电机三种模式切换运行的PLC控制

1、任务一电机运转模式切换的电机运转模式切换的PLC控制控制知识目标知识目标掌握FX-2N系列PLC的输入、输出及中间继电器的含义；理解LD/LDI、OUT、AND/ANI、OR/ORI等基本指令的功能并熟悉其编程格式；掌握PLC梯形图程序的编制方法；能够根据控制要求编写PLC程序，并进行安装接线、调试程序；初步认识PLC在工业控制中的应用。技能目标技能目标教学重点教学重点掌握FX-2N系列PLC的输入、输出及中间继电器的含义；理解LD/LDI、OUT、AND/ANI、OR/ORI等基本指令的功能并熟悉其编程格式；掌握PLC梯形图程序的编制方法。用LD/LDI、OUT、AND/ANI、OR/ORI

2、等基本指令编制程序教学难点教学难点教学内容教学内容 任务引入任务引入 知识链接知识链接 任务实施任务实施任务拓展任务拓展 任务评价任务评价 课后习题课后习题任务引入模式切换模式切换 三种模式：自动、单周期、单步三种模式：自动、单周期、单步 编制三种模式控制电机运转的编制三种模式控制电机运转的PLC控制程控制程序，并安装接线及调试运行。要求：、按下序，并安装接线及调试运行。要求：、按下任一模式按钮后，自动切换到相应模式（用数任一模式按钮后，自动切换到相应模式（用数字表示）；字表示）；2、模式选好后，按下启动按钮，电、模式选好后，按下启动按钮，电机运转，则模式不能更改，电机停止后又可以机运转，则模

3、式不能更改，电机停止后又可以进行模式选择。进行模式选择。 知识链接知识链接一、一、FX-2N系列系列PLC部分元器件部分元器件1输入继电器输入继电器 （X） 输入继电器每一位对应一个输入接点，用来接收外部的输入信号，如按钮、行程开关、传感器等提供的信号，通过输入端子把这些信号传送到PLC。 它可提供无数个常开接点、常闭接点供编程时使用。如图3.1。FX2N系列的输入继电器采用八进制地址编号，X0X267最多可达184点。 2输出继电器输出继电器（Y） 输出继电器是将输出信号传送到负载的接口。输出继电器的线圈只能用内部程序驱动，不能由外部信号直接驱动。输出继电器线圈得电时，其常开触点闭合，常闭触

4、点断开。 输出继电器通过输出端子连接外部负载，如接触器、电磁阀、指示灯等，通过程序控制启动和关闭外部负载。如图所示是输出继电器的等效电路。输出继电器的地址编号也是八进制，Y0Y267，最多可达184点。 输入继电器X、输出继电器Y动画3辅助继电器辅助继电器 （M）分类）分类辅助继电器分以下三种类型： 通用辅助继电器通用辅助继电器 M0-M499，共500个点 断电保持辅助继电器断电保持辅助继电器 M500-M1023及M1024-M3071共2572点。 特殊辅助继电器特殊辅助继电器 M8000-M8255，共256个点。断电保持辅助继电器断电保持辅助继电器二、可编程控制器的编程语言 不同厂家

5、，不同型号的PLC的编程语言只能适应自己的产品。IEC中的PLC编程语言标准中有五种编程语言：顺序功顺序功能图编程语言、梯形图编程语言、功能能图编程语言、梯形图编程语言、功能块图编程语言、指令语句表编程语言、块图编程语言、指令语句表编程语言、结构文本编程语言结构文本编程语言。 最常用的就是梯形梯形图编程语言图编程语言和指令语句表编程语言指令语句表编程语言。 梯形图编程语言 梯形图梯形图是在原继电器接触器控制系统的继电器梯形图基础上演变而来的一种图形语言一种图形语言。它是目前用得最它是目前用得最多的多的PLC编程语言编程语言。 注意注意梯形图表示的并并不是一个实际电路而只是一个控不是一个实际电路

6、而只是一个控制程序，制程序，其间的连线表示的是它们之间的逻辑关系，即所谓“软接线”。 常开触点 ： 常闭触点： 线圈： 它们并非是物理实体，而是它们并非是物理实体，而是“软继电器软继电器”。每个每个“软继电器软继电器”仅对应仅对应PLCPLC存储单元中的一位。存储单元中的一位。该位状态为“1”时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为“0”时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保持原态。 梯形图梯形图是在原继电器接触器控制系统的继电器梯形图基础上演变而来的一种图形语言一种图形语言。它是目前用得最它是目前用得最多的多的PLC编程语言编程语言。 注意注意梯形图表示的并并不是

7、一个实际电路而只是一个控不是一个实际电路而只是一个控制程序，制程序，其间的连线表示的是它们之间的逻辑关系，即所谓“软接线”。 常开触点 ： 常闭触点： 线圈： 它们并非是物理实体，而是它们并非是物理实体，而是“软继电器软继电器”。每个每个“软继电器软继电器”仅对应仅对应PLCPLC存储单元中的一位。存储单元中的一位。该位状态为“1”时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为“0”时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保持原态。 梯形图编程格式（1）梯形图按行从上至下编写，每一行从左往右顺序编写。PLC程序执行顺序与梯形图的编写顺序一致。（2）图左、右边垂直线称为起始母线

8、、终止母线。每一逻辑行必须从起始母线开始画起，终止于继电器线圈或终止母线（有些PLC终止母线可以省略）。（3）梯形图的起始母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与终止母线之间则不能有任何触点。指令语句表编程语言助记符语言助记符语言类似于计算机汇编语言，用一些简洁易记的文字符号表达PLC的各种指令。同一厂家的PLC产品，其助记符语言与梯形图语言是相互对应的，可互相转换。助记符语言常用于手持编程器中，梯形图语言助记符语言常用于手持编程器中，梯形图语言则多用于计算机编程环境中则多用于计算机编程环境中 三、可编程控制器的硬件连接 实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：起点按钮 SB1 ，停止按钮 SB2

9、 ，交流接触器 KM ，热继电器 JR 及刀开关QS 等。主电路的连接如图所示。 四、梯形图的设计 梯形图便是是以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电器电路图演变而来。两者部分符号对应关系如表所示。 PLC的基本位操作指令及其应用的基本位操作指令及其应用LD，取指令，取指令。表示一个与输入母线相连的常开接点指令。LDI，取反指令，取反指令。表示一个与输入母线相连的常闭接点指令 。OUT，线圈驱动指令，线圈驱动指令 1 、逻辑取及线圈驱动指令LD、LDI、OUT2、接点串联指令AND、ANIAND, 与指令与指令。用于单个常开接点的串联。ANI，与非指令，与非指令。

10、用于单个常闭接点的串联 OUT指令后，通过接点指令后，通过接点对其它线圈使用对其它线圈使用OUT指指令称为纵接输出或连续令称为纵接输出或连续输出输出 3、接点并联指令OR、ORIOR，或指令，或指令，用于单个常开接点的并联。ORI, 或非指令或非指令，用于单个常闭接点的并联PLC梯形图编制规则梯形图编制规则梯形图按从上到下、从左到右的顺序排列。每个继电器线圈为一逻辑行。梯形图中的继电器不是物理继电器。每个继电器均为内存中的一位，称为“软继电器”。梯形图两端的母线并非实际电源的两端，通过的为“概念电流”。梯形图中继电器线圈只能出现一次，而触点可无限次引用。 1梯形图的特点梯形图的特点梯形图中，前

11、面的逻辑行的执行结果，将立即被后面的逻辑操作所利用。输入继电器只有触点，没有线圈，其它继电器既有线圈又有触点。PLC总是按梯形图排列的先后顺序逐一处理，不存在不同逻辑行同时执行的情况。2梯形图编程规则梯形图编程规则梯形图的每一行都是从左边母线开始，然后是各种触点的逻辑连接，最后以线圈或指令盒结束。触点不能放在线圈的右边。线圈和指令盒一般不能直接连接在左边的母线上，如需要的话可通过特殊的中间继电器SM0.0（常为ORI的特殊中间继电器）完成。在同一程序中，同一编号的线圈使用两次及两次以上称做双线圈输出。双线圈输出非常容易引起误动作，所以应避免使用。FX-2N的PLC中不允许双线圈输出。每一逻辑行

12、中，串联触点多的支路应放在上方并联触点多的支路应放在左方。如果一行的触点数太多，可以采取中间过渡的措施，使用中间继电器把过长的一行梯形图程序分为两行或三行。当多个逻辑行具有相同条件时，常合并起来。输入继电器的触点状态，全部按相应的输入设备为动合进行设计更为合理。任务实施任务实施实训内容：实训内容：设计三种模式控制电机运转并启动前模式间可相互切换的PLC控制程序，安装接线及调试运行。实训设备：实训设备：1可编程控制器实训装置2PC/PPI通讯电缆3计算机4导线若干任务分析任务分析 三种模式分别是：自动模式、单周期模三种模式分别是：自动模式、单周期模式和单步运行模式。当按下任一模式按式和单步运行模

13、式。当按下任一模式按钮后，自动切换到相应模式（用数字表钮后，自动切换到相应模式（用数字表示）；模式选好后，再按下启动按钮，示）；模式选好后，再按下启动按钮，电机运转，则此时模式不能更改；按下电机运转，则此时模式不能更改；按下停止按钮，电机停止后又可以进行模式停止按钮，电机停止后又可以进行模式选择。要求编制选择。要求编制PLC程序，并安装、调程序，并安装、调试、运行。试、运行。确定输入确定输入/输出设备输出设备 根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输根据系统的控制要求，确定系统所需的全部输入设备和输出设备，从而确定与入设备和输出设备，从而确定与PLC有关的输入有关的输入/输出设备，以确定输出设

14、备，以确定PLC的的I/O点数及地址分配，如点数及地址分配，如表表1所示。所示。 表表1 I/O地址分配表地址分配表输入输入输出输出功能功能编号编号功能功能编号编号功能功能编号编号甲模式甲模式X0电机电机Y0EY5乙模式乙模式X1AY1FY6丙模式丙模式X2BY2GY7启动（丁）启动（丁）X3CY3停止（复停止（复位）位）X4DY4绘制绘制PLC外围控制线路外围控制线路 画出系统的电气线路图，由画出系统的电气线路图，由PLC的的I/O连线图和连线图和PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图。外围电气线路图组成系统的电气原理图。 程序设计程序设计 (一)程序设计程序设计 (二)程序设计程序设计

15、(三)程序说明：程序说明： 利用辅助继电器利用辅助继电器M0、M1、M2的动合触电分别来的动合触电分别来实现电机的三种模式（自动、单周期、单步），按下实现电机的三种模式（自动、单周期、单步），按下X0数码管显示数码管显示“1”即选择自动模式运转电机，按下即选择自动模式运转电机，按下X1数码管显示数码管显示“2” 即选择单周期模式运转电机，按下即选择单周期模式运转电机，按下X2数码管显示数码管显示“3” 即选择单步模式运转电机，选好模式即选择单步模式运转电机，选好模式后，按下启动按钮后，按下启动按钮X3，电机进行相应模式运转，此时，电机进行相应模式运转，此时不能进行模式切换，只有按下停止按钮不能进行模式切换，只有按下停止按钮X4是电机停止是电机停止运行，此时可重新选择模式。运行，此时可重新选择模式。任务拓展任务拓展编制四人参加抢答的PLC控制程序。任务评