机床电气控制技术与技能 4.11 PLC可编程控制器基本技能 学习课件

任务十一PLC可编程控制器基本技能PLC的定义可编程控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，它采用可编程的存储器，用以在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入输出接口，控制各种类型的机械以及生产过程。PLC主要由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出（I/O）单元、电源等组成，如图4-6-1所示。PLC的基本结构

任务十一PLC可编程控制器基本技能任务十一PLC可编程控制器基本技能PLC的基本单元以FX2N系列为例，PLC的基本单元一般都有外部端子部分、指示部分及接口部分，FX2N系列PLC的外形如图4-6-2所示。任务十一PLC可编程控制器基本技能1．外部端子部分外部端子包括

PLC电源端子（L、N、）、供外部传感器用的DC24V电源端子（24+、COM）、输入端子（X）、输出端子（Y）等。外部端子主要完成信号的连接以及供电。2．指示部分指示部分包括各I/O点的状态指示、PLC电源（POWER）指示、PLC（RUN）指示、用户程序存储器后备电池（BATT）状态指示及程序出错（PROG-E）、CPU出错（CPU-E）指示等，用于反映I/O点及PLC的状态。3．接口部分接口部分主要包括编程器、扩展单元、扩展模块、特殊模块及存储卡盒等外部设备的接口，其作用是完成基本单元同上述外部设备的连接。任务十一PLC可编程控制器基本技能PLC的编程元件PLC是采用软件编制程序来实现控制要求的。编程时要使用到各种编程元件，编程元件是指输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器和计数器等。1．输入继电器（X）输入继电器是PLC接收外部输入信号的窗口，每一个输入继电器的线圈与PLC的一个输入端子相连，并带有动合和动断触点，这些触点可以在PLC的程序中多次引用，其次数不受限制。2．输出继电器（Y）输出继电器是PLC向外部负载传递控制信号的器件，每个输出继电器有一个动合触点与输出端子相连，每个输出端子对应于外接的一个物理继电器或其他执行元件。下图为输入与输出继电器等效电路。图中的输入和输出继电器线圈实际是存储器中的位，当X0外接的按钮SB1接通时，输入继电器线圈相对应的位为1状态，输入继电器的动合触点X0闭合，输出继电器的线圈Y0相对应的位为1状态，输出的物理继电器的实际动合触点Y0闭合，使外部负载工作。任务十一PLC可编程控制器基本技能任务十一PLC可编程控制器基本技能3．辅助继电器（M）PLC内有很多的辅助继电器，其线圈与输出继电器一样，由PLC内各软元件的触点驱动。辅助继电器没有向外的任何联系，只供内部编程使用，外部负载的驱动必须通过继电器来实现。4．定时器（T）在PLC内的定时器是根据时钟脉冲累积工作的，即当计时达到设定值时，其输出触点动作，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms。定时器可以用用户程序存储器内的常数K作为设定值。5．计数器（C）FX2N中的16位计数器是二进制减法计数器，它是在计数信号的上升沿进行计数，它有两个输入，一个用于复位，一个用于计数。任务十一PLC可编程控制器基本技能逻辑取与输出线圈指令（1）LD：取指令，用于动合触点与左母线的连接。（2）LDI：取反指令，用于动断触点与左母线的连接。（3）OUT：线圈驱动指令，用于输出逻辑运算结果。以上指令使用说明如图4-6-6所示。LD、LDI、OUT指令使用说明任务十一PLC可编程控制器基本技能触点串联指令（1）AND：与指令，用于动合触点的串联。（2）ANI：与非指令，用于动断触点的串联。以上指令使用说明如图4-6-7所示。AND、ANI指令使用说明任务十一PLC可编程控制器基本技能触点并联指令（1）OR：或指令，用于动合触点的并联。（2）ORI：或非指令，用于动断触点的并联。以上指令使用说明如图4-6-8所示。OR、ORI指令使用说明任务十一PLC可编程控制器基本技能置位和复位指令（1）SET：置位指令，用于操作保持指令。（2）RST：复位指令，用于操作复位指令。以上指令使用说明如图4-6-9所示。SET、RST指令使用说明任务实施认一认任务实施器材：①钢丝钳、尖嘴钳、剥线钳、电工刀一套/组；②接线板、万用表一套/组；③任务所需电气元件及设备一套/组；④PLC可编程控制器一台/组；⑤三相异步电动机一台/组；⑥不同颜色导线若干/组。做一做1．分析三相异步电动机的控制要求如图4-6-10所示，按下起动按钮SB1，接触器KM线圈通电吸合，电动机M起动；按下停止按钮SB2，接触器KM线圈断电释放，电动机M停转，热继电器FR作电动机M的过载保护。2．确定I/O地址分配PLC的I/O地址分配见表4-6-1。输入信号输出信号1X0起动按钮SB11Y0接触器KM2X1停止按钮SB23X2热保护继电器FR3．安装接线画外部接线图并进行安装接线，如图4-6-11所示。（1）安装主电路主电路的安装方法与继电接触器线路相同；（2）安装控制电路PLC控制电路按照单向连续控制外部接线图接线。任务实施任务实施4．设计程序（1）程序1如图4-6-12所示；（2）程序2如图4-6-13所示。程序1程序2任务实施5．输入程序将设计好的程序输入计算机，进行编辑和检查。发现问题，立即修改和调整程序，直到满足控制要求，然后将调试好的程序传送到现场使用的PLC中。6．通电试车经教师同意后，通电试车。为保证安全，可先不带负载调试，观察接触器动作是否正常，再接好三相异步电动机试车。通电试车时，必须严格遵守安全操作规程，注意安全。7．电路检修PLC控制的单向连续电路的常见故障及处理方法见表4-6-2所示。任务评价表评价内容评价标准配分自评互评教师评分器材准备①不清楚元器件功能与作用，每只扣2分，扣完为止②不能说明使用注意事项，每只扣2分，扣完为止③元器件漏检、错检每只扣2分，扣完为止10分元器件布局与线路敷设①元器件布局不合理，每只扣3分，扣完为止②安装不牢固、不整齐、不匀称，每只扣3分，扣完为止③布局过程导致元器件损坏，每只扣3分，扣完为止④导线敷设不平直、不整齐、绝缘损坏，每处扣2分，扣完为止⑤线路敷设违反电路原理图，导线选取错误每处扣2分，扣完为止20分程序的输入与调试①PLC程序输入不正确，每处扣2分，扣完为止②不按控制要求调试，达不到设计要求扣10分25分自检与故障①自检方法错误、漏检、错检，每次扣5分，扣完为止②连接电路有故障，故障分析与排障方法错误，每次扣10分，③扣完为止④连接电路无故障，设定故障分析与排障方法错误，每次扣10分，扣完为止10分通电试车①热继电器设定不正确，每处扣5