《PLC编程与应用技术》-项目1

项目一

三相交流异步电动机的控制任务五

三相交流异步电动机单按钮启停的控制任务六

三相交流异步电动机丫一△降压启动的控制任务七

三相交流异步电动机顺序启动、逆序停止的控制返回上一页任务一

三菱FX2N系列PLC的认识活动１:ＰＬＣ控制系统的认识虽然目前市场上ＰＬＣ的品种、规格繁多，各厂家均独具特色，但一般来说，ＰＬＣ控制系统的组成都包括两个部分:硬件系统和软件系统。一、ＰＬＣ硬件系统组成ＰＬＣ实际是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图１－１－１所示。从图中可以看出ＰＬＣ内部主要部件有:１.ＣＰＵ(中央处理器)ＣＰＵ是ＰＬＣ的核心组成部分，主要由运算器和控制器组成。整个ＰＬＣ的工作都是在ＣＰＵ的统一指挥和协调下进行的。下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识２.系统程序存储器系统程序存储器用以存储系统的各类管理程序，如工作程序(监控程序)、模块化应用功能程序、命令解释功能程序以及对应定义(Ｉ/Ｏ、内部继电器、计时器、计数器、移位寄存器等存储系统)参数等。３.用户程序存储器用户程序存储器用以存放用户编制的各类梯形图应用程序等。通常以字(１６位/字)为单位来表示存储容量。４.输入、输出模块输入、输出模块是ＣＰＵ与现场Ｉ/Ｏ装置或其他外部设备之间的连接部件。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识它主要包括输入单元、输出单元、外设接口以及Ｉ/Ｏ扩展口等。ＰＬＣ提供了各种操作电平与驱动能力的Ｉ/Ｏ模块以及各种用途的Ｉ/Ｏ组件供用户选用。５.电源在ＰＬＣ内部，已为ＣＰＵ、存储器、Ｉ/Ｏ接口等内部电路的正常工作配备了稳压电源，同时也为输入传感器提供了２４Ｖ直流电源。输入/输出回路中的电源一般都相互独立，以避免来自外部的干扰。二、ＰＬＣ软件系统组成ＰＬＣ的软件系统由系统程序和用户程序组成。系统程序由ＰＬＣ制造厂商设计编写，并存入ＰＬＣ的系统程序存储器中，用户不能直接读写、更改；用户程序是用户通过编程软件，利用ＰＬＣ编程语言，根据系统控制要求编写的程序。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识在ＰＬＣ控制系统中，最重要的是利用ＰＬＣ编程语言来编写用户程序，以实现控制目的。由于ＰＬＣ是专门为工业控制而开发的装置，其主要使用者是广大电气技术人员，为了与他们的传统习惯和掌握能力相一致，编程语言采用相对简单、易懂、形象的专用语言，具体可归纳为两种类型:一是采用字符表达方式，如指令语句；二是采用图形符号表达方式，如梯形图、状态转移图(ＳＦＣ)等。下面简要介绍几种常见的ＰＬＣ编程语言。１.梯形图梯形图是在传统继电器控制系统中常用的接触器、继电器等图形符号的基础上演变而来的。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识它与电气控制线路图相似，具有形象、直观、实用等特点，为广大电气技术人员所熟知，是应用最广泛的编程语言。梯形图如图１－１－２所示。２.指令语句指令语句是一种与汇编语言类似的助记符编程表达方式。图１－１－３所示为图１－１－２梯形图转换成指令语句后的形式。在ＰＬＣ应用中，经常采用简易编程器将指令语句输入到ＰＬＣ中，从而达到系统控制的目的。虽然各个ＰＬＣ生产厂家的指令语句形式不同，但基本功能相差无几。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识３.状态转移图(ＳＦＣ)ＳＦＣ(ＳｅｑｕｅｎｔｉａｌＦｕｎｃｔｉｏｎＣｈａｒｔ)是一种较新的编程方法，又叫顺序功能流程图。它将一个完整的控制过程分为若干阶段，各阶段具有不同的动作，从一个阶段到另一个阶段都需要满足一定的转换条件，当转换条件满足时就实现阶段的转移，上一阶段动作结束，下一阶段动作开始。ＳＦＣ是用功能表图的方式来表达一个控制过程，特别适用于顺序控制系统。以上三种编程语言都需要编程软件的支持。对于三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ，常用的编程软件有ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ(以下简称ＧＸ)或者ＳＷＯＰＣ－ＦＸＧＰ/ＷＩＮ－Ｃ(以下简称ＦＸ)等。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识编程人员只需利用编程软件将ＰＬＣ编程语言通过编程电缆下载至ＰＬＣ的用户存储器中运行，就能满足不同系统的控制要求。活动２:认识三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ可编程控制器ＰＬＣ的制造厂家较多，其中西门子、三菱和欧姆龙等ＰＬＣ品牌在中国市场被广泛应用。图１－１－５所示是一些常用的ＰＬＣ，图１－１－５(ａ)为三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ，图１－１－５(ｂ)为西门子Ｓ７－２００系列ＰＬＣ。下面以三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ为例，介绍相关型号说明及面板组成。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识一、三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ型号说明三菱ＦＸ系列可编程控制器是日本三菱公司推出的微型、小型ＰＬＣ系列，主要有ＦＸ０、ＦＸ０Ｎ、ＦＸ１、ＦＸ１Ｓ、ＦＸ２、ＦＸ２Ｎ等系列，本书主要介绍的是日本三菱公司的ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ。ＦＸ２Ｎ系列型号的含义如图１－１－６所示。①表示输入/输出的总点数:４~１２８(通常输入与输出点数平均分配)。②表示单元类型:Ｍ表示基本单元，Ｅ表示输入/输出混合扩展单元与扩展模块，ＥＸ为输入专用扩展模块，ＥＹ为输出专用扩展模块。③表示输出形式:Ｒ为继电器输出，Ｔ为晶体管输出，Ｓ为双向晶闸管输出。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识特别注意:继电器输出方式可用于交/直流电源输出；晶体管输出方式只能用于直流电源输出；晶闸管输出方式只能用于交流电源输出。图１－１－７所示为不同输出方式的不同接口电路:④表示特殊品种的区别:Ｄ为ＤＣ(直流)电源、ＤＣ输出；Ａ１为ＡＣ(交流)电源，ＡＣ输入(ＡＣ１００~１２０Ｖ)或ＡＣ输出模块；Ｈ为大电流输出扩展模块(１Ａ/１点)；Ｖ为立式端子排的扩展模块；Ｃ为接插口输入方式；Ｆ为输入滤波时间常数为１ｍｓ的扩展模块；Ｌ为ＴＴＬ输入扩展模块；Ｓ为独立端子(无公共端)扩展模块；若无符号，则为ＡＣ电源、ＤＣ输入、横式端子排、标准输出(继电器输出为２Ａ/１点；晶体管输出为０.５Ａ/１点；双向晶闸管输出为０.３Ａ/１点)。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识二、三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型图１－１－８是三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型ＰＬＣ的外形图，其面板主要由三部分组成:外部接线端子、指示部分和接口部分。具体组成如图１－１－９所示。１.外部接线端子ＰＬＣ的上侧端子为输入端子，下侧端子为输出端子。各端子的作用见表１－１－１。特别注意:①输出端子Ｙ０~Ｙ３共用公共端子ＣＯＭ１；Ｙ４~Ｙ７共用公共端子ＣＯＭ２；Ｙ１０~Ｙ１３共用公共端子ＣＯＭ３；上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识Ｙ１４~Ｙ１７共用公共端子ＣＯＭ４；剩余的Ｙ２０~Ｙ２７共用公共端子ＣＯＭ５。②同组输出端子不能使用不同电源，使用时一定要查阅ＰＬＣ使用手册，根据负载的大小、电源等级及电源类型，合理分配，正确使用。③不同组输出端子可以使用不同的电源类型。２.指示部分指示部分由输入指示ＬＥＤ、输出指示ＬＥＤ、电源指示ＬＥＤ、电池指示ＬＥＤ、运行指示ＬＥＤ和程序出错指示ＬＥＤ等组成。各部分作用见表１－１－２。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识３.接口部分打开ＰＬＣ的接口盖板和面板盖板，可看到ＰＬＣ的常用外部接口，各连接接口的作用见表１－１－３。将之调至“ＲＵＮ”位置时，ＰＬＣ运行；调至“ＳＴＯＰ”位置时，ＰＬＣ处于停止状态，用户可以进行程序的读写、编辑和修改活动３:分析ＰＬＣ的工作原理一、ＰＬＣ的等效电路ＰＬＣ内部可看作是由许多“软继电器”组成的等效电路，这些“软继电器”的线圈、常开触点、常闭触点一般用图１－１－１０的符号表示。ＰＬＣ的等效电路如图１－１－１１所示，它由输入部分、内部控制电路以及输出部分组成。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识值得注意的是，ＰＬＣ等效电路图中的继电器并不是实际的物理继电器，而是存储器中的一位触发器。该触发器为“１”状态时，相当于继电器接通；该触发器为“０”状态时，相当于继电器断开。ＰＬＣ提供的所有继电器中，输入继电器用来反映输入设备的状态；输出继电器用来直接驱动用户输出设备；而其他继电器与用户设备没有关系，在ＰＬＣ控制程序中仅起传递中间信号的作用，统称为内部继电器，如辅助继电器、特殊功能继电器、定时器、计数器等。１.输入回路由外部输入电路、ＰＬＣ输入接线端子和输入继电器组成。外部输入信号经ＰＬＣ输入接线端子驱动输入继电器Ｘ。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识一个输入接线端子对应一个输入继电器，它可提供任意个常开触点、常闭触点，供ＰＬＣ编程使用。输入回路的电源直接用ＰＬＣ内部电源部件提供的直流电压，因此无须外加电源。２.内部控制电路内部控制电路是由用户程序形成的，即用软件代替硬件的电路。其作用是按照程序规定的逻辑关系，对输入、输出信号的状态进行计算、处理和判断，然后得到相应的输出。３.输出回路输出回路由输出继电器Ｙ的外部常开触点、输出接线端子和外部电路组成，用来驱动外部负载。ＰＬＣ内部控制电路中有许多输出继电器，每个输出继电器都为输出电路提供一个常开触点与输出接线端相连，称为内部硬触点，用以驱动外部负载。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识驱动外部负载的电源由外部提供。在ＰＬＣ的输出端子上，有输出电源用的公共端(ＣＯＭ１~ＣＯＭ４)。特别注意:上述ＰＬＣ等效电路的工作原理可以这样理解:当输入回路部分的按钮ＳＢ２闭合时，输入继电器Ｘ０接通，同时，由于ＦＲ常闭触点接通，输出继电器Ｘ２也接通。此时在内部控制电路中，Ｘ０与Ｘ２的常闭触点闭合，然后Ｙ０线圈也接通，Ｙ０常开触点闭合并自锁。在输出回路部分，由于Ｙ０线圈接通，使得Ｙ０触点闭合，输出回路接通，负载得电。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识当输入回路部分断开ＳＢ１，并将ＳＢ２按钮闭合后，输入继电器Ｘ１断电，而输入继电器Ｘ０得电，在内部控制电路中，Ｘ１触点恢复断开，Ｘ０常闭触点断开，Ｙ０线圈断电，Ｙ０常开触点恢复断开并解除自锁。在输出回路部分，由于Ｙ０线圈断开，使得Ｙ０触点断开，负载断电。二、循环扫描的工作方式ＰＬＣ运行程序的方式与微型计算机相比有较大的不同。微型计算机运行程序时，一旦执行到ＥＮＤ指令，程序运行结束。而ＰＬＣ从００００号存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转的情况下，按存储地址号递增的方向顺序、逐条执行用户程序，直到ＥＮＤ指令结束，然后从头开始再执行，并周而复始地重复，直到停机或从运行(ＲＵＮ)状态切换到停止(ＳＴＯＰ)状态。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识ＰＬＣ的这种执行程序的方式称为循环扫描工作方式。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期。在每个扫描周期，ＰＬＣ对输入、输出信号进行一次集中批处理。下面具体介绍ＰＬＣ的循环扫描工作过程。１.ＰＬＣ的两种工作状态ＰＬＣ有两种工作状态，即运行(ＲＵＮ)状态与停止(ＳＴＯＰ)状态。运行状态是执行应用程序的状态。停止状态一般用于程序的编制与修改。图１－１－１２给出了运行和停止两种状态时，ＰＬＣ不同的扫描过程。由图可知，在这两个不同的工作状态中，扫描所要完成的任务是不尽相同的。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识ＰＬＣ在ＲＵＮ工作状态时，执行一次图１－１－１２所示的扫描操作所需的时间称为扫描周期，其典型值为１~１００ｍｓ。指令执行所需的时间与用户程序的长短、指令的种类和ＣＰＵ执行速度有很大关系，ＰＬＣ厂家一般给出每执行１ｋ(１ｋ＝１０２４)条基本逻辑指令所需的时间(以ｍｓ为单位)。某些厂家在说明书中还给出了执行各种指令所需的时间。一般来说，对于一个扫描过程，执行指令的时间占了绝大部分。２.ＰＬＣ的工作过程ＰＬＣ的工作过程如图１－１－１２所示。上电后，在系统程序的监控下，周而复始地按一定的顺序对系统内部的各种任务进行查询、判断和执行，这个过程实质上是按顺序循环扫描的过程。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识①初始化:ＰＬＣ上电后，首先进行系统初始化，清除内部继电器区，复位定时器等。②ＣＰＵ自诊断:在每个扫描周期都要进入自诊断阶段，对电源、ＰＬＣ内部电路、用户程序的语言进行检查；定期复位监控定时器等，以确保系统可靠运行。③通信信息处理:在每个通信信息处理扫描阶段，进行ＰＬＣ之间以及ＰＬＣ与计算机之间的信息交换；ＰＬＣ与其他带微处理器的智能装置通信，例如:智能Ｉ/Ｏ模块；在多处理器系统中，ＣＰＵ还要与数字处理器(ＤＰＵ)交换信息。④与外部设备交换信息:ＰＬＣ与外部设备连接时，在每个扫描周期内要与外部设备交换信息。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识这些外部设备有编程器、终端设备、彩色图形显示器、打印机等。编程器是人机交互的设备，通过它，用户可以进行程序的编制、编辑、调试和监视等。用户把应用程序输入到ＰＬＣ中，ＰＬＣ与编程器进行信息交换。当进行在线编程、在线修改、在线运行监控时，也要求ＰＬＣ与编程器进行信息交换。在每个扫描周期内都要执行此项任务。⑤用户程序执行:ＰＬＣ在运行状态下，每一个扫描周期都要执行用户程序。执行用户程序时，是以扫描的方式按顺序逐句扫描处理的，扫描一条执行一条，并把运算结果存入输出映像区对应位中。⑥输入、输出信息处理:ＰＬＣ在运行状态下，每一个扫描周期都要进行输入、输出信息处理。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识以扫描的方式把外部输入信号的状态存入输入映像区；将运算处理后的结果存入输出映像区，直到传送到外部被控设备。ＰＬＣ周而复始地巡回扫描，执行上述整个过程，直至停机。活动４:ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件的使用ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ是一个功能强大的开发软件，它具有ＰＬＣ程序开发、监视、仿真调试以及读写ＣＰＵ等特殊功能。一、ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件的安装(１)打开三菱ＰＬＣ编程软件ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ文件夹，如图１－１－１３所示。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识(２)先安装“通用环境”。点击文件夹“ＥｎｖＭＥＬ”，再点击“ＳＥＴＵＰ”按提示进行安装。如图１－１－１４所示。(３)点击“后退”按钮，返回到原文件夹“ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ”，点击“ＳＥＴＵＰ”按钮，按提示安装应用程序。打开程序，测试程序是否正常，如果程序不正常，有可能是因为操作系统的ＤＬＬ文件或者其他系统文件丢失，一般程序会提示是因为少了哪一个文件而造成的。某些ＷｉｎｄｏｗｓＸＰ软件可能与ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ８不兼容，可安装ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ７。二、ＧＸ编程软件中传输设置三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ与计算机的通信可采用一根ＳＣ－０９电缆连接，如图１－１－２０所示。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识ＳＣ－０９电缆一端是９针的Ｄ形插头，应插入计算机的串行口ＣＯＭ１或ＣＯＭ２；电缆的另一端是８针的侧圆头，直接插入ＰＬＣ的编程器接口。为了保证ＰＬＣ与计算机间的正常通信，还需在支持Ｗｉｎｄｏｗｓ下的编程软件ＧＸ中进行通信端口设置。(１)点击菜单栏“在线”→“传输设置”菜单。如图１－１－２１所示。(２)点击后，出现如图１－１－２２所示的“传输设置”对话框。(３)选择与计算机通信的串行端口，如图１－１－２３所示，通过下拉框选择相应的ＣＯＭ端口后，点击通信测试按钮，系统会显示通信连接成功。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识三、ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件的使用１.打开程序单击“开始”→“程序”→“ＭＥＬＳＯＦＴ应用程序”→“ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ”即可打开程序，如图１－１－２４所示。２.创建新工程如图１－１－２５所示，单击“工程(Ｆ)”→“创建新工程(Ｎ)”或单击“工程”下面的图标，即出现如图１－１－２６所示对话框。３.输入梯形图输入梯形图有两种方法，一是利用工具条中的快捷键输入，如Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７、Ｆ８、Ｆ９、Ｆ１０。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识另一种是直接利用指令语句来输入。下面以一段简单的程序为例说明这两种输入方法。１)用工具条中的快捷键输入(图１－１－３１)①输入触点:点击Ｆ５，则出现一个“梯形图输入”对话框，如图１－１－３２所示。在对话框中输入Ｘ１，点击“确定”则触点输入，用同样的方法可以输入其他常开、常闭触点。②线圈输入:点击Ｆ８，则出现“梯形图输入”对话框，如图１－１－３３所示。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识２)用指令语句输入首先使光标处于第一行的首端。用键盘直接输入ＬＤＸ１，按回车键(Ｅｎｔｅｒ)则程序输入；接着键入ＯＵＴＹ０，再按回车键线圈输入。４.梯形图编辑在输入梯形图时，常需要对梯形进行编辑，如进行插入、删除等操作。１)触点的修改、添加和删除修改:把光标移到需要修改的触点上，直接输入新的触点，按回车键即可，则新的触点覆盖原来的触点。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识也可以把光标移到需要修改的触点上，双击，出现一个对话框，在对话框中输入新触点的标号，按回车键即可。添加:把光标移到需要添加触点处，直接输入新的触点，按回车键即可。删除:把光标移到需要删除的触点上，再按“Ｄｅｌｅｔｅ”键，即可删除。再点击直线，按回车键即可。用直线覆盖原来的触点。２)行插入和行删除在进行程序编辑时，通常要插入或删除一行或几行程序，操作方法如下。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识行插入:先将光标移到要插入行的地方，点击“编辑(Ｅ)”，弹出下拉菜单，再点击“行插入(Ｎ)”，则在光标处出现一个空行，可以输入一行程序。用同样的方法，可以继续插入行。行删除:先将光标移到要删除行的地方，点击“编辑(Ｅ)”，弹出下拉菜单，再点击“行删除(Ｅ)”，就删除了一行。用同样的方法可以继续删除。注意，“ＥＮＤ”是不能删除的。５.程序的转换程序经过编辑以后，程序界面的底色是灰色的，要通过转换后将阴影解除，才能将程序传至ＰＬＣ或进行仿真运行，如图１－１－５１所示。转换方法为:直接按功能键“Ｆ４”即可；点击菜单条中的“变换(Ｃ)”→弹出下拉菜单→在下拉菜单中点击“变换(Ｃ)”即可。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识６.程序的调试与运行１)程序的检查执行“诊断”菜单→“诊断”命令，进行程序检查，如图１－１－５２所示。２)程序的写入ＰＬＣ在ＳＴＯＰ模式下，执行“在线”菜单→“ＰＬＣ写入”命令，出现“ＰＬＣ写入”对话框，如图１－１－５３所示，选择“参数＋程序”，再按“执行”，完成写入操作。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识３)程序的读取ＰＬＣ在“ＳＴＯＰ”模式下，执行“在线”菜单→“ＰＬＣ读取”命令，将ＰＬＣ中的程序发送到计算机中。传送程序时，应注意以下问题:①计算机的ＲＳ２３２Ｃ端口及ＰＬＣ之间必须用指定的缆线及转换器连接。②ＰＬＣ必须在ＳＴＯＰ模式下，才能执行程序传送。③执行完“ＰＬＣ写入”后，ＰＬＣ中的程序将会丢失，原有的程序将被读入的程序所替代。④在“ＰＬＣ读取”时，程序必须在ＲＡＭ或ＥＥ－ＰＲＯＭ内存保护关闭的情况下读取。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识４)程序的运行及监控①运行:将ＰＬＣ上的拨动开关拨至“ＲＵＮ”模式，ＰＬＣ即处于运行状态。②监控:执行程序运行后，再执行“在线”菜单→“监视”命令(或按功能键Ｆ３)，可对ＰＬＣ的运行过程进行监视。结合控制程序，操作相关输入信号，观察输出状态，如图１－１－５４所示。５)程序的调试程序运行过程中出现的错误有两种:①一般错误:运行的结果与设计的要求不一致，需要修改程序先执行“在线”菜单→“远程操作”命令，将ＰＬＣ设为ＳＴＯＰ模式，再执行“编辑”菜单→“写模式”命令，再从前文第(３)点开始执行(输入正确的程序)，直到程序正确。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识②致命错误:ＰＬＣ停止运行，ＰＬＣ上的ＥＲＲＯＲ指示灯亮，需要修改程序先执行“在线”菜单→“清除ＰＬＣ内存”命令，如图１－１－５５所示；将ＰＬＣ内的错误程序全部清除后，再从前文第(３)点开始执行(输入正确的程序)，直到程序正确。活动５:ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ仿真软件的安装与使用仿真软件ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ是在安装编程软件ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ的计算机内追加的软件包，和ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ一起就能够实现脱机(无ＰＬＣ)状态下的仿真模拟调试，调试内容包括软元件的监视测试、外部输入、输出的模拟操作等。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识当编制出一个梯形图程序时，可以马上利用仿真软件ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ对它进行离线仿真测试，直到完全满足设计要求。节省了大量的设备和时间。ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ对初学者来说也是非常重要，利用它，可以检验自己的程序是否正确。可以发现程序的问题所在，可以在不需要ＰＬＣ的情况下就可以快速提高自己的编程水平和程序设计调试能力。在此活动中将对其操作进行统一的具体介绍。一、ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ仿真软件的安装ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ仿真软件必须在编程软件ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ安装完好后才可以进行安装，安装好编程软件和仿真软件后，在桌面或者开始菜单中并不会出仿真软件的图标，因为仿真软件被集成到ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件中，这个仿真软件相当于编程软件的一个插件。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识①打开文件夹“ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ６－Ｃ中文版”，点击“ＳＥＴＵＰ”按钮，如图１－１－５６所示，按提示安装应用程序。②进入仿真软件的安装，再点击“ＳＥＴＵＰ”按钮，会出现如图１－１－５７所示的安装准备提示画面。③仿真软件安装简单，只需根据安装提示逐步操作即可，在出现“输入序列号”对话框时，请根据软件使用说明文本文档所提供的信息，将序列号输入，当出现图１－１－５８所示的提示画面时，ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ仿真软件安装完毕。二、ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ仿真软件的使用仿真软件必须在程序编译后(由灰色转为白色后)才能启动。启动方法有两种:①单击“工具(Ｔ)”→“梯形图逻辑测试启动(Ｌ)”。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识②单击“梯形图逻辑测试启动(Ｌ)”→“结束”图标，如图１－１－５９所示。单击后会出现如图１－１－６０所示“ＬＡＤＤＥＲＬＯＧＩＣＴＥＳＴＴＯＯＬ”(梯形图逻辑测试)对话框，框中“ＲＵＮ”和“ＥＲＲＯＲ”均为灰色。同时，出现“写ＰＬＣ”窗口，显示程序写入进度，写入完成，仿真软件ＧＸＳｉｍｕｌａｔｏｒ启动成功。启动成功后，对话框中“ＲＵＮ”变成黄色，同时，在梯形图中，蓝色光标变成蓝色方块，凡是当前接通的触点均显示蓝色。所有的定时器显示当前时间，计数器则显示当前计数值。梯形图程序已进入仿真监控状态。下面就可以对程序进行仿真测试了。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识下面我们针对“梯形图逻辑测试”对话框做一些具体的了解。图１－１－６１所示为对话框各部分表示，其所表示内容见表１－１－４。１.软元件的强制软元件的强制操作是指在仿真软件中模拟ＰＬＣ的输入元件动作(强制ＯＮ或强制ＯＦＦ)，观察程序运行情况，运行结果是否和设计结果一致。有３种方法进入软元件的强制操作:(１)单击“在线(Ｂ)”→“软元件测试(Ｄ)”。(２)单击“软元件测试”图标(图标见图１－１－６２)。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识(３)将蓝色方块移动至需强制的触点处，单击右键“软元件测试(Ｄ)”.不管用哪种方法，都会出现如图１－１－６３示“软元件测试”对话框。在“软元件”中，填入需要强制操作的位元件。例如，Ｘ０００、Ｍ０等，单击“强制ＯＮ”或“强制ＯＦＦ”。但如果要停止程序运行，则必须打开“ＬＡＤＤＥＲＬＯＧＩＣＴＥＳＴ”对话框。单击运行状态栏“ＳＴＯＰ”，再单击“ＲＵＮ”，程序恢复未仿真运行前状态。２.软元件的监控在仿真测试中，如果希望很好的监测输入、输出元件的通断状态和它们之间的时序关系，可以利用软元件监控来进行观察。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识软元件监控操作如下:打开“梯形图逻辑测试”对话框，单击“启动”菜单→“继电器内存监视”，出现如图１－１－６４示对话框。如图１－１－６４所示，单击“软元件”→“位元件窗口”→“Ｘ”，则出现软元件Ｘ的监视窗口，如图１－１－６５所示。同样操作，可以调出所需要监视的各个位元件(Ｙ、Ｍ等)的窗口，并把它们缩小并列在一起，如图１－１－６６所示。启动仿真后，会看到监视窗口里，显示黄色表示相应的软元件为接通，显示白色为关断。这样，就可以同时监控多个软元件的变化过程。在“继电器内存监视”内，也可以对位元件进行强制操作。方法如下:对准需要操作的位元件，左键双击，该元件被强制“ＯＮ”，显示黄色；再次双击，被强制“ＯＦＦ”，显示白色。非常方便，不需要打开“软元件测试”对话框进行强制操作。上一页下一页返回任务一

三菱FX2N系列PLC的认识在“继电器内存监视”上方，有两个黑色三角按钮(见图１－１－６６)，它们的功能是当软元件的编号不在所显示的屏上，单击按钮１，则一屏一屏往下显示；单击按钮２，显示该元件最大编号屏。如果监控结果导致要对程序进行修改时，就要退出ＰＬＣ仿真运行，退出时单击“梯形图逻辑测试/退出”图标，即可以退出仿真测试。上一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制活动１:软元件Ｘ、Ｙ的认识一、ＰＬＣ编程软元件ＰＬＣ编程软元件是可编程控制器内部设置的、具有各种功能的、能方便地执行控制过程中各种逻辑关系的元器件，其实质是计算机的存储单元中的某一个位或整个存储单元。ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ编程软元件有输入继电器(Ｘ)、输出继电器(Ｙ)、辅助继电器(Ｍ)、状态继电器(Ｓ)、定时器(Ｔ)、计数器(Ｃ)、数据寄存器(Ｄ、Ｖ、Ｚ)和指针(Ｐ、Ｉ、Ｎ)八大类，它们在程序中的功能各不相同。下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制ＰＬＣ编程软元件的名称由两部分组成，第一部分用一个字母代表功能，如输入继电器用“Ｘ”表示，输出继电器用“Ｙ”表示。第二部分用数字表示该编程软元件的序号。输入、输出继电器的序号为八进制编码，即遵循“逢８进１”的运算规则，其余编程元件序号为十进制。同时，从编程软元件的最大序号还可以了解ＰＬＣ中可能具有的某类编程软元件的最大数量。二、输入继电器Ｘ１.输入继电器的表示方式三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ共有输入继电器２４点，用Ｘ０~Ｘ２７表示(即Ｘ０~Ｘ７、Ｘ１０~Ｘ１７、Ｘ２０~Ｘ２７，共２４点)。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制ＰＬＣ的一个输入端子对应一个输入继电器，结合任务一中图１－１－６，可以看到该系列ＰＬＣ输入继电器对应的输入端子。２.输入继电器的用途输入继电器用于ＰＬＣ接收外部输入信号，ＰＬＣ通过光电耦合将外部输入信号的状态读入并储存在输入映像寄存器中，输入端子可以外接常开触点或常闭触点，也可以接多个触点组成的串、并联电路。在梯形图中，可以多次使用输入继电器的常开触点和常闭触点。３.输入继电器的表示形式输入继电器有两种表示形式:常开触点和常闭触点。梯形图中的符号如图１－２－２所示。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制三、输出继电器Ｙ１.输出继电器的表示方式三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ共有输出继电器２４点，用Ｙ０~Ｙ２７表示(即Ｙ０~Ｙ７、Ｙ１０~Ｙ１７、Ｙ２０~Ｙ２７，共２４点)。ＰＬＣ的一个输出端子对应一个输出继电器，结合任务一中图１－１－８，可以看到该系列ＰＬＣ输出继电器对应的输出端子。２.输出继电器的用途输出继电器用于将ＰＬＣ的输出信号传送给输出单元，再由输出单元驱动外部负载，反映ＰＬＣ程序执行的结果。当某一输出继电器的线圈接通时，与之连接的外部负载被接通工作；反之该负载被断开停止工作。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制特别注意:输出继电器的线圈只能由用户程序驱动，其常开、常闭触点也可作为其他软元件的工作条件在程序中出现。３.输出继电器的符号输出继电器除了有常开触点和常闭触点，还有其对应的线圈。当输出继电器的线圈得电时，其常开触点闭合，常闭触点断开，反之则恢复。在梯形图中的输出继电器各部分的符号如图１－２－３所示。活动２:学习基本逻辑指令(ＬＤ、ＬＤＩ、ＯＵＴ和ＥＮＤ)ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ有基本逻辑指令２７条；步进指令２条；应用指令１３类，共２４６条。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制最常用的编程语言主要是梯形图和指令语句。指令语句和梯形图有着严格的对应关系。一、逻辑取(ＬＤ、ＬＤＩ)与线圈驱动(ＯＵＴ)指令１.指令助记符及功能ＬＤ:逻辑取常开触点指令，用于常开触点与左母线的连接，即逻辑运算起始于常开触点。ＬＤＩ:逻辑取常闭触点指令，用于常闭触点与左母线的连接，即逻辑运算起始于常闭触点。ＯＵＴ:线圈驱动指令，用于根据逻辑运算的结果驱动指定的线圈。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制２.指令说明(１)ＬＤ、ＬＤＩ指令的操作元件有输入继电器Ｘ、输出继电器Ｙ、辅助继电器Ｍ、状态继电器Ｓ、定时器Ｔ以及计数器Ｃ的触点。(２)ＬＤ、ＬＤＩ指令用于将触点接到左母线上。另外，与后文讲到的ＡＮＢ、ＯＲＢ指令组合，在分支起点处也可使用。(３)ＯＵＴ指令是对输出继电器Ｙ、辅助继电器Ｍ、状态寄存器Ｓ、定时器Ｔ、计数器Ｃ的线圈驱动指令，对输入继电器Ｘ不能使用。对定时器Ｔ或计数器Ｃ的线圈使用的ＯＵＴ指令后面，必须设定Ｋ值。(４)ＯＵＴ指令可作多次并联使用。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制二、ＥＮＤ指令ＥＮＤ为结束指令，无操作元件。任何一个完整的程序，都需要由ＥＮＤ指令来结束，若程序中没有ＥＮＤ指令，程序编译时，会提示错误信息。ＧＸ或ＦＸ软件都具有自动在梯形图或指令语句最后添加ＥＮＤ指令的功能，大大方便了用户的编程。当程序执行到ＥＮＤ指令时，以后的程序将不再执行，直接进行输出处理，然后继续循环扫描。特别注意:在程序调试过程中，按段插入ＥＮＤ指令，可以顺序检查程序各段的动作情况，确认无误后，再删除多余的ＥＮＤ指令。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制活动３:用三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ代替传统继电器控制电路一、输入/输出分配表的确定ＰＬＣ是由输入接口接收外部输入信号，运行控制程序后通过输出接口驱动负载，再由负载决定生产设备的工作状态。因此在实现电机点动控制功能时，需要将主令器件启动按钮ＳＢ１与ＰＬＣ的输入接口连接，并将ＫＭ接触器的线圈接至输出接口。二、电机点动控制的ＰＬＣ电路原理图用三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型可编程控制器实现三相交流异步电动机点动控制的电路原理如图１－２－６所示。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制图中传统继电器控制电路部分，主电路不变，控制电路将由三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲＰＬＣ代替控制，其中有三点特别需要注意:①三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ可编程控制器的电源输入端只能接交流２２０Ｖ，因此需要将传统继电器控制电路中的“１号端子”与“０号端子”之间的３８０Ｖ电压通过变压器ＴＣ转变成２２０Ｖ，然后“３号端子”通过ＦＵ３熔断器进行短路保护后连接至ＰＬＣ的“Ｌ”端子，而“４号”端子可直接连接至ＰＬＣ的“Ｎ”端子。②在ＰＬＣ的输入回路中，因表１－２－１的输入/输出分配表中有一个输入设备ＳＢ１，因此只需将ＰＬＣ的输入端子Ｘ０００连接ＳＢ１，然后直接与ＰＬＣ输入公共端“ＣＯＭ”连接形成输入回路。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制③在ＰＬＣ的输出回路中，Ｙ０００输出端子共用输出公共端“ＣＯＭ１”，因此需将变压器次级绕组上的“３号端子”通过ＦＵ４熔断器并连接ＰＬＣ输出公共端“ＣＯＭ１”，而Ｙ０００输出端子直接连接交流接触器ＫＭ的线圈，再与ＰＬＣ的“Ｎ”端子形成回路(或“４号端子”)。这样，当ＰＬＣ梯形图程序中的Ｙ０００线圈得电时，“ＣＯＭ１”与“Ｙ０００”内部的触点将接通，形成输出回路，交流接触器ＫＭ线圈将得电，此时主电路中的交流接触器ＫＭ主触点闭合，电机就能启动运行了。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制特别注意:在传统继电器控制系统中，控制电路部分的ＫＭ线圈的额定电压是３８０Ｖ，但ＰＬＣ输出回路部分中的ＫＭ线圈的额定电压是２２０Ｖ，请注意区别。活动４:ＰＬＣ接线板的制作一、元器件的准备完成本活动所需要的元件器材见表１－２－２。二、元器件的检测１.熔断器的检测ＲＴ１８－３２型熔断器的外观及内部熔体如图１－２－７所示。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制根据表１－２－３，用万用表对每个工位上的ＲＴ１８－３２型熔断器进行检测，将检测结果填入其中。２.空气断路器的检测ＤＺ４７－６３型空气断路器如图１－２－８所示。根据表１－２－４，用万用表对每个工位上的ＤＺ４７－６３型空气断路器进行检测，将检测结果填入其中。３.按钮的检测ＬＡ４－３Ｈ型按钮如图１－２－９所示。根据表１－２－５，用万用表对每个工位上的ＬＡ４－３Ｈ型按钮进行检测，将检测的结果填入其中。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制４.交流接触器的检测ＣＪＸ１－９型交流接触器如图１－２－１０所示。根据表１－２－６，用万用表对每个工位上的交流接触器进行检测，并将检测的结果填入表中。三、元器件的布置根据上表检测元器件的好坏，完成后将符合要求的元器件按图１－２－１１所示安装在网孔板上并固定。固定元件时，要注意两点:(１)必须按图施工(可参考图１－２－１１)，固定元器件的位置。固定导轨时要充分考虑到，所有元件应排布整齐、均匀分布，元件之间的间距要合理，以便于元件的更换和维修。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制(２)紧固元器件时要用力均匀，紧固程度适当，防止出现用力过猛而损坏元件的情况。四、ＰＬＣ接线板的线路连接与检测１.线路连接原则在给ＰＬＣ接线板进行线路连接时，应特别注意以下几个方面:(１)接线时，严格根据电路原理图中元器件的位置合理布线。(２)各个接线端子引出导线的走向应以元件的中心线为界线。(３)槽外走线要合理、美观大方、横平竖直、高低前后一致、避免交叉。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制(４)布线时严禁损伤线芯和导线绝缘层。导线与接线端子连接时，不允许挤压绝缘层以及过长露铜。(５)进入走线槽内的导线要完全置于线槽内，尽可能避免交叉，装线的数量以不超过线槽总容量的７０％~８０％为宜。(６)在剥去绝缘层的导线上要套上号码管，相同接线端子只套一个号码管。编号时号码管上的文字的方向应保持一致。２.线路连接及检测步骤根据图１－２－１１所示ＰＬＣ电路原理图以及图１－２－１１所示元器件分布的情况，按配线原则与工艺要求进行ＰＬＣ控制系统的安装接线(主电路的连接线路此处不再赘述)。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制特别注意布线需紧贴线槽，保持整齐与美观。具体操作方式可按如下步骤:１)连接ＰＬＣ电源部分连接ＰＬＣ电源回路如图１－２－１２所示，Ｌ１、Ｌ２两根相线→进端子排→从端子排出→连接空气开关ＱＳ→Ｗ１１、Ｖ１１分别通过熔断器ＦＵ２→变压器ＴＣ→３号线通过ＦＵ３连接ＰＬＣ的“Ｌ”端子，而４号线直接连接ＰＬＣ的“Ｎ”端子。此时ＰＬＣ电源部分的接线完成。２)ＰＬＣ电源部分自检①检查布线。对照图１－２－１２检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制②万用表检测。万用表检测过程见表１－２－７，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确且无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表１－２－８。３)连接ＰＬＣ输入回路部分如图１－２－１３所示，①ＳＢ１常开按钮的一端→连接至端子排→从端子排出→连接ＰＬＣ的Ｘ０００端子；②ＳＢ１常开按钮的另一端→连接至端子排→从端子排出→连接ＰＬＣ的ＣＯＭ端口。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制４)ＰＬＣ输入回路部分的自检①检查布线。对照图１－２－１３检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②用万用表检测。用万用表检测过程见表１－２－９，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表１－２－１０。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制５)连接ＰＬＣ输出回路部分如图１－２－１４所示，由于在三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲＰＬＣ中，Ｙ０００~Ｙ００３共用ＣＯＭ１，所以先将ＣＯＭ１公共端通过ＦＵ４熔断器接入“３号”端子，输出端子Ｙ０００直接连接交流接触器ＫＭ的线圈，然后接入“４号”端子(即连接至ＰＬＣ的“Ｎ”端子上)形成输出回路。６)ＰＬＣ输出回路部分的检测①检查布线。对照图１－２－１４检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②万用表检测。万用表检测过程见表１－２－１１，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制活动５:程序编写与调试(１)采用梯形图及指令语句两种方法编写该程序，如图１－２－１５所示。(２)程序分析:根据图１－２－１５所示梯形图，Ｘ０００常开触点闭合，则Ｙ０００线圈得电；反之，Ｙ０００线圈失电。活动６:用ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件编写、调试、下载程序(１)打开ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件，新建“点动控制”文件，将光标放在起始位置。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制(２)用键盘输入“ＬＤＸ０”指令。如图１－２－１６所示。(３)按回车键后，在图１－２－１７所示光标位置处，通过键盘输入“ＯＵＴＹ０”指令。(４)按回车键输入指令，如图１－２－１８所示。(５)按功能键Ｆ４对编辑好的梯形图进行切换并保存，如图１－２－１９所示。(６)程序的写入。将ＰＬＣ上的拨动开关调至“ＳＴＯＰ”，点击“在线”菜单中的“ＰＬＣ写入”。上一页下一页返回任务二

三相交流异步电动机的点动控制(７)程序的调试与监控。将ＰＬＣ上的拨动开关调至“ＲＵＮ”，按照表１－２－１２进行操作，观察系统的运行情况并做好记录。如出现故障，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。也可以按功能键Ｆ３启动监视模式，观察软元件的得失电状态来判断系统运行是否正确。上一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

活动１:辅助继电器Ｍ的认识辅助继电器Ｍ类似于传统继电器控制系统中的中间继电器。它是一种ＰＬＣ内部的状态标志，不能接收外部的输入信号，也不能直接驱动外部负载，只能由程序驱动，经常用做状态暂存、移位运算及断电保持等。每个辅助继电器都有无数个常开、常闭触点可供ＰＬＣ编程时使用。三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ的辅助继电器可分为通用辅助继电器、断电保持辅助继电器和特殊辅助继电器三种，它们均以十进制编号。下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

一、通用辅助继电器通用辅助继电器的元件编号为Ｍ０~Ｍ４９９，共５００点，编程时每个通用辅助继电器的线圈仍由ＯＵＴ指令驱动，而其触点的状态取决于线圈的通、断。二、断电保持辅助继电器断电保持辅助继电器的元件编号为Ｍ５００~Ｍ１０２３和Ｍ１０２４~Ｍ３０７１，共２５７２点，用于保存断电瞬间的状态，并在来电后继续运行。其中Ｍ５００~Ｍ１０２３可作断电保持用，也可作通用辅助继电器用(需要在软件中专门设置)；而Ｍ１０２４~Ｍ３０７１是断电保持专用，不可作通用辅助继电器用。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

三、特殊辅助继电器在ＰＬＣ中，一般都有一些被赋予了特定功能的辅助继电器，称为特殊辅助继电器。三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ的特殊辅助继电器的编号为Ｍ８０００~Ｍ８２５５，共２５６点，分为不可驱动线圈型和可驱动线圈型两大类。１.不可驱动线圈型对于这类特殊辅助继电器，用户只能应用其触点编程，线圈由ＰＬＣ自动驱动，用户不能编程驱动。一些常用的特殊辅助继电器功能见表１－３－１。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

２.可驱动线圈型这类特殊辅助继电器需要用户编程驱动其线圈，接通后ＰＬＣ完成特定的动作。例如:Ｍ８０３０:熄灭锂电池欠压指示灯。Ｍ８０３３:ＰＬＣ停止(ＳＴＯＰ)时使输出保持。Ｍ８０３４:禁止所有输出。Ｍ８２３９:定时扫描。特殊辅助继电器还有很多，可查阅相关手册。用户在程序中不可使用未定义的特殊辅助继电器。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

活动２:学习基本逻辑指令一、触点的串联指令ＡＮＤ、ＡＮＩＡＮＤ:与指令，用于单个常开触点的串联连接；ＡＮＩ:与非指令，用于单个常闭触点的串联连接。二、触点并联指令ＯＲ、ＯＲＩＯＲ:“或”操作指令，用于单个常开触点的并联。ＯＲＩ:“或非”操作指令，用于单个常闭触点的并联。三、置位/复位指令ＳＥＴ、ＲＳＴ置位ＳＥＴ:令元件自保持ＯＮ。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

复位ＲＳＴ:令元件自保持ＯＦＦ，数据寄存器清零。四、微分脉冲输出指令ＰＬＳ、ＰＬＦ微分脉冲指令可以将脉宽较宽的触发信号变成脉宽等于ＰＬＣ扫描周期的触发脉冲信号，其中:ＰＬＳ:上升沿微分脉冲输出指令，在触发信号的上升沿时使操作元件产生一个扫描周期的脉冲输出。ＰＬＦ:下降沿微分脉冲输出指令，在触发信号的下降沿时使操作元件产生一个扫描周期的脉冲输出。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

活动３:用三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ代替传统继电器控制电路一、输入/输出分配表的确定当用ＰＬＣ实现三相交流异步电动机长动控制功能时，需要将启动按钮ＳＢ１、停止按钮ＳＢ２分别与可编程控制器输入接口连接，并将ＫＭ接触器的线圈接至输出接口。此时，电动机的启动运行和停止仍然由接触器控制，因此，在用ＰＬＣ控制时，主电路无须更改，但控制电路的功能则要通过ＰＬＣ来实现。表１－３－２为ＰＬＣ实现三相异步电动机长动控制系统的输入/输出分配表。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

二、电机长动控制的ＰＬＣ电路原理图用三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型可编程序控制器实现三相交流异步电动机长动控制的电路原理如图１－３－１１所示。活动４:ＰＬＣ接线板的制作一、环境设备学习所需工具、设备见表１－３－３。二、元器件的检测１.熔断器的检测根据表１－３－４，用万用表对每个工位上的ＲＴ１８－３２型熔断器进行检测，将检测结果填入下表。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

２.空气断路器的检测根据表１－３－５，用万用表对每个工位上的ＤＺ４７－６３型空气断路器进行检测，将检测结果填入下表。３.按钮的检测根据表１－３－６，用万用表对每个工位上的ＬＡ４－３Ｈ型按钮进行检测，将检测的结果填入下表。４.交流接触器的检测根据表１－３－７，用万用表对每个工位上的交流接触器进行检测，并将检测的结果填入表中。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

５.热继电器的检测根据表１－３－８，用万用表对每个工位上的热继电器进行检测，并将检测的结果填入表中。三、元器件的布置与安装根据上表检测元器件的好坏，完成后将符合要求的元器件按图１－３－１２所示安装在网孔板上并固定。固定元件时，要注意两点:①必须按图施工(可参考图１－３－１２)，应根据接线图固定元器件的位置。固定导轨时要充分考虑到，所有元件应整齐和均匀分布，元件之间的间距要合理，以便于元件的更换和维修。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

②紧固元器件时要用力均匀，紧固程度适当，防止出现用力过猛而损坏元件的情况。四、ＰＬＣ接线板的线路连接与检测１.线路连接原则在给ＰＬＣ接线板进行线路连接时，应特别注意以下几个方面:①接线时，必须按图施工，严格根据电路原理图中元器件的位置合理布线。②各个接线端子的引出导线的走向应以元件的中心线为界线。③槽外走线要合理，美观大方，横平竖直，高低前后一致，避免交叉。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

④布线时严禁损伤线芯和导线绝缘。导线与接线端子连接时，不允许挤压绝缘层以及过长露铜。⑤进入走线槽内的导线要完全置于线槽内，尽可能避免交叉，装线的数量以不超过线槽总容量的７０％~８０％为宜。⑥在每根剥去绝缘层的导线上要套上号码管，相同接线端子只套一个号码管。编号时号码管上的文字的方向应保持一致。２.线路连接及检测步骤根据图１－３－１１所示ＰＬＣ电路原理图以及图１－３－１２所示元器件分布的情况，按配线原则与工艺要求进行ＰＬＣ控制系统的安装接线(主电路的连接线路此处不再赘述)。特别注意布线需紧贴线槽，保持整齐与美观。具体操作方式可按如下步骤进行。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

１)连接ＰＬＣ电源部分连接ＰＬＣ电源回路如图１－３－１３所示，Ｌ１、Ｌ２两根相线→进端子排→从端子排出→空气开关ＱＳ→Ｗ１１、Ｖ１１分别通过熔断器ＦＵ２→变压器ＴＣ→５号线通过ＦＵ３连接ＰＬＣ的“Ｌ”端子，而６号线直接连接ＰＬＣ的“Ｎ”端子。此时ＰＬＣ电源部分的接线完成。２)ＰＬＣ电源部分自检①检查布线。对照图１－３－１３检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②万用表检测。万用表检测过程见表１－３－９，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表１－３－１０。３)连接ＰＬＣ输入回路部分(图１－３－１４)①导线从Ｘ０００端子→入端子排→从端子排出→连接ＳＢ１常开按钮的一端。②导线从Ｘ００１端子→入端子排→从端子排出→连接ＳＢ２常开按钮的一端。③导线从Ｘ００２端子→入端子排→从端子排出→连接ＦＲ常开触点的一端。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

④将ＳＢ１、ＳＢ２、ＦＲ三常开触点的另一端互联→入端子排→从端子排出→连接ＰＬＣ的ＣＯＭ端口。４)ＰＬＣ输入回路部分的自检①检查布线。对照上图检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②用万用表检测。用万用表检测过程见表１－３－１１，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表１－３－１２。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

５)连接ＰＬＣ输出回路部分如图１－３－１５所示，由于在三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲＰＬＣ中，Ｙ０００~Ｙ００３共用ＣＯＭ１，所以先将ＣＯＭ１公共端通过ＦＵ４熔断器接入“５号”端子，而输出端子Ｙ０００直接连接交流接触器ＫＭ的线圈，然后通过热继电器ＦＲ的常闭触点(过载保护)后，接入“６号”端子(即连接至ＰＬＣ的“Ｎ”端子上)形成输出回路。６)ＰＬＣ输出回路部分的检测①检查布线。对照上图检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

②用万用表检测。用万用表检测过程见表１－３－１３，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。活动５:ＰＬＣ控制程序的编写与调试方法一:由翻译法容易得出电机长动控制梯形图程序如图１－３－１６所示。方法二:根据本任务的要求，按下ＳＢ１并松开，ＫＭ始终保持得电状态(即置位)；直至按下ＳＢ２，ＫＭ才断电(即复位)。所以本任务还可以利用ＳＥＴ和ＲＳＴ指令来解决。梯形图程序如图１－３－１７所示。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

活动６:用ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件编写、下载、调试程序一、程序的输入①打开ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件，按照前面介绍的方法输入梯形图。②按功能键Ｆ４对编辑好的梯形图进行切换，并保存。二、程序写入ＰＬＣ将ＰＬＣ上的拨动开关拨至“ＳＴＯＰ”，点击“在线”菜单中的“ＰＬＣ写入”。上一页下一页返回任务三

三相交流异步电动机的长动控制(启保停控制)

三、程序的运行与调试将ＰＬＣ上的拨动开关拨至“ＲＵＮ”，按照表１－３－１４进行操作，观察系统的运行情况并做好记录。如出现故障，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。上一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

活动１:相关指令的学习一、串联电路块的并联指令ＯＲＢ的学习①串联电路块:两个或两个以上触点串联连接的支路。②ＯＲＢ:串联电路块的并联指令，用于两个或两个以上串联电路块的并联。二、并联电路块的串联指令ＡＮＢ的学习①并联电路块:两个或两个以上触点并联连接的电路。②ＡＮＢ:并联电路块的串联指令，用于并联电路块的串联。下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

三、多重输出(ＭＰＳ、ＭＲＤ、ＭＰＰ)指令的学习①ＭＰＳ(Ｐｕｓｈ):进栈指令，用于存储当前的运算结果，栈中原来内容下移。②ＭＲＤ(Ｒｅａｄ):读栈指令，用于读出栈顶的内容。③ＭＰＰ(Ｐｏｐ):出栈指令，用于读出并清除栈顶的内容，栈中其余内容上移。在三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ中有１１个用于存储中间运算结果的存储区域，称为栈存储器，相当于微机中的堆栈。栈操作示意图如图１－４－５所示。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

这３条指令可将当前接点的运算结果保存起来，当需要该接点处的运算结果时再读出，以保证多重输出电路的正确连接。活动２:用三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ代替传统继电器控制电路一、输入/输出分配表的确定当用ＰＬＣ实现图１－４－１所示的三相交流异步电动机正反转控制功能时，需要将按钮ＳＢ１、ＳＢ２和ＳＢ３分别与可编程控制器输入接口连接，并将ＫＭ１和ＫＭ２接触器的线圈接至输出接口。此时，电动机的正转启动、反转启动和停止仍然由接触器控制，因此在用ＰＬＣ控制时，主电路和图１－４－１完全相同，无须更改，但控制电路的功能则要通过ＰＬＣ来实现。表１－４－１为ＰＬＣ实现三相异步电动机正反转控制系统的输入/输出分配表。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

二、电机正反转控制的ＰＬＣ电路原理图用三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型可编程控制器实现三相交流异步电动机正反转控制的电路原理如图１－４－１１所示(省去主电路)。活动３:ＰＬＣ接线板的制作一、环境设备(参照任务三，增加１个交流接触器)二、元器件的检测(参照任务三)三、元器件的布置与安装ＰＬＣ接线板布局如图１－４－１２所示。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

四、ＰＬＣ接线板的线路连接与检测１.线路连接原则(参照任务三)２.线路连接及检测步骤根据图１－４－１１ＰＬＣ电路原理图以及图１－４－１２所示的元器件分布的情况，按配线原则与工艺要求进行ＰＬＣ控制系统的安装接线(主电路的连接线路此处不再赘述)。具体操作方式可按如下步骤:１)连接ＰＬＣ电源部分如图１－４－１３所示，Ｌ１、Ｌ２两根相线→进端子排→从端子排出→连接空气开关ＱＳ→Ｗ１１、Ｖ１１分别通过熔断器ＦＵ１→连接变压器ＴＣ→２１号线通过ＦＵ３连接ＰＬＣ的“Ｌ”端子，而２２号线直接连接ＰＬＣ的“Ｎ”端子。此时ＰＬＣ电源部分的接线完成。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

２)ＰＬＣ电源部分自检①检查布线。对照图１－４－１３检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②用万用表检测。用万用表检测过程见表１－４－２，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表１－４－３。３)连接ＰＬＣ输入回路部分如图１－４－１４所示。①导线从Ｘ０００端子→入端子排→从端子排出→连接ＳＢ１常开按钮的一端。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

②导线从Ｘ００１端子→入端子排→从端子排出→连接ＳＢ２常开按钮的一端。③导线从Ｘ００２端子→入端子排→从端子排出→连接ＳＢ３常开按钮的一端。④导线从Ｘ００３端子→入端子排→从端子排出→连接ＦＲ常开触点的一端。⑤将ＳＢ１、ＳＢ２、ＳＢ３和ＦＲ的四个常开触点的另一端互联→入端子排→从端子排出→连接ＰＬＣ的ＣＯＭ端口。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

４)ＰＬＣ输入回路部分的自检①检查布线。对照上图检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②用万用表检测。用万用表检测过程见表１－４－４，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表１－４－５。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

５)连接ＰＬＣ输出回路部分如图１－４－１５所示，由于在三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲＰＬＣ中，Ｙ０００~Ｙ００３共用ＣＯＭ１，所以先将ＣＯＭ１公共端通过ＦＵ２熔断器接入“２１号”端子，而输出端子Ｙ０００直接连接交流接触器ＫＭ１的线圈，再连接至交流接触器ＫＭ２的常闭触点，然后通过热继电器ＦＲ常闭触点，接入“２２号”端子(即连接至ＰＬＣ的“Ｎ”端子上)形成输出回路；同样，输出端子Ｙ００１直接连接交流接触器ＫＭ２的线圈，再连接至交流接触器ＫＭ１的常闭触点，然后并接入“２２号”端子。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

６)ＰＬＣ输出回路部分的检测①检查布线。对照图１－４－１５检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②用万用表检测。用万用表检测过程见表１－４－６，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。活动４:ＰＬＣ控制程序的编写与调试根据图１－４－１，由翻译法容易得出电动机正反转控制梯形图程序如图１－４－１６所示。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

特别注意:将图１－４－１６(ａ)梯形图稍作改进，可增强梯形图的可读性，如图１－４－１７所示。活动５:用ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件编写、下载、调试程序一、程序的输入①打开ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件，按照前面介绍的ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ方法输入梯形图。②按功能键Ｆ４对编辑好的梯形图进行切换，并保存。上一页下一页返回任务四

具有双重联锁功能的三相交流异步电动机的正反转控制

二、程序写入ＰＬＣ将ＰＬＣ上的拨动开关拨至“ＳＴＯＰ”，点击“在线”菜单中的“ＰＬＣ写入”。三、程序的运行与调试将ＰＬＣ上的拨动开关拨至“ＲＵＮ”，按照表１－４－７进行操作，观察系统的运行情况并做好记录。如出现故障，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。上一页返回任务五

三相交流异步电动机单按钮启停的控制

活动１:计数器Ｃ的认识计数器在程序设计时主要用于计数控制。程序执行时，计数器对输入端脉冲信号的上升沿进行计数，当计数值达到其设定值时，计数器发生动作，即常开触点闭合、常闭触点断开。事实上计数器的工作过程和定时器基本相似，只不过定时器的定时信号是ＰＬＣ内部产生的固定脉冲信号。在三菱ＦＸ２Ｎ系列可编程控制器中，计数器可分为内部信号计数器和外部信号计数器两类。内部计数器是对内部元件(如Ｘ、Ｙ、Ｍ、Ｓ、Ｔ和Ｃ)的信号进行计数的计数器，由于其输入信号的频率低于ＰＬＣ的扫描频率，因而是低速计数器，也称普通计数器，主要有１６位增计数器和３２位增/减计数器两类。下一页返回任务五

三相交流异步电动机单按钮启停的控制

用于对高于ＰＬＣ扫描频率的外部输入信号进行计数的计数器称为高速计数器，本节暂不讨论。一、１６位增计数器１６位增计数器可分为通用型增计数器和断电保持型增计数器两类，以十进制编号，其编号为Ｃ０~Ｃ１９９，共２００点。１.通用型１６位增计数器通用型１６位增计数器在工作时，其当前值以０开始计数，当当前值等于设定值时，计数器动作；而当ＰＬＣ断电或从“ＲＵＮ”到“ＯＦＦ”时，其当前值复位为０。通用型１６位增计数器的编号为Ｃ０~Ｃ９９，共１００点，其设定值范围为１~３２７６７。上一页下一页返回任务五

三相交流异步电动机单按钮启停的控制

２.断电保持型１６位增计数器断电保持型１６位增计数器的工作方式与通用型计数器基本相同，只是当ＰＬＣ断电或从“ＲＵＮ”到“ＯＦＦ”时，其当前值保持不变，要使其复位必须采用ＲＳＴ指令。断电保持型１６位增计数器的编号为Ｃ１００~Ｃ１９９，共１００点，设定值范围同样为１~３２７６７。通用型增计数器应用举例如图１－５－２所示。图１－５－２中计数器的初始值为０，Ｘ００１为计数脉冲输入端，每次Ｘ００１上升沿到来时，计数器的当前值加１。上一页下一页返回任务五

三相交流异步电动机单按钮启停的控制

当计数器的当前值等于设定值十进制数６时，计数器Ｃ０的常开触点接通，Ｙ０００接通，之后当Ｘ００１的上升沿再次到来时，计数器Ｃ０的当前值始终保持不变，Ｙ０００保持接通状态，直到计数器复位信号Ｘ０００上升沿到来，计数器Ｃ０才复位，当前值复位为０，其触点恢复常态。图１－５－２中各元件动作时序图如图１－５－３所示。二、３２位双向计数器３２位双向计数器既可以像１６位增计数器一样进行增计数，也可以进行减计数。它同样可分为通用型和断电保持型两类，以十进制编号，其编号为Ｃ２００~Ｃ２３４，共３５点。上一页下一页返回任务五

三相交流异步电动机单按钮启停的控制

１.通用型３２位双向计数器通用型３２位双向计数器以十进制编号，其编号为Ｃ２００~Ｃ２１９，共２０点，设定值范围为－２１４７４８３６４８~＋２１４７４８３６４７。３２位双向计数器的工作过程与１６增计数器的相同，但它可以进行减计数，因此其设定值可以为负数。计数器的计数方向由特殊辅助继电器Ｍ８２００~Ｍ８２３４设定。对于计数器Ｃ∗∗∗，当其相应的特殊辅助继电器Ｍ８∗∗∗接通(置１)时，为减计数器；当Ｍ８∗∗∗断开(置０)时，为增计数器。例如，计数器Ｃ２３０在Ｍ８２３０接通时为减计数器，Ｍ８２３０断开时为增计数器。上一页