機(jī)床電氣控制技術(shù)與技能 4.11 PLC可編程控制器基本技能 學(xué)習(xí)課件

任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能PLC的定義可編程控制器（PLC）是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，它采用可編程的存儲器，用以在其內(nèi)部存儲邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出接口，控制各種類型的機(jī)械以及生產(chǎn)過程。PLC主要由中央處理單元（CPU）、存儲器（RAM、ROM）、輸入/輸出（I/O）單元、電源等組成，如圖4-6-1所示。PLC的基本結(jié)構(gòu)

任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能PLC的基本單元以FX2N系列為例，PLC的基本單元一般都有外部端子部分、指示部分及接口部分，F(xiàn)X2N系列PLC的外形如圖4-6-2所示。任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能1．外部端子部分外部端子包括

PLC電源端子（L、N、）、供外部傳感器用的DC24V電源端子（24+、COM）、輸入端子（X）、輸出端子（Y）等。外部端子主要完成信號的連接以及供電。2．指示部分指示部分包括各I/O點(diǎn)的狀態(tài)指示、PLC電源（POWER）指示、PLC（RUN）指示、用戶程序存儲器后備電池（BATT）狀態(tài)指示及程序出錯（PROG-E）、CPU出錯（CPU-E）指示等，用于反映I/O點(diǎn)及PLC的狀態(tài)。3．接口部分接口部分主要包括編程器、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊、特殊模塊及存儲卡盒等外部設(shè)備的接口，其作用是完成基本單元同上述外部設(shè)備的連接。任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能PLC的編程元件PLC是采用軟件編制程序來實(shí)現(xiàn)控制要求的。編程時要使用到各種編程元件，編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器和計(jì)數(shù)器等。1．輸入繼電器（X）輸入繼電器是PLC接收外部輸入信號的窗口，每一個輸入繼電器的線圈與PLC的一個輸入端子相連，并帶有動合和動斷觸點(diǎn)，這些觸點(diǎn)可以在PLC的程序中多次引用，其次數(shù)不受限制。2．輸出繼電器（Y）輸出繼電器是PLC向外部負(fù)載傳遞控制信號的器件，每個輸出繼電器有一個動合觸點(diǎn)與輸出端子相連，每個輸出端子對應(yīng)于外接的一個物理繼電器或其他執(zhí)行元件。下圖為輸入與輸出繼電器等效電路。圖中的輸入和輸出繼電器線圈實(shí)際是存儲器中的位，當(dāng)X0外接的按鈕SB1接通時，輸入繼電器線圈相對應(yīng)的位為1狀態(tài)，輸入繼電器的動合觸點(diǎn)X0閉合，輸出繼電器的線圈Y0相對應(yīng)的位為1狀態(tài)，輸出的物理繼電器的實(shí)際動合觸點(diǎn)Y0閉合，使外部負(fù)載工作。任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能3．輔助繼電器（M）PLC內(nèi)有很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由PLC內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動。輔助繼電器沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用，外部負(fù)載的驅(qū)動必須通過繼電器來實(shí)現(xiàn)。4．定時器（T）在PLC內(nèi)的定時器是根據(jù)時鐘脈沖累積工作的，即當(dāng)計(jì)時達(dá)到設(shè)定值時，其輸出觸點(diǎn)動作，時鐘脈沖有1ms、10ms、100ms。定時器可以用用戶程序存儲器內(nèi)的常數(shù)K作為設(shè)定值。5．計(jì)數(shù)器（C）FX2N中的16位計(jì)數(shù)器是二進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器，它是在計(jì)數(shù)信號的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，它有兩個輸入，一個用于復(fù)位，一個用于計(jì)數(shù)。任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能邏輯取與輸出線圈指令（1）LD：取指令，用于動合觸點(diǎn)與左母線的連接。（2）LDI：取反指令，用于動斷觸點(diǎn)與左母線的連接。（3）OUT：線圈驅(qū)動指令，用于輸出邏輯運(yùn)算結(jié)果。以上指令使用說明如圖4-6-6所示。LD、LDI、OUT指令使用說明任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能觸點(diǎn)串聯(lián)指令（1）AND：與指令，用于動合觸點(diǎn)的串聯(lián)。（2）ANI：與非指令，用于動斷觸點(diǎn)的串聯(lián)。以上指令使用說明如圖4-6-7所示。AND、ANI指令使用說明任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能觸點(diǎn)并聯(lián)指令（1）OR：或指令，用于動合觸點(diǎn)的并聯(lián)。（2）ORI：或非指令，用于動斷觸點(diǎn)的并聯(lián)。以上指令使用說明如圖4-6-8所示。OR、ORI指令使用說明任務(wù)十一PLC可編程控制器基本技能置位和復(fù)位指令（1）SET：置位指令，用于操作保持指令。（2）RST：復(fù)位指令，用于操作復(fù)位指令。以上指令使用說明如圖4-6-9所示。SET、RST指令使用說明任務(wù)實(shí)施認(rèn)一認(rèn)任務(wù)實(shí)施器材：①鋼絲鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、電工刀一套/組；②接線板、萬用表一套/組；③任務(wù)所需電氣元件及設(shè)備一套/組；④PLC可編程控制器一臺/組；⑤三相異步電動機(jī)一臺/組；⑥不同顏色導(dǎo)線若干/組。做一做1．分析三相異步電動機(jī)的控制要求如圖4-6-10所示，按下起動按鈕SB1，接觸器KM線圈通電吸合，電動機(jī)M起動；按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈斷電釋放，電動機(jī)M停轉(zhuǎn)，熱繼電器FR作電動機(jī)M的過載保護(hù)。2．確定I/O地址分配PLC的I/O地址分配見表4-6-1。輸入信號輸出信號1X0起動按鈕SB11Y0接觸器KM2X1停止按鈕SB23X2熱保護(hù)繼電器FR3．安裝接線畫外部接線圖并進(jìn)行安裝接線，如圖4-6-11所示。（1）安裝主電路主電路的安裝方法與繼電接觸器線路相同；（2）安裝控制電路PLC控制電路按照單向連續(xù)控制外部接線圖接線。任務(wù)實(shí)施任務(wù)實(shí)施4．設(shè)計(jì)程序（1）程序1如圖4-6-12所示；（2）程序2如圖4-6-13所示。程序1程序2任務(wù)實(shí)施5．輸入程序?qū)⒃O(shè)計(jì)好的程序輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行編輯和檢查。發(fā)現(xiàn)問題，立即修改和調(diào)整程序，直到滿足控制要求，然后將調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場使用的PLC中。6．通電試車經(jīng)教師同意后，通電試車。為保證安全，可先不帶負(fù)載調(diào)試，觀察接觸器動作是否正常，再接好三相異步電動機(jī)試車。通電試車時，必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，注意安全。7．電路檢修PLC控制的單向連續(xù)電路的常見故障及處理方法見表4-6-2所示。任務(wù)評價表評價內(nèi)容評價標(biāo)準(zhǔn)配分自評互評教師評分器材準(zhǔn)備①不清楚元器件功能與作用，每只扣2分，扣完為止②不能說明使用注意事項(xiàng)，每只扣2分，扣完為止③元器件漏檢、錯檢每只扣2分，扣完為止10分元器件布局與線路敷設(shè)①元器件布局不合理，每只扣3分，扣完為止②安裝不牢固、不整齊、不勻稱，每只扣3分，扣完為止③布局過程導(dǎo)致元器件損壞，每只扣3分，扣完為止④導(dǎo)線敷設(shè)不平直、不整齊、絕緣損壞，每處扣2分，扣完為止⑤線路敷設(shè)違反電路原理圖，導(dǎo)線選取錯誤每處扣2分，扣完為止20分程序的輸入與調(diào)試①PLC程序輸入不正確，每處扣2分，扣完為止②不按控制要求調(diào)試，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求扣10分25分自檢與故障①自檢方法錯誤、漏檢、錯檢，每次扣5分，扣完為止②連接電路有故障，故障分析與排障方法錯誤，每次扣10分，③扣完為止④連接電路無故障，設(shè)定故障分析與排障方法錯誤，每次扣10分，扣完為止10分通電試車①熱繼電器設(shè)定不正確，每處扣5