中职电子与信息大类：机床电气控制与plc 课程教学设计

衢州市工程技术学校-

（封面）

《机床电气控制与plc》课程

教

学

设

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任教专业：电工电子

授课教师：胡晓帆

任教学部：机电数控学部

衢州市工程技术学校

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课题名称认识三相交流异步电动机

授课方式理实一体化授课地点乐业楼103

课时4教学对象18数控2班

一、课题价值：提高学生的动手能力，让学生成为企业欢迎的员工。

二、教学目标：

知识目标：了解三相交流异步电动机的结构、转动原理、额定值。

技能目标：提高学生的学习兴趣及动手能力。

情感目标：团队协作能力的培养。

三、教学重点：了解三相交流异步电动机的结构、转动原理

教学难点：了解三相交流异步电动机的转动原理

四、教学方法：理实一体化教学

五、教学资源：教材、课件、图片、实际案例

六、教学过程：

任务引入

在组装电气控制线路之前，要从以下几个方面认识三相交流异步电动机：

1.三相交流异步电动机的结构；

2.三相交流异步电动机的转动原理；

3.三相交流异步电动机的额定值；

4.如何检查三相交流异步电动机。

相关知识

一、三相交流异步电动机的结构

三相交流异步电动机的构件分析如图1.1所示。三相交流异步电动机主要由定子（固定

部分）和转子（旋转部分）两大部分构成。

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图1.1三相交流异步电动机的构件分解图

1.定子

图1.2三相交流异步电动机的机座与定子铁心

L2L3LIL2L3LIL2L3LIL2L3

।---------------

接-

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-

线

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盒

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定子绕组丫形连接定子绕组△形连接

图1.3三相交流异步电动机定子绕组的连接方式

3

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2.转子

鼠笼型转子绕组

图1.4三相交流异步电动机的转子

二、三相交流异步电动机的转动原理

1.鼠笼型转子跟随旋转磁铁转动的实验

图1.5鼠笼型转子跟随旋转磁铁转动的实验

2.旋转磁场的产生

图1.6转子空间旋转磁场的变化

4

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6。工

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3.三相交流异步电动机的转动原理和转差率

通常将旋转磁场的转速nl与转子转速n的差和旋转磁场的转速nl之比称为转差率。

转差率是分析三相交流异步电动机工作特性的重要参数。电动机启动瞬间，s=l,转差

率最大，启动过程中随着转子转速升高，转差率越来越小。由于三相交流异步电动机的额定

转速与旋转磁场的转速接近，所以额定转差率很小，通常为1%〜7%。

三、三相交流异步电动机的额定值

（1）额定功率（kW）。指电动机在额定运行状态下，转轴上输出的机械功率。

（2）额定电压（V）。指电动机在正常运行时，定子绕组规定使用的线电压。常用的中

小功率电动机额定电压为380Vo

（3）额定电流（A）。指电动机在输出额定功率时，定子绕组允许通过的线电流。由于

电动机启动时转速很低，转子与旋转磁场的相对速度差很大，因此，转子绕组中感生电流很

大，引起定子绕组中电流也很大，所以，电动机的启动电流约为额定电流的4〜7倍。

（4）额定频率（Hz）。指电动机在额定条件运行时的电源频率。我国交流电的频率为50Hz,

在调速时则可通过变频器改变电源频率。

（5）额定转速（r/min）o指电动机在额定电压、额定频率及输出额定功率时的转速。

（6）接法。指三相定子绕组的连接方式。当额定电压为380V时，小功率（3kW以下）

电动机多为形连接，中、大功率电动机为△形连接。

四、三相交流异步电动机的日常检查与测试项目

（1）机械方面的检查。电动机的安装基础应牢固。用手转动转轴，能平稳地旋转，不应

出现异常摩擦声和机械撞击声。

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（2）接线可靠。机壳采取接地或接零保护。

（3）定子绕组直流电阻的测试。各相绕组的阻值应均匀相等，正常阻值约为几欧姆至十

几欧姆。

（4）定子绕组绝缘电阻的测试。用500V兆欧表测试三相定子绕组相互间的绝缘电阻和

三相定子绕组对机座的绝缘电阻，阻值应为2M以上。

（5）运行电流的测试。三相交流电流是否对称和符合额定值。

任务实施

断开电源开关，在断电情况下检查电动机。

（1）检查三相交流异步电动机的安装是否牢靠。

（2）用手拨动转轴，转子转动应平稳无噪声。

（3）观察三相交流异步电动机的铭牌，熟悉铭牌上标示的技术参数。

（4）打开接线盒，按接线方式连接。

（5）检查三相交流异步电动机的接地保护线是否牢靠。

（6）用万用表电阻挡测试三相定子绕组的直流电阻并记录。

（7）用500V兆欧表测试三相定子绕组相互间的绝缘电阻和三相定子绕组对机座的绝缘

电阻并记录。

七、教学反思:

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QU。“，。HZ；IK'IINIQl'lM'HCMH

课题名称实现电动机点动控制

授课方式理实一体化授课地点乐业楼103

课时4教学对象18数控2班

一、课题价值：提高学生的动手能力，让学生成为企业欢迎的员工。

二、教学目标：

知识目标：识读点动正转控制线路电路图、接线图和布置图；会分析自锁控

制线路工作原理

技能目标：会安装、调试、运行点动正转控制线路，提高学生的学习兴趣及

动手能力。

情感目标：团队协作能力的培养。

三、教学重点：会分析点动正转控制线路工作原理

教学难点：会安装、调试、运行点动正转控制线路。

四、教学方法：理实一体化教学

五、教学资源：教材、课件、图片、实际案例

六、教学过程：

一、点动正转控制线路电路原理

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按下按钮SB,接触器KM线圈通电，衔铁吸合，常开主触点接通，电动机定子接入三相

电源起动运转。松开按钮SB,接触器KM线圈断电，衔铁松开，常开主触点断开，电动机因

断电而停转。

合上开关QS,三相电源被引入控制电路，但电动机还不能起动。按下按钮SB,接触器

KM线圈通电，衔铁吸合，常开主触点接通，电动机定子接入三相电源起动运转。松开按钮

SB,接触器KM线圈断电，衔铁松开，常开主触点断开，电动机因断电而停转。

二、安装步骤和工艺要求

（一）安装步骤：

1.识读控制电路图，明确线路所用电器元件及作用，熟悉线路的工作原理。

2.根据电路图或元件明细表配齐电器元件，并进行检验。

电器元件的技术数据（如型号、规格、额定电压、额定电流等）应完整并符合要求，外观无

损伤，备件、附件齐全完好。

3.根据电器元件选配安装工具和控制板。

4.严格检查电器元件的电磁机构是否灵活、卡住等现象。用万用表检查电磁线圈的通断

情况以及各触头的分合情况。

5.据电动机容量选配主电路导线的截面。

控制电路导线一般选用截面为1的2的铜芯线（BVR）；

按钮线一般选用截面为0.751nm2的铜芯线（BVR）；

接地线一般选用截面不小于1.5mmz的铜芯线（BVR）O

6.接触器的线圈额定电压与电源电压是否一致。

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7.根据电路图绘制布置图和接线图，然后按要求在控制板上固定电器元件（电动机除外）,

并贴上醒目的文字符号。

8.根据接线图布线，同时将剥去绝缘层的两端线头套上标有与电路图相一致编号的编码

套管。

9.对电动机的质量进行常规检查。

10.安装电动机。

11.连接电动机和所有电器元件金属外壳的保护接地线。

12.连接电源、电动机等控制板外部的导线。

13.自检。

14.交验。

15.通电试车。

（二）工艺要求：

1.组合开关、熔断器的受电端子应安装在控制板的外侧，并使熔断器的受电端为底座的

中心端。

2.各元件的安装位置应整齐、匀称，间距合理，便于元件的更换。

3.紧固各元件时要用力均匀，紧固程度要适当。

4.按接线图的走线方法进行板前明线布线和套编码套管。

板前明线布线的工艺要求如下：

（1）布线通道要尽可能的少，同路并行导线按主、控电路分类集中，单层密排，紧贴安

装板的板面布线。

（2）同一平面的导线应高低一致，不得交叉（非交叉不可时，该根导线应在接线端

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子引出时，就水平架空跨越，但必须走线合理）、叠压。

（3）布线要横平竖直，分布均匀。变换走向时应垂直。

（4）布线时严禁损伤线芯和导线绝缘层。

（5）布线顺序一般以接触器为中心，由里向外，由低至高，先控制电路，后主电路进行，以

不妨碍后续布线为原则。

（6）在每根剥去绝缘层导线的两端套上编码套管。

（7）导线与接线端子或接线桩连接时，不得压绝缘层、不反圈及不露铜过长。

（8）同一元件、同一回路的不同接点的导线间距应保持一致。

（9）一个电器元件接线端子上的连接导线不得多于两根，每节接线端子板上的连接导线一般

只允许连接一根。

5.根据电路图检查控制板布线的正确性。

6.安装电动机。

7.连接电动机和按钮金属外壳的保护接地线。

8.连接电源、电动机等控制板外的部的导线。

9.自检。

10.交验。

11.通电试车。

（三）注意事项：

1.电动机与按钮的金属外壳必须可靠接地。

接至电动机的导线必须穿在导线通道内加以保护，或采用坚韧的四芯橡皮线或塑料护套线进

行临时通电校验。

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2.电源进线应接在螺旋式熔断器的下（低）接线座上，出线则应接在上（高）接线座上。

3.按钮内接线时，用力不得过猛，以防螺钉打滑。

七、教学反思:

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课题名称实现电动机自锁控制

授课方式理实一体化授课地点乐业楼103

课时4教学对象18数控2班

一、课题价值：提高学生的动手能力，让学生成为企业欢迎的员工。

二、教学目标：

知识目标：会绘制、识读自锁控制线路电路图、接线图和布置图；会分析自

锁控制线路工作原理

技能目标：提高学生的学习兴趣及动手能力。

情感目标：团队协作能力的培养。

三、教学重点：会分析自锁控制线路工作原理。

教学难点：会安装、调试、运行自锁正转控制线路。

四、教学方法：理实一体化教学

五、教学资源：教材、课件、图片、实际案例

六、教学过程：

一、接触器自锁正转控制线路工作原理:

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1、连续运转的方法：

对需要较长时间运行的电动机，用点动控制是不方便的。因为一旦放开按钮SB,电动机

立即停转。解决的办法就是，在点动电路中的启动按钮SB的两端并联一对交流接触器自身的

动合辅助触点，再在控制电路中串接一停止按钮SB2,其工作原理如图2—1—1(b)所示其

他与点动电路一样。

2、自锁连续运转线路工作原理：

1)、启动：按下启动按钮SBi—►接触器KM线圈得电------

--------►KM主触头闭合------------『电动机M启动并连续运转

fKM常开辅助触头闭合自锁」

2)、停止：按下停止按钮SB2―►接触器KM线圈失电一►

KM主触头分断——x-►电动机M失电停转

XKM自锁触头分断一।

二、安装接触器自锁正转控制线路

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三、检修接触器自锁正转控制线路

1、用试验法观察故障现象，并初步判定故障范围:

注意：试验法是在不扩大故障范围，不损坏电器设备和机械设备的前提下，对线路进行

通电试验，从而发现和找出故障发生的部位或回路。

2、用逻辑分析法缩小故障发生部位的范围:

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逻辑分析法是根据电器控制线路的工作原理、控制环节的动作程序以及它们之间的联系，

结合故障现象作具体的分析，迅速的缩小故障范围，从而判断出故障的所在。

说明：此种方法特别适用于复杂线路的故障检查。

3、用测量法确定故障点：

利用电工常用的工具和仪表（如测电笔、万用表、钳形电流表、兆欧表等）对线路进行

带电或断电的测量，是查找故障点（故障元器件）的有效方法。

常用的检测方法有：电压分段测量法、电阻分段测量法和短路法。

（1）、电压分段测量法：

测量前，将万用表的转换开关置于交流电压500V档位上，然后按图2—2—1所示的方法

进行测量。

FU2

图2—2—1电压分段测量法示意图

断开主电路，接通控制电路的电源。若按下启动按钮SB1时，接触器KM不吸合，则说

明控制电路有故障。

检测时，两人配合进行。一人先用万用表测量0和1点之间的电压，若电压为38OV,则

说明电路的供电电压正常。然后另一人按下SB1不放，一人将黑表笔接到0点上，红表笔依

次接到2、3、4各点上，分别测出0—2、0—3、0—4两点间的电压。根据其测量结果即可找

出故障点，具体见表2—2—1所示。

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(2)、电阻分段测量法：

测量检查前，将万用表的转换开关置于适当倍率的电阻档位上，然后按如

表2-2-1电压分段测量法查找故障点

故障现象测试状态0—20—30—4故障点

按下SB1按下SB1000FR常闭触头接触不良

时，KM不不放380V00SB2常闭触头接触不良

吸合380V380V0SB1接触不良

380V380V380VKM线圈断路

图2—2—2所示的方法进行测量。

FU2

图2-2-2电阻分段测量法示意图

检测时，先切断控制电路的电源，然后一人按下SB1不放，另一人用万用表依次测量0

—1、0—2、0—3、0—4各两点之间的电阻值，根据其测量结果即可找出故障点，具体见表2

—2—2所不。

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表2-2-2电阻分段测量法查找故障点

故障现象测试状态0—10—20—30—4故障点

按下SB1按下SB1OORRRFR常闭触头接触不良

时,KM不不放OOOORRSB2接触不良

吸合OOcoOORSB1接触不良

OOOOOOOOKM线圈断路

注：R为KM线圈电阻

4、根据故障点的不同，采取正确的维修方法排除故障。

5、检修完毕后，进行通电空栽校验或局部空栽校验。

6、校验合格，通电正常运行。

在实际维修工作中，由于电动机控制线路的故障不是千篇一律的，即使是同一中故障现象,

发生的故障部位也不一定相同。因此，决不可生搬应套，而应按不同的故障情况灵活运用，

妥善处理，力求迅速、准确地找出故障点，及时正确的排除故障。

七、教学反思:

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课题名称实现电动机点动与自锁很合控制

授课方式理实一体化授课地点乐业楼103

课时4教学对象18数控2班

一、课题价值：提高学生的动手能力，让学生成为企业欢迎的员工。

二、教学目标：

知识目标：会绘制、识读点动与自锁混合正转控制线路电路图、接线图和布

置图；会分析点动与自锁混合正转控制线路工作原理。

技能目标：会安装、调试、运行点动与自锁混合正转控制线路；提高学生的

学习兴趣及动手能力。

情感目标：团队协作能力的培养。

三、教学重点：会分析点动与自锁混合控制线路工作原理。

教学难点：会安装、调试、运行点动与自锁混合正转控制线路。

四、教学方法：理实一体化教学

五、教学资源：教材、课件、图片、实际案例

六、教学过程：

（一）概述：

当机床设备在正常工作时，一般需要电动机处在连续运转状态。但在试车或调整刀具与

工件的相对位置时，又需要电动机能点动控制，实现这种工艺要求的线路是连续与点动混合

正转控制线路。其电路原理图如图2—3—1所示。

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图2—3—1所示的线路是在字锁正转控制线路的基础上，增加了一个复合按钮SB2,来

实现连续与点动混合正转控制的。

SB2的常闭触头应与KM自锁触头串接。

(二)、工作原理：

先合上电源开关QSo

1.连续控制:

(1)启动:

KM自锁触头闭合自锁一|电动机M

已启动并连

按下SB1KM线圈得电一

KM主触头闭合―续运转

(2)停止:

KM自锁触头分断解除自锁-|电动

卜►机M

按下SB3—>KM线圈失电一

KM主触头闭合一-停转

2.点动控制:

(1)启动：

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QU/1KHJ*TK'IINKJl'lM

—►SB2常闭触头先分断切断自锁电路

按下SB2-

一SB2常开触头后闭合—KM线圈得电—►

fKM自锁触头闭合一

—KM主触头闭合-------A电动机M得电启动运转

⑵、停止：

—►SB2常闭触头后恢复闭合（此时KM自锁触头已分断）

松开SB2一

—►SB2常开触头先恢复分断一＞KM线圈失电一►

—►KM自锁触头分断—

-f电动机M失电停转

—*KM主触头分断

七、教学反思:

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课题名称实现电动机正反转控制

授课方式理实一体化授课地点乐业楼103

课时4教学对象18数控2班

一、课题价值：提高学生的动手能力，让学生成为企业欢迎的员工。

二、教学目标：

知识目标：会绘制、识读正反转控制线路电路图、接线图和布置图；会分析

正反转控制线路工作原理。

技能目标：会安装、调试、运行正反转控制线路；提高学生的学习兴趣及动

手能力。

情感目标：团队协作能力的培养。

三、教学重点：会分析正反转控制线路工作原理。

教学难点：会安装、调试、运行正反转控制线路。

四、教学方法：理实一体化教学

五、教学资源：教材、课件、图片、实际案例

六、教学过程：

一、概述

接触器联锁正反转控制线路如图3-2-1所示。

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线路中采用了两个接触器，即正转用的接触器KM1和反转用的接触器KM2,它们分别

由正转按钮SB1和反转按钮SB2来控制。从主电路图中可以看出，这两个接触器的主触头所

接通的电源相序是不同的，KM1按Ll、L2、L3相序接线，KM2按L3、L2、L1相序接线。

相应的控制电路有两条，一条是由按钮SB1和KM1线圈等组成的正转控制电路；另一条是

由按钮SB2和KM2线圈等组成的反转控制电路。

注意：接触器KM1和KM2的主触头决不能同时闭合，否则将造成两相电源（L1相和

L3相）短路事故。为了避免两个接触器KM1和KM2同时得电动作，就在正、反转控制电路

中分别串接了对方接触器的一对常闭辅助触头，这样，当一个接触器得电动作时，通过其常

闭辅助触头使另一个接触器不能得电动作，接触器之间这种相互制约的作用叫接触器联锁（或

叫互锁）。实现联锁作用的常闭辅助触头称为联锁触头（或叫互锁触头），联锁的符号用

表示。

二、线路的工作原理

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先合上电源开关QSo

1、正转控制：

-*KM1自锁触头闭合自锁一广电动机M启动

按下SB1-KM1线圈得电-->KM1主触头闭合-------并连续运转

-KM1联锁触头分断，对KM2实行联锁

2、反转控制：

—>KM1自锁触头先分断解除自锁丁乂失电

先按下SB3—KM1线圈失电y>KMl主触头分断------------L停转

—KM1联锁触头恢复闭合，解除对KM2联锁

r->KM2自锁触头闭合自锁一广电动机M启动

再按下SB2—>KM2线圈得电十►KM2主触头闭合-------并连续运转

—►KM2联锁触头分断，对KM1实行联锁

三、线路的优、缺点

1、优点：

工作安全可靠。

2、缺点：

操作不便。

七、教学反思:

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课题名称实现电动机双重联锁正反转控制

授课方式理实一体化授课地点乐业楼103

课时4教学对象18数控2班

一、课题价值：提高学生的动手能力，让学生成为企业欢迎的员工。

二、教学目标：

知识目标：会绘制、识读按钮接触器双重联锁正反转控制线路电路图、接线

图和布置图；会分析接按钮接触器双重联锁正反转控制线路工

作原理。

技能目标：会安装、调试、运行按钮接触器双重联锁联锁正反转控制线路；

提高学生的学习兴趣及动手能力。

情感目标：团队协作能力的培养。

三、教学重点：会分析按钮接触器双重联锁联锁正反转控制线路工作原理。

教学难点：会安装、调试、运行按钮接触器双重联锁联锁正反转控制线路。

四、教学方法：理实一体化教学

五、教学资源：教材、课件、图片、实际案例

六、教学过程：

一、概述

为了克服接触器联锁正反转控制电路和按钮联锁正反转控制电路的不足，在按钮联锁的

基础上，有增加了接触器联锁，构成按钮、接触器双重联锁正反转控制电路，其电原理图如

图3—4—1所示。

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L1

L2

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二、电路特点

按钮、接触器双重联锁正反转控制电路，兼有接触器联锁正反转控制电路和按钮联锁正

反转控制电路两种电路的优点，操作方便，工作安全可靠等。

三、工作原理

先合上电源开关QSo

1、正转控制：

fSB1常闭触头先分断，对KM2实行联锁（切断反转控制电路）

按下SB1-

>SB1常开触头后闭合一aKM1线圈得电—►

KM1自锁触头闭合自锁丁►电动机M启动并连续正转

KM1主触头闭合-------1

KM1联锁触头分断，对KM2实行联锁（切断反转控制电路）

2、反转控制:

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SB2常闭触头先分断一►KM1线圈失电——►

pKMl自锁触头分断解除自锁-产电动机M失电，惯性运转

1

按下SB2-十*KM1主触头分断---------

」KM1联锁触头恢复闭合广KM2线圈得电—►

SB2常开触头后闭合------1

KM2自锁触头闭合自锁一0电动机M启动并连续反转

KM2主触头闭合------1

KM2联锁触头分断，对KM1实行联锁（切断正转控制电路）

3、停止：

按下SB3一►控制电路失电『KM1（或KM2）自锁触头分断解除自锁厂》

KM1（或KM2）主触头分断-------1

―电动机M失电停转

七、教学反思:

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课题名称PLC基本知识与操作

授课方式理实一体化授课地点乐业楼103

课时4教学对象18数控2班

一、课题价值：提高学生的动手能力，让学生成为企业欢迎的员工。

二、教学目标：

知识目标：掌握PLC的编程语言

技能目标：提高学生的学习兴趣及动手能力。

情感目标：团队协作能力的培养

三、教学重点：PLC的编程语言。

教学难点：PLC的编程语言。

四、教学方法：理实一体化教学

五、教学资源：教材、课件、图片、实际案例

六、教学过程:

PLC基本知识与操作

任务引入

本任务通过PL(:控制电动机点动运行的例子来学习PLC的基本知识和操作技能。

根据点动控制要求编j写的PLC控制程序如图2.2所示。图2.2(a)为程序梯形图，图2.2(b)为程序指令

表，PLC程序指令守乏由程序步、指令助记符和软元件号(或参数)构成。

X000步指令软元件号

0-----1(丫°°°)0LDX000

2--------------------------[END]1OUTY000

''左母线右母线/2END

图2.2PLC点动控制程序

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程序梯形图中的左、右两条竖线分别称为左母线和右母线，常开触点X000(即X0,以下类同)与左

母线连接，线圈Y0与右母线连接，X0和Y0构成一行程序。可以将左、右母线看成“电源线”，当常开

触点X0闭合时，便有“电流”从左母线经过X0流向线圈Y0,称为线圈Y0通电；当常开触点X0分断时,

线圈Y0断电。

分析系统控制功能时，必须将图2.1所示控制线路与图2.2所示程序相结合。当按下点动按钮SB时，

PLC的输入继电器X0与输入公共端COM接通，称为输入继电器X0通电，程序梯形图中X0常开触点闭

合，输出继电器Y0线圈通电。PLC内部硬件继电器Y0常开触头闭合，接通Y0端与输出公共端COM1,

使接触器KM线圈通电(电压220V),主电路中KM常开触头闭合，电动机通电启动。

当松开点动按钮SB时，输入继电器X0断电，程序梯形图中X0常开触点分断，输出继电器Y0线圈

断电。PLC内部硬件继电器Y0常开触头分断，接触器KM线圈断电，主电路中KM常开触头分断，电动

机断电停止。

相关知识

一、什么是PLC

PLC是可编程逻辑控制器(ProgrammablelogicController)的简称，具有逻辑和运算控制等功能，由

PLC组成的控制系统与继电器控制系统相比较，具有以下特点：

(I)继电器控制系统采用接线逻辑，而PLC控制系统采用编程逻辑，可以在不改变硬件的情况下通

过修改程序来改变控制功能。

(2)继电器控制系统使用众多的中间继电器、时间继电器等，而PLC控制系统使用“软继电器”，硬

件大大减少，安装工程量小，维护方便，可靠性高。

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PLC作为新型工业控制器，与普通计算机一样，主要由CPU、存储器、输入/输出端口和电源等部分

组成。CPU是PLC的逻辑运算和控制指挥中心，在系统程序的控制下，协调系统工作。存储器用来存储

程序和数据，ROM存储器中固化着系统程序，RAM存储器中存放用户程序和工作数据，在PLC断电时

由锂电池供电。输入/输出端口是PLC与外部设备交换控制信号的窗口。

二、三菱FX系列PLC

三菱FX2N-48MR产品的内部结构如图2.3所示。

1.FX系列PLC基本单元的型号

FX系列PLC的基本单元型号由字母和数字组成。

FX?N□□M□

系列名称丁

输入/输出点数R：继电器输出

----------T:晶体管输出

基本单元S:品闸管输出

2.状态指示灯

POWER：电源指示，当交流220V电源接通时灯亮。

RUN：运行指示，PLC处于程序运行方式时灯亮。

BATT.V：电池电压下降指示，电源电压过低或内部锂电池电压不足时灯亮。

PROG-E：由于忘记设置定时器、计数器的值，电路不良使程序存储器的内容有变化时，该指示灯闪

烁。

CPU-E：当PLC内部混入导电性异物，外部异常噪声传入而导致CPU失控时，或者当运算周期超时

200ms时，该指示灯亮。

INLED：当外部输入电路接通时，对应的INLED亮。

OUTLED：当PLC内部输出继电器通电动作时，对应的OUTLED亮。

3.交流电源输入端子

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L、N、±：分别接交流电源相线、零线和接地线。FX2N系列PLC的额定电压为AC100V〜240V,电

压允许范围为AC85V〜264V。

4.+24V输出电源端子

+24：24V直流电源正极。为外部传感器供电，FX-32以下型号可输出250mA电流，FX-48可输出

460mA电流。COM：24V电源负极，也是输入端口的公共端子。

5.输入接口电路

三菱PLC的输入端用字母X表示，采用八进制(X0〜X7,X10-X17……),FXZN系列PLC最多可

扩展184个输入端。输入接口电路用来接收外部开关量输入信号，其外部接线与内部电路如图2.6所示，

按钮SB接在X0端和COM端之间。内部电路的主要器件是光电耦合器(简称光耦)，光耦可以提高PLC

的抗干扰能力和安全性能，进行高低电平(24V/5V)转换。输入接口电路的工作原理如下：当按钮SB未

闭合时，光耦发光二极管不导通，光敏三极管截止，放大器输出高电平信号到内部数据处理电路，X0LED

指示灯灭；当按钮SB闭合时，光耦发光二极管导通，光敏三极管导通，放大器输出低电平信号到内部数

据处理电路，X0LED指示灯亮•

6.输出接口电路

三菱PLC的输出端用字母Y表示，采用八进制(Y0〜Y7,Y10-Y17……)，FX?N系列PLC最多可扩展

到184个输出端，输入/输出总点数在256以内。输出端的作用是控制外部负载，负载串接在外部电源、输

出端Y和输出公共端(COM1,COM2……)之间。输出接口电路有继电器、晶体管和晶闸管三种形式，

(1)继电器输出。继电器输出可以接交直流负载，由于继电器开关速度低，只能满足低速控制需要，

适用于对电动机的控制。继电器输出接口电路的工作原理如下：当内部电路输出为“1”时，继电器线圈

通电，继电器的常开触头闭合，负载通电；当内部电路输出为"0"时，继电器线圈断电，其触头分断，

负载断电。

(2)晶体管输出。晶体管输出只能接直流负载，开关速度高，适合高速控制或通断频繁的场合，如

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输出脉冲信号或控制数码显示等。晶体管输出接口电路的工作原理如下：当内部电路输出为“1”时,

光耦发光二极管有电流通过发光，光电三极管饱和导通，负载通电；当内部电路输出为“0”时，光耦发

光二极管没有电流通过不发光，光电三极管截止，负载断电。

（3）晶闸管输出。晶闸管输出只能接交流负载，开关速度较高，适合高速控制的场合。晶闸管输出

接口电路的工作原理同晶体管输出。

7.状态开关

PLC有程序运行（RUN）和程序停止（STOP）两种工作状态，两种工作状态既可以通过状态开关转

换，也可以在编程时由编程软件转换。

当把状态开关拨到RUN位置时，程序运行指示灯亮，PLC处于程序运行状态。

当把状态开关拨到STOP位置时，程序运行指示灯灭，PLC处于程序停止状态，程序停止状态用于计

算机与PLC相互传送程序。

8.RS-422通信接口

三菱PLC采用RS-422串行通信接口，可用于PLC与计算机或其他设备通信，以实现对PLC编程和

控制。

三、LD、LDI,OUT、END指令

LD、LDLOUT、END指令的助记符、逻辑功能等指令属性见表2.3。

表2.3LD、LDKOUT、END指令

助记符逻辑功能电路表示操作元件程序步

D取常开触点状态常开触点与左母线连接X、Y、M、S^T、C1

LDI取常闭触点状态常闭触点与左母线连接X、Y、M、S^T、C1

OUT线圈输出驱动线圈输出Y、M、S、T、C不定

END程序结束无1

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任务实施

一、连接PLC点动控制线路

PLC点动控制线路如图2.1所示，由主电路和控制电路组成，使用工具及器材见

1.断开电源，连接如图2.1所示PLC点动控制电路。点动按钮SB连接PLC输入端X0,接触器KM

线圈连接输出端Y0。

2.按图2.8所示用SC-09编程电缆连接计算机串行口C0M1和PLC通信口RS-422,并将计算机串行

口和PLC编程软件的波特率均设置为9600bps»

接线注意事项：

(1)要认真核对PLC的电源规格。不同厂家、类型的PLC使用电源可能大不相同。FX2N系列PLC

额定工作电压为交流100〜240V。交流电源必须接于专用端子上，如果接在其他端子上，就会烧坏PLC。

(2)直流电源输出端24+,是为外部传感器供电，该端子不能与其他外部24V电源并接。

(3)空端子“上不能接线，以防损坏PLC。

(4)接触器应选择线圈额定电压为交流220V或以下(对应继电器输出型的PLC)。

(5)PLC不要与电动机公共接地。

(6)在实习中，PLC和负载可共用220V电源；在实际生产设备中，为了抑制干扰，常用隔离变压器

(380V/220V或220V/220V)为PLC单独供电。

二、编写点动控制程序

计算机配套相应的编程软件后，便可以对不同类型或型号的PLC进行编程。编程软件可以使用梯形图

或指令表编程，还可以对程序进行仿真测试或运行监控，存储和修改程序也非常方便。目前三菱PLC编程

软件的较新版本为GX-Developer8.86。

1.打开程序

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/H<»1I\<.ISIIRISC.I|<IMIKMH.

启动计算机，点击PLC编程软件GX-Developer8.86的安装文件“setup.exe”，安装后单击桌面快捷图标

“GXDeveloper",进入编程软件初始界面.

2.创建新工程

单击菜单栏“工程”一“创建新工程”，出现如图2.10所示的对话框，按要求选择“PLC系列”、

“PLC类型”和“程序类型”。例如，选择PLC系列为FXCPU,PLC类型为FX2N(C),程序类型默

认为梯形图逻辑。然后点击“设置工程名”，选择工程保存路径和工程名，点击“确定”。

3.梯形图程序编辑

(1)点击标准工具栏的屋按钮或按F2功能键，进入写入模式。

(2)点击梯形图符号工具栏的*「按钮或按F5功能键，出现如图2.12所示触点输入对话框，在对话

框中输入X0后，点击确定按钮或按回车键。

(3)点击梯形图符号工具栏的◎展钮或按F7功能键