FX2N系列PLC的基本应用课件

1、电气控制与PLC原理主讲： Tel： Emall：第二篇FX2N系列PLC的基本应用 项目一 电动机单向点动运行控制第二篇FX2N系列PLC的基本应用 项目一 电动机单向点动运行控制项目目标：1学会使用FX2N的基本逻辑指令：LD、LDI、AND、ANI、OUT、END。2掌握PLC的基本编程方法。3了解PLC应用设计的步骤。一、项目任务 在花园中要安装一个小型喷泉，水泵是一台小功率的三相异步电动机(额定电压380 V，额定功率55 kw、额定转速1 378 rmin，额定频率50 HZ)，要让喷泉喷起来，请思考有多少种方法可以实现电动机单向点动控制运行?会使用PLC进行控制吗? 二、项目分析

2、喷泉水泵继电-接触器点动控制电路原理图 三、相关指令 FX2N基本逻辑指令(一) 三、相关指令 2OUT指令 输出指令，将运算结果输出到指定的继电器线圈。 操作数范围：OUT指令适用于Y、M、S、T、C。 特别注意：OUT指令不能输出控制输入继电器X，继电器X只能由PLC外部输入信号控制。 三、相关指令 3ANI、AND指令 ANI：逻辑与非运算指令，表示串联一动断触点。 AND：逻辑与运算指令，表示串联一动合触点。 操作数范围：X、Y、M、S、T、C。 三、相关指令 4END指令 程序结束指令。END指令是一个无操作数的指令。 【例2.1.1】 分析如图所示梯形图的工作原理。如图所示，当继电

3、器X0接通时，动合触点X0接通，输出继电器Y0接通；当继电器X1断开时，动断触点Xl接通，输出继电器Y0接通。 四、项目实施喷泉PLC点动控制原理图 四、项目实施2确定IO点总数及地址分配每台电动机至少还有一个控制按钮，如按钮开关SB。在PLC控制系统中按钮均是作为输入点，这样整个控制系统总的输入点数为2个，输出点数为1个。为了将输入输出控制元件与PLC的输入输出点一一对应接线，需要对以上3个输入输出点进行地址分配。IO地址分配如表所示。 四、项目实施4设备材料表 从原理图上可以看出实现电动机点动控制所需的元器件。元器件的选择应该以满足功能要求为原则，否则会造成资源的浪费。例如PLC的选型时保

4、留20的裕量即可，本项目控制中输入点数应选2123点；输出点数应选1122点(继电器输出)。通过查找三菱FX2N系列选型表，选定三菱FX2N-16MR-00l(其中输入8点，输出8点，继电器输出)。通过查找电气元件选型表，可获得按钮、热继电器、交流接触器、空气断路器等元器件的常用型号。选择的元器件列表如表所示。 四、项目实施设备材料表 5参考程序 点动控制程序1 四、项目实施四、项目实施点动控制程序2 四、项目实施6、运行与调试第二篇FX2N系列PLC的基本应用 项目二 电动机单向连续运行控制 一、项目任务在花园中要安装一个小型喷泉，水泵是一台小功率的三相异步电动机(额定电压380 V，额定功

5、率5.5kW、额定转速1378rmin，额定频率50 Hz)，要求按下起动按钮，喷泉连续喷涌；按下停止按钮，喷泉停止喷水。请用PLC实现水泵的单向连续运行控制。 项目二 电动机单向连续运行控制 项目二 电动机单向连续运行控制 三、相关指令 项目二 电动机单向连续运行控制 1OR和ORI指令 OR：逻辑或运算指令，表示并联一动合触点。 ORI：逻辑或非运算指令，表示并联一动断触点。 操作数范围：X、Y、M、S、T、C。 项目二 电动机单向连续运行控制 项目二 电动机单向连续运行控制 2ANB和ORB指令 ANB：块与指令，表示逻辑块与逻辑块之间的串联。 ORB：块或指令，表示逻辑块与逻辑块之间的

6、并联。 ANB和ORB用于多个指令块的串联和并联，每一个指令块必须用LD或LDI指令开始。并且应注意：这两条指令均无操作数。 ANB和ORB用于多个指令块的串联和并联，每一个指令块必须用LD或LDI指令开始。并且应注意：这两条指令均无操作数。 项目二 电动机单向连续运行控制 项目二 电动机单向连续运行控制 3SET和RST指令 SET：置位指令。当触发信号接通时，使指定元件接通并保持。 RST：复位指令。当触发信号接通时，使指定元件断开并保持或指定当前值及寄存器清零。操作数适用范围：SET指令适用于Y、M、S；RST指令适用于Y、M、S、D、V、Z、T、C。 项目二 电动机单向连续运行控制 项

7、目二 电动机单向连续运行控制 项目二 电动机单向连续运行控制 项目二 电动机单向连续运行控制 四、项目实施 1主电路设计 如图2.2.8所示的主电路中采用了3个电气元件，分别为空气断路器QFl、交流接触器KM，热继电器FR。其中，KM的线圈与PLC的输出点连接，FR的辅助触点与PLC的输入点连接，可以确定主电路中需要1个输入点与1个输出点。 项目二 电动机单向连续运行控制 2确定IO点总数及地址分配控制电路中有两个控制按钮，一个是起动按钮SBl，另一个是停止按钮SB2。这样整个系统总的输入点数为3个，输出点数为1个。PLC的IO地址分配如表所示。 项目二 电动机单向连续运行控制 3控制电路 项

8、目二 电动机单向连续运行控制 4设备材料表 项目二 电动机单向连续运行控制 5程序设计 方法一：根据继电一接触器控制原理转换梯形图程序设计。 项目二 电动机单向连续运行控制 项目二 电动机单向连续运行控制 按下起动按钮SBl，输入继电器X0的动合触点闭合，输出继电器Y0线圈得电，Y0动合触点 闭合自锁，使交流接触器KM的线圈得电，KM主触点闭合，电动机得电连续运转。 按下停止按钮SB2，输入继电器X1的动断触点断开，输出继电器Y0线圈失电，使交流接触器KM的线圈失电，KM主触点断开，电动机失电停止运转。 电动机发生过载时，FR动合触点闭合，输入继电器X2的动断触点断开，使输出继电器Y0线圈失电

9、，电动机失电停止运转。程序分析项目二 电动机单向连续运行控制 方法二：利用SETRST指令实现控制要求。 项目二 电动机单向连续运行控制 程序分析 按下起动按钮SBl，输入继电器X0的动合触点闭合，执行置位指令，输出继电器Y0线圈得电，使交流接触器KM的线圈得电，KM主触点闭合，电动机得电连续运转。 按下停止按钮SB2，输入继电器X1的动断触点闭合，执行复位指令，输出继电器Y0线圈失电，使交流接触器KM的线圈失电，KM主触点断开，电动机失电停止运转。 电动机过载时，FR动合触点闭合，输入继电器X2的动断触点闭合，执行复位指令，使输出继电器Y0线圈失电，电动机失电停止运转。 项目二 电动机单向连

10、续运行控制 6运行调试 根据原理图连接PLC模拟调试线路，检查无误后。将程序下载到PLC中，运行程序，观察控制过程。 (1)按下外部起动按钮SBl，将X1置ON状态，观察Y0的动作情况。 (2)松开外部起动按钮SBl，将Xl置OFF状态，观察Y0的动作情况。 (3)按下外部停止按钮SB2，将X2置ON状态，观察Y0的动作情况。 第二篇FX2N系列PLC的基本应用 项目三 电动机正、反转运行控制 项目三 电动机正、反转运行控制 项目目标：1学会使用PLC的基本逻辑指令：LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF以及脉冲指令PLS、PLF。2学习由PLC基本结构程序逐步编程的方法。3学习P

11、LC的编程规则。 项目三 电动机正、反转运行控制 一、项目任务 在生产应用中，经常遇到要求电动机具有正、反转控制功能。例如，电梯上下运行，天车的上下提升和左右运行，数控机床的进刀退刀等均需要对电动机进行正、反转控制。图231所示是卷扬机的上下运行控制。要求实现当按下正转按钮时，小车上行；按下停止按钮时，小车停止运行。按下反转按钮时，小车下行；按下停止按钮时，小车停止运行。电动机为三相异步电动机(额定电压380 V，额定功率15 kw、额定转速1 378 rmin，额定频率50 Hz)。 项目三 电动机正、反转运行控制 项目三 电动机正、反转运行控制 二、项目分析 项目三 电动机正、反转运行控制

12、 三、相关指令 1PLS和PLF指令 PLS：上升沿微分输出指令。当PLC检测到触发信号由OFF到ON的跳变时，指定的继电器仅接通一个扫描周期。 PLF：下降沿微分输出指令。当PLC检测到触发信号由ON到OFF的跳变时，指定的继电器仅接通一个扫描周期。 项目三 电动机正、反转运行控制 2LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令 LDP、ANDP、ORP：上升沿微分指令，是进行上升沿检出的触点指令，仅在指定位软元件的上升沿时(OFFON变化时)接通一个扫描周期。 LDF、ANDF、ORF：下降沿微分指令，是进行下降沿检出的触点指令，仅在指定位软元件的下降沿时(ONOFF变化时)接通

13、一个扫描周期。 程序步数：2步。 操作数范围：X、Y、M、S、T、C。 项目三 电动机正、反转运行控制 项目三 电动机正、反转运行控制 项目三 电动机正、反转运行控制 项目三 电动机正、反转运行控制 PLC的编程规则 (1)尽量减少控制过程中的输入输出信号。 项目三 电动机正、反转运行控制 (2)PLC采用循环扫描工作方式，扫描梯形图的顺序是自左向右、自上而下，因此梯形图的编写也应按此顺序，避免输入输出的滞后现象。 项目三 电动机正、反转运行控制 (3)同一编号的输出元件在一个程序中使用两次，即形成双线圈输出，双线圈输出容易引起误操作，应尽量避免。但不同编号的输出元件可以并行输出。项目三 电动

14、机正、反转运行控制 (4)对于有复杂逻辑关系的程序段，应按照先复杂后简单的原则编程。这样可以节省程序存储空问，减少扫描时间。 简化原则：对输入，应使“左重右轻”、“上重下轻”；对输出， 应使“上轻下重”。 变换依据：等效，即程序的功能保持不变。 项目三 电动机正、反转运行控制 项目三 电动机正、反转运行控制 (5)应注意避免出现无法编程的梯形图。 简化原则：以各输出为目标，找出形成输出的每一条通路，逐一处理。 触点处于垂直分支上(又称桥式电路)以及触点处于母线之上的梯形图均不能编程，在设计程序时应避免出现。对于不可避免的情况，可接其逻辑关系做等效变换。 项目三 电动机正、反转运行控制 四、项目

15、实施 1主电路设计 主电路采用了4个电气元件，分别为空气断路器QFl、交流接触器KMl和KM2，热继电器FR。其中，KM的线圈与PLC的输出点连接，FR的辅助触点与PLC的输入点连接，这样可以确定主电路中需要1个输入点与2个输出点。 项目三 电动机正、反转运行控制 2确定IO点总数及地址分配 在控制电路中还有3个控制按钮，正转起动按钮SBl、停止按钮SB2、反转起动按钮SB3。这样整个系统总的输入点数为4个，输出点数为2个。PLC的IO分配的地址如表 。项目三 电动机正、反转运行控制 3控制电路 项目三 电动机正、反转运行控制 4设备材料表 项目三 电动机正、反转运行控制 5程序设计 方法一：

16、利用典型梯形图结构编程。 项目三 电动机正、反转运行控制 项目三 电动机正、反转运行控制 方法二：利用脉冲指令编程，实现相同功能。 项目三 电动机正、反转运行控制 6运行调试 根据原理图连接PLC线路，检查无误后。将程序下载到PLC中，运行程序，观察控制过程。 (1)按下外部起动按钮SBl，将X0置ON状态，观察Y0的动作情况。 (2)按下外部停止按钮SB2，将X1置ON状态，观察Y0的动作情况。 (3)按下外部起动按钮SB3，将X2置ON状态，观察Yl的动作情况。 (4)按下外部停止按钮SB2，将X1置ON状态，观察Y1的动作情况。 (5)按下SBl起动电动机正转运行，按下SB3反转按钮，观

17、察Y0、Y1输出指示灯与KMl、KM2的动作情况。 第二篇FX2N系列PLC的基本应用 项目四 两台电动机主控选择运行控制项目四 两台电动机主控选择运行控制项目目标：1学会使用PLC的基本逻辑指令：主控指令MC、MCR。2掌握主控指令的编程方法。3学会用单按键实现起停控制的方法。 项目四 两台电动机主控选择运行控制一、项目任务 有两台小功率的电动机，l#电动机功率为55 kw，2#电动机功率为75 kw，在负荷较大时，采用2#电动机工作；负荷较小时，采用l#电动机工作。利用外部转换开关切换l#与2#电动机起动和停止按钮控制电动机运行。两台电动机选择运行控制仿真图如图241所示。 项目四 两台电

18、动机主控选择运行控制项目四 两台电动机主控选择运行控制二、项目分析 这里两台电动机均采用直接起动控制方式。控制过程如下： 当转换开关SA在1#位置时，按下起动按钮SBl，1#电动机起动运行，按下停止按钮SB2，电动机停止运行； 当转换开关SA在2#位置时，按下起动按钮SB2，2#电动机起动运行，按下停止按钮SB2，2#电动机停止运行(为单按钮控制方式)。 项目四 两台电动机主控选择运行控制三、相关指令 MC：主控继电器开始指令。 MCR：主控继电器复位指令。 功能：当预置触发信号接通时，执行MC和MCR之间的指令；当预置触发信号断开时，跳过MC和MCR之间的指令，执行MCR后面的指令。 项目四

19、 两台电动机主控选择运行控制MC和MCR应成对使用。 主控指令可嵌套使用。最大可编写8级(N7)。无嵌套结构时，可多次使用N0编制程序，N0的使用次数无限制；有嵌套结构时，嵌套级N的编号按顺序增大(NON1N2N3N4N5N6N7)，返回时则从大到小退出主控结构。 项目四 两台电动机主控选择运行控制当预置触发信号为OFF时，MC和MCR之间的指令操作数如下形式： 现状保持：累积定时器、计数器、用置位和复位指令驱动的继电器。 变为断开的继电器：非累积定时器、计数器、用OUT指令驱动的继电器。 操作数使用范围：MC和MCR指令的操作数是Y、M，但不允许使用特殊辅助继电器。项目四 两台电动机主控选择

20、运行控制输入X0接通时，就执行从MC N0到MCR N0之间的指令。输入X0断开时，不执行从MC N0到MCR N0之问的指令，并且Y0、Y1保持断开状态。 项目四 两台电动机主控选择运行控制四、项目实施 1主电路设计 两台电动机直接控制的主电路各自独立，如图243主电路所示，采用的控制元件有2个交流接触器，2个热继电器。可以确定主电路需要的输出点数2点，输入点数2点。 项目四 两台电动机主控选择运行控制 2确定IO点总数及地址分配 根据控制要求，在控制电路中还有转换开关SA、起动按钮SBl和停止按钮SB2。这样整个系统总的输入点数为5个，输出点数为2个。IO地址分配如表242所示。 项目四

21、两台电动机主控选择运行控制3控制电路 项目四 两台电动机主控选择运行控制4设备材料表 项目四 两台电动机主控选择运行控制5程序设计 项目四 两台电动机主控选择运行控制程序中从MC N0 M0逻辑行开始，到MCR N0逻辑行是一个程序段，当X0内部继电器动合点接通时，执行MC N0 M0与MCR N0之间的程序，否则跳过这段程序，执行MCR N0之后的程序。程序中从MC NI M1逻辑行开始，到MCR N1逻辑行又是一个程序段，当X0内部继电器动断触点接通时，执行 MC N1 M1与MCR N1之间的程序，否则跳过这段程序，执行MCR N1之后的程序。 项目四 两台电动机主控选择运行控制6运行调

22、试 根据原理图连接PLC线路，检查无误后。将程序下载到PLC中，运行程序，观察控制过程。 (1)将转换开关SA旋转到闭合位置，按下SBl，观察Y0、Y1的状态。按下SB2，观察Y0、Yl的状态。 (2)将转换开关SA旋转到断开位置，按下SBl，观察Y0、Y1的状态。按下SB2，观察Y0、Y1的状态；再按一次SB2，观察Y0、Y1的状态；间隔几秒钟按下SB2，观察Y0、Y1的状态。 (3)在上述(1)操作过程中，l#电动机运行时，将转换开关SA由闭合位置切换到断开位置时，观察Y0的状态。 (4)在上述(2)操作过程中，2#电动机运行时，将转换开关SA由断开位置切换到闭合位置。 第二篇FX2N系列

23、PLC的基本应用 项目五 运料小车两地往返控制 项目五 运料小车两地往返控制项目目标：1学会使用内部定时器指令T(T0T255)。2理解由PLC基本结构程序逐步编程的方法。3掌握内部定时器的各种分类及使用方法。项目五 运料小车两地往返控制一、项目任务 在自动化生产线中，要求小车在两地之间自动往返运行的情况很多。这是典型的顺序控制，利用定时器或计数器可实现控制要求。如图251所示，小车在煤场和煤仓两地间自动往返运煤。选择三相异步电动机(额定电压380 V，额定功率15 kW、额定转速1 378 rmin，额定频率50Hz)控制小车运行。 项目五 运料小车两地往返控制控制过程是：按下起动按钮SBl

24、，小车左行。当小车到达煤场后，触发行程开关SQl，小车停留5 s，装料。定时时间到后，小车起动右行，当小车到达煤仓后，触发行程开关SQ2。小车停留8 s，卸料。定时时间到后，小车左行回到煤场准备下一次的运煤过程。按下停止按钮SB2，小车停止运行。 项目五 运料小车两地往返控制二、项目分析小车的往返运行，实质是电动机的正、反转控制。根据电动机正、反转的要求，主电路中KMl吸合时，电动机正转运行；KM2吸合时，电动机反转运行。电动机在运行过程中不能直接反向运行。在操作过程中，当小车到达煤场后，停留数秒，待电动机停止后，再起动反向运行(相当于小车装料)；同样，当小车到达煤仓后，停留数秒，待电动机停止

25、后，再起动正向运行(相当于小车卸料)。 项目五 运料小车两地往返控制FX2N系列PLC定时器的功能及应用 (一)定时器的编号和功能 定时器按功能可分为通用定时器和累积定时器两大类，每类又分两种。 1通用定时器T0T245 分为100 ms和10 ms两种。 100 ms通用定时器T0T199，共200个。每个设定值范围为013 2767 s。其中T192T199可在子程序或中断服务程序中使用。 10 ms通用定时器T200T245，共46个。每个设定值范围为00132767 s。项目五 运料小车两地往返控制2累积定时器T246T255 分为100 ms和1 ms两种。 1 ms累积定时器T246T249，共4个。每个设定值范围为000132767 s。考虑到一般实用程序的扫描时问都要大于1 ms，所以该定时器一般设计成以中断方式工作。可以在子程序或中断服务程序中使用。 100 ms累积定时器T2501255，共6个。每个设定值范围为013 2767 s.100ms累计定时器不能在子程序或中断服务程序中