FX5U PLC应用技术项目教程课件：三相异步电动机正反转循环运行的PLC控制

FX5UPLC顺控程序指令的编程及应用三相异步电动机正反转循环运行的PLC控制在“电机与电气控制技术”课程中，利用低压电器构建的继电-接触器控制电路实现对三相异步电动机正反转的控制。本任务要求用PLC来实现对三相异步电动机正、反转循环运行的控制，即按下起动按钮，三相异步电动机正转5s、停2s，反转5s、停2s，如此循环5个周期，然后自动停止，运行过程中按下停止按钮电动机立即停止。要实现上述控制要求，除了使用定时器、利用定时器产生脉冲信号以外，还需要使用栈指令、计数器以及其他顺控程序指令。一、任务导入三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制

计数器及超长计数器输出指令使用要素二、知识准备（一）计计数器及超长计数器三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制计数器在PLC控制中用作计数控制，即用于设定和记录信号接通的次数。当计数器输入端导通（信号由OFF变为ON的上升沿）时，计数器当前值加1，当计数器的当前值等于设定值时，计数器触点动作，即其常开触点闭合、常闭触点断开。三菱FX5UPLC的计数器分为将计数值以16位保持的计数器（C）和将计数值以32位保持的超长计数器（LC）。对应指令分别为OUTC和OUTLC,计数器及超长计数器输出指令的功能、程序表示方法等见表1-20。

计数器及超长计数器输出指令使用要素三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制名称助记符计数范围梯形图表示FBD/LD表示ST表示计数器OUTC0～65535ENO:=OUT_C(EN,Coil,Value);超长计数器OUTLC0～4294967295表1-20计数器及超长计数器输出指令使用要表中，d(Coil)为计数器元件（C/LC）编号，Value为计数器设定值，可以直接用十进制常数设定，也可以用字软元件间接设定。对于FX5UPLC默认情况下，16位计数器的个数为256个，对应编号为C0～C255；32位超长计数器个数为64个，对应编号为LC0～LC63。图1-6816位计数器的应用a）梯形图b）时序图三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制

16位计数器的应用（二）堆栈指令（MPS、MRD、MPP）栈存储器示意图三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制FX5UPLC内有16个存储单元，专门用于存储程序运算的中间结果，称为堆栈存储器。栈存储器数据进栈和出栈遵循的原则是先进后出。当梯形图中，一个梯级有一个公共触点，并从该公共触点分出两条或以上支路且每个支路都有自己的触点及输出时，必须用堆栈指令来编写指令表程序。12345678910111213141516MPSMPPMRDMPSMPP表1-21堆栈指令使用要素

堆栈指令使用要素三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制名

称助记符功

能梯形图表示FBD/LD表示ST表示目标元件运算结果推入MPS将运算结果存入堆栈存储器的第一层，之前存储的数据依次下移一层ENO:=MPS(EN);无运算结果读取MRD读取堆栈第一层的数据且保存，堆栈内的数据不移动ENO:=MRD(EN);运算结果弹出MPP读取堆栈存储器第一层的数据，同时该数据消失，栈内的数据依次上移一层ENO:=MPP(EN);

堆栈指令使用说明三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制1）MPS指令是将多重电路的公共触点或电路块先存储起来，以便后面的多重支路使用。多重支路的第一个支路前使用MPS进栈指令，多重电路的中间支路前使用MRD读栈指令，多重支路的最后一个支路前使用MPP指令。堆栈指令没有目标元件。MPS、MPP指令必须成对出现。2）MPS指令最多可以连续使用16次，中途使用了MPP指令的情况下，MPS指令的使用数将被减1。3）MRD指令可多次使用。4）MPS、MRD、MPP指令后如果接单个触点，用AND、ANI、ANDP、ANDF指令，若有电路块串联，则要用ANB指令；若直接与线圈相连，则用OUT指令。

应用举例图1-84MPS、MRD、MPP指令的应用（一）三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制图1-85MPS、MRD、MPP指令的应用（二）三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制三、任务实施（一）任务目标三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制1）掌握定时器、计数器在程序中的应用，学会堆栈指令和主控制指令的编程方法。2）学会用三菱FX5UPLC的顺控程序指令编辑三相异步电动机正反转循环运行控制的程序。3）会绘制三相异步电动机正反转循环运行控制的I/O接线图。4）掌握FX5UPLCI/O接线方法。5）熟练掌握使用三菱GXWorks3编程软件编辑梯形图程序，并写入PLC进行调试运行。（二）设备与器材表1-22设备与器材序号名称符号型号规格数量备注1常用电工工具

十字起、一字起、尖嘴钳、剥线钳等1表中所列设备、器材的型号规格仅供参考2计算机（安装GXWorks3编程软件）

23三菱FX5U可编程控制器PLCFX5U-32MR/ES34三相异步电动机正反转循环运行控制面板

45三相异步电动机MWDJ26，PN=40W，UN=380V，IN=0.2A，nN=1430r/min，f=50Hz56以太网通信电缆

67连接导线

7三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制（三）内容与步骤输入输出设备名称符号X元件编号设备名称符号Y元件编号起动按钮SB1X0正转控制接触器KM1Y0停止按钮SB2X1反转控制接触器KM2Y1热继电器FRX2表1-23I/O分配表

I/O分配与接线图

任务要求按下起动按钮SB1，三相异步电动机先正转5s，停2s，再反转5s，停2s，如此循环5个周期，然后自动停止。运行过程中，若按下停止按钮SB2，电动机立即停止。实现上述控制，要有必要的保护环节，其控制面板如图1-86所示。三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制图1-86三相异步电动机正反转循环运行控制面板三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制图1-87I/O接线图

编制程序图1-88三相异步电动机正反转循环运行控制梯形图三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制利用GXWorks3编程软件，根据控制要求编辑梯形图，如图1-88所示。

调试运行

动态调试

静态调试（四）分析与思考三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制将图1-79所示的梯形图写入PLC，调试运行程序。1）本任务如果将热继电器的过载保护作为硬件条件，试绘制I/O接线图，并编辑梯形图程序。2）在本任务中，如果要求电动机运行过程中按下停止按钮或发生过载停机时，待电动机正常后，再次起动时，电动机能自上次循环运行的次数继续循环运行，梯形图程序应如何修改？3）试写ST语言编制本任务控制程序。四、任务考核表1-24任务考核表序号考核内容考核要求评分标准配分得分1电路及程序设计（1）能正确分配I/O，并绘制I/O接线图（2）根据控制要求，正确编制梯形图程序（1）I/O分配错或少，每个扣5分（2）I/O接线图设计不全或有错，每处扣5分（3）三相异步电动机单向连续运行主电路表达不正确或画法不规范，每处扣5分（4）梯形图表达不正确或画法不规范，每处扣5分40分

2安装与连线根据I/O分配，正确连接电路（1）连线错一处，扣5分（2）损坏元器件，每只扣5～10分（3）损坏连接线，每根扣5～10分20分

3调试与运行能熟练使用编程软件编制程序写入PLC，并按要求调试运行（1）不会熟练使用编程软件进行梯形图的编辑、修改、转换、写入及监视，每项2分（2）不能按照控制要求完成相应的功能，每缺一项扣5分20分

4安全操作确保人身和设备安全违反安全文明操作规程，扣10～20分20分

5合计三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制五、知识拓展（一）主控制指令(MC、MCR)名

称助记符功

能梯形图表示FBD/LD表示ST表示目标元件主控制设置MC开始主控制ENO:=MC(EN,n,d);位元件：X、Y、M、L、SM、F、B、SB、S字元件D、W、SD、SW、R的位指定主控制复位MCR结束主控制ENO:=MCR(EN,n);无表1-25主控制指令使用要素

MC、MCR指令使用要素三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制2）在一个MC主控区内若再使用MC指令称嵌套，嵌套的级数最多15级，编号按N0→N1→N2→…→N14顺序增大，N0为最外层，N14为最内层，使用MCR指令返回时，则从编号大的嵌套级开始复位，即按N14→N13→N12→…→N0顺序返回。1）被主控制设置指令驱动的位软元件的常开触点称为主控触点，主控触点在梯形图中与一般触点垂直。主控触点是与左母线相连的常开触点，相当于电气控制电路的总开关。与主控触点相连的触点必须用LD、LDI指令。

MC、MCR指令使用说明3）MC和MCR指令必须成对出现，其嵌套层数N值应相同。主控指令区的位软元件不能重复使用。三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制4）MCR指令为集中于1个位置的嵌套结构时，通过最小号的一个嵌套(N)编号，可以结束所有的主控制。5）MC指令驱动条件断开时，在MC与MCR之间的通用定时器计数值变为0，线圈、触点均变为OFF；累计定时器和计数器，线圈变为OFF，但计数值、触点均保持当前的状态；OUT指令驱动的元件被强制置为OFF；SET、RST指令中的软元件及基本指令、应用指令中的软元件均保持当前的状态。

应用举例图1-89MC、MCR指令的应用三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制（二）主控制指令在三相异步电动机正反转控制中的应用图1-90I/O接线图图1-91三相异步电动机正反转控制梯形图三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制

计数器与定时器组合实现延时的程序（三）计数器的应用图1-92计数器与定时器组合实现延时的程序a）梯形图b）时序图三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制

两个计数器组合实现的延时程序图1-93两个计数器组合实现的延时程序a）梯形图b）时序图三相异步电动机正反转运行运行的PLC控制

单按钮控制三相异步电动机起停程序图1-94单按钮控制三相异步电动机起动停止程序a）梯形图b）时序图