《PLC技能与实训》课件-项目二 三相异步电动机PLC改造

项目二三相异步电动机PLC改造

任务一手电钻PLC改造

布置任务：一一用PLC实现对手电钻的控制改造。本任务就是使用PLC控制方案取代如图2-1所示传统的继电器控制方案，控制要求如下：（1）按下手电钻启动按钮，手电钻开始动作，松开手电钻启动按钮，手电钻停止动作。（2）用PLC方式实现此电路的功能。图2-1控制电路二项目分析任务分析播放电机点动动画任务分析传统的自动控制系统由继电器—接触器控制组成，存在故障多、可靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。随着PLC的普及和完善，以及PLC本身所具有的高可靠性、易编程修改的特点，在自动控制系统中应用取得了良好的效果。手电钻电路控制实际就是电动机的点动控制。所谓点动就是按下按钮电动机就运转，松开按钮电动机就停转的方式。PLC改造主要针对控制电路进行改造，而主电路部分则保留不变。控制电路图中，启动按钮SB1属于输入元件，产生控制指令，应与PLC的输入端子相连接；而接触器KM1属于被控对象（或负载），即输出元件，应与PLC的输出端子相连接。对于线路图中按钮、触点、线圈的串并联逻辑关系，应采用PLC内部的编程元件输入继电器X、输出继电器Y以及PLC的基本位逻辑指令编写控制程序。三新课讲授（二）基本指令（一）软元件（逻辑元件）输入继电器（X）在PLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继电器，采用八进制编号，用无数个常开和常闭触点。输入继电器不能用程序驱动。软元件（逻辑元件）输出继电器（Y）输出继电器采用八进制编号，有内部触点和外部输出触点（继电器触点、双向可控硅、晶体管等输出元件）之分，由程序驱动。在PLC内部，外部输出触点与输出端子相连，向外部负载输出信号，且一个输出继电器只有一个常开型外部输出触点。输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随意使用。软元件（逻辑元件）（一）LD、LDI、OUT指令指令的作用LD（LoaD）:取指令，常开触点与母线连接。LDI(LoaDInverse)：取反指令，常闭触点与母线连接。OUT：驱动线圈的输出指令。编程元件LD：LDI：X、Y、M、S、T、COUT：Y、M、S、T、C基本指令（一）LD、LDI、OUT指令指令的说明LD、LDI用于将触点接到母线上。LD、LDI还与块操作指令ANB、ORB相配合，用于分支电路的起点。OUT不能用于X；并联输出OUT指令可连续使用任意次。OUT指令用于T和C，其后须跟常数K，K为延时时间或计数次数。（一)LD、LDI、OUT指令梯形图程序X0X1M100T0Y1K19Y0T0指令表程序步序指令地址

0

LDX0

1OUTY0

2

LDIX1

3OUTM100

4OUTT0K19

7

LDT0

8OUTY1用PLC中软元件，代替原继电器—接触器控制线路图中的元器件，直接翻译成梯形图的方法。主要用于对旧设备、旧控制系统的技术改造。设计举例正反转

时间控制

PLC的软件设计翻译法SBSB1SB2KM1KM2KM2KM1KM2KM1COMX0X1X2Y1Y2COM翻译法SBSB1SB2KM1KM2~X1X0X0X2Y2Y1Y2Y2Y1Y1正反转SB1SB2~COMX1X2Y1Y2KM1KM2COMKTSB2SB1KM1KTKM1KM2X1X0KTY1Y2Y1T0K30定时器三项目实施2.抽签，分发任务书。学生分组实操：课前将学生分成16个小组，每个小组设组长一名，负责组织小组成员进行分工合作。3.各小组成员分工协作，完成电机点动改造。（一)I/O分配如何进行I/O分配呢？这是一项十分简单的工作。具体来说，就是将每一个输入设备对应一个输入点，将每一个输出设备对应一个输出点。为了绘制PLC接线图及运用PLC编程，I/O分配后应形成一张I/O分配表，明确表示输入/输出设备有哪些，对应是PLC哪些点，这就是PLC的I/O分配。手电钻PLC控制I/O分配见下表。I/O分配表(二)绘制PLC接线图

(三)按控制要求编制梯形图创建及保存项目；编辑符号表；编写并输入梯形图程序，参考程序见下图所示。(四)安装、上机调试并运行程序操作：装入应用程序，设置PLC为运行状态。按下SB1，KM1吸合指示灯亮；松开SB1，KM1触头断开指示灯灭。项目评价：小组自评教师评价四小组互评小结：五

本节课主要学习手电钻PLC控制改造，即电机的点动PLC控制，重点和难点是传统的控制改为PLC控制的转换。在设计梯形图程序时我们重点注意“点动”原理的运用；在接线操作时，尤其要注意不同级别的电源线的连接。通过播放原理动画，小组合作动手操作，基本能完成整个任务。设计程序练习(1)当刀开关Ｘ０闭合，Ｙ０有输出，Ｘ０断开Ｙ０输出停止。(2)当刀开关X0和X1同时闭合，Y0才有输出（串联）(3)当刀开关X0或X1任意一个闭合，Y0有输出。(并联)六研讨与训练：项目二三相异步电动机PLC改造

任务二自动卷闸门PLC改造

布置任务：一一

用PLC实现对自动卷闸门的PLC控制。用PLC控制自动卷闸门启动连续运转、停止。任务要求如下：（1）按下自动卷闸门的启动按钮，卷闸门打开，按下停止按钮，卷闸门停止。（2）用PLC方式实现此电路的功能。控制电路二项目分析任务分析播放电机连续运行原理动画任务分析传统的自动控制系统由继电器—接触器控制组成，存在故障多、可靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。随着PLC的普及和完善，以及PLC本身所具有的高可靠性、易编程修改的特点，在自动控制系统中应用取得了良好的效果。自动卷闸门控制实际上是电机的连续运行控制。所谓电机连续控制，按下启动按钮，电动机就得电启动运行，按下停止按钮，电动机就失电停止。PLC改造主要针对控制电路进行改造，而主电路部分则保留不变。控制电路图中，启动按钮SB1、停止按钮SB2、热继电器KH属于输入元件，产生控制指令，应与PLC的输入端子相连接；而接触器KM属于被控对象（或负载），即输出元件，应与PLC的输出端子相连接。对于线路图中按钮、触点、线圈是串并联逻辑关系，应采用PLC内部的编程元件输入继电器X、输出继电器Y以及PLC的基本位逻辑指令编写控制程序。AND、ANI指令指令的作用AND：与指令，用于串联单个常开触点；ANI(ANdInverse)：与反指令，用于串联单个常闭

触点。编程元件AND：ANI：X、Y、M、S、T、C三新课讲授AND、ANI指令指令的说明AND和ANI指令用于单个触点与左边触点的串联，可连续使用。执行OUT指令后，通过与指令可驱动其它线圈输出。若是两个并联电路块（两个或两个以上触点并联连接的电路）串联，则需用后面的ANB指令。AND、ANI指令梯形图程序指令表程序步序指令地址

0LDX01ANDX22OUTY2

3LDY24ANIX0

5OUTM1016ANDT17OUTY3ANDANIANDX0Y2M101Y2T1Y3X2X1AND、ANI指令注意梯形图的画法指令表程序步序指令地址

0LDY21ANIX12MPS

3ANDT14OUTM1016MPP7OUTY3Y2M101T1Y3X1MPSMPP(一)I/O分配见表2-5

四项目实施三项目实施2.抽签，分发任务书。学生分组实操：课前将学生分成16个小组，每个小组设组长一名，负责组织小组成员进行分工合作。3.各小组成员分工协作，完成任务。项目实施三项目实施三项目实施四项目实施(二)绘制PLC接线图，并进行硬件接线PLC接线图四项目实施(三)按控制要求编制梯形图1.创建及保存项目；2.编辑符号表；3.编写并输入梯形图程序。参考程序见下图所示。

控制梯形图四项目实施项目评价：小组自评教师评价四小组互评

(四)安装、上机调试并运行程序

操作：装入应用程序，设置PLC为运行状态。按下SB1，KM吸合指示灯亮；松开SB1，KM触头断开指示灯灭。五项目实施小结：六

本节课主要学习手电钻PLC控制改造，即电机的“启-保-停”PLC控制，重点和难点是传统的控制改为PLC控制的转换。在设计梯形图程序时我们重点注意“启-保-停”原理的运用；在接线操作时，尤其要注意不同级别的电源线的连接。通过播放原理动画，小组合作动手操作，基本能完成整个任务。设计程序练习(1)当按钮X0闭合后,Y0有输出且能保持，当X1按钮按下后Y0的输出停止。（自锁程序）(2)当按钮X0按下后Y0有输出，X0松开，Y0输出停止，当按钮X1按下，Y1有输出且保持，当按钮X2按下，Y1输出停止。六研讨与训练：项目二三相异步电动机PLC改造

任务三卷扬机PLC改造

布置任务：一一用PLC实现对卷扬机的PLC控制改造。即使用PLC控制卷扬机电动机的正反转。任务要求如下：（1）当按下正转启动按钮SB2时，电动机正转启动运行；当按下反转启动按钮SB3时，电动机停止正转并开始反转启动运行；当按下停止按钮SB1，电动机停止运行。（2）当按下反转启动按钮SB3时，电动机反转启动运行；当按下正转启动按钮SB2时，电动机停止反转并开始正转启动运行；当按下停止按钮SB1，电动机停止运行。（3）用PLC控制方式来实现此电路的功能。

控制电路图二项目分析任务分析播放电机正反转运行原理动画任务分析传统的自动控制系统由继电器—接触器控制组成，存在故障多、可靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。随着PLC的普及和完善，以及PLC本身所具有的高可靠性、易编程修改的特点，在自动控制系统中应用取得了良好的效果。电动机正反转控制线路的功能采用PLC控制系统来完成时，仍然需要保留主电路部分，而控制电路的功能则由PLC执行程序取代。通过对如图所示的控制线路的工作原理分析可知，采用按钮联锁，即把两个复合按钮SB2、SB3的常闭触头串接入对方的控制电路中，目的是为了让电动机正、反转可以直接切换，操作方便。采用接触器联锁，即把两个接触器的常闭触头也串接入对方的控制电路中，目的是防止接触器KM1和KM2同时得电从而造成电源相间短路。这些控制特点都应该在PLC梯形图程序中予以体现。OR、ORI指令指令的作用OR：或指令，用于并联单个常开触点；ORI(ORInverse)：或反指令，用于并联单个常闭触点。指令的说明OR、ORI编程元件：X、Y、M、T、C、S；OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联；若是两个串联电路块（两个或两个以上触点串联连接的电路）相并联，则用ORB指令。三新课讲授OR、ORI指令梯形图程序X1M103Y1X1Y1Y1M102M103M104Y2LDORORIORORI指令表程序步序指令地址

0LDX11ORY12ORIM102

3OUTY14LDIX15ANIY16ORM1037ANIY28ORIM1049OUTM103三项目实施2.抽签，分发任务书。学生分组实操：课前将学生分成16个小组，每个小组设组长一名，负责组织小组成员进行分工合作。3.各小组成员分工协作，完成任务。项目实施三项目实施三项目实施四项目实施(一)I/O分配见表2-9

四项目实施(二)绘制PLC接线图，并进行硬件接线PLC接线图三项目实施(三)按控制要求完善编制梯形图

控制梯形图三项目实施

四项目实施项目评价：小组自评教师评价五小组互评小结：五

本节课主要学习自动卷闸门PLC控制改造，即电机的“正反转”PLC控制，重点和难点是如何实现电机的互锁。在设计梯形图程序时我们重点注意“启-保-停”原理和“互锁”的运用；在接线操作时，尤其要注意不同级别的电源线的连接。通过播放原理动画，小组合作动手操作，基本能完成整个任务。设计程序练习1.楼上楼下各有一只开关（SB1、SB2）共同控制一盏照明灯。要求两只开关均可对灯的状态（亮或熄）进来控制。试用PLC实现上述控制要求。2.将三个指示灯接在输出端上，要求SB0、SB1、SB2三个按钮任意一个被按下时，灯L0亮，按下任意2个按钮时，灯L1亮，同时按下三个按钮时，灯L2亮，没有按下按钮时，所有灯不亮。试用所学的基本指令来实现上述控制要求。3.用PLC组成一个四组抢答器。控制要求：按下按钮盒上AK1～AK4中任一按钮后，显示器能及时显示该组的编号并使指示灯亮，同时锁住抢答器，其它组此时按键无效；按下复位开关后，进行下一轮抢答。六研讨与训练：项目二三相异步电动机PLC改造

任务四消防泵PLC改造

布置任务：一一用PLC实现对消防泵的PLC控制改造。本任务使用PLC控制方案取代传统的继电器控制方案，即使用PLC控制消防泵电动机Y—△降压启动。任务要求：（1）当按下启动按钮SB2时，则KM1、KM3和KT同时吸合并自锁，这时电动机接成Y连结起动。随着转速升高，电动机电流下降，KT延时达到整定值，其延时断开的常闭触点断开，其延时的常开触点闭合，从而使KM3断电释放，KM2通电吸合自锁，这时电机转换成△连接正常运行。停止时只要按下停止按钮SB1，KM1和KM2相继断电释放，电机停止。（2）用PLC控制方式来实现此电路的功能。Y—△降压启动控制线路二项目分析任务分析播放电机星三角原理动画任务分析传统的自动控制系统由继电器—接触器控制组成，存在故障多、可靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。随着PLC的普及和完善，以及PLC本身所具有的高可靠性、易编程修改的特点，在自动控制系统中应用取得了良好的效果。本任务涉及到接触器KM2到KM3的切换，当按下启动按钮SB2时，KM1、KM3得电并自锁，电动机先作Y形启动；随着转速升高，电动机电流下降，KT延时达到整定值，其延时断开的常闭触点断开，其延时的常开触点闭合，从而使KM3断电释放，KM2通电吸合自锁，这时电机转换成△连接正常运行。当按下停止按钮SB1或热继电器KH动作时，电动机停止运行。另外在实施控制时，接触器KM2与接触器KM3不能同时通电，否则会造成电源短路。

ORB指令ORB(OrBlock)：串联电路块并联连接指令指令的说明串联电路块：两个或以上的触点串连而成的电路块；将串联电路块并联时用ORB指令；ORB指令不带元件号（相当于触点间的垂直连线）每个串联电路块的起点都要用LD或LDI指令，电路块后面用ORB指令三新课讲授ORB指令梯形图程序X2X1Y0X0Y2串联电路块指令表程序步序指令地址

0LDX21ANDX02LDIX1

3ANIY24ORB6OUTY3ANB指令ANB(AndBlock)并连电路块串连连接指令指令的说明并联电路块：两个或以上的触点串连而成的电路；将并联电路块与前面的电路串联时用ANB指令；使用ANB指令前，应先完成并联电路块内部的连接。并联电路块中各支路的起点使用LD或LDI指令；ANB指令相当于两个电路块之间的串联连线。ANB指令梯形图程序ORBANBX1M115Y0M100X2Y2M101X3T0指令表程序步序指令地址

0LDIX11ORIX22LDIY0

3ANIM1004LDIY26ANDM1017ORB8ORT09