可编程序控制器（PLC）技术与应用 课件 陈顺岗 单元二 典型环节的PLC控制

可编程序控制器（PLC）技术与应用单元一PLC应用基础单元二典型环节的PLC控制单元三综合案例基本指令编程控制单元四步进指令编程控制单元五常用功能指令编程控制单元二典型环节的PLC控制课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路【学习目标】1.掌握双重联锁正反转电气控制电路联锁的相关概念。2.掌握PLC改造传统电气控制电路应遵循的基本原则。3.熟悉和掌握梯形图编程常用基本指令的概念与用法。4.掌握PLC改造三相笼型异步电动机正反转控制电路的控制电分配方法。5.掌握PLC改造三相笼型异步电动机正反转控制电路的接线示意图设计方法。6.掌握PLC改造三相笼型异步电动机正反转控制电路的梯形图设计方法。7.掌握PLC改造三相笼型异步电动机正反转控制电路的接线与调试方法。课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路【教•学•做】一、课题分析（一）系统组成（二）控制要求（三）控制方法二、相关知识（一）联锁的作用和功能（二）PLC改造传统控制电路的原则（1）保持主电路不变主电路不变即主电路中断路器、熔断器、接触器和热继电器的安装位置不变，课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路主电路接线也保持不动。（2）保持PLC控制电路中输入设备的功能不变即保持了各种起动按钮、停止按钮、行程开关、传感器的安装位置和功能不变。（3）输出电路中被控对象的功能不变应用PLC进行技术改造，就是要将过去由按钮、行程开关等元件直接控制接触器、电磁阀等电器，改造为通过PLC作为中间桥梁和纽带间接进行控制，但接触器、电磁阀等电器对外功能保持不变。（4）改造后PLC控制所实现的功能不变即通过PLC进行技术改造后，控制电路的控制功能与改造前电气控制电路的工作原理和功能效果要一致。课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路（三）PLC的常用基本指令课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路1.连接与驱动指令（1）LD常开触点逻辑开始指令，应用于与左母线相连的常开触点；操作元件有X、Y、T、C、S等软元件的触点。（2）LDI常闭触点逻辑开始指令，应用于与左母线相连的常闭触点；操作元件有X、Y、工、C、S等软元件的触点。（3）OUT驱动指令，驱动一个线图，通常作为逻辑行的结束，即根据逻辑运算结果驱动一个指定的线圈；操作元件有Y、M、T、C、S等软元件的线圈。2.单个触点串并联指令（1）AND常开触点串联指令，串联的触点为常开触点。（2）ANI常闭触点串联指令，串联的触点为常闭触点。（3）0R常开触点并联指令，并联的触点为常开触点。课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路（4）ORI常闭触点并联指令，并联的触点为常闭触点。3.触点块串并联指令（1）ANB触点块串联指令，将两块触点进行串联。（2）ORB触点块并联指令，将两块触点进行并联。4.堆栈指令（一个逻辑行多条支路输出指令）（1）MPS推进堆栈指令，将信息保存并使用。（2）MRD读出堆栈指令，读出入栈的信息并使用；当只有两条分支时无此条指令。（3）MPP弹出堆栈指令，调出入栈信息并使用，使用完毕删除入栈信息。5.置位、复位指令（1）SET置位指令，使操作对象只有自锁功能，保持接通状态；操作元件有Y、M、S。（2）RST复位指令，使操作对象恢复关闭状态；操作元件有Y、M、S。课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路6.主控指令(MC、MCR)（1）MC主控开始指令，是主控电路块的起点，它将多条分支移至左母线，从而简化逻辑关系，使编程变得简单明了；它是执行一段程序的总开关。（2）MCR主控复位指令，是主控电路块的终点，当主控开始指令的执行条件不具备时，使主控电路块返回主母线。（3）主控指令编程注意事项1）MC和MCR成对出现，缺一不可。2）MC指令的操作元件可以是Y，也可以是M，一般用M（特殊继电器不能用）。3）主控指令可以嵌套使用：级数N0~N7。4）主控条件具备：执行MCNn~MC-Rn之间的程序；主控条件不具备：执行MCNn~MC-Rn之外的程序。5）应用主控指令可以方便地实现对点动控制、单周期和循环运行等程序段进行控制。课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路7．程序结束指令END1）程序结束必须有END，否则PLC将不执行循环扫描。2）应用END指令可以对程序进行逐段调试。三、技能训练（一）设计I/O分配表课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路（二）设计PLC控制接线示意图课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路（三）设计梯形图程序1.“替换法”设计梯形图（1）正转控制按下正转按钮SB2，输入继电器X001常开触点闭合，输出继电器Y000线圈得电自锁，被控对象接触器KM1线圈得电，主触点闭合，电动机正转运行。（2）反转控制按下反转按钮SB3，输入继电器X002常开触点闭合，输出继电器Y001线圈得电白锁，被控对象接触器KN2线圈得电，主触点闭合，电动机反转运行。课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路（3）停止及过载保护当按下停止按钮SB1，输入继电器X000常闭触点断开（或电动机过载，FR动作，输入继电器X003常闭触点断开)，均使正反转控制电路中的输出继电器Y000线圈和Y001线圈失电复位，被控对象KM1或KM2失电而电动机停转。（4）联锁关系在正转控制电路中设置输入继电器X002的常闭触点，在反转控制电路中设置输入继电器X001常闭触点，相当于传统控制电路中的按钮互锁；在正转控制电路中设置输出继电器Y001的常闭触点，在反转控制电路中设置输出继电器Y000的常闭触点，相当于传统控制电路中的触点互锁。（5）结束指令梯形图程序的末端设置结束指令END，是程序结束的标志，没有此标志，PLC指示程序出错无法正常运行。课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路2.“经验法”设计梯形图课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路（四）接线与调试1）不得带电拨动PLC工作方式开关，若需拨动，必须将PLC停电后再拨动。2）输入接口严禁接入任何形式的电源，以防烧毀PLC输入点。3）输入接口的COM与输出接口的COM1、COM2等干万不能混淆。4）严格、认真、仔细检查输出器件安装接线的正确性，预防输出电路短路事故的发生和损坏PLC输出点。5）出现异常及时停电。6）严格遵守安全操作规程，文明操作，预防安全事故发生。7）插接编程线时用力要轻，针孔要对位，以防损坏插口插针。8）实操训练完毕，要清理现场，整理各种仪器仪表，打扫卫生，保持实训环境和工作场所的安全、整洁、有序。课题一用PLC改造三相笼型异步电动机正反转电气控制电路【课题小结】【效果测评】课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路【学习目标】1.掌握减压起动相关知识。2.掌握PLC定时器（T）应用相关知识。3.掌握PLC辅助继电器（M）应用相关知识5.掌握PLC改造三相笼型异步电动机减压控制电路的I/O分配方法。6.掌握PLC改造三相笼型异步电动机减压控制电路的按线示意图设计方法。7.掌握PLC改造三相笼型异步电动机减压控制电路的梯形图设计方法。8.掌握PLC改造三相笼型异步电动机减压控制电路的按线与调试方法。课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路【教•学•做】一、课题分析（一）系统组成（二）控制要求（三）控制方法二、相关知识（一）减压起动原理课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路（二）定时器简介1.定时器的分类课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路2.定时器的时间设定3.定时器编程使用方法课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路（三）辅助继电器简介课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路三、技能训练（一）设计I/O分配表（二）设计PLC控制接线示意图（三）设计梯形图程序课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路1.替换法设计PLC控制梯形图课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路2.经验设计法设计PLC控制梯形图课题二PLC改造三相笼型异步电动机减压起动控制电路（四）接线与调试【课题小结】【效果测评】课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路【学习目标】1.掌握电动机制动的基本方法。2.掌握交流异步电动机能耗制动的基本原理。3.掌握PLC基本指令中主控指令的结构、功能和使用方法。4.掌握PLC改造三相笼型异步电动机减压起动带全波整流能耗制动电气控制电路的1/O分配方法。5.掌握PLC改造三相笼型异步电动机减压起动带全波整流能耗制动电气控制电路的接线示意图设计方法。6.掌握PLC改造三相笼型异步电动机减压起动带全波整流能耗制动课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路电气控制电路的梯形图设计方法。7.掌握PLC改造三相笼型异步电动机减压起动带全波整流能耗制动电气控制电路的接线与调试方法。【教•学•做】一、课题分析（一）系统组成（二）控制要求（三）控制方法二、相关知识课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路（一）电动机制动方法简介（二）交流电动机能耗制动的控制课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路（三）主控指令的应用1.主控指令的基本结构（1）主控开始指令（MC）主控开始指令（MC）用于公共串联触点的连接，将左母线移至主控触点之后。（2）主控复位指令（MCR）主控复位指令（MCR）使左母线返回到使用主控指令前的位置。2.主控指令的应用课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路3.主控指令的嵌套使用课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路三、技能训练（一）设计I/O分配表课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路（二）设计PLC控制接线示意图课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路（三）设计梯形图程序1.设计主控指令控制程序2.设计起保停控制程序3.设计主控复位程序4.设计能耗制动控制程序（四）接线与调试课题三PLC改造三相交流异步电动机减压起动带变压器全波整流能耗制动电气控制电路【课题小结】【效果测评】课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路【学习目标】1.掌握交流异步电动机变极调速的基本原理方法。2.掌握三相笼型双速异步电动机起动控制的基本原理。3.熟悉和巩固PLC基本指令编程中主控指令的结构、功能和使用方法。4.掌握用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路的I/O分配方法。5.掌握用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路PLC控制接线示意图的设计方法。6.掌握用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路PLC控制梯形图的设计方法。7.掌握用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路的接线与调试方法。【教•学•做】一、课题分析（一）系统组成（二）控制要求（三）控制方法课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路二、相关知识（一）交流电动机调速方式1.变频调速2.变极调速3.变转差率调速（1）转子回路串接电阻这种方法多用于交流绕线转子异步电动机，调速范围小，电阻消耗功率，电动机效率低。（2）改变电源电压调速这种方法调速范围小，转矩随电压降低而大幅度下降，三相电动机调速通常不用此法。（3）串级调速这种方法的实质就是转子引入附加电动势，通过改变附加电动势的大小来进行调速。（4）电磁调速这种方法只用于转差率电动机。课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路（二）双速电动机的调速方式1）联结：四极电动机（p为2，2对极），同出转速为1500r/min，低速。2）联结：两极电动机（p为1，1对极），同步转速为3000r/min，高速。（三）双速电动机的接线方法课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路（1）低速联结，即U1、V1、W1接电源，U2、V2、W2悬空（4极1500r/min）。（2）高速联结，即U1、V1、W1接在一起，U2、V2、w2接电源（2枚3000r/min）。三、技能训练（一）设计I/O分配表课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路（二）设计PLC控制接线示意图课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路（三）设计梯形图程序课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路1.设计主控指令控制程序2.设计低速/高速起动控制程序3.设计主控复位与结束程序1）联结低速运行：PLC通电后，输入继电器X003闭合，执行主控开始指令。2）联结高速运行：在电动机么联结低速运行的状态下，按下高速起动按钮SB3⟶X001常开触点闭合⟶M1线圈得电自锁⟶T0线圈得电延时，5s后⟶T0常闭触点断开⟶Y000线圈失电⟶KM1线圈失电，电动机解除^联结低速运行⟶T0常开触点闭合⟶Y001线圈、Y002线圈得电⟶电动机联结高速运行。3）由联结低速运行转换为高速自动运行：直接按下高速起动按钮SB3⟶X001常开触点闭合⟶M1线圈得电⟶联结低速起动运行，与此同时T0线圈得电延时，5s后⟶T0常闭触点断开⟶Y000线圈失电⟶KM1线圈失电，电动机解除联结低速运行⟶T0常开触点闭合⟶Y001线课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路圈、Y002线圈得电⟶电动机做联结高速运行。4）联锁关系：联结低速运行回路（Y000常闭）与联结高速运行回路（Y001与Y002常闭）互为联锁。5）线路停止与电动机过载保护：按下SB1或电动机过载时，X002或X003动作，M0失电，主控开始指令断开，执行主控复位指令，起动控制线路停止工作，电动机停转。（四）接线与调试课题四用PLC改造三相笼型双速异步电动机起动电气控制电路【课题小结】【效果测评】课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路【学习目标】1.掌握三速异步电动机变速控制的基本原理。2.掌握三速异步电动机变速控制的端子接线方式。3.进一步现固PLC基本指令的图形符号、指令功能和使用方法。4.掌握用PLC改造三相笼型三速界步电动机电气控制电路的1/O分配方法。5.掌握用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路PLC控制接线示意图的设计方法。6.掌握用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路PLC控制梯形图的设计方法。课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路7.掌握用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路的接线与调试方法。【教•学•做】一、课题分析（一）系统组成（二）控制要求（三）控制方法课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路二、相关知识（一）三速电动机的绕组结构课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路（二）三速电动机的端子接线课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路（1）低速运行接线低速时，电动机定子绕组为联结，此时电动机的磁极为8极（p=4），同步转速为750r/min。（2）中速运行状态中速时，电劲机定子绕组为联结，此时电动机的磁极为4极(p=2），同步转速为15001/mim。课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路（3）高速运行状态高速时，电动机定子绕组为联结，此时电动机的磁极为2极（p=1），同出转速为3000r/min。课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路（三）三速电动机的起动原理（四）三速电动机的起动控制三、技能训练（一）设计I/O分配表课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路（二）设计PLC控制接线示意图（三）设计梯形图程序1.设计思路2.注意事项（四）接线与调试课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路课题五用PLC改造三相笼型三速异步电动机电气控制电路【课题小结】【效果测评】课题六用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路课题六用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路【学习目标】1.掌握三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动的基本结构。2.掌握三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动的起动特性。3.掌握三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动的起动控制。4.进一步巩固主控指令的基本功能和使用方法。5.掌握用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路的I/O分配方法。6.掌握用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路PLC控制接线示意图的设计方法。课题六用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路7.掌握用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路PLC控制梯形图设计方法。8.掌握用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路的接线与调试方法。【教·学·做】一、课题分析（一）系统组成（二）控制要求（三）控制方法课题六用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路二、相关知识（一）三相绕线转子异步电动机的基本结构（二）三相绕线转子异步电动机的起动特性课题六用PLC改造三相绕线转子异步电动机转子串电阻起动电气控制电路课题六用PLC改造三相绕线转子异步电动机转