电动机正反转连续运行PLC控制课件

项目5电动机正反转连续运行PLC控制项目描述在项目三基础上，为了能实现卷帘门的全自动控制，该厂决定对自动卷帘门进行更进一步的自动化改造，对自动卷帘门的打开、关闭、停止进行自动化的控制。如图1-5-1所示，具体控制要求：按下启动开门按钮SB5后，卷帘门自动上升直至遇到限位开关SQ1后卷帘门自动停止；按下启动关门按钮SB6卷帘门自动下降关闭直到遇到限位开关SQ2后，卷帘门停止；卷帘门若在下降或者上升过程中，按下停止按钮SB4卷帘门立即停止动作。

图1-5-1自动卷帘门模型目标与要求目标与要求●掌握梯形图的经验设计法编程的基本方法；●掌握基本逻辑指令ANP、ANF、PLS、PLF、INV的应用；●掌握“互锁”保护功能的基本方法；●会应用PLC实现电动机正、反转的控制。

SB5为卷帘门上升（KM1）动作的启动按钮，SB6为卷帘门下降（KM2）动作的启动按钮，SB4为停止按钮，SQ1、SQ2为限位开关。该电路实现卷帘门电机的正、反转控制。其继电-接触器电气原理图如图1-5-2所示项目实施

（一）项目分析图1-5-2卷帘门电动机正反转连续控制继电-接触器电气原理图

项目实施

（一）确定PLC的I/O分配表

由项目分析可知：控制元件为按钮SB4、SB5、SB6、SQ1、SQ2、热继电器FR；执行元件为接触器KM1、KM2。为了能将继电器的控制、执行元件与PLC的输入、输出继电器一一对应，需要对PLC进行I/O（输入/输出）进行地址分配，如表1-5-2所示。表1-5-2电动机正反转连续运行PLC控制项目I/O分配表输入端（I）输出端（O）外接控制元件输入端子外接执行元件输出端子热继电器FR常闭触点X0接触器KM1线圈Y0启动按钮SB4常开触点X1接触器KM2线圈Y1启动按钮SB5常开触点X2限位开关SQ1常开触点X3启动按钮SB6常开触点X4限位开关SQ2常开触点X5项目实施

（二）画出PLC的I/O接线图图1-5-5卷帘门电动机正反转运行PLC控制项目接线原理图

项目实施

（三）项目器材

表1-5-3

电动机正反转连续运行PLC控制项目器材表

序号符号器材名称型号、规格、参数单位数量备注1PLC可编程控制器

FX2N-48MR台1

2SB4按钮开关

LA39-11个1动合3SB5按钮开关

LA39-11个1动合4SB6按钮开关

LA39-11个1动合5SQ1限位开关LX19-001个1动合6SQ2限位开关LX19-001个1动合7M交流电动机

Y-112M-4380V台18QF空气断路器

DZ47-D25/3P个1

9KM交流接触器CJ20-10个210FR热继电器JR16-20/3个111

计算机装有FXGP-Win-C或GXDeveloper软件台112

连接导线

条若干13

电工常用工具

套1

项目实施

（四）按I/O接线图完成接线（1）连接PLC的输入端外接元件；（2）连接PLC的输出端外接元件；（3）连接电动机控制的主电路和地线。注意不要带电作业。图1-5-4卷帘门电动机正反转连续运行实物模拟接线图项目实施

（五）梯形图程序编写1、梯形图的经验设计法编程的基本方法

经验法设计梯形图程序就是在一些典型电路的基础上，根据控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果不是唯一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，一般用于较简单的梯形图的设计。项目实施

（五）梯形图程序编写1、电动机单向连续运行的电路又称“启—保—停”电路

图中启动按钮提供的信号为X0，停止按钮提供的信号为X1，该电路最主要的特点是具有“记忆”的功能，按下启动按钮X0处于ON的状态，若未按下停止按钮则X1的常闭触点接通，线圈Y0带电，他的常开触点闭合，此时即使放开启动按钮，其常开触点断开，“能流”还是可以通过Y0的常开触点、X1的常闭触点流过Y0的线圈，Y0保持为ON状态，这就是“自锁”或者“自保持”功能。图1-5-3启—保—停电路

项目实施

（五）梯形图程序编写2．基本逻辑指令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用

表1-5-1ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV基本指令功能表项目实施

（五）梯形图程序编写1）ANDP、ANDF与脉冲指令 ANDP：串联上升沿检出触点指令。仅在指定软元件上升沿时，接通一个扫描周期。ANDF：串联下降沿检出触点指令。仅在指定软元件下降沿时，接通一个扫描周期。

（2）PLS、PLF指令PLS：上升沿微分输出指令。仅在输入为ON后的一个扫描周期内，相对应的软元件Y，M动作。PLF：下降沿微分输出指令。仅在输入为OFF后的一个扫描周期内，相对应的软元件Y，M动作。2．基本逻辑指令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用

项目实施

（五）梯形图程序编写（3）INV指令INV指令是将INV指令执行之前的运算结果反转的指令，它不需要软元件。用手持编程器输入INV指令时，先按NOP键，再按P/I键。2．基本逻辑指令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用

项目实施

（五）程序编写3、经验编程法步骤一：根据典型电路编写各输出动作的程序单元正转：反转：项目实施

（五）程序编写3、经验编程法步骤二：在各程序单元中设置“互锁”功能。

图1-5-9设置“互锁”功能

项目实施

（五）程序编写3、经验编程法步骤三：考虑热继电器的保护功能，图1-5-10卷帘门电动机正反转控制的梯形图程序项目实施

（五）程序编写4、利用脉冲指令编程实现相同功能

图1-5-11卷帘门电动机正、反转的脉冲指令控制梯形图程序

由于PLC程序执行的速度，远远高于外部接触器触点的动作速度，因此在程序设计的过程中，还可以通过脉冲指令的方式，减慢PLC程序中按钮的动作时间。如图1-5-11所示。项目实施

（六）程序调试1．程序写出至PLC；2．核对外部接线；3．空载调试：不接通主电路电源的情况下，按下开门启动按钮SB5；压下限位开关SQ1，观察PLC输出指示灯Y0的状态；按下关门启动按钮SB6；压下限位开关SQ2，观察PLC输出指示灯Y1的状态；按下停止按钮SB4、热继电器FR的常闭触点观察PLC输出指示灯Y0、Y1的状态。4．系统调试：接通主电路电源，分别按下按钮SB5、SB6、SB4，限位开关SQ1、SQ2，热继电器FR的触点，观察接触器KM1、KM2和卷帘门电动机动作是否符合控制要求。项目拓展

根据自锁电路的工作原理可知：启动按钮SB1只在启动初始瞬间对接触器KM线圈起作用，KM线圈带电后，在KM常开辅助触点的作用下，KM线圈可以自保持其带电的状态。利用脉冲指令编程实现电动机单向连续运行。图1-4-6脉冲指令实现电机单向连续运行的梯形图项目拓展

某平面磨床工作台的控制要求如下：当按下正向启动按钮SB2后，工作台正向平移（左行），当压下右限位开关SQ2后，工作台自动反向平移（右行），当压下左限位开关SQ1后，工作台再次正向平移如此反复循环，直到按下停止按扭SB1后，工作台才能停止；当按下反向启动按钮SB3后，工作台反向平移（右行），当压下左限位开关SQ1后，工作台自动正向平移（左行），当压下左限位开关SQ2后，工作台再次反向平移如此反复循环，直到按下停止按扭SB1后，工作台才能停止；

项目拓展

第一步：控制原理分析工作台左行启动条件为：SB2或者SQ1；停止条件为：SB1工作台右行启动条件为：SB3或者SQ2；停止条件为：SB1考虑到电动机不能同时左行、右行特设置限位开关互锁和接触器互锁电路。

第二步：进行I/O分配如表1-5-4

第三步：绘制PLC控制的外部接线图

第四步：编制程序并调试利用典型电路的经验编程法进行程序设计。步骤一：分别对左、右行的输出动作进行启动—保持—停止电路的设计步骤二：考虑限位开关、接触器不能同时动作的“互锁”电路的设计。如图1-5-13所示。项目拓展

图1-5-13平面磨床工作台控制的梯形图程序思考与练习

测试装置如图1-5-14所示，按一下启动按钮X0，水平汽缸右行Y0，左限位X1、右限位X2，启动，水平汽缸右行，碰到限位