可编程序控制器2-4

1、24 基本指令综合应用实例一工作台自动往返循环工作示意图如图286所示。工作台的前进、后退由电动机通过丝杆驱动。控制要求：1、自动循环工作2、点动控制（供调试用）3、单循环运行，即工作台前进、后退一次循环后停在原位。4、8次循环计数控制。即工作台前进、后退为一个循环，循环8次后自动停止在原位。基本知识 一、分析控制要求工作台前进与后退是通过电动机正、反转来控制的，所以完成这一动作只要用电动机正反转控制基本程序即可。工作台工作方式有点动控制和自动连续控制两种方式，可以采用程序（软件的方法）实现两种运行方式的转换，也可以采种控制开关SA1（即硬件的方法）来选择。设控制开关SA1闭合时，工作台工作在

2、点动控制状态，SA1断开时，工作台工作在自动连续控制状态。工作台有单循环与多次循环两种工作状态，也可以采用控制开关来选择。设SA2闭合时，工作台实现单循环工作，SA2断开时，工作台实现多次循环工作。多次循环因要限定循环次数，所以选择计数器进行控制。二、分配PLC的输入点与输出点输入产/输出地址表见表211。 三、PLC接线图工作台循环工作系统PLC接线图如图287所示。四、设计控制程序1、根据控制对象，设计基本控制环节的程序控制对象是工作台，其工作方式有前进和后退，电动机正转时，通过丝杆使工作台前进；电动机反转时，通过丝杆使工作台后退，因此，基本控制程序应是正反转控制程序。梯形图如图288所示

3、。 2、实现自动往返功能的程序设计分析工作台自动往返的工作过程可知，工作台前进中撞块压合SQ2后，SQ2动作，X6常闭触点应先断开Y0线圈，使工作台停止前进，然后X6常开触点再接通Y1线圈，使工作台后退，完成工作台由前进转为后退的动作，同样道理，撞块压合SQ1后，工作台完成由后退转为前进的动作，梯形图如图289所示。3、实现点动控制功能程序设计根据点动控制的概念可知，如果解除自锁功能，就能实现点动控制。利用开关SA1来选择点动控制与自动控制，设SA1闭合后，实现工作台点动控制，梯形图如图290所示。在梯形图中，利用X0分别与实现自锁控制的常触点Y0、Y1串联，实现点动与自动控制的选择。SA1闭

4、合后，输入继电器X0线圈得电，则X0常闭触点断开，使Y0、Y1失去自锁作用，实现了系统的点动控制。4、实现单循环控制的程序设计单循环工作方式是指按启动按扭后，工作台由原位前进，当撞块压合SQ2后由工作台前进转为后退，后退到原位后撞块压合SQ1后，使工作台停在原位。由分析可知，如果撞块压合SQ1，则X5常闭触点断开，使Y1线圈失电，工作台停止后退，在X5常开触点闭合后，只要不使Y0线圈得电，工作台就不会前进，这样便实现了单循环控制。采用开关SA2选择单循环控制，当SA2闭合后，输入继电器X10线圈得电，X4常闭触点断开，与X4常闭触点串联的X5常开触点失去作用，即在X5常开触点闭合后，Y0线圈也

5、不能得电，工作台不能前进。梯形图如图291所示。5、循环计数功能程序设计工作台由前进变为后退并使撞块压合SQ1后，为一次工作循环。要求工作台循环8次后，自动停在原位，可由计数器累计工作台循环次数。计数器的计数输入信号由X5（SQ1）提供，梯形图如图292所示。梯形图中X2为启动信号，X2闭合时系统启动，同时计数器清零，为计数循环次数作准备。SQ1被压合8次后，X5便通断8次，则C0就有8个计数脉冲输入，C0线圈得电，C0常闭触断开，使Y0线圈不可能得电，工作台停在原位。6、设置必要的保护环节工作台自动往返控制，必须设置限位保护，SQ3与SQ4分别为后退和前进方向的限位保护极限开关。当SQ4被压

6、合后，X10常闭触点断开，Y0线圈失电，工作台停止前进、实现了限位保护。同样道理，压合SQ3后可实现后退限位保护，如图293所示。7、工作台在两端停留5s后再返回工作台循环工作完整程序梯形图如图294所示。由本例梯形图设计过程，可总结出经验法设计梯形图的一般规律：先根据控制要求设计基本程序，然后逐步补充完善程序，使其能完全满足控制要求，最后，设置必要的联锁保护程序。这种设计访求的每一步，都要依靠平时所积累的程序设计经验来设计程序。但因为弗控制线路的一些设计经验能为梯形图程序设计所借鉴，所以，如果对继电器控制电路的设计有一定的基础，这种方法就比较容易掌握。值得注意的是，用这种方法进行梯形图程序设

7、计时，必须考虑到PLC的工作方式和画梯形图的基本规则。 练习一、目的1、通过调试实例程序熟悉定时器、计数器的运用。2、了解三菱PLC的定时器、计数器种类。3、掌握FXGP WIN C软件的监控调试方法。二、器材工作台控制系统电器元件表见表212。三、内容1、系统接线图系统接线如图287所示。2、程序设计工作台循环工作完整程序如图294所示。3、系统调试（1）在有人现场监护的情况下进行通电调试，将程序写入PLC，验证系统功能是否符合控制要求。（2）如果出现故障，应独立检修。线路检修完毕和梯形图修改完毕后应重新调试，直至系统正常工作。4、工艺要求（1）熟悉所用电器元件的作用和控制线路的工作原理。列

8、出I/O分配表，配齐所有电器元件，并检查质量。（2）绘制元件布置图，经检查合格后，在控制板上安装电器元件。电气安装应牢固，并符合工艺要求。（3）线路安装应遵循由内到外、横平竖直的原则；尽量做到合理布线、就近走线；编码正确、齐全；接线可靠、不松动、不压皮、不反圈、不损伤线芯。（4）安装完毕进行自检，该过程可使用万用表来检查线路。要求确保无误后再通电调试。实例二电动机综合控制要求如下：启动：采用串电阻减压启动。转向：双向运行。制动：串电阻反接制动。基本知识 一、分配PLC的输入点与输出点三相鼠笼型异步电动机综合系统的输入/输出地址表见表213。二、PLC接线图三相鼠笼型异步电动机综合系统的PLC接

9、线图如图295所示。三、设计控制程序1、状态分析控制过程各个状态见表214。输出元件对应的符号见表215。2、程序设计（1）正转、反转状态程序设计 正转、反转状态程序如图296所示。（2）正反转切换程序设计 正反转切换程序如图297所示。（3）制动状态标志继电器程序 在接触器KM1、KM2工作过程中，按下停止按扭SB3，电动机应处于反接制动状态，经过一段时间后停止。反接制动控制程序如图298所示。（4）启动和制动延时程序 启动和制动延时程序如图299所示。（5）输出执行程序 根据表213所示，参考电动机的控制要求，设计输出执行程序如图2100所示。（6）完整程序 三相鼠笼异步电动机综合控制程序

10、如图2101所示。练习 一、目的1、通过调试实例程序熟悉基本指令的运用。2、掌握FXGP WIN C软件的监控调试和程序逐步完善的方法。二、器材电动机缝合控制系统电器元件表见表216。三、内容电动机缝合控制系统调试。1、系统接线图系统接线图如图295所示。2、程序设计三相鼠笼异步电动机综合控制程序梯形图如图2101所示。3、系统调试（1）在有人现场监护的情况下进行通电调试，将程序写入PLC，验证系统功能是否符合控制要求。（2）如果出现故障，应独立检修。线路检修完毕和梯形图修改完毕后应重新调试，直至系统正常工作。4、工艺要求（1）熟悉所用电器元件的作用和控制线路的工作原理。列出I/O分配表，配齐

11、所有电器元件，并检查质量。（2）绘制元件布置图，经检查合格后，在控制板上安装电器元件。电气安装应牢固，并符合工艺要求。（3）线路安装应遵循由内到外、横平竖直的原则；尽量做到合理布线、就近走线；编码正确、齐全；接线可靠、不松动、不压皮、不反圈、不损伤线芯。（4）安装完毕进行自检，该过程可使用万用表来检查线路。要求确保无误后再通电调试。表216 电动机综合控制系统电器元件表序号分类名称型号规格数量单位备注1工具电工工具1套2器材万用表MF47型1块3可编程序控制器FX1s 30MR1只4计算机P41台5编程软件FXGP WIN C1套6安装铁板600mm×900mm1块7导轨C450.3

12、米8低压断路器Multi 9 C65N D201只9熔断器RT28 326只10交流接触器NR3 09/2203只11热继电器NR4 63（11.6A）1只12稳压电源JW6324 380V 250W 0.85A 1只13控制变压器JBK3 100 380/2201只14按扭LA4 3H2只15端子D 2020只16消耗材料铜塑线BV1/1.37mm210米主电路17铜塑线BV1/1.13mm215米控制电路18软线BVR7/0.75mm210米19坚固件M4×20螺杆若干只20M4×12螺杆若干只214平垫圈若干只224弹簧垫圈及4螺母若干只23号码管若干米24号码笔1支

13、实例三直流电动机实现反转有2种方法，一是电枢反接法，二是励磁反接法。由于励磁绕组匝数多、电感大，在进行反接时因电流突变，奖产生很大的自感电动势，危及电动机及电器的绝缘安全。同时励磁绕组在断开时，由于失磁造成很大的电枢电流，易引起“飞车”事故，因此一般采用电枢反接法。在将电枢绕组反接的同时必须连同换向极绕组一起反接，以达到到改善换向的目的。并励直流电动机的反接制动通常是采用电枢绕组反接法，即通过将正在电动运行的电动机的电枢绕组突然反接来实现。采用此方法进行反接制动时，应注意2点：一点是为防止因电枢绕组突然反接时，电枢电流过大，易使换向器和电刷产生强烈的火花，对电动机的换向不利，故一定要在电枢回路

14、中串入外加电阻器，以限制电枢电流，而外加电阻器的电阻值的大小可取近似等于电枢的电阻值；另一点是当电动机的转速接近于零时，应准确可靠地断开电枢回路的电源，以防止电动机反转。直流电动机的反接制动原理与反转基本相同，所不同的是，反接制动过程至转速为零时结束。图2102所示为并励直流电动机双向启动、反接制动控制电路图。具体控制原理如下：合上断路器QF 励磁绕组A得电励磁欠电流继电器KA线圈得电 KA常开触点闭合，为启动作准备 时间继电器KT1、KT2线圈得电 KT1、KT2延时闭合的常闭触点瞬间断开 接触器KM2、KM3线圈处于断电状态，以保证电阻器R1、R2全部串入电枢回路启动按下SB1 SB1常闭

15、触点先断开对KM2的联锁 SB1常开触点后闭合 KM1线圈得电 KM1主触点闭合 KM1自锁触点闭合自锁 电动机M串R1和R2启动 KM1 3对常闭辅助触点断开 对KM2、KM3联锁 KM1常开辅助触点闭合 KT1、KT2线圈失电 经KT1、KT2整定时间 KT1、KT2的常闭触点先后闭合 KM6、KM7线圈先后得电 KM6、KM7主触点先后闭合 逐级切断电阻器R1、R2 电动机M启动结束进入正常运转反转制动：按下SB3 SB3常闭触点先断开 KM1线圈失电 KM1触点复位。此时电动机仍惯性运动，反电动势Ea仍较高，电压继电器KV仍保持得电 SB3常开触点先闭合 接触器KM2、KM3线圈得电

16、KM2、KM3触点动作 电压继电器KV断电复位 接触器KM3、KM4、KM2也断电，反接制动完毕基本知识 一、控制要求1、并励直流电动机能实现正反转控制。2、并励直流电动机正转启动或反转启动时，电枢电路串入启动电阻器，随转速上升，逐段切除启动电阻器。3、实现反转制动。无论并励直流电动机是正转还是反转运行状态，按下停止按扭后，都进入反接制动，电动机迅速停止运转。并励直流电动机正反转控制和反接制动控制的主电路如图2103所示。设接触器KM1控制直流电动机正转和反转时的反接制动，KM2控制直流电动机反转和正转时的反接制动。接触器KM5保证制动电阻器RB在反接制动时，串联在电枢电路中，限制制动电流 。

17、直流电动机正、反转启动时，接触器KM3、KM4逐段切除启动电阻器R1、R2，限制直流电动机启动电流，并使直流电动机有足够大的启动转矩，缩短直流电动机的启动时间。过电流继电器KA对电动机过载保护，欠电压继电器KV防止电动机反接制动结束后反向启动。二、分配PLC的输入点和输出点输入/输出地址表见表217。三、PLC接线图并励直流电动机双向启动、反接制动控制的PLC接线图如图2104所示。四、设计控制程序1、正反转控制程序因为电动机正转运行和反转运行都是连续工作状态，所以在正反转控制程序中采用SET指令。此外，为了防止电动机的电源发生短路故障，正反转控制应采用联锁措施。正反转控制程序梯形图如图210

18、5所示。2、无论直流电动机是正转启动，还是反转启动都采用电枢串电阻器的启动方法。当电动机转速上升到一定值时，先切除电阻器R1，电动机继续启动，转速继续上升到一定值时，再切除电阻器R2。电动机转速继续上升到额定转速，启动结束。启动过程中，电阻器R1、R2的切除，采用时间控制原则，梯形图如图2106所示。图2106所示梯形图中，Y5常开触点的作用是使电阻器R1、R2在电动机制动时不被短接。3、反接制动控制程序反接抽动控制程序梯形图如图2107所示。直流电动机反接制动时，制动电流接近堵转电流的两倍。为限制制动电流，反接制动时，电枢电路必须串联制动电阻器。由图2103所示主电路可以看到，电动机反接制动

19、时，为使电枢电路中串入电阻器R、R2、RB，KM5常开触点应断开。但在启动过程中，只需串入电阻器R1、R2。因此，按下启动按扭SB1（X1）或SB2（X2）后，其KM5常开触点应该闭合将电阻器RB切除，仅保留启动电阻器R1、R2。在图2107所示梯形图中，当X1常开触点或X2常开触点闭合时，SET Y5指令使KM5线圈得电，KM5常开触点闭合，将RB短路。由图2104所示PLC接线图可看出，X5受欠电压继电器KV控制。欠电压继电器的线圈与电枢绕组并联，当电动机正常运行时，电枢绕组中存在的反电动势Ea，使KV线圈上电压大于吸合电压，KV的常开触点闭合，PLC输入继电器X5线圈被驱动，X5常开触点

20、闭合，X5常闭触点断开。因此，凡是需要在电动机正常运转时执行的程序，都由X5常开触点控制，需要在电动机停止运转后执行的程序，都由X5常闭触点控制。在图2107所示梯形图中，电动机运转时，X5常开触点闭合，这时按下停止按扭SB3，X3常开触点闭合，RST Y5指令使KM5线圈失电，KM5常开触点断开，RB接到电路中。直流电动机正向运行时，按下停止按扭SB3后，接触器KM1的主触点应该由闭合状态变为断开状态，接触器KM2的主触点应该由断开状态变为闭合状态，将直流电动机电枢电压极性改变，电动机进入反接制动状态。此时，相应的PLC输出继电器Y1应该被复位，Y2应该被置位。同样，直流电动机反向运行时，按

21、下停止按扭SB3后，接触器KM2的主触点应该由闭合状态变为断开状态，接触器KM1的主触点应该由断开状态变为闭合状态，直流电动机电枢电压极性改变，电动机进入反接制动。此时，相应的PLC输出继电器Y2应该被复位，Y1应该被置位。因电动机正向运行和反向运行时，都是按SB3之后，电动机进入反接制动状态，而此时被置位的输出继电器又不相同，所以，采用两个辅助继电器M1和M2，分别为从正转和反转进入反接制动作准备。M1和M2不应同时被置位。在图2107所示梯形图中，电动机正向运行时，Y1常开触点和X5常开触点都闭合，SET M1指令使M1置位，M1常开触点闭合，这时按下停止按扭SB3，X3常开触点闭合，RS

22、T Y1指令使Y1复位，KM1的主触点断开，电动机惯性转动。Y1常开触点闭合，SET Y2指令使Y2复位，KM2的主触点闭合，电动机进入反接制动。同样，电动机反向运行时，Y2常开触点和X5常开触点闭合，SET M2指令使M2置位，M2常开触点闭合，这时接下停止按扭SB3，X3常开触点闭合，RST Y2指令使Y2复位，KM2的主触点断开，电动机惯性转动，Y2的常闭触点闭合，SET Y1指令使Y1置位，KM1的主触点闭合，电动机进入反接制动。电动机正转反接制动时M1常开触点闭合，当电动机转速下降到接近于零时，反电动势很小，欠电压继电器KV复位，输入继电器X5的常闭触点闭合，RST Y2指令使Y2复位，KM2的常开触点断开，反接制动结束，同时，R