电动机正反转运行控制FX2N系列

1、高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS 中等职业学校电气运用与维修专业中等职业学校电气运用与维修专业供用电专业教学用书供用电专业教学用书高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS主编 姜治臻 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS 如图所示卷扬机的上下运行控制。任务要求：当按下正转按钮时，如图所示卷扬机的上下运行控制。任务要求：当按下正转按钮时，小车上行，按下停止按钮小车停止运行

2、。按下反转按钮时，小车下行，小车上行，按下停止按钮小车停止运行。按下反转按钮时，小车下行，按下停止按钮小车停止运行。请用按下停止按钮小车停止运行。请用PLC实现控制过程。实现控制过程。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS 如图所示，主回路中如图所示，主回路中KM1吸合时，电动机正转，小车上行；吸合时，电动机正转，小车上行；KM2吸合时，电动吸合时，电动机反转，小车下行。由于电动机的电气特性要求，电动机在运行过程中不能直接反向机反转，小车下行。由于电动机的电气特性要求，电动机在运行过程中不能直接反向运行，操作时，先按停止按钮待电动机停止后，再起动

3、反向运行；另外控制电动机的运行，操作时，先按停止按钮待电动机停止后，再起动反向运行；另外控制电动机的KM1和和KM2不能同时吸合，否则会造成短路故障，这就要求接触器不能同时吸合，否则会造成短路故障，这就要求接触器KM1和和KM2必须必须互锁。图（互锁。图（a）接触器互锁控制回路，图（）接触器互锁控制回路，图（b）接触器、按钮双重互锁控制回路。）接触器、按钮双重互锁控制回路。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1. 1. 主回路设计主回路设计2. 2. 确定确定I/OI/O点总数及地址分配点总数及地址分配3. 3. 控制回路控制回路4. 4. 设

4、备材料表设备材料表5. 5. 程序设计程序设计6. 6. 运行调试运行调试 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1. 1. 主回路设计主回路设计 如图所示的主回路采用了如图所示的主回路采用了4个电气元件，分别为断路器个电气元件，分别为断路器QF1、接触器、接触器KM1和和KM2，热继电器热继电器FR。 其中，其中，KM的线圈与的线圈与PLC的输出点连接；的输出点连接；FR的辅助触的辅助触点与点与PLC的输入点连接。的输入点连接。 这样可以确定主回路中需这样可以确定主回路中需要要1个输入点与个输入点与2个输出点。个输出点。 主回路主回路输入输入1个

5、输入点个输入点输出输出2个输出点。个输出点。高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS2. 2. 确定确定I/OI/O点总数及地址分配点总数及地址分配 在控制回路中还有在控制回路中还有3个控制按钮，正转起动按钮个控制按钮，正转起动按钮SB1、停止按钮、停止按钮SB2、反转起动按钮、反转起动按钮SB3。这样整个。这样整个系统总的输入点数为系统总的输入点数为4个，输出点数为个，输出点数为2个。个。PLC的的I/O分配地址如表所示：分配地址如表所示：X0X1X2X3Y0Y1高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS3

6、. 3. 控制回路控制回路高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS5. 5. 程序设计程序设计 本项目中，利用本项目中，利用PLC典型梯形图程序，采用逐步增加相应功典型梯形图程序，采用逐步增加相应功能的编程方法来编程能的编程方法来编程 方法一，利用典型梯形图结构编程方法一，利用典型梯形图结构编程 典型的电动机连续典型的电动机连续运行控制程序运行控制程序 第一步第一步 根据不同的根据不同的控制功能，按单个功控制功能，按单个功能块进行设计能块进行设计 正转、反转的程序正转、反转的程序 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATIO

7、N PRESS4. 4. 设备材料表设备材料表高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS5. 5. 程序设计程序设计第二步第二步 考虑到两接触器不能同时考虑到两接触器不能同时输出的问题，这样在各自的逻辑行输出的问题，这样在各自的逻辑行中增加具有互锁功能的常闭触点。中增加具有互锁功能的常闭触点。 （a）接触器互锁的正反转程序）接触器互锁的正反转程序 第三步第三步 考虑起动按钮之间的互锁考虑起动按钮之间的互锁问题，在各自的逻辑行中增加具有问题，在各自的逻辑行中增加具有按钮互锁功能的常闭触点按钮互锁功能的常闭触点 (b)按钮、接触器互锁的正反转程序按钮、接触

8、器互锁的正反转程序 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS5. 5. 程序设计程序设计方法二，利用脉冲指令编程方法二，利用脉冲指令编程 正反转控制中有一个需要特正反转控制中有一个需要特别注意的问题，别注意的问题，PLCPLC程序控制与程序控制与电气控制存在一定的差别，应采电气控制存在一定的差别，应采取相应的措施，避免造成电气故取相应的措施，避免造成电气故障。例如：在本项目程序中，如障。例如：在本项目程序中，如果在电动机正转运行中，按下反果在电动机正转运行中，按下反转起动按钮转起动按钮X2X2，Y0Y0会停止输出，会停止输出，Y1Y1开始工作，逻辑关

9、系是正确的；开始工作，逻辑关系是正确的；由于由于PLCPLC输出是集中输出，也就输出是集中输出，也就是说是说Y0Y0的状态改变与的状态改变与Y1Y1状态改变状态改变是同时的，外部接触器的触点由是同时的，外部接触器的触点由吸合或断开完成约吸合或断开完成约0.10.1秒时间，远秒时间，远远低于远低于PLCPLC程序执行的速度，程序执行的速度，KM1KM1还没有完全断开的情况下还没有完全断开的情况下KM2KM2吸合，会造成短路等电气故吸合，会造成短路等电气故障。障。 在在 PLCPLC控制回路中，采取的办法是增加控制回路中，采取的办法是增加KM1KM1、KM2KM2之间的硬件互锁，这就解决了高之间的

10、硬件互锁，这就解决了高速的速的PLCPLC程序执行与低速成电器元件之间的程序执行与低速成电器元件之间的时间问题，今后在遇到这类问题时，时间问题，今后在遇到这类问题时，应首应首先考虑硬件互锁先考虑硬件互锁。 利用脉冲指令的正反转控制程序利用脉冲指令的正反转控制程序 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS6. 6. 运行调试运行调试 根据原理图连接根据原理图连接PLC线路，检查无误后。将程序下载到线路，检查无误后。将程序下载到PLC中，运行程中，运行程序，观察控制过程。序，观察控制过程。 PLC实训台模拟调试接线图。实训台模拟调试接线图。 PLC实训台

11、模拟调试接线图。实训台模拟调试接线图。 输出端接线输出端接线输入端接线输入端接线高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS基基 本本 逻逻 辑辑 指指 令令 （三）（三） 基本指令功能表（三）基本指令功能表（三） PLS：上升沿微分输出指令。：上升沿微分输出指令。当当PLC检测到触发信号由检测到触发信号由OFF到到ON的跳变时，指定的继电的跳变时，指定的继电器仅接通一个扫描周期。器仅接通一个扫描周期。PLSPLS上升沿脉冲上升沿脉冲PLFPLF下降沿脉冲下降沿脉冲PLF：下降沿微分输出指令。：下降沿微分输出指令。当当PLC检测到触发信号由检测到触发信号

12、由ON到到OFF的跳变时，指定的继电的跳变时，指定的继电器仅接通一个扫描周期。器仅接通一个扫描周期。LDPLDP取脉冲上升沿取脉冲上升沿LDFLDF取脉冲下降沿取脉冲下降沿ANDPANDP与脉冲上升沿与脉冲上升沿ANDFANDF与脉冲下降沿与脉冲下降沿ORPORP或脉冲上升沿或脉冲上升沿ORFORF或脉冲下降沿或脉冲下降沿LDP、ANDP、ORP：上升沿微分指令，：上升沿微分指令，是进行上升沿检出的触点指令，仅在指是进行上升沿检出的触点指令，仅在指定位软元件的上升沿时（定位软元件的上升沿时（OFFON变化变化时）接通一个扫描周期。时）接通一个扫描周期。LDF、ANDF、ORF：下降沿微分指令，

13、：下降沿微分指令，是进行下降沿检出的触点指令，仅在指是进行下降沿检出的触点指令，仅在指定位软元件的下降沿时（定位软元件的下降沿时（ONOFF变化变化时）接通一个扫描周期。时）接通一个扫描周期。梯形图梯形图指令表指令表LDP X000ORP X001OUT M0LD M8000ANDP X002OUT M1梯形图梯形图指令表指令表LDF X000ORF X001OUT M0LD M8000ANDF X002OUT M1高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1.1.尽量减少控制过程中的输入尽量减少控制过程中的输入/ /输出信号。输出信号。 2.PLC2

14、.PLC采用循环扫描工作方式，扫描梯形图的顺采用循环扫描工作方式，扫描梯形图的顺序是自左向右，自上而下，因此梯形图的编写序是自左向右，自上而下，因此梯形图的编写也应按此顺序，避免输入也应按此顺序，避免输入/ /输出的滞后现象。输出的滞后现象。3.3.对于有复杂逻辑关系的程序段，应按照先复杂对于有复杂逻辑关系的程序段，应按照先复杂后简单的原则编程。这样可以节省程序存储空后简单的原则编程。这样可以节省程序存储空间，减少扫描时间。间，减少扫描时间。简化原则：对输入，应使简化原则：对输入，应使“左重右轻左重右轻”、“上重下轻上重下轻”； 对输出，应使对输出，应使“上轻下重上轻下重”。 变换依据：等效，

15、即程序的功能保持不变。变换依据：等效，即程序的功能保持不变。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS4 4应注意避免出现无法编程的梯形图。应注意避免出现无法编程的梯形图。简化原则：以各输出为目标，找出形成输出的每一条简化原则：以各输出为目标，找出形成输出的每一条通路，逐一处理，触点处于垂直分支上（又称桥式电通路，逐一处理，触点处于垂直分支上（又称桥式电路）以及触点处于母线之上的梯形图均不能编程，在路）以及触点处于母线之上的梯形图均不能编程，在设计程序时应避免出现。对于不可避免的情况，可接设计程序时应避免出现。对于不可避免的情况，可接其逻辑关系做等效

16、变换。如图所示其逻辑关系做等效变换。如图所示等效等效变换变换（a）应避免）应避免(b) 等效梯形图等效梯形图高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS1. 1. 选择题选择题（1 1）输出继电器的常开触点在逻辑行中可以使用多少次）输出继电器的常开触点在逻辑行中可以使用多少次? ?（ ）。）。A. 1 A. 1 次次 B. 10B. 10次次 C. 100C. 100次次 D. D. 无限次无限次（2 2）在正反转或其它控制回路中，如果存在接触器同时动作会造成）在正反转或其它控制回路中，如果存在接触器同时动作会造成电气故障时，应增加什么解决办法。（电气故

17、障时，应增加什么解决办法。（ ）。）。A. A. 按钮互锁按钮互锁 B. B. 内部输出继电器互锁内部输出继电器互锁 C. C. 内部输入继电器互锁内部输入继电器互锁 D. D. 外部继电器互锁外部继电器互锁（3 3）表示逻辑块与逻辑块之间串联的指令是。（）表示逻辑块与逻辑块之间串联的指令是。（ ）A. AND B. ANB C. OR D. ORBA. AND B. ANB C. OR D. ORB（4 4）根据梯形图程序图）根据梯形图程序图2.3.132.3.13，当，当X0X0接通时，（接通时，（a a）图比（）图比（b b）图中）图中的的Y0Y0输出动作时间差别上多少？（输出动作时间差别上多少？（ ）A. 1s B. A. 1s B. 多多1 1个扫描周期个扫描周期 C. C. 少少1 1个扫描周期个扫描周期 D. 100msD. 100ms（5 5）集中使用）集中使用ORBORB指令的次数不超过多少次？（指令的次数不超过多少次？（ ）A. 1 A. 1 次次 B. 2B. 2次次 C. 8C. 8次次 D. 10D. 10次次 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社HIGHER EDUCATION PRESS2. 应用拓展应用拓展 在电动机控制中，接触器的主触点在电动机控制中，接触器的主触点会因电弧烧结在一起而不易断开，请用会因电弧烧结