PLC综合应用技术ppt-课件.ppt

1、PLC综合应用技术任务1 认识可编程序控制器周文煜 任务1.1了解PLC应用及功能特点1.1.1PLC应用领域 PLC的应用非常广泛，目前，在国内外已广泛应用于钢铁、冶金、化工、轻工、食品、电力、机械、交通运输、汽车制造、建筑、环保、公用事业等各行各业。1.开关量顺序控制 这是PLC最广泛的应用领域，也是PLC最基本的控制功能，可用来取代继电 接触器控制系统，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控制和自动化生产线控制，如机床电气控制、电梯自动控制、自动化生产线、数控机床、交通灯等。1.1.1PLC应用领域2.模拟量过程控制 除开关量外，PLC还能控制连续变化的模拟量，如压力、速度、流量、液位

2、、电压和电流等模拟量。通过各种传感器将相应的模拟量转化为电信号，然后通过A D模块将它们转换为数字量，送到PLC处理。处理后的数字量再通过D A的转换为模拟量进行输出控制，如通过专用的智能PID模块实现模拟量的闭环过程控制。这一功能主要应用在恒压供水系统、锅炉温度控制等控制系统中。3.运动控制 PLC提供了驱动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块，通过这些模块可实现直线运动或圆周运动的控制。这一功能主要用于各类机床、机器人、装配机械等进行运动控制。1.1.1PLC应用领域4.数据处理 PLC提供了各种数学运算、数据传送、数据转换、数据排序以及位操作等功能，可以实现数据采集、分析和处理

3、。这些数据可通过通信系统传送到其他智能设备，也可利用它们与存储器中的参考值进行比较，或利用它们制作各种要求的报表。数据处理功能一般用于各种行业的大、中型控制系统。5.通信功能 为适应现代化工业自动化控制系统的需要集中及远程管理，PLC可实现与PLC、单片机、打印机及上级计算机互相交换信息的通信功能。1.1.2PLC控制与其他控制方式比较1.PLC与继电接触器控制比较 传统的继电接触器控制只能进行开关量的控制，而PLC既可进行开关量控制，又可进行模拟量控制，还能与计算机联成网络，实现分级控制。(1)组成器件不同(2)触头的数量不同(3)控制方法不同(4)工作方式不同2.PLC与单片机比较 PLC

4、的核心就是一台单片机，在单片机外围配置了相应的接口电路（硬件）和配置了监控程序（软件），但它又和单片机控制系统有所不同：(1)PLC具有高可靠性(2)PLC编程方便，易于使用(3)PLC与其他装置配置连接方便(4)PLC多用于过程控制1.1.3PLC的特点(1)可靠性高(2)体积小(3)通用性好(4)使用方便、灵活1.1.4PLC分类1.按I/O点数分类 PLC按其I/O点数多少一般可分为以下三类(1)小型PLC(2)中型PLC(3)大型PLC图1-1整体式PLC2.按结构分类 根据PLC的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两类。(1)整体式PLC整体式PLC如图1-1所示，它将CPU、I

5、/O接口、电源、通信等部件集成到一个机壳内。图1-2模块式PLC(2)模块式PLC模块式PLC如图1-2所示。模块式PLC是将PLC的每个工作单元都制成独立的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块(有的含在CPU模块中)以及各种功能模块。3.按功能分类 根据PLC所具有的功能不同，可将PLC分为低档、中档、高档三类。(1)低档PLC(2)中档PLC (3)高档PLC图1-3PLC的基本组成任务1.2认识PLC内部结构及工作原理1.2.1PLC的组成 PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源、外部设备接口和扩展接口等几个主要部分组

6、成。PLC基本组成如图1-3所示。图1-3PLC的基本组成1.2.1PLC的组成1.中央处理器CPU CPU是PLC的核心部件,也是PLC进行逻辑运算及数学运算并协调整个系统工作的部件。2.存储器 存储器是用于存放系统编程程序及监控运行程序、用户程序、逻辑及数学运算的过程变量及其他所有信息的部件。3.输入/输出(I/O)接口 I/O接口是PLC主机与现场输入/输出设备之间连接的桥梁。1.2.1PLC的组成(1)输入接口电路 通常PLC的输入信号可以是直流、交流或交直流信号。输入电路电源可以由外部提供，也可以由PLC内部提供。采用外部电源的直流、交流输入接口电路如图1 4所示。当输入开关闭合时，

7、其一次电路接通，发光二极管发光，同时光耦合器中的发光二极管使光敏晶体管导通，信号进入内部电路。图1-4直流、交流输入接口电路1.2.1PLC的组成图1-5继电器输出内部参考电路 (2)输出接口电路输出接口电路用于将主机处理的结果驱动显示灯、电磁阀、继电器、接触器等各种被控设备，实现电气控制。1)继电器输出的负载电流大于2A，响应时间为810ms，机械寿命大于106h。可用于驱动直流或低频交流负载。内部参考电路如图1-5所示。1.2.1PLC的组成图1-6晶体管输出内部参考电路 2)晶体管输出的负载电流约为0.5A，响应时间小于1ms，可驱动36V以下的直流负载。内部参考电路如图1-6所示。1.

8、2.1PLC的组成图1-7晶闸管输出内部参考电路 3)晶闸管输出一般采用三端双向晶闸管，其耐压较高，带负载能力强，可驱动高频较大功率交流负载。内部参考电路如图1-7所示。1.2.1PLC的组成4.电源 PLC内部为CPU、存储器、I/O接口等内部电路配备了直流开关稳压电源，同时一般也为输入传感器提供24V直流电源。输入/输出回路的电源一般相互独立，以避免来自外部的干扰。5.扩展接口 扩展接口用于系统扩展，可连接I/O扩展单元、A D模块、DA模块和温度控制模块等。6.外部设备接口 此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪等外部设备与主机相联，以完成相应的操作。图1-8PLC扫描过程1.2.2PLC

9、的工作原理1.内部处理 CPU检查主机硬件和所有输入模块、输出模块，在运行模式下，还要检查用户程序存储器。如果发现异常，则停止并显示错误。如果自诊断正常，则继续向下扫描。PLC采用周期循环扫描的工作方式，其扫描过程如图1-8所示。1.2.2PLC的工作原理2.通信操作 在通信操作阶段，CPU自检并处理各通信端口接收的信息，完成数据通信任务。即检查是否有计算机、编程器的通信请求，若有则进行相应的处理。3.输入处理 输入处理又称为输入采样。在此阶段，PLC首先扫描所有输入端口，依次读入所有输入状态和数据，并将它们存入输入输出映像寄存器的相应单元内。输入处理结束后，转入用户程序执行和输出处理阶段。在

10、这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，输入输出映像寄存器中的相应单元状态和数据也不会改变。4.执行程序 在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次扫描用户程序（梯形图），当程序指令涉及输入、输出状态时，PLC从输入映像寄存器“读入”上一阶段采集的对应输入端口的状态，从元件映像寄存器“读入”对应元件（“软继电器”）的当前状态，并进行逻辑运算，然后把逻辑运算的结果存入元件映像寄存器中。5.输出处理 当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出处理阶段。在此期间，CPU按照输入输出映像寄存器内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。图1-9PLC外部结构图任务1.3

11、认识三菱FX系列PLC1.3.1FX2N系列PLC简介 FX2N系列PLC的外部结构如图1-9所示。它主要由三部分组成，即外部接线(输入/输出接线端子)部分、指示部分和接口部分。1.3.1FX2N系列PLC简介图1-10PLC外部接线部分(1)外部接线部分如图1-10所示。(2)指示部分如图1-11所示。图1-11PLC的指示部分1.3.1FX2N系列PLC简介图1-12PLC编程器接口及运行模式转换开关(3)接口部分如图1-12所示。1.3.3FX系列PLC的内部元器件及编号1.输入继电器(X)输入继电器是PLC接收外部输入设备开关信号的端口，即通过输入继电器将外部输入信号状态读入输入映像寄

12、存器中。它只能由外部信号驱动，不能由程序内部指令来驱动。输入继电器的触点数在编程时没有限制，即可有无数对动合和动断触点供编程使用。2.输出继电器(Y)输出继电器是把PLC内部信号输出传送给外部负载。输出继电器线圈只能由PLC内部程序的指令驱动，其线圈状态传送给输出端口，再由输出端口对应的硬触点来驱动外部负载动作。它有线圈和触点，与输入继电器一样，有无数对动合和动断触点供编程使用，但在一个程序中，每个输出继电器的线圈只能使用一次。3.辅助继电器(M)辅助继电器也称中间继电器，它没有向外的任何联系，不能直接驱动外部负载，只供内部编程使用。它的动合与动断触点同样在PLC内部编程时可无限次使用，但其线

13、圈在一个程序中只能使用一次。4.定时器(T)PLC中的定时器（T）相当于继电接触器控制系统中的通电型时间继电器，主要用于定时控制。它可以提供无限对动合和动断延时触点。FX2N系列PLC中定时器可分为通用定时器、积算定时器两种。定时器是通过对一定周期的时钟脉冲进行累计而实现定时的，时钟脉冲周期有1ms、10ms、100ms三种，当所计数达到设定值时触点动作。设定值可用常数K或数据寄存器D的内容来设置。5.计数器(C)PLC的计数器主要用于计数控制。FX2N系列PLC的计数器分为内部计数器和高速计数器两类。6.状态寄存器(S)状态寄存器用来记录系统运行中的状态，可与步进顺控指令STL配合使用，是编

14、制顺序控制程序的重要编程元件。7.数据寄存器(D)数据寄存器是计算机必不可少的器件，用于存放各种数据。PLC在进行输入/输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器来存储数据和参数。数据寄存器有以下几种类型：(1)通用数据寄存器(D0D199)(2)断电保持数据寄存器(D200D7999)(3)特殊数据寄存器(D8000D8255)(4)变址寄存器(V/Z)图1-13PLC与主令电器类输入设备的连接方式任务1.4完成FX系列PLC控制系统外部接线1.4.1输入接线 PLC与按钮、行程开关、转换开关等主令电器类输入设备的接线示意图如图1-13所示。每一个输入端子都有一个输入继电器(X)与

15、之对应，外部控制信号必须通过输入继电器传送到PLC内部。图1-14PLC与输出设备的连接1.4.2输出接线 PLC输出端子用于驱动负载，如接触器、继电器、电磁阀、指示灯等。如图1-14所示，Y0Y3共用一个公共端口(COM1)，Y4Y7共用另一个端口(COM2)，其中Y1、Y3驱动额定电压交流380V负载，而Y4、Y6驱动额定电压直流24V的负载。任务2 应用基本指令实现电动机点动运行1.外形、结构及符号 按钮的外形、内部结构与符号如图2 2所示，它由按钮帽、复位弹簧、动合触点、动断触点、接线柱和外壳组成。图2-2按钮开关外形、内部结构和符号任务2.1选择与检测电器元件2.1.1按钮 按钮是一

16、种结构简单、广泛用于发送控制指令的手动主令电器。控制按钮一般用于短时间的接通或断开小电流。常用种类有指示灯型按钮、紧急故障处理的蘑菇状按钮、钥匙状旋式按钮、自锁式按钮等。2.1.1按钮2.型号含义与选择方法按钮的型号含义如下：1)根据使用场合，选择按钮开关的种类，如开启式、保护式和防水式等。2)根据用途选用合适的形式，如旋钮式、紧急式等。3)根据控制电路的需要，确定不同的按钮数，如单联、双联按钮。4)按工作状态指示和工作情况要求，选择按钮和指示灯的颜色。3.检测方法1)检查外观是否完好。2)用万用表检查按钮的动合和动断触点工作是否正常。图2-3常用交流接触器的外形2.1.2接触器接触器是一种自

17、动化的控制电器，主要用于频繁接通或分断大电流1.外形、结构及符号常用的交流接触器外形如图2 3所示，其基本结构和图形符号如图2 4所示。图2-4交流接触器的基本结构和图形符号2.1.2接触器图2-5交流接触器的铭牌2.型号含义与选择方法(1)型号含义 交流接触器上面都有一个铭牌，通过铭牌可以了解可控三相异步电动机功率、接线方式等信息，如图2-5所示。3.检测方法1)检查接触器外观，应无机械损伤。2)用万用表R1挡检测各触点的分、合情况是否良好。3)用万用表R100挡检测接触器线圈直流电阻是否正常，一般为1.52k左右。4)检查接触器线圈电压与电源电压是否相符。2.1.3直流中间继电器 直流中间

18、继电器的作用是控制各种电磁线圈，以使信号放大或将信号同时传递给有关控制元件。在自动生产线控制系统中，用于小电流、低电压的PLC控制电路与大电流、高电压主电路之间的信号转换。1.外形、结构及符号 直流中间继电器有多种外形，常见的外形、符号如图2 6所示。其结构和工作原理与接触器相同，但触点对数多，且没有主辅之分。图2-6常用直流中间继电器的外形与继电器符号2.型号含义与选择方法(1)型号含义 中间继电器的主要参数有极数（触点对数），线圈电压，额定电流等。(2)选择方法3.检测方法1)外观检查继电器及其专用插座是否完整无缺，各接线端和螺钉是否完好。2)用万用表R100挡检测继电器线圈直流电阻是否正

19、常，一般为0.51k。3)用万用表R1挡检测各触点的分、合情况是否良好。2.1.4低压断路器1.外形、结构及符号 低压断路器有多种外形，常见外形、结构原理及符号如图2 7、图2 8、图2 9所示。图2-7低压断路器的常见外形2.1.4低压断路器图2-8低压断路器的结构原理1主触点2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器5热脱扣器6失电压脱扣器7按钮图2-9低压断路器的符号3.检测方法1)检查外观是否完好。2)手动操作：用万用表检查开关接通和断开是否正常。3)带有漏电功能的低压断路器检测方法是：根据开关的极数接入电源，在合闸通电的状态下，按一次试验按钮，漏电低压断路器应分闸，用以检查漏电保护性能是

20、否正常可靠，如不能正常工作，必须立即更换不能继续使用。图2-10三相异步电动机继电-接触器点动控制电路任务2.2安装三相异步电动机点动控制电路2.2.1控制任务分析 图2-10是三相异步电动机继电-接触器点动控制电路，当手按下按钮SB时，接触器KM线圈得电，其主触点闭合，电动机通入三相交流电运转；当手松开按钮SB时，KM线圈失电，电动机停止运转。在实际中，点动控制一般用于调整或检修。表2-2图2-10中主要元器件功能表2.2.2PLC的输入/输出分配 PLC输入/输出的分配可以采用输入/输出分配表或输入/输出接线图的形式，分配表见表2-3。三菱FX系列PLC实现三相异步电动机点动运行控制的输入

21、/输出接线方法如图2-11所示，可采用两种方法实现：方法一：PLC驱动中间继电器，由继电器辅助触点控制交流接触器；方法二：PLC直接驱动交流接触器。表2-3PLC控制电动机点动运行的输入/输出分配表图2-11PLC电源及输入/输出元器件接线图2.2.3安装电器元件1.布置电器元件根据实训板或网孔板尺寸布置元件位置，如图2 12所示。图2-12根据实训板尺寸布置元件2.2.3安装电器元件2.安装线槽 初步放置和分布好电器元件后，接下来就要根据板面元件分布情况，切割和固定线槽，过程如图2 13所示。3.安装和固定元件 点动控制电路板安装和固定元件后外观如图2 14所示。(1)PLC的安装和固定(2

22、)交流接触器的安装和固定图2-13切割和安放线槽图图2-14元件安装完毕后外观图2.2.3安装电器元件1)底板安装：利用PLC机体外壳四个角上的安装孔，用规格为M4的螺钉直接固定在底板上。2)DIN导轨安装：使用DIN轨道固定，安装固定挂钩向下拉出，如图2-15所示，放入导轨后再将挂钩向上复位，如图2-16所示。这与低压断路器、交流接触器、直流继电器使用DIN挂钩安装方法相同。图2-15PLC使用DIN导轨安装挂钩拉出图2-16进入导轨后挂钩复位2.2.3安装电器元件图2-17交流接触器电磁线圈不同工作电压的参照图 接触器的电磁线圈额定电压有36、110、220、380等，电磁线圈允许在额定电

23、压的80%105%范围内使用，参照图如图2-17所示，安装和使用时应加以注意。(3)直流继电器的安装和固定1)安装前应检查技术数据，如额定电压、额定电流、操作频率等是否与电源相符。2)继电器可以配不同的插座，有不同的安装方式，如采用图2-18所示的插座安装，可用DIN(35mm)国际标准卡轨安装。图2-18继电器安装在插座后外观图2.2.4安装电气线路1.安装三相异步电动机主电路 三相异步电动机主电路由电源引入线、低压断路器、交流接触器和三相异步电动机组成，接线图如图2 19所示。2.连接PLC电源及输入/输出元器件 PLC电源及输入/输出元器件接线如图2 20所示。(1)电源接线图2-19三

24、相异步电动机主电路接线图图2-20PLC电源及输入/输出元器件接线图2.2.4安装电气线路图2-21PLC接地方式(2)接地 给PLC接上专用地线，接地点应与动力设备(如电动机)的接地点分开，如图2-21a所示。若达不到这种要求，也必须做到与其他设备共用接地，如图2-21b所示。禁止与其他设备串联接地，如图2-21c所示。且接地点应尽可能靠近PLC。2.2.4安装电气线路3.连接直流中间继电器与交流接触器 直流中间继电器接线应注意电源的极性，如使用带指示灯直流继电器，引脚14应接电源的“+”极，引脚13接电源的“-”极，否则没有接通指示功能，同时还应注意电源电压与线圈电压是否一致。欧姆龙MYJ

25、系列中间继电器引脚和插座接线端口如图2-22、图2-23所示。图2-22MYJ系列24V直流继电器引脚图图2-23MYJ系列直流继电器插座接线端口2.2.4安装电气线路图2-24直流中间继电器与交流接触器线圈连接直流中间继电器动合触点与交流接触器线圈连接如图2-24所示。2.2.4安装电气线路4.线路连接 按图2 19连接主电路，按图2 11b连接PLC控制电路。连接完毕后的电气控制板如图2 25所示，盖上线槽面盖后如图2 26所示。图2-25电气控制板图2-26盖上线槽面盖图任务2.3设计PLC控制程序 使用翻译法编程时，应根据输入/输出分配表或输入/输出接线图将继电接触器控制电路中触头和线

26、圈用对应的PLC软触点和软元件替代。由图2-11b可知，输入元件SB的动合触点和输入端X0相连，而控制三相异步电，电动机运转。继电器控制电路经替换后得到的PLC控制梯形图程序如图2-27所示。图2-28创建新工程2.4.1认识三菱PLC编程软件(GX Developer软件)1.GX Developer的编程环境 桌面中GX Developer的小图标，双击即可进入编程环境，出现初始启动画面，单击初始启动界面菜单栏中“工程”菜单并在下拉菜单条中选取“创建新工程”菜单条，如图2 28所示，即出现图2 29所示，PLC型号选择对话框。任务2.4输入PLC控制程序图2-29PLC型号选择对话框2.4

27、.1认识三菱PLC编程软件(GX Developer软件)图2-30GX Developer主界面 根据所机型的型号，选择好机型，鼠标单击“确认”按钮后，则出现程序编辑的图2-30所示主界面。2.4.1认识三菱PLC编程软件(GX Developer软件)2.主界面分区简介 主界面含以下几个分区：菜单栏（包括10个主菜单项），工具栏（快捷操作窗口），用户编辑区，编辑区下边分别是功能键栏。(1)菜单栏(2)工具栏(3)编辑区(4)状态栏，功能键栏及功能图栏 左边可以见到一根竖直的线，这就是梯形图中左母线。蓝色的方框为光标，梯形图的绘制过程是取用图形符号库中的符号(见图2-31)，“拼绘”梯形图的

28、过程。譬如要输入一个动合触点，可单击功能图栏中的动合触点，也可以在“工具”菜单中选“触点”，并在下拉菜单中单击“动合触点”的符号，这时出现图2-32所示的对话框，在对话框中输入触点的地址及其他有关参数后单击“确认”按钮，要输入的动合触点及其他地址就出现在蓝色光标所在的位置，如图2-33所示。2.4.2编辑操作PLC编程程序图2-31梯形图图形符号库及说明图2-32输入“X0”图2-33完成X0动合触点输入2.4.2编辑操作PLC编程程序图2-34输入“Y1”此时单击梯形图图形符号库“线圈”，出现如图2-34所示的对话框，输入“Y1”，单击“确定”按钮或回车键后，完成Y1线圈的输入，如图2-35

29、所示。图2-35完成输出点“Y1”线圈的输入2.4.2编辑操作PLC编程程序 此时完成点动控制程序梯形图的输入，由于梯形图不能被PLC直接识别和运行，只能转换为PLC能直接运行的语句指令。转换方法是，下拉菜单中“变换”后单击“变换”(见图2-36)或直接按快捷键“F4”完成两者转换，变换完成后如图2-37所示，原有灰色梯形图编辑区域变白。单击工具栏中的“保存”按钮，弹出如图2-38所示的对话框，选定路径并取名保存程序。图2-36梯形图与语句指令转换2.4.2编辑操作PLC编程程序图2-37程序转换图2-38保存程序仿真软件1.启动仿真 GX Developer编程软件安装Gx simulato

30、r6 c仿真软件后，可以通过菜单栏启动仿真，如图2 39所示，也可通过功能键栏中出现“”梯形图逻辑测试起动/结束键启动，如图2-40所示。图2-39菜单栏启动仿真图2-40功能键启动仿真仿真软件2.运行状态 上面两种方法中任一种启动仿真后，都会出现运行状态显示窗口，如图2 41所示。启动仿真后，如图2 42所示程序开始模拟PLC写入过程。图2-41运行状态显示窗口图2-42仿真软件模拟PLC写入过程仿真软件3.软元件测试 按图2 43所示进行强制输入程序测试，观察结果是否与设计相同。单击“软元件测试”后出现软元件测试窗口，如图2 44所示。图2-43强制输入程序测试图2-44软元件测试窗口仿真

31、软件4.停止仿真 再次单击菜单栏中的“梯形图逻辑测试起动”或按下“”键，出现图2 46所示对话框。单击“确定”键，停止仿真。图2-45强制接通X0后的状态图2-46停止仿真任务2.5调试与监控PLC控制程序运行2.5.1连接计算机与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与计算机通信采用RS 232C接口，通信时用一根SC-09电缆连接。SC-09电缆如图2-47所示。SC-09电缆一端是9芯的D形插头，如图2-48a所示，应插入计算机的串行口COM1或COM2；另一端为8芯的圆形插头，如图2-48b所示，插入PLC的编程口。图2-

32、47SC-09电缆图2-48SC-09电缆接口1)将PLC方式转换开关拨至“STOP”，单击菜单栏“在线”“PLC写入”，如图2-49所示。2)写入结束后，会出现如图2-50所示的PLC写入对话框。图2-52写入程序和核对程序进度条图2-53程序输入完成后显示图3)程序写入完毕后，将PLC运行方式转换开关拨至“RUN”，单击菜单栏“在线”“监视”“监视模式”。画面上方出现如图2-54所示监控指示，程序写入过程结束。2.5.2写入PLC控制程序2.5.2写入PLC控制程序具体写入步骤如下：1)将PLC方式转换开关拨至“STOP”，单击菜单栏“在线”“PLC写入”，如图2-49所示。2)写入结束后

33、，会出现如图2-50所示的PLC写入对话框。图2-49传送程序图2-50PLC写入对话框2.5.2写入PLC控制程序 在“程序”选项中勾选“MAIN”，单击“执行”按钮，出现如图2-51所示对话框，选“是”后出现如图2-52所示的进度条。完成后显示如图2-53所示“已完成”对话框。单击菜单栏“在线”“监视”“监视模式”。图2-51是否执行PLC写入择图2-52写入程序和核对程序进度条图2-53程序输入完成后显示图图2-54监视状态指示图2-55按下起动按钮2.5.3通电调试1.按下起动按钮SB 当电动机需要点动时,先合上低压断路器,此时电动机尚未接通电源。按下起动按钮SB，如图2-55所示。2

34、.PLC输入/输出显示及现场监控 PLC输入接口IN“0”指令灯亮，如图2-56a所示，表示信号已输入“X0”；输出接口OUT指令灯“1”亮，如图2-56b所示，表示PLC“Y1”输出接通对外输出开关信号。此时软件监视状态的界面显示相关触头的接通或分断状态，如图2 57所示。2.5.3通电调试图2-56PLC输入、输出状态指示图2-57GX Developer软件监视实况2.5.3通电调试3.直流继电器线圈通电 通电后，直流继电器指示灯亮，如图2-58所示。4.交流接触器线圈通电 交流接触器动作，三对主触点由图2-59a所示断开状态变为图2-59b所示吸合状态。图2-58直流继电器通电指示图2

35、-59交流接触器动作2.5.3通电调试5.电动机点动运行 电动机接通电源起动运转。当电动机需要停转时，松开起动按钮SB，PLC输入端口IN“0”指令灯灭，表示输入信号已断开，输出端口OUT指令灯“1”灭，表示PLC“Y1”停止输出对外开关信号，直流继电器线圈断电，动合触点断开，交流接触器线圈失电，在复位弹簧作用下主触点复位，切断电动机电源，电动机停转，完成点动控制功能。6.故障分析 若出故障，应分别检查硬件电路接线和梯形图是否有误，修改后，应重新调试，直至系统按要求正常工作。任务3 应用基本指令实现电动机单向连续运行周文煜 图3-2常用热继电器的外形和图形符号任务3.1选择与检测电器元件3.1

36、.1热继电器 热继电器是利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的自动保护电器。所谓反时限动作，是指电器的延时动作时间随通过电路电流的增加而缩短。1.外形、结构及符号 热继电器的形式有多种，按其结构和动作原理常用的有：(1)双金属片式(2)热敏电阻式(3)易熔合金式(4)电子式热继电器的文字符号为FR，常用热继电器的外形和图形符号如图3 2所示。3.1.1热继电器图3-3双金属片式热继电器的结构示意图1热元件；2传动机构；3动断触点；4电流整定按钮；5复位按钮；6限位螺钉目前使用最普遍的是双金属片式热继电器，结构如图3-3所示。3.1.1热继电器2.型号含义与选择方法(1)型号含义(2)

37、选择方法(3)使用限制 本任务控制电动机型号为JW7124、功率为550W的三相异步电动机，联结，额定电流为16A。3.检测方法1)外观检查热继电器是否完整无缺，各接线端和螺钉是否完好。2)用万用表R10挡检测各主触头、动断辅助触头进、出线端电阻的阻值，正常情况下应R=0。3.1.2熔断器1.外形、结构及符号 熔断器主要由熔体(或称熔丝)和安装熔体的熔管(或称熔座)两部分部分组成。熔体由铅、锡、锌、银、铜及其合金制成，常做成丝状、片状或栅状。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。熔断器的文字符号为FU，常用熔断器外形及其电气符号如图3-4所示。图3-4常用熔断器外

38、形及其电气符号任务3.2安装三相异步电动机单向连续运行控制电路3.2.1控制要求 图3-5是三相异步电动机单向连续运行控制电路，SB2是起动按钮，SB1是停止按钮，按照电动机的控制要求，当按下起动按钮SB2时，KM线圈得电并自锁，电动机起动并连续运行；当按下停止按钮SB1或热继电器FR动作时，电动机停止运行。图3-5中主要元器件及其功能见表3-2。图3-5三相异步电动机单向连续运行控制电路表3-2图3-5中元器件及其功能3.2.2PLC的输入/输出分配表3-3PLC控制电动机单向连续运行的输入/输出分配3.2.2PLC的输入/输出分配 根据以上分析可知：输入信号有SB1、SB2和FR；输出信号

39、有KM，从而确定PLC的输入/输出分配可采用输入/输出分配表或输入/输出接线图的形式。PLC控制电动机单向连续运行的输入/输出分配表见表3-3。3.2.2PLC的输入/输出分配图3-6PLC电源及输入/输出元器件接线图3.2.3安装电器元件，连接电气线路 参照任务2.2中电器元件和电气线路的安装要求，在安装好的点动控制电路板上安装停止按钮、热继电器，并根据线路图连接电路。三菱FX系列PLC实现三相异步电动机单向连续运行控制的输入/输出接线方法如图3-6所示图3-7LD、LDI及OUT指令应用任务3.3学习PLC的基本逻辑指令(一)3.3.1逻辑取(LD、LDI)与线圈驱动(OUT)指令LD：逻

40、辑取动合触点指令，用于动合触头与左母线的连接，即逻辑运算起始于动合触点。LDI：逻辑取动断触点指令，用于动断触头与左母线的连接，即逻辑运算起始于动断触点。OUT：输出指令，用于线圈驱动，将逻辑运算结果驱动一个指定线圈。逻辑取指令LD、LDI与线圈驱动指令OUT应用如图3-7所示。3.3.2触头串联(AND、ANI)指令图3-8AND、ANI指令应用3.3.2触头串联(AND、ANI)指令AND：“与”操作指令，用于单个动合触点的串联。ANI：“与非”操作指令，用于单个动断触点的串联。触头串联指令AND、ANI应用如图3-8所示。3.3.3触头并联(OR、ORI)指令图3-9OR、ORI指令应用

41、3.3.3触头并联(OR、ORI)指令OR：“或”操作指令，用于单个动合触点的并联。ORI：“或非”操作指令，用于单个动断触点的并联。触头并联指令OR、ORI应用如图3-9所示。3.3.4串联电路块的并联(ORB)指令 ORB：串联电路块的并联指令，用于两个或两个以上串联电路块的并联。两个或两个以上触点串联连接的支路称为串联电路块。在串联电路块并联时，每个串联电路块都以LD、LDI指令起始，用ORB指令将两个串联电路块并联连接。串联电路块并联指令ORB应用如图3-10所示。图3-10ORB指令应用3.3.5并联电路块的串联(ANB)指令图3-11ANB指令应用3.3.5并联电路块的串联(ANB

42、)指令ANB：并联电路块的串联指令，用于并联电路块的串联。两个或两个以上触点并联电路称为并联电路块。在并联电路块串联时，每个并联电路块都以LD、LDI指令起始，用ANB指令将两个并联电路块串联。并联电路块串联指令ANB应用如图3-113.3.6置位与复位指令SET、RST图3-12置位/复位指令应用及时序图3.3.6置位与复位指令SET、RSTSET：置位指令，在触发信号接通时，使操作元件接通并保持(置1)。RST：复位指令，在触发信号接通时，使操作元件断开复位(置0)。置位与复位指令SET、RST应用及时序图如图3-12所示。1.利用继电接触器控制电路直接转换的方法 根据图3 5由翻译法容易

43、得出PLC控制电动机单向连续运行的梯形图程序，如图3 13所示。任务3.4设计PLC控制程序图3-13PLC控制三相异步电动机单向连续运行的梯形图程序3.3.6置位与复位指令SET、RST图3-14修改后的梯形图程序 在梯形图中，应将并联支路多的电路块尽量靠近左母线，图3-13就可转换成图3-14。3.3.6置位与复位指令SET、RST2.采用SET、RST指令编程 三相异步电动机单向连续运行控制也可采用SET、RST指令进行编程，如图3 15所示。图3-15应用SET、RST指令图3-16键入“LD X1”指令任务3.5输入PLC控制程序首先，打开GX Developer程序并创建新工程，操

44、作方法如任务2。程序输入方法如下：1.在梯形图中输入指令1)在键盘上输入“LD X1”指令，如图3-16所示。2)按回车键输入指令，并将光标点在X1的下方，输入“OR Y1”指令，如图3-17所示。3)按回车键输入指令，并将光标点在X1动合触点的右方，然后键入“ANI X0”指令，如图3-18所示。3.3.6置位与复位指令SET、RST图3-17键入“OR Y1”指令图3-18键入“ANI X0”指令3.3.6置位与复位指令SET、RST4)按上述方法，将图3-14所示的三相异步电动机单向连续运行控制程序输入完毕并转换，如图3-19所示。图3-19转换后的程序梯形图3.3.6置位与复位指令SE

45、T、RST2.直接输入指令语句 在功能栏中找到“”梯形图/列表显示转换快捷键，单击后在光标处直接输入指令语句，每输入完成一条指令语句并按回车键，可再次输入下一条指令语句。输入完成后的指令语句如图3 20所示。图3-20输入完成后的指令语句任务4 应用定时器功能实现电动机星形三角形减压起动周文煜 4.1.1相关知识1.减压起动原理 三相异步电动机起动时，加在电动机定子绕组上的电压为电动机的额定电压，属于全压起动，也叫直接起动。直接起动的优点是所用的电气设备少，线路简单、维修量小。但直接起动时的起动电流较大，一般为额定电流的47倍。在电源变压器容量不够大而电动机功率较大的情况下，直接起动将导致电源

46、变压器输出电压下降，不仅会减小电动机本身的起动转矩，而且会影响同一供电线路中其他设备的正常工作。任务4.1安装三相异步电动机星形三角形减压起动控制电路4.1.1相关知识2.星形三角形减压起动方法 起动时，先把三相异步电动机定子绕组作星形联结，待电动机转速升高到一定值后再改接成三角形。三相异步电动机星形三角形减压起动电路如图4 2所示。图4-2三相异步电动机星形三角形减压起动电路4.1.2控制要求图4-3三相异步电动机星形三角形减压起动继电接触器控制电路4.1.2控制要求 图4-3是三相异步电动机星形三角形减压起动继电接触器控制电路。SB2是起动按钮，SB1是停止按钮。4.1.2控制要求表4-2

47、图4-3中元器件功能表4-3PLC输入/输出分配表4.1.3PLC的输入/输出分配 根据以上分析可知：输入信号有SB1、SB2和FR；输出信号有KM1、KM2、KM3。用于计时控制的时间继电器(KT)可用PLC内部继电器，无需外接，从而确定PLC输入/输出的分配表(见表4-3)及输入/输出接线图(见图4-4)。4.1.4安装电器元件，连接电气线路 参照任务2.2中电器元件和电气线路的安装要求，根据PLC控制三相异步电动机星形三角形减压起动控制接线图(见图4-4)，安装交流接触器及继电器控制线路。图4-4输入/输出接线图图4-5MPS、MRD、MPP指令的应用任务4.2学习PLC的基本逻辑指令(

48、二)4.2.1多重输出电路指令(MPS、MRD、MPP)以保证多重输出正确连接。多重输出指令MPS、MRD、MPP的应用如图4-5所示。图4-6MC、MCR指令的应用4.2.2主控(MC、MCR)指令 主控指令MC、MCR的应用如图4-6所示。当图中输入电路X001的动合触点接通时，执行从MC到MCR之间的指令；当X001的动合触点断开时，不执行上述区间的指令。4.2.3辅助继电器与定时器1.辅助继电器 辅助继电器相当于继电接触器控制电路的中间继电器，经常用作状态暂存、移位运算。每个辅助继电器都有无数个常开、常闭触点可供PLC内部编程时使用，但不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须由输出继电

49、器进行。(1)通用辅助继电器 通用继电器应用如图4 7所示。图4-7通用辅助继电器的应用4.2.3辅助继电器与定时器(2)停电保持辅助继电器 停电保持辅助继电器的应用如图4-8所示。X000接通后，M600动作，其后即使X000再断开，M600的状态也能保持。图4-8停电保持辅助继电器的应用4.2.3辅助继电器与定时器(3)特殊辅助继电器 只利用触点的特殊辅助继电器的应用如图4-9所示。PLC运行时，M8002接通一个扫描周期，Y000接通自锁并输出，直到X001断开。M8000在PLC运行时接通，驱动Y001输出。图4-9只利用触点的特殊辅助继电器的应用4.2.3辅助继电器与定时器图4-10

50、可驱动线圈型特殊辅助继电器的应用 可驱动线圈型特殊辅助继电器应用如图4-10所示。X001闭合时，特殊辅助继电器M8034线圈接通，无论Y000原来是何种状态，都禁止输出。4.2.3辅助继电器与定时器2.定时器 定时器作为时间元件主要用于定时控制，每个定时器也有线圈和无数个触点可供用户编程使用。编程时其线圈仍由OUT指令驱动，但用户必须设定其定时值。三菱FX2N系列PLC的定时器为增定时器，当其线圈接通时，定时器当前值由0开始递增，直到当前值达到设定值时，定时器触点动作。定时器以十进制数编号，可分为通用定时器和积算定时器两类。图4-11通电延时定时器应用及其动作时序图4.2.3辅助继电器与定时