电子课件《机床电气控制(第三版)》B01402832

1、学习目标32 可编程控制器基本指令应用 了解可编程控制器编程语言了解FX系列PLC编程软件GX-Develope的主要功能以及使用方法掌握常用基本逻辑指令的应用课题引入 传统机床控制主要由操作者操作机床手柄，而这种控制方式需要依靠操作者的高超技能才能保证产品优秀的质量。 而现代工业生产对于操作人员的这类要求已越来越低，通过在计算机控制的平台上编制应用程序，由机器自动的完成操作流程，达到高精度、低能耗、全自动已不再是难事。知识探究一、PLC编程语言简介二、FX3U系列PLC编程软件的使用三、利用PLC控制电动机连续工作 四、PLC基本指令一、PLC编程语言简介1梯形图 梯形图是用图形符号在图中的

2、相互关系来表示控制逻辑的编程语言，并且梯形图通过连线，将许多功能强大的PLC指令的图形符号连在一起，以表达所调用的PLC指令及其前后顺序关系，是目前最常用的一种可编程控制器程序设计语言。 梯形图画梯形图时必须遵守以下规则:（1） 左母线只能直接接各类继电器的触头，继电器线圈不能直接接左母线。（2） 右母线只能直接接各类继电器的线圈（不含输入继电器线圈），继电器的触头不能直接接右母线。（3） 一般情况下，同一编号的线圈在梯形图中只能出现一次，而同一编号的触头在梯形图中可以重复出现。（4） 梯形图中触头可以任意地串联或并联，而线圈可以并联但不可以串联。（5） 梯形图应该按照从左到右、从上到下的顺序

3、画。（6） 程序结束后应有结束指令。END 即为结束指令。2指令语句表 语句是指令语句表编程语言的基本单元，每个控制功能有一个或多个语句组成的程序来执行。指令语句规定可编程控制器中 CPU 如何动作，PLC的指令有基本指令和功能指令之分。指令语句表和梯形图之间存在唯一对应关系。 梯形图对应的指令语句梯形图二、FX3U系列PLC编程软件的使用 FX3U系列PLC可使用由三菱公司专门为三菱FX系列PLC设计的编程软件GX-Develope进行编程。该编程软件的基本功能是协助用户创建用户程序、修改和编辑已有的用户程序。 1运行软件 单击桌面上所示的PLC编程软件快捷方式图标，新建程序文件。2. 创建

4、新工程（1）打开编程软件，GX-Developer编程软件的初始界面，如图所示。初始界面2. 创建新工程（2）点击主菜单“工程”“创建新工程”,如图所示。2. 创建新工程（3）在创建新工程对话框中选择PLC类型为“FX3U（C），如图所示。2. 创建新工程（4）点击“确定”按钮，新工程创建完毕，如图所示。3.传输设置（1）GX-Developer主菜单中选择“在线”“传输设置”，如图所示。3.传输设置（2）在弹出的“传输设置”窗口中，选择串行图标 ，如图所示。3.传输设置（3）双击，在弹出的对话框中选择通讯串口类型（RS232或USB）、COM口号和传输速度，如图所示。3.传输设置（4）在传输

5、设置对话框中点击“确认”按钮，完成PLC与计算机通讯的传输设置，如图所示。4基本界面介绍如图所示为GX-Developer编程软件的基本编程界面。5编写控制程序（1） 打开GX编程软件，按前面所述方法创建名为“电机单向运转控制”FX3U（C）机型的新工程。（2）点击程序工具条的按钮，在“写入模式”下点击梯形图符号工具条的按钮或直接按F5快捷键，在“梯形图输入”对话框中输入编号“X1”。6转换输入一段程序后，有程序的部分将变为灰色，点击 或 按钮，将程序进行编译，使灰色梯形图编辑区域变白后，准备传送和调试程序。7将程序写入PLC，并启动监控 （1）点击标准菜单中的 按钮或点击菜单栏 “在线” “

6、PLC写入”7将程序写入PLC，并启动监控 （2）出现如下图所示PLC写入对话框，选择程序“MAIN”，点击“执行”按钮，执行将用户程序下载至PLC的动作”7将程序写入PLC，并启动监控 （3）在如下图所示对话框中点击“是”按钮，确认执行将程序写入PLC。7将程序写入PLC，并启动监控 （4）PLC在RUN状态执行PLC写入操作时会出现如图3-34对话框，点击“是”按钮，使PLC处于STOP状态。7将程序写入PLC，并启动监控 （5）PLC写入时“软元件检查”和“主程序MAIN写入”进度条如下图所示。7将程序写入PLC，并启动监控 （6）PLC写入后，在图3-36示对话框中点击“确定”按钮，完

7、成整个程序的写入。7将程序写入PLC，并启动监控 （7）点击程序工具条中的按钮或主菜单中的“在线”“监视模式”。菜单操作如下图所示。 （8）编程软件出现处于“监视模式”界面。系统默认以蓝色显示的触点或线圈处于接通状态。三、PLC控制电动机连续工作（一）PLC控制电动机连续工作 1分析控制要求，分配输入点和输出点 电动机的启动或停止，是由操作人员通过按钮，将要求电动机启动或停止的信号送到PLC的输入端子，通过控制程序， 由PLC控制接在PLC输出点上的接触器线圈得电或失电，使接触器主触点闭合或断开，从而控制电动机启动或停止工作。启动按钮和停止按钮分别接一个输入点。当电动机单向运行时，由一个接触器

8、控制，占用PLC的一个输出点。输入输出点的分配表为：2画出PLC接线图 根据输入输出点的分配表画出PLC接线图。3编写控制程序（编程思路） 由图1可看到，按下SB1，输入继电器X001线圈得电，X001常开触点闭合，则在梯形图中通过X001常开触点驱动Y0线圈得电，Y000常开触点闭合， PLC的Y000输出端子有信号输出，PLC驱动接触器KM的线圈得电，KM主触点闭合，电动机接通电源启动运行，其梯形图如图所示。3编写控制程序（编程思路） 松开SB1，电动机会停止运行。这是因为: 松开SB1，输入继电器X001线圈失电，X001常开触点断开，Y000线圈失电，Y000输出端子没有信号输出，KM

9、的线圈失电， KM主触点断开，电动机断开电源停止运行。 为解决该问题，程序中要加自锁环节，其梯形图如图所示。3编写控制程序（编程思路） 按下SB2，输入继电器X000线圈得电，X000常闭触点断开，程序中利用X000常闭,使Y000线圈失电，Y000常开触点断开，PLC的Y000输出端子将没有信号输出，KM线圈失电，KM主触头断开，则电动机停止运行。FR常闭触点接X002常开触点，输入继电器X002线圈得电，使得X002常开触点始终保持闭合，若热继电器FR动作，X002常开触点断开，Y000线圈也会失电，则KM线圈失电，KM主触头断开，电动机停止运行，达到过载保护的目的。梯形图如图所示。4程序

10、调试 首先，将控制程序传送到PLC,然后运行PLC进行调试。程序的调试是程序开发的重要环节，编写的控制程序只有经过试运行甚至现场调试运行才能发现程序中不合理的地方并进行修改。GX-Developer编程软件具有监控功能，可用于程序的监控及调试。 将程序写入PLC之后，点击程序工具条中的 按钮或主菜单中的“在线”“监视模式”。 编程软件出现如图所示处于“监视模式”的界面。系统默认以蓝色显示的触点或线圈处于接通状态。 4程序调试 程序调试按表所示步骤进行，注意观察KM工作状态。 操作步骤操作内容观察KM工作状态第一步将程序下载到PLC后，将PLC拨到RUN状态KM不动作第二步按下SB1KM吸合第三

11、步按下SB2KM断开四、PLC基本指令1连接和驱动指令 （1）LD指令和LDI指令 在梯形图中，每个逻辑行都是从左母线开始的，并通过各类常开触点或常闭触点与左母线连接，这时，对应的指令应该用LD指令或LDI指令。LD指令称为“取指令”。 其功能是使常开触点与左母线连接。LDI指令称为“取反指令”。 其功能是使常闭触点与左母线连接。 “LD”和“LDI”分别为取指令和取反指令的助记符，LD指令和LDI指令的操作元件可以是输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C中的任何一个。 四、PLC基本指令1连接和驱动指令 LD指令和LDI指令的说明：由触点混联组成的电路块梯

12、形图中，虽然某触点不是接左母线，但它属于电路块第一个触点，即分支起点，如图所示梯形图中， X001、X003的常开触点和X4的常闭触点，这时也要用LD指令或LDI 指令。1连接和驱动指令 （2）OUT指令OUT指令称为“输出指令”或“驱动指令”。“OUT”为驱动指令的助记符，驱动指令的操作元件可以是输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C中的任何一个。 OUT指令的功能：输出逻辑运算结果，也就是根据逻辑运算结果去驱动一个指定的线圈。 OUT指令的使用如图所示。当输入继电器X000的常开触点闭合时，PLC执行OUT Y001指令，输出继电器Y001线圈被驱动接通，则Y001的

13、常开触点闭合，Y001的常闭触点断开。 四、PLC基本指令1连接和驱动指令 OUT指令的说明如下：1）OUT指令不能用于驱动输入继电器，因为输入继电器的状态是由输入信号决定的。2）OUT指令可以连续使用，称为并行输出，且不受使用次数的限制，如图3-47所示3）定时器T和计数器C使用OUT指令后，还需有一条常数设定值语句，如图3-47所示 四、PLC基本指令1连接和驱动指令 四、PLC基本指令（3）AND指令和ANI指令当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点串联时，就应该使用AND指令或ANI指令。1）AND指令称为“与指令”。 AND指令的功能是使继电器的常开触点与其他继电器的触点串联

14、。2）ANI指令称为“与非指令”，或称为“与反指令”。 ANI指令的功能是使继电器的常闭触点与其他继电器的触点串联。“AND” 和“ANI” 分别是与指令和与非指令的助记符。AND指令和ANI指令的操作元件可以是输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C中的任何一个。1连接和驱动指令 四、PLC基本指令3）AND指令和ANI指令使用说明AND指令和ANI指令可以连续使用，并且不受使用次数的限制。如果在OUT指令之后，再通过触头对其他线圈使用OUT指令，称为纵接输出，如图所示，X001的常开触头与M1的线圈串联后，与Y000线圈并联，这就是纵接输出。这种情况下，X

15、001仍可以使用AND指令，并可多次重复使用。1连接和驱动指令 四、PLC基本指令当继电器的常开触头或常闭触头与其他继电器的触头组成的电路块串联时，也可以使用AND指令或ANI指令，如图3-50所示。1连接和驱动指令 四、PLC基本指令（4）OR指令和ORI指令 在梯形图中，继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点并联时，就应该使用OR指令或ORI指令。 OR指令称为“或指令”。 OR指令的功能是：使继电器的常开触点与其他继电器的触点并联。 ORI指令称为“或非指令”、或称“或反指令”。ORI指令的功能是：使继电器的常闭触点与其他继电器的触点并联。“OR”和“ORI”分别是或指令助记符和或

16、非指令的助记符。OR指令和ORI指令的操作元件可以是输入继电器X、输入继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C中的任何一个。 1连接和驱动指令 四、PLC基本指令（5）FX3U的触点指令1）LDP指令和LDF指令LDP指令和LDF指令对应的梯形图如图所示。其指令功能基本上和LD指令、LDI指令功能一样，用于常开触点或常闭触点接左母线，但不同的是LDP指令让常开触点只在闭合的瞬间接到左母线一个扫描周期，而LDF指令让常开触点只在断开的瞬间接到左母线一个扫描周期。 1连接和驱动指令 四、PLC基本指令（5）FX3U的触点指令2）ANDP指令、ANDF指令、ORP指令和ORF指令AN

17、DP指令功能是在X003常开触点闭合的瞬间与前面的触点串联一个扫描周期。ANDF指令功能是在X004常开触点断开的瞬间与前面的触点串联一个扫描周期。1连接和驱动指令 四、PLC基本指令2）ANDP指令、ANDF指令、ORP指令和ORF指令ORP指令功能是在X005常开触点闭合的瞬间与上面的触点并联一个扫描周期。 ORF指令功能是在X003常开触点断开的瞬间与上面的触点并联一个扫描周期。1连接和驱动指令 四、PLC基本指令（6）ANB指令和ORB指令 在梯形图中，可能会出现电路块与电路块串联，或者电路块与电路块并联的情况，这时，就要使用ANB指令或ORB指令。1）ANB指令。称为“电路块与指令”

18、，ANB指令的功能是使电路块与电路块串联。2)ORB指令。称为“电路块或指令”，ORB指令的功能是使电路块与电路块并联。ANB指令和ORB指令是独立指令，没有操作元件。1连接和驱动指令 四、PLC基本指令（6）ANB指令和ORB指令 2置位与复位指令 四、PLC基本指令 生产实际中 ，许多情况往往需要自锁控制。在PLC控制系统中，自锁控制可以用置位指令实现。 （1）置位指令SET指令称为置位指令。SET指令的功能是：驱动线圈，使其具有自锁功能，维持接通状态。“SET”为置位指令的助记符。置位指令的操作元件为输出继电器Y、辅助继电器M和状态继电器S。 （2）复位指令 RST指令称为复位指令。RST指令的功能是使线圈复位。“RST”为复位指令的助记符。复位指令的操作元件为输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、积算定时器T和计数器C。 3脉冲微分指令 四、PLC基本指令 脉冲微分指令，主要用于检测输入脉冲的上升沿或下降沿，当条件满足时，产生一个很窄的脉冲信号输出。 （1）PLS指令PLS指令称为上升沿脉冲微分指令。PLS指令的功能是：当检测到输入脉冲的上升沿时，PL