電子課件《機(jī)床電氣控制(第三版)》B01402832

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)32 可編程控制器基本指令應(yīng)用 了解可編程控制器編程語言了解FX系列PLC編程軟件GX-Develope的主要功能以及使用方法掌握常用基本邏輯指令的應(yīng)用課題引入 傳統(tǒng)機(jī)床控制主要由操作者操作機(jī)床手柄，而這種控制方式需要依靠操作者的高超技能才能保證產(chǎn)品優(yōu)秀的質(zhì)量。 而現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于操作人員的這類要求已越來越低，通過在計(jì)算機(jī)控制的平臺(tái)上編制應(yīng)用程序，由機(jī)器自動(dòng)的完成操作流程，達(dá)到高精度、低能耗、全自動(dòng)已不再是難事。知識(shí)探究一、PLC編程語言簡介二、FX3U系列PLC編程軟件的使用三、利用PLC控制電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作 四、PLC基本指令一、PLC編程語言簡介1梯形圖 梯形圖是用圖形符號(hào)在圖中的

2、相互關(guān)系來表示控制邏輯的編程語言，并且梯形圖通過連線，將許多功能強(qiáng)大的PLC指令的圖形符號(hào)連在一起，以表達(dá)所調(diào)用的PLC指令及其前后順序關(guān)系，是目前最常用的一種可編程控制器程序設(shè)計(jì)語言。 梯形圖畫梯形圖時(shí)必須遵守以下規(guī)則:（1） 左母線只能直接接各類繼電器的觸頭，繼電器線圈不能直接接左母線。（2） 右母線只能直接接各類繼電器的線圈（不含輸入繼電器線圈），繼電器的觸頭不能直接接右母線。（3） 一般情況下，同一編號(hào)的線圈在梯形圖中只能出現(xiàn)一次，而同一編號(hào)的觸頭在梯形圖中可以重復(fù)出現(xiàn)。（4） 梯形圖中觸頭可以任意地串聯(lián)或并聯(lián)，而線圈可以并聯(lián)但不可以串聯(lián)。（5） 梯形圖應(yīng)該按照從左到右、從上到下的順序

3、畫。（6） 程序結(jié)束后應(yīng)有結(jié)束指令。END 即為結(jié)束指令。2指令語句表 語句是指令語句表編程語言的基本單元，每個(gè)控制功能有一個(gè)或多個(gè)語句組成的程序來執(zhí)行。指令語句規(guī)定可編程控制器中 CPU 如何動(dòng)作，PLC的指令有基本指令和功能指令之分。指令語句表和梯形圖之間存在唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系。 梯形圖對(duì)應(yīng)的指令語句梯形圖二、FX3U系列PLC編程軟件的使用 FX3U系列PLC可使用由三菱公司專門為三菱FX系列PLC設(shè)計(jì)的編程軟件GX-Develope進(jìn)行編程。該編程軟件的基本功能是協(xié)助用戶創(chuàng)建用戶程序、修改和編輯已有的用戶程序。 1運(yùn)行軟件 單擊桌面上所示的PLC編程軟件快捷方式圖標(biāo)，新建程序文件。2. 創(chuàng)建

4、新工程（1）打開編程軟件，GX-Developer編程軟件的初始界面，如圖所示。初始界面2. 創(chuàng)建新工程（2）點(diǎn)擊主菜單“工程”“創(chuàng)建新工程”,如圖所示。2. 創(chuàng)建新工程（3）在創(chuàng)建新工程對(duì)話框中選擇PLC類型為“FX3U（C），如圖所示。2. 創(chuàng)建新工程（4）點(diǎn)擊“確定”按鈕，新工程創(chuàng)建完畢，如圖所示。3.傳輸設(shè)置（1）GX-Developer主菜單中選擇“在線”“傳輸設(shè)置”，如圖所示。3.傳輸設(shè)置（2）在彈出的“傳輸設(shè)置”窗口中，選擇串行圖標(biāo) ，如圖所示。3.傳輸設(shè)置（3）雙擊，在彈出的對(duì)話框中選擇通訊串口類型（RS232或USB）、COM口號(hào)和傳輸速度，如圖所示。3.傳輸設(shè)置（4）在傳輸

5、設(shè)置對(duì)話框中點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕，完成PLC與計(jì)算機(jī)通訊的傳輸設(shè)置，如圖所示。4基本界面介紹如圖所示為GX-Developer編程軟件的基本編程界面。5編寫控制程序（1） 打開GX編程軟件，按前面所述方法創(chuàng)建名為“電機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)控制”FX3U（C）機(jī)型的新工程。（2）點(diǎn)擊程序工具條的按鈕，在“寫入模式”下點(diǎn)擊梯形圖符號(hào)工具條的按鈕或直接按F5快捷鍵，在“梯形圖輸入”對(duì)話框中輸入編號(hào)“X1”。6轉(zhuǎn)換輸入一段程序后，有程序的部分將變?yōu)榛疑c(diǎn)擊 或 按鈕，將程序進(jìn)行編譯，使灰色梯形圖編輯區(qū)域變白后，準(zhǔn)備傳送和調(diào)試程序。7將程序?qū)懭隤LC，并啟動(dòng)監(jiān)控 （1）點(diǎn)擊標(biāo)準(zhǔn)菜單中的 按鈕或點(diǎn)擊菜單欄 “在線” “

6、PLC寫入”7將程序?qū)懭隤LC，并啟動(dòng)監(jiān)控 （2）出現(xiàn)如下圖所示PLC寫入對(duì)話框，選擇程序“MAIN”，點(diǎn)擊“執(zhí)行”按鈕，執(zhí)行將用戶程序下載至PLC的動(dòng)作”7將程序?qū)懭隤LC，并啟動(dòng)監(jiān)控 （3）在如下圖所示對(duì)話框中點(diǎn)擊“是”按鈕，確認(rèn)執(zhí)行將程序?qū)懭隤LC。7將程序?qū)懭隤LC，并啟動(dòng)監(jiān)控 （4）PLC在RUN狀態(tài)執(zhí)行PLC寫入操作時(shí)會(huì)出現(xiàn)如圖3-34對(duì)話框，點(diǎn)擊“是”按鈕，使PLC處于STOP狀態(tài)。7將程序?qū)懭隤LC，并啟動(dòng)監(jiān)控 （5）PLC寫入時(shí)“軟元件檢查”和“主程序MAIN寫入”進(jìn)度條如下圖所示。7將程序?qū)懭隤LC，并啟動(dòng)監(jiān)控 （6）PLC寫入后，在圖3-36示對(duì)話框中點(diǎn)擊“確定”按鈕，完

7、成整個(gè)程序的寫入。7將程序?qū)懭隤LC，并啟動(dòng)監(jiān)控 （7）點(diǎn)擊程序工具條中的按鈕或主菜單中的“在線”“監(jiān)視模式”。菜單操作如下圖所示。 （8）編程軟件出現(xiàn)處于“監(jiān)視模式”界面。系統(tǒng)默認(rèn)以藍(lán)色顯示的觸點(diǎn)或線圈處于接通狀態(tài)。三、PLC控制電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作（一）PLC控制電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作 1分析控制要求，分配輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn) 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或停止，是由操作人員通過按鈕，將要求電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或停止的信號(hào)送到PLC的輸入端子，通過控制程序， 由PLC控制接在PLC輸出點(diǎn)上的接觸器線圈得電或失電，使接觸器主觸點(diǎn)閉合或斷開，從而控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或停止工作。啟動(dòng)按鈕和停止按鈕分別接一個(gè)輸入點(diǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行時(shí)，由一個(gè)接觸器

8、控制，占用PLC的一個(gè)輸出點(diǎn)。輸入輸出點(diǎn)的分配表為：2畫出PLC接線圖 根據(jù)輸入輸出點(diǎn)的分配表畫出PLC接線圖。3編寫控制程序（編程思路） 由圖1可看到，按下SB1，輸入繼電器X001線圈得電，X001常開觸點(diǎn)閉合，則在梯形圖中通過X001常開觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)Y0線圈得電，Y000常開觸點(diǎn)閉合， PLC的Y000輸出端子有信號(hào)輸出，PLC驅(qū)動(dòng)接觸器KM的線圈得電，KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)接通電源啟動(dòng)運(yùn)行，其梯形圖如圖所示。3編寫控制程序（編程思路） 松開SB1，電動(dòng)機(jī)會(huì)停止運(yùn)行。這是因?yàn)? 松開SB1，輸入繼電器X001線圈失電，X001常開觸點(diǎn)斷開，Y000線圈失電，Y000輸出端子沒有信號(hào)輸出，KM

9、的線圈失電， KM主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)斷開電源停止運(yùn)行。 為解決該問題，程序中要加自鎖環(huán)節(jié)，其梯形圖如圖所示。3編寫控制程序（編程思路） 按下SB2，輸入繼電器X000線圈得電，X000常閉觸點(diǎn)斷開，程序中利用X000常閉,使Y000線圈失電，Y000常開觸點(diǎn)斷開，PLC的Y000輸出端子將沒有信號(hào)輸出，KM線圈失電，KM主觸頭斷開，則電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。FR常閉觸點(diǎn)接X002常開觸點(diǎn)，輸入繼電器X002線圈得電，使得X002常開觸點(diǎn)始終保持閉合，若熱繼電器FR動(dòng)作，X002常開觸點(diǎn)斷開，Y000線圈也會(huì)失電，則KM線圈失電，KM主觸頭斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，達(dá)到過載保護(hù)的目的。梯形圖如圖所示。4程序

10、調(diào)試 首先，將控制程序傳送到PLC,然后運(yùn)行PLC進(jìn)行調(diào)試。程序的調(diào)試是程序開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，編寫的控制程序只有經(jīng)過試運(yùn)行甚至現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)行才能發(fā)現(xiàn)程序中不合理的地方并進(jìn)行修改。GX-Developer編程軟件具有監(jiān)控功能，可用于程序的監(jiān)控及調(diào)試。 將程序?qū)懭隤LC之后，點(diǎn)擊程序工具條中的 按鈕或主菜單中的“在線”“監(jiān)視模式”。 編程軟件出現(xiàn)如圖所示處于“監(jiān)視模式”的界面。系統(tǒng)默認(rèn)以藍(lán)色顯示的觸點(diǎn)或線圈處于接通狀態(tài)。 4程序調(diào)試 程序調(diào)試按表所示步驟進(jìn)行，注意觀察KM工作狀態(tài)。 操作步驟操作內(nèi)容觀察KM工作狀態(tài)第一步將程序下載到PLC后，將PLC撥到RUN狀態(tài)KM不動(dòng)作第二步按下SB1KM吸合第三

11、步按下SB2KM斷開四、PLC基本指令1連接和驅(qū)動(dòng)指令 （1）LD指令和LDI指令 在梯形圖中，每個(gè)邏輯行都是從左母線開始的，并通過各類常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)與左母線連接，這時(shí)，對(duì)應(yīng)的指令應(yīng)該用LD指令或LDI指令。LD指令稱為“取指令”。 其功能是使常開觸點(diǎn)與左母線連接。LDI指令稱為“取反指令”。 其功能是使常閉觸點(diǎn)與左母線連接。 “LD”和“LDI”分別為取指令和取反指令的助記符，LD指令和LDI指令的操作元件可以是輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S、定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C中的任何一個(gè)。 四、PLC基本指令1連接和驅(qū)動(dòng)指令 LD指令和LDI指令的說明：由觸點(diǎn)混聯(lián)組成的電路塊梯

12、形圖中，雖然某觸點(diǎn)不是接左母線，但它屬于電路塊第一個(gè)觸點(diǎn)，即分支起點(diǎn)，如圖所示梯形圖中， X001、X003的常開觸點(diǎn)和X4的常閉觸點(diǎn)，這時(shí)也要用LD指令或LDI 指令。1連接和驅(qū)動(dòng)指令 （2）OUT指令OUT指令稱為“輸出指令”或“驅(qū)動(dòng)指令”?！癘UT”為驅(qū)動(dòng)指令的助記符，驅(qū)動(dòng)指令的操作元件可以是輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S、定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C中的任何一個(gè)。 OUT指令的功能：輸出邏輯運(yùn)算結(jié)果，也就是根據(jù)邏輯運(yùn)算結(jié)果去驅(qū)動(dòng)一個(gè)指定的線圈。 OUT指令的使用如圖所示。當(dāng)輸入繼電器X000的常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，PLC執(zhí)行OUT Y001指令，輸出繼電器Y001線圈被驅(qū)動(dòng)接通，則Y001的

13、常開觸點(diǎn)閉合，Y001的常閉觸點(diǎn)斷開。 四、PLC基本指令1連接和驅(qū)動(dòng)指令 OUT指令的說明如下：1）OUT指令不能用于驅(qū)動(dòng)輸入繼電器，因?yàn)檩斎肜^電器的狀態(tài)是由輸入信號(hào)決定的。2）OUT指令可以連續(xù)使用，稱為并行輸出，且不受使用次數(shù)的限制，如圖3-47所示3）定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C使用OUT指令后，還需有一條常數(shù)設(shè)定值語句，如圖3-47所示 四、PLC基本指令1連接和驅(qū)動(dòng)指令 四、PLC基本指令（3）AND指令和ANI指令當(dāng)繼電器的常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)串聯(lián)時(shí)，就應(yīng)該使用AND指令或ANI指令。1）AND指令稱為“與指令”。 AND指令的功能是使繼電器的常開觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)串聯(lián)

14、。2）ANI指令稱為“與非指令”，或稱為“與反指令”。 ANI指令的功能是使繼電器的常閉觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)串聯(lián)。“AND” 和“ANI” 分別是與指令和與非指令的助記符。AND指令和ANI指令的操作元件可以是輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S、定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C中的任何一個(gè)。1連接和驅(qū)動(dòng)指令 四、PLC基本指令3）AND指令和ANI指令使用說明AND指令和ANI指令可以連續(xù)使用，并且不受使用次數(shù)的限制。如果在OUT指令之后，再通過觸頭對(duì)其他線圈使用OUT指令，稱為縱接輸出，如圖所示，X001的常開觸頭與M1的線圈串聯(lián)后，與Y000線圈并聯(lián)，這就是縱接輸出。這種情況下，X

15、001仍可以使用AND指令，并可多次重復(fù)使用。1連接和驅(qū)動(dòng)指令 四、PLC基本指令當(dāng)繼電器的常開觸頭或常閉觸頭與其他繼電器的觸頭組成的電路塊串聯(lián)時(shí)，也可以使用AND指令或ANI指令，如圖3-50所示。1連接和驅(qū)動(dòng)指令 四、PLC基本指令（4）OR指令和ORI指令 在梯形圖中，繼電器的常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)并聯(lián)時(shí)，就應(yīng)該使用OR指令或ORI指令。 OR指令稱為“或指令”。 OR指令的功能是：使繼電器的常開觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)并聯(lián)。 ORI指令稱為“或非指令”、或稱“或反指令”。ORI指令的功能是：使繼電器的常閉觸點(diǎn)與其他繼電器的觸點(diǎn)并聯(lián)?！癘R”和“ORI”分別是或指令助記符和或

16、非指令的助記符。OR指令和ORI指令的操作元件可以是輸入繼電器X、輸入繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S、定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C中的任何一個(gè)。 1連接和驅(qū)動(dòng)指令 四、PLC基本指令（5）FX3U的觸點(diǎn)指令1）LDP指令和LDF指令LDP指令和LDF指令對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖所示。其指令功能基本上和LD指令、LDI指令功能一樣，用于常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)接左母線，但不同的是LDP指令讓常開觸點(diǎn)只在閉合的瞬間接到左母線一個(gè)掃描周期，而LDF指令讓常開觸點(diǎn)只在斷開的瞬間接到左母線一個(gè)掃描周期。 1連接和驅(qū)動(dòng)指令 四、PLC基本指令（5）FX3U的觸點(diǎn)指令2）ANDP指令、ANDF指令、ORP指令和ORF指令A(yù)N

17、DP指令功能是在X003常開觸點(diǎn)閉合的瞬間與前面的觸點(diǎn)串聯(lián)一個(gè)掃描周期。ANDF指令功能是在X004常開觸點(diǎn)斷開的瞬間與前面的觸點(diǎn)串聯(lián)一個(gè)掃描周期。1連接和驅(qū)動(dòng)指令 四、PLC基本指令2）ANDP指令、ANDF指令、ORP指令和ORF指令ORP指令功能是在X005常開觸點(diǎn)閉合的瞬間與上面的觸點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)掃描周期。 ORF指令功能是在X003常開觸點(diǎn)斷開的瞬間與上面的觸點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)掃描周期。1連接和驅(qū)動(dòng)指令 四、PLC基本指令（6）ANB指令和ORB指令 在梯形圖中，可能會(huì)出現(xiàn)電路塊與電路塊串聯(lián)，或者電路塊與電路塊并聯(lián)的情況，這時(shí)，就要使用ANB指令或ORB指令。1）ANB指令。稱為“電路塊與指令”

18、，ANB指令的功能是使電路塊與電路塊串聯(lián)。2)ORB指令。稱為“電路塊或指令”，ORB指令的功能是使電路塊與電路塊并聯(lián)。ANB指令和ORB指令是獨(dú)立指令，沒有操作元件。1連接和驅(qū)動(dòng)指令 四、PLC基本指令（6）ANB指令和ORB指令 2置位與復(fù)位指令 四、PLC基本指令 生產(chǎn)實(shí)際中 ，許多情況往往需要自鎖控制。在PLC控制系統(tǒng)中，自鎖控制可以用置位指令實(shí)現(xiàn)。 （1）置位指令SET指令稱為置位指令。SET指令的功能是：驅(qū)動(dòng)線圈，使其具有自鎖功能，維持接通狀態(tài)?！癝ET”為置位指令的助記符。置位指令的操作元件為輸出繼電器Y、輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S。 （2）復(fù)位指令 RST指令稱為復(fù)位指令。RST指令的功能是使線圈復(fù)位?！癛ST”為復(fù)位指令的助記符。復(fù)位指令的操作元件為輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S、積算定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C。 3脈沖微分指令 四、PLC基本指令 脈沖微分指令，主要用于檢測(cè)輸入脈沖的上升沿或下降沿，當(dāng)條件滿足時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)很窄的脈沖信號(hào)輸出。 （1）PLS指令PLS指令稱為上升沿脈沖微分指令。PLS指令的功能是：當(dāng)檢測(cè)到輸入脈沖的上升沿時(shí)，PL