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文檔簡(jiǎn)介
【項(xiàng)目分析】
通過三相異步電動(dòng)機(jī)常用電氣控制基本環(huán)節(jié)的PLC編程及Z3040型搖臂鉆床電氣控制電路的PLC改造,掌握常用基本指令的功能、編程及程序輸入、運(yùn)行調(diào)試的方法。并掌握編程軟件的使用方法。項(xiàng)目4
機(jī)床的PLC控制機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【學(xué)習(xí)目標(biāo)】應(yīng)知1.掌握常用基本指令的功能。2.熟悉GX-Works2編程軟件的功能及使用方法。應(yīng)會(huì)1.掌握運(yùn)用常用基本指令實(shí)現(xiàn)控制功能,以及程序的編制、輸入、運(yùn)行調(diào)試的方法。2.學(xué)會(huì)根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制程序,進(jìn)行I/O口分配。3.掌握三相異步電動(dòng)機(jī)常用電氣控制基本環(huán)節(jié)的PLC編程。4.能夠進(jìn)行機(jī)床電氣控制線路的PLC改造。項(xiàng)目4
機(jī)床的PLC控制機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社任務(wù)4.2三相異步電動(dòng)機(jī)的PLC編程項(xiàng)目4
機(jī)床的PLC控制機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社【新課導(dǎo)入】1.簡(jiǎn)略復(fù)習(xí)“任務(wù)4.1”的內(nèi)容;2.簡(jiǎn)略介紹本次課(任務(wù)4.2)的主要教學(xué)內(nèi)容與2~4學(xué)時(shí)的教學(xué)安排。PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較
在項(xiàng)目1中介紹的常用電動(dòng)機(jī)控制電路和在項(xiàng)目2中介紹的機(jī)床電氣控制電路均由繼電器-接觸器控制系統(tǒng)組成。任務(wù)3.1中已對(duì)繼電器控制系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了初步比較。具體來說,PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較如下:
1.電器控制器件的比較
一般繼電器控制系統(tǒng)線路由多種電器組成,如時(shí)間繼電器、中間繼電器、熱繼電器、速度繼電器和接觸器及各種開關(guān)等,而PLC控制系統(tǒng)是以可編程序技術(shù)取代繼電器控制系統(tǒng)的電氣控制線路,大大降低和減少了控制系統(tǒng)硬件的中間環(huán)節(jié),簡(jiǎn)化了控制系統(tǒng)的復(fù)雜線路?!净A(chǔ)知識(shí)】機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較2.接線出點(diǎn)數(shù)量上的比較
一般電氣控制繼電器觸點(diǎn)為4~8對(duì),而PLC中的繼電器是以軟元件、干接點(diǎn)的方式,其觸點(diǎn)數(shù)有數(shù)十到數(shù)百數(shù)千點(diǎn)之多,它的接點(diǎn)大大優(yōu)于傳統(tǒng)的繼電器。3.電氣系統(tǒng)控制的方法比較
繼電器控制系統(tǒng)的方法是通過元件之間的硬件連線來實(shí)現(xiàn)的,存在控制功能單一,其控制靈活性比較欠缺,控制器件體積大,安裝更換不易且維修率高;而PLC控制主要是編程的方式通過CPU系統(tǒng)來控制的,體積小、易于改換控制程序、維修方便、故障率低、檢測(cè)方便,避免了傳統(tǒng)繼電器控制中存在的弊端?!净A(chǔ)知識(shí)】機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社PLC與繼電器控制系統(tǒng)的比較4.成本價(jià)格的比較
使用繼電器等電器設(shè)備做控制元件,造價(jià)成本較低,但是故障和損壞率高,維修和更換率高,而PLC控制系統(tǒng)是利用CPU軟件程序控制代替了原繼電器控制等多種硬件設(shè)備,雖然PLC系統(tǒng)設(shè)備本身價(jià)格較高,但PLC的使用壽命長(zhǎng)、故障率低,大大降低了設(shè)備的更換和維修費(fèi)用,同時(shí)還能夠提高機(jī)床加工工作的效率,因此PLC控制系統(tǒng)的性價(jià)比更高。
在本任務(wù)中,通過對(duì)Y-Δ降壓起動(dòng)等4個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)控制電路改用PLC進(jìn)行控制,從而掌握基本指令的應(yīng)用,掌握編制、輸入和調(diào)試簡(jiǎn)單程序的基本方法?!净A(chǔ)知識(shí)】機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟步驟一:實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備
完成本任務(wù)所需的工具、器材和設(shè)備如表4-7所列。P124表4-18完成任務(wù)4.2所需的設(shè)備、工具、器材明細(xì)表機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社序號(hào)名
稱型號(hào)規(guī)格單位數(shù)量1三相交流電源
3×380/220V16A
2單相交流電源
220V、36V、6V
3三相異步電動(dòng)機(jī)Y112M-44kW380V8.8A1440r/minΔ接臺(tái)14三相異步電動(dòng)機(jī)JCB-22125W380V2790r/min臺(tái)15雙速三相異步電動(dòng)機(jī)YD112M-4/23.3/4kW380V7.4/8.6AΔ/YY接1450/890r/min臺(tái)16組合開關(guān)HZ10-25/325A個(gè)17交流接觸器CJ20-16線圈電壓220V個(gè)38熱繼電器JR16-20/3D選10號(hào)熱元件個(gè)19熔斷器RL1-15配10A熔體個(gè)610熔斷器RL1-15配2A熔體個(gè)411按鈕開關(guān)LA10-3H500V5A按鈕數(shù)3個(gè)112速度繼電器JY1380V2A100~3600r/min個(gè)113制動(dòng)電阻
200W90Ω1.3~1.5A個(gè)214塑料軟銅線
若干15FX3U系列PLC主機(jī)FX3U-32MR/ES
臺(tái)116計(jì)算機(jī)
裝有GX–Works2PLC編程軟件臺(tái)117實(shí)驗(yàn)開關(guān)板
塊118萬用表MF-47
臺(tái)119電工和PLC實(shí)訓(xùn)通用工具
試電筆、榔頭、螺絲刀、電工刀、電工鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、活絡(luò)扳手等(詳見表1-1)套1
步驟二:三相異步電動(dòng)機(jī)Y-Δ降壓起動(dòng)的PLC控制1.三相異步電動(dòng)機(jī)Y-Δ降壓起動(dòng)PLC控制系統(tǒng)接線圖如圖4-29所示,I/O地址分配見表4-18。P124表4-18I/O地址分配表2.設(shè)計(jì)Y-Δ降壓起動(dòng)PLC控制程序:要求當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB1時(shí),三相異步電動(dòng)機(jī)Y起動(dòng),5s后自動(dòng)切換成Δ運(yùn)行。按下停機(jī)按鈕SB2,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行(參考程序見圖4-30)。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟輸入輸出X000過載保護(hù)FRY001電源接觸器KM1X001起動(dòng)按鈕SB1Y002Δ接接觸器KM2X002停機(jī)按鈕SB2Y003Y接接觸器KM3
步驟二:三相異步電動(dòng)機(jī)Y-Δ降壓起動(dòng)的PLC控制
P125圖4-29三相異步電動(dòng)機(jī)Y-Δ降壓起動(dòng)PLC控制接線圖機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟
步驟二:三相異步電動(dòng)機(jī)Y-Δ降壓起動(dòng)的PLC控制3.調(diào)試運(yùn)行(1)按圖4-29連接電路,使用表4-18中序號(hào)3的電動(dòng)機(jī)。
【注意】接線時(shí)注意在主電路中接觸器KM2接成Δ時(shí),其主觸點(diǎn)一端3個(gè)接線端子接電動(dòng)機(jī)的U1、V1、W1相,對(duì)應(yīng)另外的三個(gè)端子接電動(dòng)機(jī)的W2、U2、V2相。另外在PLC的輸出端,接觸器KM2和接觸器KM3要有電路互鎖。(2)用編程軟件輸入程序(3)運(yùn)行程序,觀察運(yùn)行情況:按下啟動(dòng)按鈕SB1→KM1和KM3得電吸合→電動(dòng)機(jī)Y接起動(dòng)→5s后KM3失電,同時(shí)KM2得電→電動(dòng)機(jī)Δ接運(yùn)行;按下停機(jī)按鈕SB2→電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。
在調(diào)試運(yùn)行時(shí),可啟動(dòng)GX-Works2軟件的監(jiān)視功能,觀察各個(gè)輸出的狀態(tài)變化及定時(shí)器的當(dāng)前值(下同)。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟
步驟二:三相異步電動(dòng)機(jī)Y-Δ降壓起動(dòng)的PLC控制
P126圖4-30Y-Δ降壓起動(dòng)PLC控制程序機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟
步驟三:三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的PLC控制1.三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)PLC控制系統(tǒng)接線圖如圖4-31所示,I/O地址分配見表4-19。P125表4-19I/O地址分配表2.設(shè)計(jì)三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)PLC控制程序:要求當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB1時(shí),電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng);按下停機(jī)按鈕SB2,電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng),開始減速,直至停止運(yùn)行(參考程序見圖4-32)。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟輸入輸出X000過載保護(hù)FRY001正序接觸器KM1X001速度繼電器KV動(dòng)合觸點(diǎn)Y002負(fù)序接觸器KM2X002起動(dòng)按鈕SB1
X003停機(jī)按鈕SB2
步驟三:三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的PLC控制
P126圖4-31三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)PLC控制系統(tǒng)接線圖機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟步驟三:三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的PLC控制3.調(diào)試運(yùn)行(1)按圖4-31連接電路(使用表4-7中序號(hào)4的電動(dòng)機(jī),F(xiàn)U1選2A熔體)。(2)用編程軟件輸入程序(3)運(yùn)行程序,觀察運(yùn)行情況:按下啟動(dòng)按鈕SB2→KM1得電吸合→電動(dòng)機(jī)起動(dòng),同時(shí)速度繼電器KV動(dòng)合觸點(diǎn)閉合;按下停機(jī)按鈕SB1→KM1失電→電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng),直到速度繼電器KV動(dòng)合觸點(diǎn)斷開→電動(dòng)機(jī)停機(jī)。
【注意】①速度繼電器KV的調(diào)節(jié)和觸點(diǎn)的連接(可見圖1-24);②制動(dòng)不宜過于頻繁。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟
步驟三:三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的PLC控制
P127圖4-32三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)PLC控制程序機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟
步驟四:雙速三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速的PLC控制1.雙速三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速PLC控制系統(tǒng)接線圖如圖4-33所示,I/O地址分配見表4-21。P128表4-21I/O地址分配表2.設(shè)計(jì)雙速三相異步電動(dòng)機(jī)變級(jí)調(diào)速的PLC控制程序:要求按下低速起動(dòng)按鈕SB1電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行;按下高速起動(dòng)按鈕SB2電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行;按下停機(jī)按鈕SB3,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行(參考程序見圖4-34)。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟輸入輸出X000過載保護(hù)FRY001低速接觸器KM1X001低速按鈕SB1Y002高速接觸器KM2X002高速按鈕SB2Y003高速接觸器KM3X003停機(jī)按鈕SB3
步驟四:雙速三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速的PLC控制
P128圖4-33雙速三相異步電動(dòng)機(jī)變級(jí)調(diào)速PLC控制接線圖機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟步驟四:雙速三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速的PLC控制3.調(diào)試運(yùn)行(1)按圖4-33連接電路(使用表4-7中序號(hào)5的電動(dòng)機(jī),并注意接線端編號(hào))。(2)用編程軟件輸入程序(3)運(yùn)行程序,觀察運(yùn)行情況:按下低速起動(dòng)按鈕SB1→KM1得電→電動(dòng)機(jī)低速運(yùn)行;按下高速起動(dòng)按鈕SB2→KM1線圈失電,同時(shí)接觸器KM2、KM3得電→電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)行;按下停機(jī)按鈕SB3→接觸器KM2、KM3失電,電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟
步驟四:雙速三相異步電動(dòng)機(jī)變極調(diào)速的PLC控制
P128圖4-34雙速三相異步電動(dòng)機(jī)變級(jí)調(diào)速PLC控制程序機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟
步驟五:三相異步電動(dòng)機(jī)順序運(yùn)行的PLC控制1.兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)順序運(yùn)行的PLC控制系統(tǒng)接線圖如圖4-35所示,I/O地址分配見表4-22。P129表4-22I/O地址分配表2.設(shè)計(jì)兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)順序起、停的PLC控制程序:要求按下起動(dòng)按鈕SB1,電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng),5s后電動(dòng)機(jī)M2才起動(dòng);按下停機(jī)按鈕SB2,電動(dòng)機(jī)M2停止運(yùn)行,5s后電動(dòng)機(jī)M1停止運(yùn)行(參考程序見圖4-36)。機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟輸入輸出X000M1過載保護(hù)FR1Y001M1接觸器KM1X001M2過載保護(hù)FR2Y002M2接觸器KM2X002起動(dòng)按鈕SB1
X003停機(jī)按鈕SB2
步驟五:三相異步電動(dòng)機(jī)順序運(yùn)行的PLC控制
P129圖4-35兩臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)順序運(yùn)行PLC控制接線圖機(jī)床電氣及PLC控制高等教育出版社
工作步驟
步驟五:三相異步電動(dòng)機(jī)順序運(yùn)行的PLC控制3.調(diào)試運(yùn)行(1)按圖4-35連接電路,使用表4-7中序號(hào)3、4的電動(dòng)機(jī)。(2)用編程軟件輸入程序(3)運(yùn)行程序,觀察運(yùn)行情況:按下啟動(dòng)按鈕SB1→KM1得電→電動(dòng)
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