机床电气控制 第2版 课件 11项目十一 丝杠传动机构的电动机控制系统

机床电气控制机械工业出版社目录0102常用机床电气控制线路PLC控制系统02

丝杠传动机构的电动机控制系统★学习目标★工作任务★资讯收集★作业指导扫码看仿真项目十一学

习

目

标01项目十一丝杠传动机构的电动机控制系统

学习目标资讯收集作业指导1．会使用辅助继电器。2．会分析丝杠传动机构的电动机控制系统要求、分配I/O点；会设计系统梯形图与电路图。3．能正确安装与调试丝杠传动机构的电动机控制系统。4.能严格遵守电气线路接线规范，娴熟细致地配线安装、编程调试，具备企业工匠的作业习惯。5.能自觉遵守安全生产规程，做到施工现场干净整洁，工具摆放有序，争做优秀工匠。6.学习大国工匠潘玉华的榜样故事，培养追求极致的职业精神。

工作任务【素养园地———追求极致】工作任

务02项目十一丝杠传动机构的电动机控制系统

学习目标工作任务

南通某高新企业为提高设备配件的生产需求，改变人工打磨操作的落后现状，投产打磨生产线改善项目，以提高生产效率，减少人工重复动作。打磨时，工件被固定在丝杠控制的滑台上，由滑台作自动左右往返移动，工件便可在砂轮作用下进行自动打磨。设备装调科的王工程师负责丝杠电动机的装调，任务是安装与调试丝杠传动机构的电动机PLC控制系统，要求丝杆电动机具有双方向运转控制功能。即滑台由丝杠驱动做往返运动，当滑台碰撞SQ1后,滑台向右移动；当碰撞SQ2后，滑台向左移动，如图11-1所示。并要求机构掉电又恢复供电时，滑台能按掉电前的方向移动，且系统具有必要的短路保护和过载保护措施。学习生产流程如图11-2所示。资讯收集作业指导图11-1丝杠传动机构及其工作示意图

学习目标工作任务

具体的学习生产流程如图11-2所示。资讯收集作业指导图11-2

学习生产流程图资

讯

收

集03项目十一丝杠传动机构的电动机控制系统学习目标工作任务作业指导

资讯收集1．学习辅助继电器

（1）通用型辅助继电器1）编号范围。三菱FX3U系列PLC通用型辅助继电器的编号范围为M0~M499（500点），采用十进制编号。在FX系列PLC中，除了X和Y采用八进制编号外，其他软元件均采用十进制编号。2）符号。辅助继电器的符号如图11-3所示。与输出继电器一样，辅助继电器的线圈只能由程序驱动。编程时，其触点可以任意使用，但不能用它直接驱动输出设备。图11-3辅助继电器的符号学习目标工作任务作业指导

资讯收集1．学习辅助继电器

（1）通用型辅助继电器

3）应用举例。以图11-4为例，X001为ON时，M3动作且保持，Y000动作；X002为ON时，M3复位，Y000复位。一旦PLC掉电，通用型辅助继电器M3的状态复位。图11-4通用型辅助继电器的使用学习目标工作任务作业指导

资讯收集1．学习辅助继电器

（2）掉电保持型辅助继电器

掉电保持型辅助继电器具有记忆功能，即PLC掉电时，辅助继电器保存原有的状态，待系统恢复供电后，辅助继电器继续保持掉电前的状态。1）编号范围。三菱FX3U系列PLC掉电保持型辅助继电器的编号范围为M500～M7679（7722点），采用十进制编号。2）符号。其符号与通用型辅助继电器一样。3）应用举例。以图11-5为例，PLC的电源正常时，掉电保持型辅助继电器M540与通用型辅助继电器的应用功能一样；PLC掉电后，M540的状态仍为ON，待PLC恢复供电时，M540继续驱动Y000动作。图11-5掉电保持型辅助继电器的使用学习目标工作任务作业指导

资讯收集2．分析控制要求，确定输入输出设备

（1）分析控制要求系统要求丝杠传动机构的驱动电动机具有相反的两个旋转方向：正转时，滑台左移；反转时，滑台右移。结合项目四分析控制要求如下：1）按下左移起动按钮或右移到位开关SQ2动作，电动机正转，滑台左移。2）按下右移起动按钮或左移到位开关SQ1动作，电动机反转，滑台右移。3）按下停止按钮（或过载），电动机停止运转。4）系统能够保持掉电时的状态，失电又恢复供电后，电动机仍然按掉电前的旋转方向旋转。（2）确定输入设备根据控制要求分析，系统有6个输入信号：左移起动、左移到位、右移起动、右移到位、停止和过载信号。由此确定，系统的输入设备有三只按钮、两只行程开关和一只热继电器，PLC需用6个输入点分别与它们常开触头相连。（3）确定输出设备电动机实现正反转需要两只接触器进行切换控制。由此确定，系统输出设备有两只接触器，PLC需用2个输出点分别驱动控制正反转接触器的线圈。学习目标工作任务作业指导

资讯收集3．分配I/O点

根据确定的输入/输出设备及输入/输出点数，分配I/O点，见表11-2。输入输出元件代号功能输入点元件代号功能输出点SB1左移起动X1KM1左移接触器Y0SB2右移起动X2KM2右移接触器Y1SB3停止X3

SQ1左移到位X4

SQ2右移到位X5

FR过载保护X6

表11-2输入输出设备及I/O点分配表学习目标工作任务作业指导

资讯收集4．设计梯形图

1）设计左移梯形图。如图11-6所示，M500是掉电保持型辅助继电器。当按下左移起动按钮或右移到位时，X001或X005为ON，M500动作且保持，驱动Y000动作，滑台左移。当按下右移起动按钮、停止按钮或左移到位、FR动作时，对应的输入继电器X002、X003、X004或X006为ON，M500复位，Y000复位，滑台停止左移。图11-6左移梯形图学习目标工作任务作业指导

资讯收集4．设计梯形图

2）设计右移梯形图。如图11-7所示，当按下右移起动按钮或左移到位时，X002或X004为ON，M501动作且保持，驱动Y001动作，滑台右移。当按下左移起动按钮、停止按钮或右移到位、FR动作时，对应的输入继电器X001、X003、X005或X006动作，M501复位，Y001复位，滑台停止右移。图11-7右移梯形图学习目标工作任务作业指导

资讯收集4．设计梯形图

3）整理、完善梯形图。为了确保安全，除了在硬件上进行正反转接触器联锁控制外，通常在软件中也对其线圈使用常闭触点联锁，即将Y000和Y001的常闭触点相互串联在对方的线圈电路中。整理完善后的系统梯形图如图11-8所示。图11-8系统梯形图学习目标工作任务作业指导

资讯收集5．设计电路图

根据分配的I/O点，设计系统电路图。系统电路图如图11-9所示。图11-9丝杠传动机构的电动机控制系统的电路图学习目标工作任务作业指导

资讯收集6．绘制接线图

根据电路图11-9绘制接线图，图11-10是丝杠传动机构的电动机控制系统参考接线图。图11-10丝杠传动机构的电动机控制系统参考接线图作

业

指

导04项目十一丝杠传动机构的电动机控制系统作业指导

1.安装电路（1）安装元器件1）检查元器件。按表11-1配齐所用元件，检查元件的规格是否符合要求，检测元件的质量是否完好。2）固定元器件。按照绘制的接线图，参考图11-11固定元件。学习目标工作任务资讯收集图11-11丝杠传动机构的电动机控制系统安装板作业指导

1.安装电路（2）配线安装1）线槽配线安装。根据线槽配线原则及工艺要求，对照接线图进行线槽配线安装。①安装控制电路。按照线号依次安装PLC输入电路，再安装PLC输出电路。②安装主电路。按照线号依次安装主电路。2）外围设备配线安装1）安装连接按钮。2）安装电动机，连接电动机电源线及金属外壳接地线。3）连接三相电源线。学习目标工作任务资讯收集作业指导

1.安装电路（3）自检1）检查布线。对照电路图检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。2）使用万用表检测。按表11-3，使用万用表检测安装的电路，若测量阻值与正确阻值不符，应根据电路图检查是否有错线、掉线、错位、短路等。学习目标工作任务资讯收集序号检测任务操作方法正确阻值测量阻值备注1检测主电路合上QF，断开FU2后分别测量XT的L1与L2、L2与L3、L3与L1之间的阻值常态时，不动作任何元件均为∞

2压下KM1均为M两相定子绕组的阻值之和

3压下KM2

4接通FU2，测量XT的L1和L3之间的阻值TC一次绕组的阻值

5检测PLC输入电路测量PLC的电源输入端子L与N之间的阻值约为TC二次绕组的阻值

6测量电源输入端子L与公共端子0V之间的阻值∞

7常态时，测量所用输入点X与公共端子0V之间的阻值均约为几～几十KΩ

8逐一动作输入设备，测量对应的输入点X与公共端子0V之间的阻值均约为0Ω

9检测PLC输出电路分别测量输出点Y0与COM1、Y1与COM1之间的阻值均为TC次级绕组和KM线圈的阻值之和

10检测完毕，断开QF表11-3万用表检测电路的过程作业指导

1.安装电路（4）通电观察PLC的指示LED经自检，确认电路正确和无安全隐患后，在教师监护下，按照表11-4通电观察PLC的指示LED。学习目标工作任务资讯收集步骤操作内容观察LED正确结果观察结果备注1先插上电源插头，再合上断路器POWER点亮

已供电，注意安全2拨动RUN/STOP开关至“RUN”位置RUN点亮

PLC运行3拨动RUN/STOP开关至“STOP”位置RUN熄灭

PLC停止运行4按下SB1IN1点亮

输入继电器X001动作5按下SB2IN2点亮

输入继电器X002动作6按下SB3IN3点亮

输入继电器X003动作7动作SQ1IN4点亮

输入继电器X004动作8动作SQ2IN5点亮

输入继电器X005动作9按下FR测试按钮（Test）IN6点亮

输入继电器X006动作10按下FR复位按钮（Reset）IN6熄灭

输入继电器X006复位11拉下断路器后，拔下电源插头断路器电源插头已分断

做了吗？表11-4指示LED工作情况记载表作业指导

2．输入梯形图1）双击桌面上的图标，启动GXDeveloper编程软件。2）创建新工程。执行[工程]－[创建新工程]命令，在弹出的“创建新工程”对话框中选择PLC的类型为FX3U。3）输入元件。根据项目十的方法，输入系统梯形图，其中辅助继电器线圈M与输出继电器线圈Y的输入方法一样。4）变换梯形图。执行[变换]－[变换（全部程序）]命令，变换梯形图。5）保存工程。执行[工程]－[保存工程]命令，在弹出的“另存工程为”对话框中选择工程驱动器的磁盘和驱动器/驱动器，输入工程名为“项目11-1.pmw”后点击[保持]按钮。学习目标工作任务资讯收集作业指导

3．通电调试系统（1）连接计算机与PLC用SC-09编程线缆连接计算机的串行口COM1与PLC的编程设备接口。（2）写入程序1）接通系统电源，将PLC的RUN/STOP开关拨至“STOP”位置。2）端口设置。执行[在线]－[传输设置]命令，在弹出的“传输设置”对话框中选择[COM1]和[9.6bps]后，单击[确认]按钮完成。3）写入程序“项目11-1.pmw”。执行[在线]－[PLC写入]命令，在弹出的“PLC写入”对话框中选择[程序MAIN]，再单击[程序]－[指定范围]－[步范围]，在[步范围]一栏中的[结束]中输入程序结束步数据，单击[执行]按钮后，计算机将程序写入PLC中。学习目标工作任务资讯收集作业指导

3．通电调试系统（3）调试系统将PLC的RUN/STOP开关拨至“RUN”位置后，按表11-5操作，观察系统运行情况并做好记录。若出现故障，应立即切断电源、分析原因、检查电路或梯形图后重新调试，直至系统实现功能。学习目标工作任务资讯收集步骤操作内容观察内容备注指示LED接触器电动机正确结果观察结果正确结果观察结果正确结果观察结果1按下SB1OUT0点亮

KM1吸合

正转

左移2动作SQ1OUT0熄灭

KM1释放

反转

右移OUT1点亮

KM2吸合

3动作SQ2OUT1熄灭

KM2释放

正转

左移OUT0点亮

KM1吸合

4动作SQ1OUT0熄灭

KM1释放

反转

右移OUT1点亮

KM2吸合

5按下SB3OUT1熄灭

KM2释放

停转

停止6按下SB2OUT1点亮

KM2吸合

反转

右移7动作SQ2OUT1熄灭

KM2释放

正转

左移OUT0点亮

KM1吸合

8动作SQ1OUT0熄灭

KM1释放

反转

右移OUT1点亮

KM2吸合9动作SQ2OUT1熄灭

KM2释放

正转

左移OUT0点亮

KM1吸合10拉下断路器，PLC掉电OUT0熄灭

KM1释放

停转

11合上断路器，恢复供电OUT0点亮

KM1吸合

正转

继续左移12按下FR测试按钮OUT0熄灭

KM1释放

停转

保护13按下FR复位按钮，将FR复位表11-5系统运行情况记载表作业指导

3．通电调试系统（4）分析调试结果1）按下SB1，起动滑台左移，左移到位后SQ2动作，停止左移，同时起动右移；右移到位后SQ1动作，停止右移，同时起动左移，进入新的循环，自动往返工作。2）系统具有保持掉电功能，即失电恢复后，滑台仍按掉电前的状态工作。3）X001、X002、X004、X005软元件联锁取代硬件上的开关联锁，不同状态之间可以直接切换。学习目标工作任务资讯收集作业指导

4．学习指令1）执行[显示]－[列表显示]命令，将视图切换至指令表窗口。2）阅读指令表，各指令功能见表11-6。学习目标工作任务资讯收集程序步指令元件号指令功能0LDX001母线上取常开触点X0011ORX005并联常开触点X0052ORM500并联常开触点M5003ANIX002串联常闭触点X0024ANIX003串联常闭触点X0035ANIX004串联常闭触点X0046ANIX006串联常闭触点X0067ANIY001串联常闭触点Y0018OUTM500驱动线圈M5009LDX002母线上取常开触点X00210ORX004并联常开触点X00411ORM501并联常开触点M50112ANIX001串联常闭触点X00113ANIX003串联常闭触点X00314ANIX005串联常闭触点X00515ANIX006串联常闭触点X00616ANIY000串联常闭触点Y00017OUTM501驱动线圈M50118LDM500母线上取常开触点M50019OUTY000驱动线圈Y00020LDM501母线上取常开触点M50121OUTY001驱动线圈Y00122END

结束指令表11-6系统指令表功能作业指导5．修改程序，比较通用型和掉电保持型辅助继电器的区别将系统梯形图11-8修改为图11-12，使用通用型辅助继电器M5代替M500，用M6代替M501。学习目标工作任务资讯收集图11-12修改后的梯形图作业指导（1）修改梯形图1）执行[显示]－[梯形图显示]命令，将视图切换至梯形图窗口。2）双击更改元件图标，在弹出的“梯形图输入”对话框中，重新输入元件号。3）变换梯形图。4）另存工程。执行[工程]－[另存工程为]命令，在弹出的“工程保存”对话框中，将工程另外赋名为“项目11-2.pmw”后确认保存。（2）写入程序RUN/STOP开关拨至“STOP”位置后，将程序“项目11-2.pmw”写