《高级维修电工培训》PPT课件.ppt

高级维修电工培训,电气自动化,培训内容,操作考试内容 电气控制系统 电机制动 星三角降压启动 三相双速异步电动机控制电路 三速自动变速控制电路 高级工考证电路设计题 PLC,考试内容,维修电工高级技能考试内容 一、电路设计： （一）Y降压启动： 1、正反转Y降压启动（得电延时） 2、正反转Y降压启动（失电延时） 3、Y降压启动反接制动（得电延时）、（速度继电器） 4、Y降压启动反接制动（失电延时）、（速度继电器） 5、Y降压启动反接制动（得电延时）、（时间继电器） 6、Y降压启动反接制动（失电延时）、（时间继电器） 7、Y降压启动能耗制动（得电延时）、（速度继电器） 8、Y降压启动能耗制动（失电延时）、（速度继电器）,考试内容,9、Y降压启动能耗制动（得电延时）、（时间继电器） 10、Y降压启动能耗制动（失电延时）、（时间继电器） (二)双速电机自动变速： 1、正反转双速电机自动变速 2、双速电机自动变速反接制动（得电延时）、（速度继电器） 3、双速电机自动变速反接制动（失电延时）、（速度继电器） 4、双速电机自动变速反接制动（得电延时）、（时间继电器） 5、双速电机自动变速反接制动（失电延时）、（时间继电器） 6、双速电机自动变速能耗制动（得电延时）、（速度继电器） 7、双速电机自动变速能耗制动（得电延时）、（时间继电器） 8、双速电机自动变速能耗制动（失电延时）、（速度继电器）,考试内容,9、双速电机自动变速能耗制动（失电延时）、（时间继电器） 10、正反转双速电机自动变速且具有正反转低速点动运行功能 11、某机床设备有二台电机控制，第一台电机采用单向双速电机自动变速并具有低速点动功能，第二台电机只能在第一台电机高速启动后才能运行，第二台电机具有单向连续运行功能并有单独的停止启动按钮。 （三）三速电机自动变速 （四）机械头二工进继电接触式控制电路,考试内容,（五）上料爬料生产线继电接触式控制电路 安装、调试及排故： （一）Y降压启动： 1、Y降压启动反接制动（得电延时、失电延时） 2 、正反转Y降压启动（得电延时、失电延时）3、Y降压启动能耗制动（得电延时、失电延时） （二）双速电机自动变速： 1、正反转双速电机自动变速,考试内容,2、双速电机自动变速反接制动 3、双速电机自动变速能耗制动 （三）三速电机自动变速 三、继电接触式控制电路改PLC： I/O分配表、接线图、梯形图、语句表,考试内容,正反转Y降压启动 Y降压启动反接制动 正反转双速电机自动变速 双速电机自动变速能耗制动 双重联锁正反转反接制动 四、常用仪表的使用,控制系统设计,1.1电气原理图的设计 主要设计内容：原理设计和工艺设计 1.1.1设计原则 满足技术、经济指标要求，操作、维修方便的基本要求。通过优选器件，提高可靠性，延长寿命，提高产品的竞争力。 1.1.2电气设计的基本内容 1、拟订设计的任务书。 2、选择拖动方案和控制方式。 3、设计电气原理图及合理选择元件（原理设计）。 4、绘制电气安装接线图（工艺设计）。 5、汇总资料，编写说明书。,1.2电气原理图,1.2.1电气设计的一般规律 1、选用典型环节 2、合理设计电路 必要时，可以使用逻辑代数化简电路，优化电路结构。 设计电气原理图时，还要考虑工程施工的要求。 例如，图4.2.1b与图4.2.1a相比，具有节省连接导线，可靠性高（减小电流流经的触点数）等优点。,2、合理设计电路, 减少控制触点，提高可靠性 例如，图4.2.2a电路中，继电器线圈电流需要依次流过多个触点。 图4.2.2b的控制电路每一个继电器线圈电流仅流过一个触点，可靠性得到提高。,2、合理设计电路,防止竞争现象 图4.2.4a为反身自停电路，存在电气导通的竞争现象。 图4.2.4b为无竞争的反身自停电路。 结论：继电、接触器控制电路不得用自身触点切断线圈的导电电路。,3、控制电源与导线的选择, 控制电源选择 交流控制电路电源有36、127、220、380V等规格，电路结构简单的可使用220V或380V电源，电路复杂，故障多发，宜选用低压电源，但须经变压器降压获得。其次，还可以根据安全照明和工作状态指示的要求，以及电磁线圈（电磁铁）的负载性质等综合考虑。 变压器容量估算：STKTSXC 式中：ST -变压器所需容量； SXC为电器元件的吸持功率； SXC -控制电路在最大负载时工作电器所需要的功率； KT-变压器容量的储备系数，一般取1.11.25。 导线的选择 导线的选择包括导线的种类选择和导线的截面积的选择。导线有单股或多股导线，应根据导线的走线方式和美观要求进行选择。铜芯导线截面积一般可按5A/mm 2来估算。,1.2.2电气控制原理设计方法,电气控制原理设计方法有两种，经验设计法和逻辑代数设计法。 1、经验设计法 电气控制设计的内容包括主电路、控制电路和辅助电路的设计。 设计步骤 主电路：主要考虑电动机起动、点动、正反转、制动及多速控制的要求。,1.2.2电气控制原理设计方法,控制电路：满足设备和设计任务要求的各种自动、手动的电气控制电路。 辅助电路：完善控制电路要求的设计，包括短路、过流、过载、零压、连锁（互锁）、限位等电路保护措施，以及信号指示、照明等电路。 反复审核：根据设计原则审核电气设计原理图，有必要时可以进行模拟实验，修改和完善电路设计，直至符合设计要求。,1.2.2电气控制原理设计方法,常用的经验设计方法 根据生产机械的要求，选用典型环节，将它们有机的组合起来，并加以补充修改，综合成所需的控制电路。 没有典型环节，可以根据工艺要求自行设计，采用边分析边画图的方法，不断增加电器元件和控制触点，以满足给定的工作条件和要求。,数字标注线号法电气接线图设计,数字标注线号法电气接线图设计,数字标注线号法电气接线图设计,1.2.2电气控制原理设计方法,经验设计的特点 设计方法简单易于掌握，使用广泛。 要求设计者有一定的设计经验，需要反复修改图纸，设计速度较慢。 设计程序不固定，一般需要进行模拟实验。 不宜获得最佳设计方案。 2、逻辑设计法 利用逻辑代数，从生产工艺出发，考虑控制电路中逻辑变量关系，在状态波形图的基础上，按照一定的设计方法和步骤，设计出符合要求的控制电路。 该方法设计出的电路较为合理、精练可靠，特别在复杂电路设计时，可以显示出逻辑设计法的设计优点。,1.3基于导线二维标注法电气接线图设计,1、电气接线图的绘制规则 用途：电气接线图用来表示电气配电盘内部器件之间导线的连接关系。 标线号： 在电气原理图上用数字标注线号，每经过一个器件改变一次线号（接线端子除外）。 布置器件：,1.3基于导线二维标注法电气接线图设计,根据电气原理图，将电气元件在配电盘或控制盘上按先上后下，先左后右的规则排列，并以接线图的表示方法画出电器元件（方框+电气符号）。 标器件号： 给安放位置固定的器件标注编号（包括接线端子）。 二维标注： 在导线上标注导线线号和指示导线去向的器件号。 注意：配电盘的引出、引入导线均须采用接线端子连接。,2、电气互连图绘制规则,电气互连图的用途： 电气互连图表示电气配电盘与盘之间，盘与外部设备之间的连线关系。 电气互连图绘制规则： 导线连接关系 控制盘（板）之间，控制盘与外设之间用导线束表示导线的连接关系，原理图中应注明导线的颜色、数量、长度、载流面积等参数。 穿线管的使用 为保护设备外部的连接导线，经常使用穿线管走线方式。使用穿线管时，应在原理图中注明穿线管种类、内经、长度、及所穿导线根数（含备用）。,4.4 电气控制系统设计应用举例,设计选题 电动机的起停控制电路 1、电气原理图 原理设计时以起停控制电路原理为主，兼顾电路的工作状态指示和设备工作点的局部照明电路。 图中标注了线号、导线截面积等参数。 元器件清单见P92，表4.1，穿线用管及导线参数见表4.2。,2、电气安装位置图,电气安装位置图用来表示元器件清单中所有电器元件的相对安装位置。通常，电器元件布置在主配电盘和操作面板上。 电气安装位置图应考虑电器元件的实际安装方法和结构尺寸，最终确定主配电盘和操作面板、以及控制柜结构和外形尺寸。,3、电气接线图,按照电气安装位置图的设计思想，电气接线图也分为主配电盘接线图和操作面板接线图两部分。 图中线侧数字表示线号（17），线端数字表示器件编号（1025）。,4、电气互连图,电气互连图表示电气控制柜配电盘之间、以及和外部器件之间的接线关系。 图中用导线束将照明灯、操作面板、电动机、电源引入线与控制主盘连接起来，并注明了穿线管的规格、电缆线的参数等数据，详见表4.2。 设计时应注意接地装置的设计（安全） 。,5、安装调试,安装无误后，接通三相电源，作空载实验，通过操作按钮，检验电气装置动作的准确性及指示的正确性，空载实验无误后，接上负载作负载试验，反复调试直至设备正常工作为止。,4.2.1 两地控制电路,4.2.2 顺序控制电路,4.2.3 电压线圈并联,图4.2.4 反身自停电路,4.4.2 主盘电气安装位置图,4.4.3 操作面板电气安装位置图,4.4.4电气安装接线图（主板）,4.4.5电气安装接线图（操作面板）,4.4.6电气互连图,三相异步电动机的三种制动方式,三相异步电动机与直流电动机一样，也有再生回馈制动、反接制动和能耗制动三种方式。它们的共同点是电动机的转矩M与转速n的方向相反，以实现制动。此时电动机由轴上吸收机械能，并转换成电能。,一、再生回馈制动,再生回馈制动是在外加转矩的作用下，转子转速超过同步转速，电磁转矩改变方向成为制动转矩的运行状态。再生回馈制动与反接制动和能耗制动不同，再生回馈制动不能制动到停止状态。以下是再生回馈制动存在：,一、再生回馈制动,（1）当电网的频率突然下降或者电机的极数突然增高，电机可能工作在发电状态，此时的电机将机械能转变成电能回馈给电网。如图1，当电机在电动状态下运行时工作于P1点，在突然变极或者变频时，电机的工作特性会突然在a线段部分（蓝线部分），电机的转矩突然变负，其制动作用，直到最后重新稳定工作于P2点为止，电机又回到电动状态。,一、再生回馈制动,（2）当电机在位能负载（如吊车、提升机）的作用下，使其转速n高于同步转速n0，此时，电机的输出转矩变负，电机由轴上吸收机械能，当电机的转矩（制动转矩）与负载的位能转矩相平衡时，电机既稳定运行（如图2中P3点），此时电机以高于同步转速的速度运行。在转子电路中串入不同的电阻，可得到不同的人为机械特性，并可得到不同的稳定速度，串入的电阻越大，稳定速度越高，一般在回馈制动时不串入电阻，以免转速过高。,一、再生回馈制动,二、反接制动,反接制动是在电机定子三根电源线中的任意两根对调而使电机输出转矩反向产生制动，或者在转子电路上串接较大附加电阻使转速反向，而产生制动。 （1）电源两相反接的反接制动：,二、反接制动,如图3所示，电机原在P1点稳定运行，为使电机停转，将定子三根电源线中的任意两根对调，使旋转磁场反向，电机的转矩反向，起制动作用，电机运行在a线段。当电机制动停止时，应及时将电机与电网分离，否则电机会反转。,二、反接制动,电源两相反接反接制动的优点是制动效果强，缺点是能量损耗大，制动准确度差。 （2）转速反向的反接制动,二、反接制动,当电机在位能负载（如吊车、提升机）的作用下，在电机的转子电路中串入较大电阻时，此时负载拉着电机在与转矩相反的方向旋转，电机起制动作用，电机能稳定运行在P2点。如图4,二、反接制动,在转子电路中串入不同的电阻，能得到不同的制动转速。,三、能耗制动,电机在正常运行中（如图5中P点，KM1闭合，KM2断开），为了迅速停车，KM1断开，KM2闭合，在电机定子线圈中接入直流电源，在定子线圈中通入直流电流，形成磁场，转子由于惯性继续旋转切割磁场，而在转子中形成感应电势和电流，产生的转矩方向与电机的转速方向相反，产生制动作用，最终使电机停止。如图5。,能耗制动,在电机的转子中串入不同的电阻和在电机的定子中接入不同的直流电流，可以产生不同的制动转矩。 从机械特性图中可以看出，当电机的转速下降为零时，制动转矩也将为零，所以能耗制动能使电机准确停车。,控制电路,星三角起动控制原理图,星三角起动控制接线图之一,星三角起动控制原理图之二,7,主电路,控制电路,1,3,5,5,5,7,9,9,9,9,11,7,7,2,FU2,KM1,KM2,KM3,KT,FR,SB2,SB1,13,15,11,11,9,17,17,19,11,L2,L3,FU2,FR,1,3,5,SB1,SB2,7,9,11,2,7,7,9,11,11,15,13,11,9,17,19,17,KM1,KM2,KM3,FU1,FR,3M,U1,V1,W1,W2,U2,V2,L1,L2,L3,三相双速异步电动机控制电路,一、能力目标 二、仪器与设备 三、项目要求 （一）检查元器件 检查各电器元件的质量，熟悉4/2极双速电动机定子绕组的连接方法。三相双速异步电动机的定子绕组有两种接法：接和YY接法，如图25-1所示。,三相双速异步电动机控制电路,图（a）接（低速） 图（b）YY接（高速） 图25-1 三相双速异步电动机定子绕组接线图,三相双速异步电动机控制电路,图（a）为双速异步电动定子绕组的接法，三相绕组的接线端子U1、V1、W1与电源线连接，U2、V2、W2三个接线端悬空，三相定子绕组接成形。图（b）为双速异步电动机定子绕组的YY接法，接线端子U1、V1、W1连接在一起，U2、V2、W2三个接线端与电源线连接。,三相双速异步电动机控制电路,（二）电路连接 分清双速电动机定子绕组U1、V1、W1和U2、V2、W2六个接线端子，遵循一般接线规律，按图25-2电路接线。 电动机在接线时的相序不能接错，要按原理图接线。否则，在高速（YY接）时电动机将会反转，产生很大的冲击电流。另外，电动机在高速、低速运行时的额定电流不相同。因此，热继电器FR1和FR2要根据不同保护电路分别调整整定值，不要搞错、接错。,三相双速异步电动机控制电路,图25-2 三相双速异步电动机手动控制电路,三相双速异步电动机控制电路,（三）电路检查及故障分析 根据电路图25-2自行检查接线是否正确，用万用表的电阻档（或校灯）检查接线有无错接、漏接和短接，并排除故障。检查完毕，再经指导老师检查确认后，通电试车。 操作按钮SB1和SB2，观察电动机的低速运转和高速运转的情况；改变按钮SB1和SB2的操作顺序，比较电动机的运转情况。 通电试车时，如发现电路不能正常工作或出现异常现象，应立即切断电源，查找原因，故障排除后再通电试车。,三相双速异步电动机控制电路,四、原理叙述 从三相异步电动机的工作原理可知，电动机的转速为： 可见，三相异步电动机的调速可从上式中的电源频率f1、定子绕组的磁极对数p和转差率s三个方面入手。 改变定子绕组的磁极对数（变极）是常用的一种调速方法，采用三相双速异步电动机就是变极调速的一种形式。定子绕组接成形时，电动机磁极对数为4极，同步转速为1500r/min；定子绕组接成YY形时，电动机磁极对数为2极，同步转速为3000r/min。,三相双速异步电动机控制电路,图25-2为三相双速异步电动机手动控制电路。图中KM1为接低速运转继电器，KM2、KM3为YY接高速运转继电器，SB1为接低速启动运行按钮，SB2为YY接高速启动运行按钮。电路的工作过程如下： 1低速启动运转 先合上电源开关QS，按下启动按钮SB1，接触器KM1得电且自锁，并通过按钮SB1和接触器KM1的常闭触点对接触器KM2、KM3联锁，电动机定子绕组作接，电动机低速启动运转。如果再按下按钮SB2，则电动机由低速变为高速运转。,三相双速异步电动机控制电路,2高速启动运转 先合上电源开关QS，按下启动按钮SB2，接触器KM2、KM3得电且自锁，并通过按钮SB2和接触器KM2、KM3的常闭触点对接触器KM1联锁，电动机定子绕组作YY接，电动机高速启动运转。按下SB2，电动机变为低速运转。 在有些场合为了减小电动机高速启动时的能耗，启动时先以接低速启动运行，然后自动地转为YY接电动机作高速运转，这一过程可以用时间继电器来控制。电路如图25-3所示。KT为断电延时时间继电器，KA为中间继电器。电路的工作过程如下：,三相双速异步电动机控制电路,图25-3 三相双速异步电动机自动加速控制电路,三速自动变速控制电路,三速电动机自动变速控制电路工作原理,合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，中间继电器KA线圈得电，KA自锁触头闭合自锁，KA另两对辅助触头闭合。KM1线圈得电，KM1主触头闭合，电动机M定子绕组接成形低速起动，KM1两联锁触头分断，对KM2、KM3、KM4联锁。同时KT1线圈得电，通电延时4 s结束，KT1通电延时断开常闭触头先分断，KM1线圈失电，KM1各触头复位，使KT2线圈得电，电机惯性运转，KT1通电延时闭合常开触头后闭合，KM2线圈得电，KM2主触头闭合，电动机M定子绕组接成Y形中速运转，KM2联锁触头分断对KM1、KM3、KM4联锁。,三速电动机自动变速控制电路工作原理,KT2线圈得电时，KT2自锁触头闭合自锁，通电延时4 s后，KT2常闭触头先分断使KM2线圈失电，KM2各触头复位，电机惯性运转，KT2常开触头后闭合，使KM3、KM4线圈得电并自锁，KM3、KM4主触头闭合，电动机M定子绕组接成双Y形高速运转，KM4辅助触头分断，使KA线圈失电，从而使KT1、KT2线圈失电，KM4、KM3联锁触头分别对KM1、KM2联锁。停止时按停止按钮SB1，各继电器、接触器线圈均失电，其触点复位，电动机M停转。,高级工考证电路设计题,1：操作技能部分： 1.1：设计，安装与调试 1.1.1：继电-接触式控制线路的设计，安装和调试题库 1.1.1-01：有一台生产设备用的双速三相异步电动机（型号为：YD123M-4/2）拖动，其铭牌参数为6.5KW/8KW，/2Y，13.8A/17.1A，450/2880转/每分钟。根据加工工艺要求电动机自动切换运转，并且具备过载保护，短路保护，失压保护，欠压保护。试设计出一个具有自动变速双速运转带半波能耗制动的继电-接触式控制线路，并且进行安装与调试。,高级工考证电路设计题,考核要求： 1：电路设计部分： 根据提出的电气控制要求，正确绘制电路图，提出主要材料单。 2：元件安装部分： 按所给的材料和图纸的要求，正确利用工具和仪表，熟练安装电气元件，元件在配线板上布置合理，安装准确，紧固，按钮合不固定在板上。 3：接线部分： 要求美观，紧固，无毛刺，导线要进线槽。电源和电动机配线，按钮接线要接到端子排上，进出线槽的导线要有端子标号，引出端要用别径压端子。,高级工考证电路设计题,4：通电试验部分： 正确使用电工工具和万用表，进行仔细检查，通电一次成功，人身安全和设备安全。 5：满分40分，考试时间：240分钟。,高级工考证电路设计题,1.1.1-02:有一台生产设备用的双速三相异步电动机（型号为：YD123M-4/2）拖动，其铭牌参数为6.5KW/8KW，/2Y，13.8A/17.1A，450/2880转/每分钟。根据加工工艺要求电动机自动切换运转，并且具备过载保护，短路保护，失压保护，欠压保护。试设计出一个具有自动变速双速运转带反接制动的继电-接触式控制线路，并且进行安装与调试。,高级工考证电路设计题,1.1.1-03：有一台生产设备用的双速三相异步电动机（型号为：YD123M-4/2）拖动，其铭牌参数为6.5KW/8KW，/2Y，13.8A/17.1A，450/2880转/每分钟。根据加工工艺要求电动机自动切换运转，并且具备过载保护，短路保护，失压保护，欠压保护。试设计出一个具有自动变速双速运转带速度继电器控制半波整流能耗制动的继电-接触式控制线路，并且进行安装与调试。,高级工考证电路设计题,1.1.1-04：有一台生产设备用的三相异步电动机（型号为：Y112M-4）拖动，其铭牌参数为4KW，380V，11.5A，。根据考核要求电动机进行Y-启动。并且具备过载保护，短路保护，失压保护，欠压保护。试设计出一个具有断电延时，Y-启动自动运转带半波能耗制动的继电-接触式控制线路，并且进行安装与调试。,高级工考证电路设计题,1.1.1-05：有一台生产设备用的三相异步电动机（型号为：Y112M-4）拖动，其铭牌参数为4KW，380V，11.5A，。根据考核要求电动机进行Y-启动。并且具备过载保护，短路保护，失压保护，欠压保护。试设计出一个具有通电延时，Y-启动自动运转带半波能耗制动的继电-接触式控制线路，并且进行安装与调试。,高级工考证电路设计题,1.1.1-06：有一台生产设备用的三相异步电动机（型号为：Y112M-4）拖动，其铭牌参数为4KW，380V，11.5A，。根据考核要求电动机进行Y-启动。并且具备过载保护，短路保护，失压保护，欠压保护。试设计出一个具有断电延时，Y-启动自动运转带速度继电器控制半波整流能耗制动的继电-接触式控制线路，并且进行安装与调试。,高级工考证电路设计题,1.1.1-07：有一台生产设备用的三相异步电动机（型号为：Y112M-4）拖动，其铭牌参数为4KW，380V，11.5A，。根据考核要求电动机进行Y-启动。并且具备过载保护，短路保护，失压保护，欠压保护。试设计出一个具有通电延时，Y-启动自动运转带速度继电器控制半波整流能耗制动的继电-接触式控制线路，并且进行安装与调试。 1.1.1-08：设计机械动力头电路图并装接调试,高级工考证电路设计题,（1）：任务：将箱体移动式机械动力头安装在滑座上，由两台三相异步电动机作动力源：快速电动机通过丝杆进给装置实现箱体快速向前向后移动，快速电动机端装有制动电磁铁；主电动机带动主轴旋转，设计同时通过电磁离合器，进给机构实现一次工作进给运动。试该箱体移动式机械动力头按下图所示的工作循环的电路图（电磁离合器YC1，YC2用中5继电器）。 （2）：控制要求：一：动力头由快进转工进时接通主轴电动机，当刀具退出工件后切断主轴电动机。二：一次工进时电磁离合器YC1工作，二次工进时YC2工作。三：电路应具备必要的联锁和保护环节。快进一次工进二次工进快退 1.1.1-09：用继电器控制上料爬斗生产线的设计，装接与调试：,高级工考证电路设计题,（1）：任务：爬斗由M1三相异步电动机拖动，将料提升到上限后，自动翻斗卸料，翻斗时撞行程开关SQ1，随即反向下降，达到下限，撞行程开关SQ2后，停留20S，同时起动皮带运输机由M2三相异步电动机拖动向料斗加料，20S后，皮带机自行停止，料斗则自动上升，-，如此不断循环。,高级工考证电路设计题,（2）：要求：工作方式设置为自动循环。有必要的电气保护和连锁。具有过载保护，短路保护，失压保护和欠压保护。爬斗拖动应有制动抱闸。 1.1.1-10：有一台设备用并励直流电动机拖动型号为：Z4-100-1。铭牌参数为并励，1。5KW，160V，955R/MIN。根据加工工艺要求用并励直流电动机直接驱动生产设备，并且具有过载保护，短路保护，失压保护和欠压保护。试设计出一个具有并励直流电动机带能耗制动的控制电路，并且安装和调试。,高级工考证电路设计题,1.1.2：用PLC改造继电-接触式控制线路，并进行设计，安装与调试。 1.1.2-01：用PLC改造通电延时带直流能耗制动的Y-启动的控制电路，并且进行安装与调试。,高级工考证电路设计题,考核要点： 1：电路设计：根据给定的继电控制电路图，列出PLC控制I/O口元件地址分配表，设计T形图及PLC控制I/O口接线图，根据T形图列出指令表。,高级工考证电路设计题,2：安装接线：按照PLC控制I/O口接线图在模拟配线板上正确安装，元件在配线板上布置合理，安装准确，紧固，美观，导线要进线槽，导线要有端子标号，引出端要用别径压端子。将熔断器，接触器，继电器，转换开关，PLC装在一块配线板上，而将方式转换开关，行程开关，按钮装在另一块配线板上。 3：程序输入与调试：熟练操作PLC键盘，能正确地将所编程序输入PLC。按照被控设备的动作要求进行模拟调试，达到设计要求。,高级工考证电路设计题,4：通电试验部分： 正确使用电工工具和万用表，进行仔细检查，通电一次成功，人身安全和设备安全。 5：满分40分，考试时间：240分钟,2019/4/4,第四章 S7-200的基本指令,PLC 应用技术,2019/4/4,4.1 位操作类指令 4.2 运算指令 4.3 数据处理指令 4.4 转换指令 4.5 表功能指令,本章主要内容,2019/4/4,本章学习要求,重点内容： 掌握定时器/计数器指令、运算指令、数据处理指令的功能和应用 了解内容： 各种转换指令和表功能指令的作用 难点内容： 表功能指令,2019/4/4,4.1 位操作类指令,1.逻辑取（装载）指令 LD/LDN 2. 触点串联指令 A/AN 3. 触点并联指令 O/ON 4. 电路块的串联指令 ALD 5. 电路块的并联指令 OLD 6. 置位/复位指令 S/R 7. 边沿触发指令 EU/ED,2019/4/4,一、位操作指令介绍 1. 逻辑取（装载）及线圈驱动指令 LD（load）：常开触点逻辑运算的开始。 LDN（load not）：常闭触点逻辑运算的开始 =（OUT）：线圈驱动指令。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,2. 触点串联指令A/AN指令 A(And)：与操作，表示串联连接单个常开触点。 AN(And not)：与非操作，表示串联连接单个常闭触点。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,3. 触点并联指令：O（Or）/ON（Or not） O：或操作，表示并联连接一个常开触点。 ON：或非操作，表示并联连接一个常闭触点。,网络1 LD I0.0 O I0.1 ON M0.0 = Q0.0,网络2 LDN Q0.0 A I0.2 O M0.1 AN I0.3 O M0.2 = M0.1,4.1 位操作类指令,2019/4/4,4. 电路块的串联指令ALD ALD：块“与”操作，串联连接多个并联电路组成的电路块。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,OLD,OLD,LD I0.0 A I0.1,LD I0.2 A I0.3,LDN I0.4 A I0.5,= Q0.0,OLD,OLD,5. 电路块的并联指令OLD OLD：块“或”操作，并联连接多个串联电路组成的电路块。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,注意输出线圈不能串联,4.1 位操作类指令,2019/4/4,实验题：起动保持停止电路（起保停电路）,LD I0.0,起动 I0.0,停止 I0.1,Q0.0,O Q0.0,AN I0.1,= Q0.0,0,1,0,1,1,1,4.1 位操作类指令,2019/4/4,6.置位/复位指令 S/R,置位指令S： 使能输入有效后从起始位S-bit开始的N 个位 置“1”并保持。 复位指令R： 使能输入有效后从起始位R-bit开始的N 个位 清“0”并保持。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,4.1 位操作类指令,2019/4/4,7.边沿触发指令 EU/ED,上升沿触发指令:EU 在EU指令前有一个上升沿时（由OFFON）产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动后面的输出线圈。 下降沿触发指令:ED 在ED指令前有一个下降沿时（由ON OFF ）产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲，驱动其后线圈。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,2019/4/4,二、基本位操作指令应用举例,抢答器程序设计 (1）控制任务：有3个抢答席和1个主持人席，每个抢答席上各有1个抢答按钮和一盏抢答指示灯。参赛者在允许抢答时，第一个按下抢答按钮的抢答席上的指示灯将会亮，且释放抢答按钮后，指示灯仍然亮；此后另外两个抢答席上即使在按各自的抢答按钮，其指示灯也不会亮。这样主持人就可以轻易的知道谁是第一个按下抢答器的。该题抢答结束后，主持人按下主持席上的复位按钮（常闭按钮），则指示灯熄灭，又可以进行下一题的抢答比赛。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,（2）I/O分配表 输入 I0.0 S0 /主持席上的复位按钮 I0.1 S1 /抢答席1上的抢答按钮 I0.2 S2 /抢答席2上的抢答按钮 I0.3 S3 /抢答席3上的抢答按钮 输出 Q0.1 H1 /抢答席1上的指示灯 Q0.2 H2 /抢答席2上的指示灯 Q0.3 H3 /抢答席3上的指示灯,4.1 位操作类指令,2019/4/4,（3）程序设计,请写出指令表.,4.1 位操作类指令,2019/4/4,三、定时器指令 工作方式：3种定时指令分别为TON、TONR和TOF,4.1 位操作类指令,2019/4/4,时基 按脉冲分，有1ms、10ms、100ms 三种定时器。 1ms定时器每隔1ms刷新一次，当扫描周期较长时，在一个周期内可能被多次刷新，其当前值在一个扫描周期内不一定保持一致。 10ms 定时器则由系统在每个扫描周期开始自动刷新。由于每个扫描周期内只刷新一次，故而每次程序处理期间，其当前值为常数。 100ms定时器则在该定时器指令执行时刷新。下一条执行的指令，即可使用刷新后的结果，非常符合正常的思路，使用方便可靠。,定时器的工作原理： 使能输入有效后，当前值PT对PLC内部的时基脉冲增1计数，当计数值大于或等于定时器的预置值后，状态位置1。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,2019/4/4,用于单一间隔的定时。上电周期或首次扫描，定时器状态位OFF(0)，当前值为0。使能输入接通时，定时器位为OFF(0)，当前值从0开始计数时间，当前值达到预置值时，定时器位ON(1)，当前值最大到32767并保持。使能输入断开，定时器自动复位，即定时器状态位OFF（0），当前值为0。 指令格式： TON Txxx，PT,4.1 位操作类指令,1. 接通延时 定时器,2019/4/4,4.1 位操作类指令,2019/4/4,用于对许多间隔的累计定时。上电周期或首次扫描，定时器状态位OFF（0），当前值保持。使能输入接通时，定时器位为OFF，当前值从0开始计数时间。使能输入断开，定时器位和当前值保持最后状态。使能输入再次接通时，当前值从上次的保持值继续计数，当累计当前值达到预设值时，定时器状态位ON（1），当前值连续计数最大到32767。 指令格式：TONR Txxx，PT,4.1 位操作类指令,2. 有记忆接通延时定时器,2019/4/4,4.1 位操作类指令,2019/4/4,断电延时型定时器用来在输入断开，延时一段时间后，才断开输出。使能端（IN）输入有效时，定时器输出状态位立即置1，当前值复位为0。使能端（IN）断开时，定时器开始计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位为0，并停止计时，当前值保持。 指令格式：TOF Txxx，PT,4.1 位操作类指令,3.断电延时延时定时器,2019/4/4,4.1 位操作类指令,2019/4/4,例2：闪烁电路 I0.0的常开触点接通后，T37的IN输入端为1状态，T37开始定时。2S后定时时间到，T37的常开触点接通，使Q0.0变为ON，同时T38开始计时。3s后T38的定时时间到，它的常闭触点断开，使T37的IN输入端变为0状态，T37的常开触点断开，Q0.0变为OFF，同时使T38的IN输入端变为0状态，其常闭触点接通，T37又开始定时，以后Q0.0的线圈将这样周期性地“通电”和“断电”，直到I0.0变为OFF，Q0.0线圈“通电” 时间等于T38的设定值，“断电”时间等于T37的设定值。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,闭,2019/4/4,计数器用来累计输入脉冲的次数。计数器也是由集成电路构成，是应用非常广泛的编程元件，经常用来对产品进行计数。 计数器指令有3种：增计数CTU、增减计数CTUD和减计数CTD。 指令操作数有4方面：编号、预设值、脉冲输入和复位输入。,四、计数器指令,4.1 位操作类指令,2019/4/4,2019/4/4,4.1 位操作类指令,2019/4/4,4.1 位操作类指令,2019/4/4,CTUD，增减计数器指令。有两个脉冲输入端：CU输入端用于递增计数，CD输入端用于递减计数。 指令格式：CTUD Cxxx，PV 例： CTUD C30，5,4.1 位操作类指令,举例,2019/4/4,指令表格式,LD I0.0 LD I0.1 LD I0.3 CTUD C50,+4 LD C50 = Q0.0,4.1 位操作类指令,2019/4/4,增减计数程序及时序,2019/4/4,五、比较指令,1. 字节比较 LDB、AB、OB 2. 整数比较 LDW、AW、OW 3. 双字整数比较 LDD 、AD 、OD 4、实数比较 LDR AR OR,比较运算符 ： = 等于 、 小于、大于、= 小于等于、= 大于等于、不等于,4.1 位操作类指令,2019/4/4,2019/4/4,控制要求： 一自动仓库存放某种货物，最多6000箱，需对所存的货物进出计数。货物多于1000箱，灯L1亮；货物多于5000箱，灯L2亮。 其中，L1和L2分别受Q0.0和Q0.1控制，数值1000和5000分别存储在VW20和VW30字存储单元中。,4.1 位操作类指令,2019/4/4,程序举例,6000,4.1 位操作类指令,2019/4/4,时序图,4.1 位操作类指令,2019/4/4,一、算术运算指令 二、逻辑运算指令 三、递增、递减指令,4.2 运算指令,2019/4/4,一、算术运算指令,1. 整数与双整数加减法指令(INT /DINT),4.2 运算指令,2019/4/4,例4-7 运行结果如下（演示）,4.2 运算指令,2019/4/4,2.整数乘除法指令,4.2 运算指令,2019/4/4,例4-8运行结果如下： （演示）,4.2 运算指令,2019/4/4,3.实数加减乘除指令,4.2 运算指令,2019/4/4,（1）平方根（SQRT）指令 （2）自然对数（LN）指令 （3）自然指数（EXP）指令 （4）三角函数指令(SIN、 COS、 TAN),4.数学函数变换指令,4.2 运算指令,2019/4/4,注意：SIN COS TAN 的操作数为弧度值。,4.2 运算指令,2019/4/4,例4-9：求45正弦值 （演示）,4.2 运算指令,2019/4/4,练一练： 1、求65。的正切值 2、求以10为底,150 的常用对数，150存放在VD100，结果放到AC1 中。,4.2 运算指令,2019/4/4,二、逻辑运算指令,1. 逻辑与指令（WAND） 2. 逻辑或运算 （WOR） 3. 逻辑异或指令（WXOR） 4. 取反指令（INV）,4.2 运算指令,2019/4/4,运算规则：,与,或,异或,取反,4.2 运算指令,2019/4/4,字节逻辑运算包括： 字节与、字节或、字节异或、字节取反,4.2 运算指令,2019/4/4,字逻辑运算包括： 字与、字或、字异或、字取反,4.2 运算指令,2019/4/4,双字逻辑运算包括： 双字与、双字或、双字异或、双字取反,4.2 运算指令,2019/4/4,三、递增、递减指令,1. 字节增和字节减 2. 字增和字减 3. 双字增和双字减,4.2 运算指令,2019/4/4,原理： 用于使能输入有效时，输入数IN加1 或减1,得到的结果通过OUT指定的存储器单元输出。,2019/4/4,举例: 食品加工厂对饮料生产线上的盒装饮料进行计数，每24盒为一箱，要求能记录生产的箱数。,增减指令的应用,4.2 运算指令,2019/4/4,一、数据传送指令 二、移位指令,4.3 数据处理指令,2019/4/4,一、数据传送指令,1. 单一传送 MOV 2. 块传送 BLKMOV,4.3 数据处理指令,2019/4/4,1、单一传送,MOV指令可用用来传送单个数据，数据类型可以是字节、字、双字、实数 。,4.3 数据处理指令,2019/4/4,2. 块传送,BLKMOV指令可用来进行一次多个（最多255个）数据的传送，数据块类型可以是字节块、字块、双字块。,N的范围为1至255,4.3 数据处理指令,2019/4/4,举例：,4.3 数据处理指令,2019/4/4,二、移位指令,1. 左移位和右移位 2. 循环左移位、循环右移位 3. 寄存器移位,4.3 数据处理指令,2019/4/4,1. 左移位和右移位,（1）左移位指令（SHL） 原理：使能输入有效时，将输入IN的无符号数字节、字或双字中的各位向左移N位后（右端补0），将结果输出到OUT所指定的存储单元中，如果移位次数大于0，最后一次移出位保存在“溢出”存储器位SM1.1 （2）右移位指令(SHR) 原理：使能输入有效时，将输入IN的无符号数字节、字或双字中的各位向右移N位后，将结果输出到OUT所指定的存储单元中，移出位补0，最后一移出位保存在SM1.1,4.3 数据处理指令,2019/4/4,4.3 数据处理指令,2019/4/4,2. 循环左移位、循环右移位,循环左移（ROL）和循环右移（ROR） 移位特点： 移位数据存储单元的移出端与另一端相连，同时又与SM1.1（溢出）相连，所以最后被移出的位被移到另一端的同时，也被放到SM1.1位存储单元。例如在循环右移时，移位数据的最右端位移入最左端，同时又进入SM1.1。SM1.1始终存放最后一次被移出的位。,4.3 数据处理指令,2019/4/4,循环移位的类型,（1）字节循环左移和字节循环右移 （2）字循环左移和字循环右移 （3）双字循环左移和双字循环右移,4.3 数据处理指令,2019/4/4,4.3 数据处理指令,2019/4/4,字循环右移3次举例：,4.3 数据处理指令,2019/4/4,例4-10：,4.3 数据处理指令,2019/4/4,4.4 转换指令