PLC模块三(二)基本电路编程(课堂用)

1、项目项目3.1 三相异步电动机的起停控制三相异步电动机的起停控制(P92)图3-1三相异步电动机直接起动继电器接触器控制原理图1). 输入与输出点分配输入与输出点分配 输入输入输出输出设备名称设备名称代号代号输入点编号输入点编号设备名称设备名称代号代号输出点输出点编号编号启动按钮（常开触点）启动按钮（常开触点）SB1SB1X0X0接触器线圈接触器线圈KMKMY0Y0停止按钮（常开触点）停止按钮（常开触点）SB2SB2X1X1热继电器（常开触点）热继电器（常开触点）FRFRX2X22). PLC接线示意图接线示意图图3-2三相异步电动机直接起动的PLC控制系统外部接线示意图3).梯形图方案和指令

2、程序设计3Z12A.TIF热继电器过载信号的处理热继电器过载信号的处理v一般将热继电器的常闭触点或常开触点接在一般将热继电器的常闭触点或常开触点接在PLCPLC的输入端，借的输入端，借助于梯形图程序来实现过载保护助于梯形图程序来实现过载保护。v若热继电器属于手动复位型，即热继电器动作后要按一下它自带的若热继电器属于手动复位型，即热继电器动作后要按一下它自带的复位按钮，其触点才会恢复原状（即常开触点断开，常闭触点闭合）复位按钮，其触点才会恢复原状（即常开触点断开，常闭触点闭合）。这种热继电器的常闭触点可以接在。这种热继电器的常闭触点可以接在PLCPLC的输出电路中，亦可接在的输出电路中，亦可接在

3、PLCPLC的输入电路中，这种方案还可以节约的输入电路中，这种方案还可以节约PLCPLC的一个输入点。的一个输入点。在方法一的梯形图中，用X1、X2的常闭触点；而在方法2中，用X1、X2的常开触点，但它们的外部输入接线却完全相同。图3-12电动机起停控制梯形图和指令程序(停止优先)4). 运行并调试程序运行并调试程序1)在断电状态下，连接好在断电状态下，连接好PCPPI电缆。电缆。2)将将PLC运行模式选择开关拨到运行模式选择开关拨到STOP位置，此时位置，此时PLC处于停止状处于停止状态，可以进行程序编写。态，可以进行程序编写。3)在作为编程器的计算机上，运行在作为编程器的计算机上，运行SW

4、OPC-FXGP/WIN-C或或GX Developer编程软件。编程软件。4) 分别将图分别将图3-12和和3-13所示的梯形图程序或指令程序输入到计算机所示的梯形图程序或指令程序输入到计算机中。中。5) 执行执行“PLC”“”“传送传送”“”“写出写出”命令，将程序文件下载到命令，将程序文件下载到PLC6) 将将PLC运行模式的开关拨到运行模式的开关拨到RUN位置，使位置，使PLC进入运行方式。进入运行方式。7)分别按下起动按钮分别按下起动按钮SB1和停止按钮和停止按钮SB2，对程序进行调试运行，对程序进行调试运行，观察程序的运行情况。，观察程序的运行情况。8)记录程序调试的结果记录程序调

5、试的结果。清华大学出版社清华大学出版社（三）常用基本环节梯形图程序（三）常用基本环节梯形图程序v 1.1.起动、保持和停止电路起动、保持和停止电路(P100)(P100)v 2.2.三相异步电动机正反转三相异步电动机正反转控制电路控制电路 ( (互锁控制）互锁控制） v 3.3.多地控制电路多地控制电路 v 4 4. .顺序起动控制电路顺序起动控制电路v 5 5 闪光电路（振荡电路）闪光电路（振荡电路） (P126)(P126)v 6 6. .计时电路计时电路v 7 7. .定时范围扩展电路定时范围扩展电路v 8 8. .大容量计数电路大容量计数电路 清华大学出版社清华大学出版社1 1、启动、

6、保持和停止电路（、启动、保持和停止电路（P100)P100)v 这些梯形图均能实现启动、保持和停止的功能。v X0为启动信号，X1为停止信号。v 图a、c是利用Y10 常开触点实现自锁保持，而图b、d是利用SET、RST指令实现自锁保持。v 若输入为常闭触头，梯形图设计应刚好相反 清华大学出版社清华大学出版社第四章第四章 可编程控制器程序设计可编程控制器程序设计清华大学出版社清华大学出版社常闭触点输入信号的处理常闭触点输入信号的处理(P100)(P100)v 如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。v 如果接入PLC的是输入信号的常闭触点，这时在梯形图

7、中所用的X1的触点的类型与PLC外接SB2的常开触点时刚好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。建议尽可能采用常开触点作为PLC的输入信号。 清华大学出版社清华大学出版社2.2.互锁控制电路互锁控制电路v 下图是3个输出线圈的互锁电路。其中X0、X1和X2是起动按钮，X3是停止按钮。由于Y0、Y1、Y2每次只能有一个接通，所以将Y0、Y1、Y2的常闭触点分别串联到其它两个线圈的控制电路中。v 在各自的线圈电路中分别串入对方的常闭清华大学出版社清华大学出版社电动机正反转控制电路电动机正反转控制电路v 不仅在软件程序中需要互锁，在PLC外部接线的输出端口也需要互锁，确保电源不会短路清华大学出版社

8、清华大学出版社3 3、多继电器线圈控制电路、多继电器线圈控制电路v 下图是可以自锁的同时控制4个继电器线圈的电路图。其中X0是起动按钮，X1是停止按钮。v 将被控的线圈并联清华大学出版社清华大学出版社4 4、多地控制电路、多地控制电路v 下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中X0和X1是一个地方的起动和停止控制按钮，X2和X3是另一个地方的起动和停止控制按钮。v 将启动按钮常开并联，将停止按钮常闭串联清华大学出版社清华大学出版社5 5、顺序起动控制电路、顺序起动控制电路v 如图所示。Y0的常开触点串在Y1的控制回路中，Y1的接通是以Y0的接通为条件。这样，只有Y0接通才允许Y1接通。v

9、将要求先通电的元件的常开串入后通电的元件的线圈6.计时电路（延和延分电路）(P126)图3-49得电延时闭合梯形图及时序图图3-50失电延时断开梯形图及时序图v 定时器的自锁需借助辅助继电器完成v PLC中断电延时的定时器的获得方法。清华大学出版社清华大学出版社7 7、振荡电路（闪烁电路）、振荡电路（闪烁电路）(P128)(P128)v 当拨动开关将X0接通，启动脉冲发生器。延时2s后Y0接通，再延时3s后Y0断开。这一过程周期性地重复。Y0输出一系列脉冲信号，其周期为5s，脉宽为3s。v 振荡电路可以产生特定的通断时钟脉冲，它应用在脉冲信号源或闪光振荡电路可以产生特定的通断时钟脉冲，它应用在

10、脉冲信号源或闪光报警电路中报警电路中图3-56振荡电路二的梯形图和输出波形M8012是以100毫秒的频率周期震荡，M8013是以一秒的频率周期震荡，也就是在一秒钟接通一次, M8014是以一分钟的频率周期震荡，也就是一分钟接通一次.图3-57应用M8013的振荡电路梯形图清华大学出版社清华大学出版社8 8、定时范围扩展电路、定时范围扩展电路v FX2N系列PLC定时器的最长定时时间为3276.7s，如果需要更长的定时时间，可以采用以下方法以获得较长延时时间。v多个定时器组合电路多个定时器组合电路v定时器和计数器组合定时器和计数器组合清华大学出版社清华大学出版社多个定时器组合电路多个定时器组合电

11、路v 如图所示。当X0接通，T0线圈得电并开始延时，延时到T0常开触点闭合，又使T1线圈得电，并开始延时，当定时器T1延时到，其常开触点闭合，再使T2线圈得电，并开始延时，当定时器T2延时到，其常开触点闭合，才使Y0接通。因此，从X0为ON开始到Y0接通共延时9000s。清华大学出版社清华大学出版社定时器和计数器组合定时器和计数器组合v 当X1为ON时，T1开始定时，0.6s后T1定时时间到，其常闭触点断开，使它自己复位，复位后T1的当前值变为0，同时它的常闭触点接通，使它自己的线圈重新通电，又开始定时。T1将这样周而复始地工作，直至X1变为OFF。从分析中可看出，1最上面一行电路是一个脉冲信

12、号发生器，脉冲周期等于T1的设定值。 v 产生的脉冲列送给C0计数，计满3个数后，C0的当前值等于设定值，它的常开触点闭合，Y0开始输出。 9、大容量计数电路FX2N系列PLC的16位计数器的最大值计数次数为32767。图3-53两个计数器相加串级图3-54两个计数器相乘串级项目项目3.2 三相异步电动机的星三相异步电动机的星-三角形启动控制三角形启动控制图3-16三相异步电动机星形三角形减压起动控制原理图1.输入与输出点分配输入与输出点分配表3-7三相异步电动机星形三角形减压起动PLC控制系统的输入/输出(I/O)端口地址分配表 输入输入输出输出设备名称设备名称代号代号输入点编号输入点编号设

13、备名称设备名称代代号号输出点编输出点编号号启动按钮（常开触点）启动按钮（常开触点）SB2SB2X0X0线路接触器线路接触器KM1KM1Y0Y0停止按钮（常开触点）停止按钮（常开触点）SB1SB1X1X1星形接触器星形接触器KM2KM2Y1Y1热继电器（常开触点）热继电器（常开触点）FRFRX2X2三角形接触器三角形接触器KM3KM3Y2Y22.PLC接线示意图接线示意图图3-17三相异步电动机星形-三角形减压起动PLC控制接线示意图3.梯形图和指令程序设计(1)用堆栈指令和基本指令编程图3-23梯形图和指令程序(2)用辅助继电器优化在图3-23中，要用到ANB、MPS等指令，因此，可进一步将梯

14、形图和指令程序优化成如图3-24所示的梯形图和指令程序。图3-24用辅助继电器优化后的梯形图和指令程序(3)用主控触点指令优化若用主控触点指令优化，可得图3-25所示的梯形图和指令程序。图3-25用主控触点指令优化后的梯形图和指令程序项目项目3.33.3：彩灯循环点亮的：彩灯循环点亮的PLCPLC控制控制v 控制要求如下：控制要求如下：1 1）打开开关）打开开关SB1SB1，六盏彩灯开始按间隔，六盏彩灯开始按间隔3S3S依依次点亮次点亮。2)2)当彩灯全部点亮，维持当彩灯全部点亮，维持5S5S，然后全部熄灭。，然后全部熄灭。3 3）全部熄灭）全部熄灭2S2S后，自动重复下一轮循环。后，自动重复

15、下一轮循环。4 4）重复循环满）重复循环满5 5次时，让彩灯全部熄灭时间次时，让彩灯全部熄灭时间延长至延长至8S8S，再重复下一轮循环。，再重复下一轮循环。5 5）关闭开关）关闭开关SB1SB1时，彩灯全部熄灭。时，彩灯全部熄灭。工作原理分析工作原理分析v小循环：打开开关小循环：打开开关SB1SB1彩灯开始依次循环点亮（间隔彩灯开始依次循环点亮（间隔3s3s）彩灯全部点亮（维持彩灯全部点亮（维持5s5s）彩灯全部熄灭（维持彩灯全部熄灭（维持2s2s）重复小重复小循环循环5 5次次v大循环：小循环满大循环：小循环满5 5次次彩灯全部熄灭（维持彩灯全部熄灭（维持8s8s）重复小循重复小循环环v只要

16、关闭开关只要关闭开关SB1SB1，彩灯立即无条件全部熄灭。，彩灯立即无条件全部熄灭。1.输入与输出点分配输入与输出点分配表3-13彩灯循环点亮PLC控制系统的IO端口地址分配表2.PLC接线图接线图图3-31PLC接线示意图3. PLC控制系统梯形图和指令程序设计控制系统梯形图和指令程序设计v彩灯循环点亮彩灯循环点亮PLCPLC控制系统梯形图和指令程序如图控制系统梯形图和指令程序如图3 33838所示。所示。打开开关打开开关SB1SB1，X0X0常开触点接通，辅助继电器常开触点接通，辅助继电器M0M0线圈接通，输出线圈接通，输出继电器继电器Y0Y0线圈接通，第一只彩灯点亮，接着，线圈接通，第一

17、只彩灯点亮，接着，Y1Y1、Y2Y2、Y3Y3、Y4Y4、Y5Y5间隔间隔3s3s依次导通，用定时器依次导通，用定时器T0T0T4T4实现彩灯循环点亮间隔实现彩灯循环点亮间隔3s3s的定时的定时; ;当彩灯全部点亮后，由定时器当彩灯全部点亮后，由定时器T5T5实现延时实现延时5s5s，彩灯全，彩灯全部熄灭维持部熄灭维持2s2s，由定时器，由定时器T6T6实现延时实现延时2s2s，由，由C1C1实现循环记数实现循环记数5 5次次，彩灯全部熄灭维持，彩灯全部熄灭维持8s8s，由定时器，由定时器T7T7实现延时实现延时8s;8s8s;8s到后，到后，Y0Y0Y4Y4又依次点亮，开始新一轮循环。又依次

18、点亮，开始新一轮循环。只要关闭开关只要关闭开关SB1SB1，X0X0常开触点恢复断开，彩灯立即全部熄灭。常开触点恢复断开，彩灯立即全部熄灭。图3-38梯形图和指令程序 梯形图经验设计法梯形图经验设计法(P139)(P139)v 经验设计方法也叫试凑法，经验设计方法需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握这些典型电路的基础上，充分理解实际的控制问题，将实际控制问题分解成典型控制电路，然后用典型电路或修改的的典型电路进行拼凑梯形图。v 一般用于较简单的梯形图设计一般用于较简单的梯形图设计 项目项目3.5 3.5 继电器控制电路移植法继电器控制电路移植法( (转换法）转换法）改造摇臂钻床改造摇臂钻床主轴

19、电动机：正反转、调速、制动由液压系统和齿轮传动系统实现主轴电动机：正反转、调速、制动由液压系统和齿轮传动系统实现摇臂升降电动机：沿外立柱由电动机正反转实现，不设过载保护摇臂升降电动机：沿外立柱由电动机正反转实现，不设过载保护液压泵液压泵( (松紧）电动机：带动液压泵送出压力油实现摇臂的松开与夹紧松紧）电动机：带动液压泵送出压力油实现摇臂的松开与夹紧摇臂升降到位后，延时摇臂升降到位后，延时1-5S1-5S再夹紧，再夹紧，电磁阀线圈：油路开关，断电时送油。电磁阀线圈：油路开关，断电时送油。控制电路分析：1、主轴电动机的控制：2、摇臂的升降控制：由升降电动机和摇臂夹紧机构协调配合，自动完成摇臂松开摇

20、臂上升（下降）-摇臂夹紧的工作过程。升降电动机由KM2，KM3控制正反转；摇臂松开与夹紧由KM4和KM5控制。以上升为例：1）摇臂放松：按下上升按钮SB3，时间继电器（断电延时）通电吸合。2）当上升到所需位置时，松开SB3，延时后接通KM5，摇臂夹紧 继电器控制电路移植法设计梯形图继电器控制电路移植法设计梯形图设计步骤(P134)v 1. 了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的 动作情况。v 2.确定PLC的输入信号和输出负载，画出PLC外部接线图。继电器电路中的按钮，行程开关和各种传感器信号的触点接在PLC的输入端，用PLC的输入继电器替代，用来给PLC提供控制命令；而交流接触器和电磁阀等执行机构的硬件线圈接在输出端