電動機正反轉(zhuǎn)運行控制FX2N系列

PLC技術(shù)及應(yīng)用——FX2N系列中等職業(yè)學(xué)校電氣運用與維修專業(yè)供用電專業(yè)教學(xué)用書高等教育出版社HIGHEREDUCATIONPRESS主編姜治臻項目任務(wù)項目分析項目實施基本指令詳解知識測評項目評估項目三：電動機正反轉(zhuǎn)運行控制返回如圖所示卷揚機的上下運行控制。任務(wù)要求：當按下正轉(zhuǎn)按鈕時，小車上行，按下停止按鈕小車停止運行。按下反轉(zhuǎn)按鈕時，小車下行，按下停止按鈕小車停止運行。請用PLC實現(xiàn)控制過程。一、項目任務(wù)返回如圖所示，主回路中KM1吸合時，電動機正轉(zhuǎn)，小車上行；KM2吸合時，電動機反轉(zhuǎn)，小車下行。由于電動機的電氣特性要求，電動機在運行過程中不能直接反向運行，操作時，先按停止按鈕待電動機停止后，再起動反向運行；另外控制電動機的KM1和KM2不能同時吸合，否則會造成短路故障，這就要求接觸器KM1和KM2必須互鎖。圖（a）接觸器互鎖控制回路，圖（b）接觸器、按鈕雙重互鎖控制回路。二、項目分析三、項目實施1.主回路設(shè)計2.確定I/O點總數(shù)及地址分配3.控制回路4.設(shè)備材料表5.程序設(shè)計6.運行調(diào)試返回1.主回路設(shè)計如圖所示的主回路采用了4個電氣元件，分別為斷路器QF1、接觸器KM1和KM2，熱繼電器FR。其中，KM的線圈與PLC的輸出點連接；FR的輔助觸點與PLC的輸入點連接。這樣可以確定主回路中需要1個輸入點與2個輸出點。

主回路輸入1個輸入點輸出2個輸出點。2.確定I/O點總數(shù)及地址分配在控制回路中還有3個控制按鈕，正轉(zhuǎn)起動按鈕SB1、停止按鈕SB2、反轉(zhuǎn)起動按鈕SB3。這樣整個系統(tǒng)總的輸入點數(shù)為4個，輸出點數(shù)為2個。PLC的I/O分配地址如表所示：輸入信號輸出信號1正轉(zhuǎn)起動按鈕SB11接觸器KM12停止按鈕SB22接觸器KM23反轉(zhuǎn)起動按鈕SB34熱繼電器FRX0X1X2X3Y0Y13.控制回路5.程序設(shè)計本項目中，利用PLC典型梯形圖程序，采用逐步增加相應(yīng)功能的編程方法來編程方法一，利用典型梯形圖結(jié)構(gòu)編程

典型的電動機連續(xù)運行控制程序第一步根據(jù)不同的控制功能，按單個功能塊進行設(shè)計正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)的程序

4.設(shè)備材料表設(shè)備材料表序號符號設(shè)備名稱型號、規(guī)格單位數(shù)量備注1M電動機Y-112M-4380V、15KW、1378r/min，50HZ臺12PLC可編程控制器FX2N-16MR-001臺13QF1斷路器DZ47-D40/3P只14QF2斷路器DZ47-D10/1P只15FU熔斷器RT18-32/6A只26KM交流接觸器CJX2（LC1-D）-32線圈工作電壓220V只27SB按鈕LA39-11只38FR熱繼電器JRS1(LR1)-D40353/28.5A只15.程序設(shè)計第二步考慮到兩接觸器不能同時輸出的問題，這樣在各自的邏輯行中增加具有互鎖功能的常閉觸點。（a）接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)程序第三步考慮起動按鈕之間的互鎖問題，在各自的邏輯行中增加具有按鈕互鎖功能的常閉觸點

(b)按鈕、接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)程序5.程序設(shè)計方法二，利用脈沖指令編程正反轉(zhuǎn)控制中有一個需要特別注意的問題，PLC程序控制與電氣控制存在一定的差別，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，避免造成電氣故障。例如：在本項目程序中，如果在電動機正轉(zhuǎn)運行中，按下反轉(zhuǎn)起動按鈕X2，Y0會停止輸出，Y1開始工作，邏輯關(guān)系是正確的；由于PLC輸出是集中輸出，也就是說Y0的狀態(tài)改變與Y1狀態(tài)改變是同時的，外部接觸器的觸點由吸合或斷開完成約0.1秒時間，遠遠低于PLC程序執(zhí)行的速度，KM1還沒有完全斷開的情況下KM2吸合，會造成短路等電氣故障。在PLC控制回路中，采取的辦法是增加KM1、KM2之間的硬件互鎖，這就解決了高速的PLC程序執(zhí)行與低速成電器元件之間的時間問題，今后在遇到這類問題時，應(yīng)首先考慮硬件互鎖。利用脈沖指令的正反轉(zhuǎn)控制程序6.運行調(diào)試根據(jù)原理圖連接PLC線路，檢查無誤后。將程序下載到PLC中，運行程序，觀察控制過程。PLC實訓(xùn)臺模擬調(diào)試接線圖。

PLC實訓(xùn)臺模擬調(diào)試接線圖。輸出端接線輸入端接線四、基本應(yīng)用技巧返回基本邏輯指令（三）

助記符功能說明梯形圖表示及可用元件程序步上升沿微分輸出1下降沿微分輸出1上升沿檢出運算開始2下降沿檢出運算開始2上升沿檢出串聯(lián)連接2下降沿檢出串聯(lián)連接2上升沿檢出并聯(lián)連接2下降沿檢出并聯(lián)連接2基本指令功能表（三）PLS：上升沿微分輸出指令。當PLC檢測到觸發(fā)信號由OFF到ON的跳變時，指定的繼電器僅接通一個掃描周期。PLS上升沿脈沖PLF下降沿脈沖PLF：下降沿微分輸出指令。當PLC檢測到觸發(fā)信號由ON到OFF的跳變時，指定的繼電器僅接通一個掃描周期。LDP取脈沖上升沿LDF取脈沖下降沿ANDP與脈沖上升沿ANDF與脈沖下降沿ORP或脈沖上升沿ORF或脈沖下降沿LDP、ANDP、ORP：上升沿微分指令，是進行上升沿檢出的觸點指令，僅在指定位軟元件的上升沿時（OFF→ON變化時）接通一個掃描周期。LDF、ANDF、ORF：下降沿微分指令，是進行下降沿檢出的觸點指令，僅在指定位軟元件的下降沿時（ON→OFF變化時）接通一個掃描周期。梯形圖指令表LDPX000ORPX001OUTM0LDM8000ANDPX002OUTM1梯形圖指令表LDFX000ORFX001OUTM0LDM8000ANDFX002OUTM1應(yīng)用基本指令編程時應(yīng)注意的問題返回1.盡量減少控制過程中的輸入/輸出信號。2.PLC采用循環(huán)掃描工作方式，掃描梯形圖的順序是自左向右，自上而下，因此梯形圖的編寫也應(yīng)按此順序，避免輸入/輸出的滯后現(xiàn)象。3.對于有復(fù)雜邏輯關(guān)系的程序段，應(yīng)按照先復(fù)雜后簡單的原則編程。這樣可以節(jié)省程序存儲空間，減少掃描時間。簡化原則：對輸入，應(yīng)使“左重右輕”、“上重下輕”；對輸出，應(yīng)使“上輕下重”。變換依據(jù)：等效，即程序的功能保持不變。4．應(yīng)注意避免出現(xiàn)無法編程的梯形圖。應(yīng)用基本指令編程時應(yīng)注意的問題簡化原則：以各輸出為目標，找出形成輸出的每一條通路，逐一處理，觸點處于垂直分支上（又稱橋式電路）以及觸點處于母線之上的梯形圖均不能編程，在設(shè)計程序時應(yīng)避免出現(xiàn)。對于不可避免的情況，可接其邏輯關(guān)系做等效變換。如圖所示等效變換（a）應(yīng)避免(b)等效梯形圖五、知識測評返回1.選擇題（1）輸出繼電器的常開觸點在邏輯行中可以使用多少次?（）。A.1次B.10次C.100次D.無限次（2）在正反轉(zhuǎn)或其它控制回路中，如果存在接觸器同時動作會造成電氣故障時，應(yīng)增加什么解決辦法。（）。A.按鈕互鎖B.內(nèi)部輸出繼電器互鎖C.內(nèi)部輸入繼電器互鎖D.外部繼電器互鎖（3）表示邏輯塊與邏輯塊之間串聯(lián)的指令是。（）A.ANDB.ANBC.ORD.ORB（4）根據(jù)梯形圖程序圖2.3.13，當X0接通時，（a）圖比（b）圖中的Y0輸出動作時間差別上多少？（）A.1sB.多1個掃描周期C.少1個掃描周期D.100ms（5）集中使用ORB指令的次數(shù)不超過多少次？（）A.1次B.2次C.8次D.10次2.應(yīng)用拓展在電動機控制中，接觸器的主觸點會因電弧燒結(jié)在一起而不易斷開，請用PLC設(shè)計電動機直接起動控制系統(tǒng)，要求實現(xiàn)按下停止按鈕后，請檢測接觸器是否斷開，如果沒斷開，PLC輸出控制報警指示燈顯示。請完成主回路、控制回路、I/O地址分配、PLC程序及元件選擇，編制規(guī)范的技術(shù)文件。程序下載到PLC中運行，并摸擬故障現(xiàn)象。

六、項目評估返回評價項目評價內(nèi)容配分評價標準得分課堂學(xué)習(xí)能力學(xué)習(xí)態(tài)度與能力10態(tài)度端正，學(xué)習(xí)積極思維拓展能力拓展學(xué)習(xí)的表現(xiàn)與應(yīng)用10積極的拓展學(xué)習(xí)并能正確應(yīng)用團結(jié)協(xié)作意識分工協(xié)作，積極參與5語言表達能力正確清楚的表達觀點5學(xué)習(xí)過程：程序編制、調(diào)試、運行、工藝。外部接線5按照電氣原理圖正