.5.3通電調(diào)試3.直流繼電器線圈通電 通電后，直流繼電器指示燈亮，如圖2-58所示。4.交流接觸器線圈通電 交流接觸器動(dòng)作，三對主觸點(diǎn)由圖2-59a所示斷開狀態(tài)變?yōu)閳D2-59b所示吸合狀態(tài)。圖2-58直流繼電器通電指示圖2-59交流接觸器動(dòng)作2.5.3通電調(diào)

35、試5.電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行 電動(dòng)機(jī)接通電源起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)需要停轉(zhuǎn)時(shí)，松開起動(dòng)按鈕SB，PLC輸入端口IN“0”指令燈滅，表示輸入信號(hào)已斷開，輸出端口OUT指令燈“1”滅，表示PLC“Y1”停止輸出對外開關(guān)信號(hào)，直流繼電器線圈斷電，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，交流接觸器線圈失電，在復(fù)位彈簧作用下主觸點(diǎn)復(fù)位，切斷電動(dòng)機(jī)電源，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，完成點(diǎn)動(dòng)控制功能。6.故障分析 若出故障，應(yīng)分別檢查硬件電路接線和梯形圖是否有誤，修改后，應(yīng)重新調(diào)試，直至系統(tǒng)按要求正常工作。任務(wù)3 應(yīng)用基本指令實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行周文煜 圖3-2常用熱繼電器的外形和圖形符號(hào)任務(wù)3.1選擇與檢測電器元件3.1.1熱繼電器 熱繼電器是利用流過繼電

36、器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時(shí)限動(dòng)作的自動(dòng)保護(hù)電器。所謂反時(shí)限動(dòng)作，是指電器的延時(shí)動(dòng)作時(shí)間隨通過電路電流的增加而縮短。1.外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào) 熱繼電器的形式有多種，按其結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理常用的有：(1)雙金屬片式(2)熱敏電阻式(3)易熔合金式(4)電子式熱繼電器的文字符號(hào)為FR，常用熱繼電器的外形和圖形符號(hào)如圖32所示。3.1.1熱繼電器圖3-3雙金屬片式熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖1熱元件；2傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；3動(dòng)斷觸點(diǎn)；4電流整定按鈕；5復(fù)位按鈕；6限位螺釘目前使用最普遍的是雙金屬片式熱繼電器，結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。3.1.1熱繼電器2.型號(hào)含義與選擇方法(1)型號(hào)含義(2)選擇方法(3)使用限制 本任務(wù)控制電動(dòng)

37、機(jī)型號(hào)為JW7124、功率為550W的三相異步電動(dòng)機(jī)，聯(lián)結(jié)，額定電流為16A。3.檢測方法1)外觀檢查熱繼電器是否完整無缺，各接線端和螺釘是否完好。2)用萬用表R10擋檢測各主觸頭、動(dòng)斷輔助觸頭進(jìn)、出線端電阻的阻值，正常情況下應(yīng)R=0。3.1.2熔斷器1.外形、結(jié)構(gòu)及符號(hào) 熔斷器主要由熔體(或稱熔絲)和安裝熔體的熔管(或稱熔座)兩部分部分組成。熔體由鉛、錫、鋅、銀、銅及其合金制成，常做成絲狀、片狀或柵狀。熔管是裝熔體的外殼，由陶瓷、絕緣鋼紙制成，在熔體熔斷時(shí)兼有滅弧作用。熔斷器的文字符號(hào)為FU，常用熔斷器外形及其電氣符號(hào)如圖3-4所示。圖3-4常用熔斷器外形及其電氣符號(hào)任務(wù)3.2安裝三相異步電

38、動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行控制電路3.2.1控制要求 圖3-5是三相異步電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行控制電路，SB2是起動(dòng)按鈕，SB1是停止按鈕，按照電動(dòng)機(jī)的控制要求，當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB2時(shí)，KM線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)并連續(xù)運(yùn)行；當(dāng)按下停止按鈕SB1或熱繼電器FR動(dòng)作時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。圖3-5中主要元器件及其功能見表3-2。圖3-5三相異步電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行控制電路表3-2圖3-5中元器件及其功能3.2.2PLC的輸入/輸出分配表3-3PLC控制電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行的輸入/輸出分配3.2.2PLC的輸入/輸出分配 根據(jù)以上分析可知：輸入信號(hào)有SB1、SB2和FR；輸出信號(hào)有KM，從而確定PLC的輸入/輸出分配

39、可采用輸入/輸出分配表或輸入/輸出接線圖的形式。PLC控制電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行的輸入/輸出分配表見表3-3。3.2.2PLC的輸入/輸出分配圖3-6PLC電源及輸入/輸出元器件接線圖3.2.3安裝電器元件，連接電氣線路 參照任務(wù)2.2中電器元件和電氣線路的安裝要求，在安裝好的點(diǎn)動(dòng)控制電路板上安裝停止按鈕、熱繼電器，并根據(jù)線路圖連接電路。三菱FX系列PLC實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行控制的輸入/輸出接線方法如圖3-6所示圖3-7LD、LDI及OUT指令應(yīng)用任務(wù)3.3學(xué)習(xí)PLC的基本邏輯指令(一)3.3.1邏輯取(LD、LDI)與線圈驅(qū)動(dòng)(OUT)指令LD：邏輯取動(dòng)合觸點(diǎn)指令，用于動(dòng)合觸頭與左母線

40、的連接，即邏輯運(yùn)算起始于動(dòng)合觸點(diǎn)。LDI：邏輯取動(dòng)斷觸點(diǎn)指令，用于動(dòng)斷觸頭與左母線的連接，即邏輯運(yùn)算起始于動(dòng)斷觸點(diǎn)。OUT：輸出指令，用于線圈驅(qū)動(dòng)，將邏輯運(yùn)算結(jié)果驅(qū)動(dòng)一個(gè)指定線圈。邏輯取指令LD、LDI與線圈驅(qū)動(dòng)指令OUT應(yīng)用如圖3-7所示。3.3.2觸頭串聯(lián)(AND、ANI)指令圖3-8AND、ANI指令應(yīng)用3.3.2觸頭串聯(lián)(AND、ANI)指令A(yù)ND：“與”操作指令，用于單個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)的串聯(lián)。ANI：“與非”操作指令，用于單個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)的串聯(lián)。觸頭串聯(lián)指令A(yù)ND、ANI應(yīng)用如圖3-8所示。3.3.3觸頭并聯(lián)(OR、ORI)指令圖3-9OR、ORI指令應(yīng)用3.3.3觸頭并聯(lián)(OR、ORI)指令

41、OR：“或”操作指令，用于單個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)的并聯(lián)。ORI：“或非”操作指令，用于單個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)的并聯(lián)。觸頭并聯(lián)指令OR、ORI應(yīng)用如圖3-9所示。3.3.4串聯(lián)電路塊的并聯(lián)(ORB)指令 ORB：串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令，用于兩個(gè)或兩個(gè)以上串聯(lián)電路塊的并聯(lián)。 兩個(gè)或兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的支路稱為串聯(lián)電路塊。在串聯(lián)電路塊并聯(lián)時(shí)，每個(gè)串聯(lián)電路塊都以LD、LDI指令起始，用ORB指令將兩個(gè)串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接。串聯(lián)電路塊并聯(lián)指令ORB應(yīng)用如圖3-10所示。圖3-10ORB指令應(yīng)用3.3.5并聯(lián)電路塊的串聯(lián)(ANB)指令圖3-11ANB指令應(yīng)用3.3.5并聯(lián)電路塊的串聯(lián)(ANB)指令A(yù)NB：并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令，

42、用于并聯(lián)電路塊的串聯(lián)。 兩個(gè)或兩個(gè)以上觸點(diǎn)并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊。在并聯(lián)電路塊串聯(lián)時(shí)，每個(gè)并聯(lián)電路塊都以LD、LDI指令起始，用ANB指令將兩個(gè)并聯(lián)電路塊串聯(lián)。并聯(lián)電路塊串聯(lián)指令A(yù)NB應(yīng)用如圖3-113.3.6置位與復(fù)位指令SET、RST圖3-12置位/復(fù)位指令應(yīng)用及時(shí)序圖3.3.6置位與復(fù)位指令SET、RSTSET：置位指令，在觸發(fā)信號(hào)接通時(shí)，使操作元件接通并保持(置1)。RST：復(fù)位指令，在觸發(fā)信號(hào)接通時(shí)，使操作元件斷開復(fù)位(置0)。置位與復(fù)位指令SET、RST應(yīng)用及時(shí)序圖如圖3-12所示。1.利用繼電接觸器控制電路直接轉(zhuǎn)換的方法 根據(jù)圖35由翻譯法容易得出PLC控制電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行的梯

43、形圖程序，如圖313所示。任務(wù)3.4設(shè)計(jì)PLC控制程序圖3-13PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行的梯形圖程序3.3.6置位與復(fù)位指令SET、RST圖3-14修改后的梯形圖程序 在梯形圖中，應(yīng)將并聯(lián)支路多的電路塊盡量靠近左母線，圖3-13就可轉(zhuǎn)換成圖3-14。3.3.6置位與復(fù)位指令SET、RST2.采用SET、RST指令編程 三相異步電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行控制也可采用SET、RST指令進(jìn)行編程，如圖315所示。圖3-15應(yīng)用SET、RST指令圖3-16鍵入“LD X1”指令任務(wù)3.5輸入PLC控制程序首先，打開GX Developer程序并創(chuàng)建新工程，操作方法如任務(wù)2。程序輸入方法如下：1.在

44、梯形圖中輸入指令1)在鍵盤上輸入“LD X1”指令，如圖3-16所示。2)按回車鍵輸入指令，并將光標(biāo)點(diǎn)在X1的下方，輸入“OR Y1”指令，如圖3-17所示。3)按回車鍵輸入指令，并將光標(biāo)點(diǎn)在X1動(dòng)合觸點(diǎn)的右方，然后鍵入“ANI X0”指令，如圖3-18所示。3.3.6置位與復(fù)位指令SET、RST圖3-17鍵入“OR Y1”指令圖3-18鍵入“ANI X0”指令3.3.6置位與復(fù)位指令SET、RST4)按上述方法，將圖3-14所示的三相異步電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行控制程序輸入完畢并轉(zhuǎn)換，如圖3-19所示。圖3-19轉(zhuǎn)換后的程序梯形圖3.3.6置位與復(fù)位指令SET、RST2.直接輸入指令語句 在功能欄

45、中找到“”梯形圖/列表顯示轉(zhuǎn)換快捷鍵，單擊后在光標(biāo)處直接輸入指令語句，每輸入完成一條指令語句并按回車鍵，可再次輸入下一條指令語句。輸入完成后的指令語句如圖320所示。圖3-20輸入完成后的指令語句任務(wù)4 應(yīng)用定時(shí)器功能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)周文煜 4.1.1相關(guān)知識(shí)1.減壓起動(dòng)原理 三相異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓為電動(dòng)機(jī)的額定電壓，屬于全壓起動(dòng)，也叫直接起動(dòng)。直接起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是所用的電氣設(shè)備少，線路簡單、維修量小。但直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流較大，一般為額定電流的47倍。在電源變壓器容量不夠大而電動(dòng)機(jī)功率較大的情況下，直接起動(dòng)將導(dǎo)致電源變壓器輸出電壓下降，不僅會(huì)減小電動(dòng)機(jī)本身的

46、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，而且會(huì)影響同一供電線路中其他設(shè)備的正常工作。任務(wù)4.1安裝三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)控制電路4.1.1相關(guān)知識(shí)2.星形三角形減壓起動(dòng)方法 起動(dòng)時(shí)，先把三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組作星形聯(lián)結(jié)，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高到一定值后再改接成三角形。三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)電路如圖42所示。圖4-2三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)電路4.1.2控制要求圖4-3三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)繼電接觸器控制電路4.1.2控制要求 圖4-3是三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)繼電接觸器控制電路。SB2是起動(dòng)按鈕，SB1是停止按鈕。4.1.2控制要求表4-2圖4-3中元器件功能表4-3PLC輸入/輸出

47、分配表4.1.3PLC的輸入/輸出分配 根據(jù)以上分析可知：輸入信號(hào)有SB1、SB2和FR；輸出信號(hào)有KM1、KM2、KM3。用于計(jì)時(shí)控制的時(shí)間繼電器(KT)可用PLC內(nèi)部繼電器，無需外接，從而確定PLC輸入/輸出的分配表(見表4-3)及輸入/輸出接線圖(見圖4-4)。4.1.4安裝電器元件，連接電氣線路 參照任務(wù)2.2中電器元件和電氣線路的安裝要求，根據(jù)PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)控制接線圖(見圖4-4)，安裝交流接觸器及繼電器控制線路。圖4-4輸入/輸出接線圖圖4-5MPS、MRD、MPP指令的應(yīng)用任務(wù)4.2學(xué)習(xí)PLC的基本邏輯指令(二)4.2.1多重輸出電路指令(MPS、MR

48、D、MPP) 以保證多重輸出正確連接。多重輸出指令MPS、MRD、MPP的應(yīng)用如圖4-5所示。圖4-6MC、MCR指令的應(yīng)用4.2.2主控(MC、MCR)指令 主控指令MC、MCR的應(yīng)用如圖4-6所示。當(dāng)圖中輸入電路X001的動(dòng)合觸點(diǎn)接通時(shí)，執(zhí)行從MC到MCR之間的指令；當(dāng)X001的動(dòng)合觸點(diǎn)斷開時(shí)，不執(zhí)行上述區(qū)間的指令。4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器1.輔助繼電器 輔助繼電器相當(dāng)于繼電接觸器控制電路的中間繼電器，經(jīng)常用作狀態(tài)暫存、移位運(yùn)算。每個(gè)輔助繼電器都有無數(shù)個(gè)常開、常閉觸點(diǎn)可供PLC內(nèi)部編程時(shí)使用，但不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)必須由輸出繼電器進(jìn)行。(1)通用輔助繼電器 通用繼電器應(yīng)

49、用如圖47所示。圖4-7通用輔助繼電器的應(yīng)用4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器(2)停電保持輔助繼電器 停電保持輔助繼電器的應(yīng)用如圖4-8所示。X000接通后，M600動(dòng)作，其后即使X000再斷開，M600的狀態(tài)也能保持。圖4-8停電保持輔助繼電器的應(yīng)用4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器(3)特殊輔助繼電器 只利用觸點(diǎn)的特殊輔助繼電器的應(yīng)用如圖4-9所示。PLC運(yùn)行時(shí)，M8002接通一個(gè)掃描周期，Y000接通自鎖并輸出，直到X001斷開。M8000在PLC運(yùn)行時(shí)接通，驅(qū)動(dòng)Y001輸出。圖4-9只利用觸點(diǎn)的特殊輔助繼電器的應(yīng)用4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器圖4-10可驅(qū)動(dòng)線圈型特殊輔助繼電器的應(yīng)用 可驅(qū)動(dòng)線圈

50、型特殊輔助繼電器應(yīng)用如圖4-10所示。X001閉合時(shí)，特殊輔助繼電器M8034線圈接通，無論Y000原來是何種狀態(tài)，都禁止輸出。4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器2.定時(shí)器 定時(shí)器作為時(shí)間元件主要用于定時(shí)控制，每個(gè)定時(shí)器也有線圈和無數(shù)個(gè)觸點(diǎn)可供用戶編程使用。編程時(shí)其線圈仍由OUT指令驅(qū)動(dòng)，但用戶必須設(shè)定其定時(shí)值。三菱FX2N系列PLC的定時(shí)器為增定時(shí)器，當(dāng)其線圈接通時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值由0開始遞增，直到當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定時(shí)器觸點(diǎn)動(dòng)作。定時(shí)器以十進(jìn)制數(shù)編號(hào)，可分為通用定時(shí)器和積算定時(shí)器兩類。圖4-11通電延時(shí)定時(shí)器應(yīng)用及其動(dòng)作時(shí)序圖4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器圖4-12斷電延時(shí)定時(shí)器應(yīng)用及其動(dòng)作時(shí)序圖

51、 圖4-12所示為斷電延時(shí)定時(shí)器應(yīng)用及其動(dòng)作時(shí)序圖。X000動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，驅(qū)動(dòng)Y000接通輸出，Y000動(dòng)合觸點(diǎn)閉合自鎖；X000動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，定時(shí)器T1線圈未能接通計(jì)時(shí)。4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器圖4-13振蕩電路應(yīng)用及其動(dòng)作時(shí)序圖圖4-13所示為振蕩電路應(yīng)用及其動(dòng)作時(shí)序圖。4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器圖4-14積算定時(shí)器應(yīng)用及其動(dòng)作時(shí)序圖如圖4-14所示，輸入X000接通時(shí)間累計(jì)達(dá)到25s后，T250動(dòng)作任務(wù)4.3設(shè)計(jì)PLC控制程序1.采用繼電接觸器控制電路直接轉(zhuǎn)換的方法 根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)的工作原理和動(dòng)作情況，可編寫出PLC控制梯形圖和指令程序。 (1)用堆棧指令和基

52、本指令編程根據(jù)原有的繼電接觸器控制電路，通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換，可得梯形圖和指令程序如圖4-15所示。圖4-15應(yīng)用堆棧和基本指令實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器(2)用輔助繼電器優(yōu)化程序在圖4-15中，用到了ANB、MPS等指令，可進(jìn)一步將梯形圖和指令語句優(yōu)化，如圖4-16所示。圖4-16應(yīng)用輔助繼電器優(yōu)化后的梯形圖和指令語句4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器(3)用主控觸點(diǎn)指令優(yōu)化程序若用主控觸點(diǎn)指令優(yōu)化程序，可得到圖4-17所示的梯圖4-17用主控觸點(diǎn)指令優(yōu)化后的梯形圖和指令語句4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器2.經(jīng)驗(yàn)法 星形三角形減壓起動(dòng)控制電路工作過程如圖418所示。在

53、圖中發(fā)現(xiàn)，無論是星形起動(dòng)還是三角形運(yùn)行，KM1線圈均處于接通狀態(tài)，而星形起動(dòng)的KM2與三角形運(yùn)行的KM3不能同時(shí)接通，根據(jù)上述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)梯形圖和指令如圖419所示。圖4-18星形三角形減壓起動(dòng)控制電路工作過程4.2.3輔助繼電器與定時(shí)器圖4-19經(jīng)驗(yàn)法設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)星形三角形減壓起動(dòng)控制程序1)使用Gx2)在斷電狀態(tài)下，連接好PLC與計(jì)算機(jī)的通信電纜。3)將PLC運(yùn)行模式選擇開關(guān)撥到“STOP”位置，此時(shí)PLC處于停止?fàn)顟B(tài)，可以進(jìn)行程序編寫。4)執(zhí)行“在線”“PLC寫入”，將程序文件下載到PLC中。5)將PLC運(yùn)行模式選擇開關(guān)撥到“RUN”位置，使PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。6)單擊菜單欄“在線”

54、“監(jiān)視”“監(jiān)視模式”，監(jiān)控運(yùn)行中各輸入、輸出元器件通斷狀況。7)分別按下起動(dòng)按鈕SB2和停止按鈕SB1，對程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，觀察程序運(yùn)行情況。任務(wù)4.4運(yùn)行、調(diào)試PLC控制程序任務(wù)5 應(yīng)用計(jì)數(shù)器功能實(shí)現(xiàn)氣缸計(jì)數(shù)運(yùn)行周文煜 圖4-22顯示注釋及別名狀態(tài)任務(wù)5.1認(rèn)識(shí)氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)1.氣源裝置 氣源裝置用于將原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾臋C(jī)械能，其主要設(shè)備是空氣壓縮機(jī)。2.執(zhí)行元件 執(zhí)行元件用于將空氣的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械能，為轉(zhuǎn)換裝置。3.控制元件 控制元件用于控制壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向，以保證執(zhí)行元件具有一定的輸出力和速度并按設(shè)計(jì)的程序正常工作。4.輔助元件 輔助元件用于保證空氣系

55、統(tǒng)正常工作，如管件、過濾器、干燥器、消聲器和油霧器等。5.1.1認(rèn)識(shí)氣源裝置1.空氣壓縮機(jī) 氣源裝置是為氣動(dòng)設(shè)備提供滿足要求的壓縮空氣動(dòng)力源?？諝鈮嚎s機(jī)是產(chǎn)生空氣動(dòng)力源的設(shè)備，它的主要結(jié)構(gòu)如圖52所示。圖5-2空氣壓縮機(jī)5.1.1認(rèn)識(shí)氣源裝置2.氣源處理裝置 從空氣壓縮機(jī)輸出的壓縮空氣中，含有大量的水分、油分和粉塵等污染物。質(zhì)量不良的壓縮空氣是氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的最主要因素，它會(huì)使氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和使用壽命大大降低。因此，壓縮空氣進(jìn)入氣動(dòng)系統(tǒng)前應(yīng)進(jìn)行必要的氣源處理，適當(dāng)清除其中的污染物。圖5-3氣動(dòng)三聯(lián)件組件及回路原理圖(1)三聯(lián)件氣源處理裝置 為氣源處理裝置。氣動(dòng)三聯(lián)件組件及其回路原理

56、圖如圖5-3所示，三聯(lián)件分別為空氣過濾器、調(diào)壓閥和油霧器。5.1.1認(rèn)識(shí)氣源裝置圖5-4氣動(dòng)二聯(lián)件的組件及回路原理圖(2)二聯(lián)件氣源處理裝置某些場合對壓縮空氣還有特殊的要求不含油氣，那么，在氣源處理中就不能加入油霧器，這時(shí)只能將空氣過濾器和減壓閥組合在一起，形成氣動(dòng)二聯(lián)件。氣動(dòng)二聯(lián)件的組件及其回路原理圖如圖5-4所示。5.1.2認(rèn)識(shí)氣動(dòng)執(zhí)行元件1.普通氣缸分類 在結(jié)構(gòu)上只有一個(gè)活塞和一個(gè)氣缸桿的氣缸稱為普通氣缸，普通氣缸可分為單作用氣缸和雙作用氣缸。兩個(gè)方向上都受氣壓控制的氣缸稱為雙作用氣缸，只有一個(gè)方向受氣壓控制而另一個(gè)方向依靠復(fù)位彈簧或外力實(shí)現(xiàn)復(fù)位的氣缸稱為單作用氣缸。2.基本結(jié)構(gòu)圖55所

57、示為單活塞桿雙作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖，圖56所示為單活塞桿單作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖。5.1.2認(rèn)識(shí)氣動(dòng)執(zhí)行元件2.基本結(jié)構(gòu) 圖55所示為單活塞桿雙作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖，圖56所示為單活塞桿單作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖。圖5-5單活塞桿雙作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖1后缸蓋2密封圈3緩沖密封圈4活塞密封圈5活塞6緩沖柱塞7活塞桿8缸筒9緩沖節(jié)流閥10前缸蓋11導(dǎo)向套12防塵密封圈13永久磁鐵環(huán)5.1.2認(rèn)識(shí)氣動(dòng)執(zhí)行元件圖5-7普通氣缸的圖形符號(hào)圖5-6單活塞桿單作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖1后缸蓋2橡膠緩沖墊3活塞密封圈4導(dǎo)向環(huán)5活塞6復(fù)位彈簧7活塞桿8前缸蓋9固定螺母10導(dǎo)向套11缸筒12呼吸孔3.圖形符號(hào)普通氣缸的圖

58、形符號(hào)如圖57所示。5.1.3認(rèn)識(shí)氣動(dòng)控制元件1.壓力控制閥氣動(dòng)系統(tǒng)常用的壓力控制閥有減壓閥、溢流閥等。1)減壓閥的作用是降低來自空氣壓縮機(jī)的壓力，并使這一部分的壓力保持穩(wěn)定。2)溢流閥的作用是當(dāng)系統(tǒng)壓力超過調(diào)定值時(shí)，便自動(dòng)排氣，使系統(tǒng)的壓力下降安全，也稱為安全閥。2.流量控制閥 流量控制閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的，常用于控制氣缸的運(yùn)動(dòng)速度，所以也稱為速度控制閥或單向節(jié)流閥。圖5-8所示是一種單向節(jié)流閥的外形、剖面圖及圖形符號(hào)。圖5-8單向節(jié)流閥的外形、剖面圖及圖形符號(hào)5.1.3認(rèn)識(shí)氣動(dòng)控制元件圖5-9單向節(jié)流閥的連接示意圖 圖5-9所示是在雙作用氣缸上裝兩個(gè)排氣型單向節(jié)流閥的連接示意圖。

59、當(dāng)空氣壓縮機(jī)從A端進(jìn)氣、從B端排氣時(shí)，單向節(jié)流閥A的單向閥開啟，向氣缸無桿腔快速充氣。5.1.3認(rèn)識(shí)氣動(dòng)控制元件3.方向控制閥 改變雙作用氣缸的運(yùn)動(dòng)方向可采用改變氣體流動(dòng)方向或控制方向控制閥的通斷實(shí)現(xiàn)。1)按控制方式分類。一般可以分為4種，即人力(手動(dòng)、腳踏)控制、機(jī)械控制、氣動(dòng)控制以及電磁控制?？刂品绞綀D形符號(hào)見表5-2。表5-2按控制方式分類5.1.3認(rèn)識(shí)氣動(dòng)控制元件表5-3按氣路端口數(shù)量分類表5-4用數(shù)字表示通口2)按氣路端口數(shù)量分類。5.1.3認(rèn)識(shí)氣動(dòng)控制元件3)按閥芯可變換的位置數(shù)量分類。表5-5按閥芯可變換的位置數(shù)量分類表5-5按閥芯可變換的位置數(shù)量分類5.1.3認(rèn)識(shí)氣動(dòng)控制元件(

60、2)控制閥的命名例如：雙電控先導(dǎo)式三位五通電磁換向閥，帶手動(dòng)控制、彈簧復(fù)位，其圖形符號(hào)如圖5-10所示。再如：單電控先導(dǎo)式二位三通電磁換向閥，帶手動(dòng)控制、彈簧復(fù)位，其圖形符號(hào)如圖5-11所示。圖5-10雙電控先導(dǎo)式三位五通電磁換向閥圖形符號(hào)圖5-11單電控先導(dǎo)式二位三通電磁換向閥的圖形符號(hào)5.1.3認(rèn)識(shí)氣動(dòng)控制元件(3)電磁閥的選用 匯流板等集中在一起構(gòu)成的一組控制閥稱為閥組，在閥組中，每個(gè)閥的功能是彼此獨(dú)立的。閥組的結(jié)構(gòu)如圖5-12所示。圖5-12閥組的結(jié)構(gòu)圖5-13氣動(dòng)回路工作原理圖任務(wù)5.2連接氣動(dòng)回路5.2.1控制要求 本任務(wù)的氣動(dòng)回路工作原理如圖5-13所示。氣缸1和氣缸2分別由電磁