4. 电动机星、三角启动PLC控制.ppt

1、项目四 三相异步电动机Y降压启动PLC控制,学习目标,1、知识目标： （1）掌握(ORB、ANB、MPS、MPD、MPP、T、C)基本指令。 （2）掌握PLC的编程技巧。 （3）学会使用三菱PLC的定时器，计数器。 （4）掌握PLC常用的编程方法。 （5）掌握整机的安装与调试。 2、能力目标： （1）会根据项目分析系统控制要求写出I/O分配点并正确设计出外部接线图。 （2）会根据控制要求选择PLC的编程方法。 （3）学会使用三菱PLC的定时器的指令。 （4）能正确识读三相异步电动机/起动控制系统的梯形图和线路图。 （5）能根据控制要求正确编制、输入和传输PLC程序。 （6）能独立完成整机安装与

2、调试。 （7）会根据系统调试出现的情况，修改相关设计,41应用背景,电动机起动的条件：起动电流足够小，起动时间足够短，起动转矩足够大，而且在起动时，起动电流是额定电流的（47）倍。小一点的电机可以采用直接启动，对于7.5KW以上电动机需采用降压启动，如/降压启动，正常运转时定子绕组为接成三角形联结的三相交流异步电动机，在需要降压起动时，可采用/降压启动的方法进行重载或轻载起动，其方法是起动时先将定子绕组接成星形联结，然后进行全压运行。,4.2 指令系统4.2.1 电路块连接指令ORB/ANB,电路块连接指令表,1用法示例 电路块连接指令的应用如图所示。,串联电路块并联,并联电路块串联,二、多重

3、输出电路指令MPS/MPD/MPP 多重输出电路指令如表所示,（一）用法示例多重输出电路指令的应用如图所示,简单1层栈,复杂1层栈,（二）使用注意事项,MPS指令可将多重电路的公共触点或电路块先存储起来，以便后面的多重输出支路使用。多重电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，多重电路的最后一个支路前使用MPP出栈指令。该组指令没有操作元件。 FX系列PLC有11个存储中间运算结果的堆栈存储器，堆栈采用先进后出的数据存取方式。每使用一次MPS指令，当时的逻辑运算结果压入堆栈的第一层，堆栈中原来的数据依次向下一层推移。 MRD指令读取存储在堆栈最上层（即电路分

4、支处）的运算结果，将下一个触点强制性地连接到该点。读栈后堆栈内的数据不会上移或下移。 MPP指令弹出堆栈存储器的运算结果，首先将下一触点连接到该点，然后从堆栈中去掉分支点的运算结果。使用MPP指令时，堆栈中各层的数据向上移动一层，最上层的数据在弹出后从栈内消失。 处理最后一条支路时必须使用MPP指令，而不是MRD指令，且MPS和MPP的使用必须不多于11次，并且要成对出现。,422定时器，计数器的应用,一、计时器的应用 （一）得电延时合,（二）失电延时断,（三）3台电动机顺序起动,控制要求。电动机M1起动5s后电动机M2起动, 电动机M2起动5s后电动机M3起动；按下停止按钮时，电动机无条件全

5、部停止运行。 输入/输出分配。X1：起动按钮，X0:停止按钮，Y1：电动机M1，Y2：电动机M2，Y3：电动机M3。 梯形图方案设计。该题涉及时间的问题，所以，可以采用分段延时和累计延时的方法，如图4-7所示,二、计数器的应用,X3使计数器C0复位，C0对X4输入的脉冲计数，输入的脉冲数带到6个时，计数器C0的常开触点闭合，Y0得电动作。X3动作时，C0复位，Y0失电 。,4.3 顺序控制的基本工具：布尔代数、真值表、卡诺图,4.3.1 布尔代数 布尔代数又称逻辑代数，它是分析与设计逻辑电路的数学工具。逻辑代数与普通代数相似。也是以字母代表变量，但逻辑变量的取值只有0和1，代表两种相反的逻辑状

6、态，如高电平为1，低电平为0，没有数的含义,一、布尔代数的基本公式,二、逻辑函数的化简,通常所说的最简式是指最简的与或表达式，所谓的与或表达式是表达式中的乘积项的个数最少，每个乘积项中的变量个数最少。而化简的方法一般采用并项法、配项法、加项法和吸收法等。 （1）并项法； （2）配项法： （3）加项法： （4）吸收法：,4.3.2 真值表,一、由逻辑函数列出真值表 二、由真值表列出逻辑函数式,4.3.3 卡诺图化简法,利用代数法化简逻辑函数，要求能熟练运用逻辑代数的基本定律和基本公式，而且需要一定的技巧，对初学者来说，有一定的难度。我们常用一种有规律排列的方格图来表达逻辑函数，并采用直观的合并项

7、的方法来化简逻辑函数。这种方格图叫做卡诺图。它是化简逻辑函数的重要工具之一。,卡诺图化简步骤： 1由给定函数画卡诺图 2画包围圈，合并最小项。 3列写每个包围圈内的逻辑表达式并将它们进行逻辑加，即得化简后的逻辑表达式。 卡诺图化简划圈时要注意：相邻为“1”的小方格圈在一起，其个数应为2n个，即为1，2，4，8，不允许3，6，9等。圈的小方格应尽量多，这样每项的变量最小；圈的个数尽量少，这样得到的“与”项最少；每圈一个圈，最少应包含一个新的“1”项，否则成为多余图49 四输入变量的卡诺图 项。,44 逻辑编辑法及其编辑举例,逻辑法就是应用逻辑代数以逻辑组合的方法和形式进行程序设计。逻辑法的理论基

8、础是逻辑函数，逻辑函数就是逻辑运算与、或、非的逻辑组合。因此，从本质上说。PLC梯形图程序就是与、或、非的逻辑组合、也可以利用逻辑函数表达式来表示。,4.4.1 基本方法,逻辑函数表达式与梯形图的对应关系,4.4.2 逻辑法的应用,用逻辑法设计三速电动机起动和自动加速梯形图的步骤和内容,逻辑法设计的步骤：,通过分析控制要求，明确控制任务和控制内容： 确定PLC的软元件（输入信号、输出信号、辅助继电器M和定时器T），画出PLC的外部接线图： 将控制任务、要求转换为逻辑函数（线圈）和逻辑变量（触点），分析触点和线圈的逻辑关系，列出真值表； 写出逻辑函数表达式； 根据逻辑函数表达式画出梯形图； 优化

9、梯形图,一、明确控制任务和控制内容,三速电动机起动和自动加速的控制内容为：先起动电动机低速运行，使KM1、KM2闭合；低速运行T1(3s)后，电动机中速运行，此时断开KM1、KM2，使KM3闭合；中速运行T2（3s)后，使电动机高速运行，断开KM3，闭合KM4、KM5；5个接触器在三段速度运行过程中要求互锁；如有故障或热继电器动作可随时停机。,二、确定PLC的软元件，画出PLC的外部接线图,PLC的输入信号：起动按钮SB1(X1),停止按钮SB（X0）,热继电器常开触点FR（X2）。PLC的输出信号：低速接触器KM1、KM2（Y1、Y2），中速接触器KM3（Y2）。高速接触器KM4、KM5（Y

10、4、Y5）。定时器（T1、T2）。,三、列出真值表,三速电机控制真值表,四、根据控制要求和真值表。可列出如下的逻辑函数表达式,五、根据上述逻辑函数表达式画出梯形图,45电动机Y/降压启动控制,4.5.1 控制要求 按下起动按钮SB1,时间继电器KT和起动用接触器KMY线圈的得电，之后主接触器KM线圈得电并自锁，进行Y形启动；当KT的延时断开触点断开，KMY线圈失电，Y形启动过程结束，同时运行接触器KM线圈得电，电动机进入正常运行壮态。在次过程中，按下停止按钮SB或热继电器FR动作，电动机无条件停止,452 IO点的分配,X000:SB X001:SB1 X002:FR Y000:KM YOO1:KMY Y002:KM 定时器 T0,453画出IO接线图及主电路图,454逻辑编程法的分析,一、进行逻辑关系式分析 电动机Y/降压起动真值表,二、逻辑关系表达式,455（按逻辑构造式）画出梯形图,456梯形图的优化,4.6 程序的调试,1.程序输入 按PLC程序设计的梯形图输入程序。运行FXGP-WIN-C.exe软件，在界面中点击“打开”选出PLC程序文件，开启后点击工具栏“