教学材料《PLC软件》-项目一

项目一交流异步电动机的PLC控制一、教学目标与教学任务1.教学目标认识FP∑C32型PLC的基本结构。了解FP∑C32型PLC的基本编程元件。初步掌握FPMINGR软件的使用方法。了解三相交流异步电动机的启动与停止的继电器控制线路。掌握三相交流异步电动机的启停的PLC控制方法。了解三相交流异步电动机的正反转的继电器控制线路。掌握用PLC控制三相交流异步电动机正反转的方法。了解三相交流异步电动机的Y-△降压启动继电器控制线路。下一页

返回项目一交流异步电动机的PLC控制掌握用PLC控制三相交流异步电动机的Y-△降压启动的方法。了解PLC基本指令的功能和使用方法。能够进行简单继电器控制线路与PLC控制程序的转换。2.教学任务理解三相交流异步电动机启停控制继电器线路。根据电动机启停控制继电器线路进行PLC控制程序编写和调试。理解三相交流异步电动机正反转控制继电器线路。根据电动机正反转控制继电器线路进行PLC控制程序编写与调试。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制理解三相交流异步电动机Y-△降压启动控制继电器线路。根据电动机的Y-△降压启动控制继电器线路进行PLC控制程序编写和调试。二、项目描述对三相异步电动机来讲，定子绕组通人三相交流电会产生旋转磁场。磁场的旋转方向取决于三相交流电的相序，改变相序，就能改变磁场旋转的方向，从而改变电动机的转向。如在使用过程中，如果对三相鼠笼式异步电动机全压直接启动，启动电流是正常工作电流的5~7倍。当电动机功率较大时，很大的启动电流就会对电网造成冲击。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制为了限制异步电动机启动电流，对于正常运转时定子绕组作三角形(△)连接的电动机，启动时往往先使定子绕组接成星形(Y)，待电动机达到一定转速时，再把定子绕组改成三角形连接，使电动机正常运行。三、FPS可编程控制器基本构成FPS可编程控制器是日本松下电工的新一代袖珍型PLC，它主要由控制单元、扩展单元和通信插件构成。在TVT2000G训练装置上主要由两台型号为FP∑C32T控制单元对全部动作进行控制，它们之间通过PC-LINK网络进行通信。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制1.FP∑C32T型PLC控制单元及其部件的功能图1-1为FP∑C32T型PLC控制单元外形图。C32T控制单元提供输入点16个，输出点16个。控制单元设有与编程器、计算机相连的接口，与I/O扩展单元(或A/D,D/A转换单元)相连的扩展口，输入/输出端子，电源输入和输出端子等。图1-1所示的是C32T控制单元的实物图。下面是各部件的具体介绍。(1)状态指示发光二极管发光二极管指示当前操作状态，若出错则报警，见表1-1。(2)模式开关(编程或运行)模式开关的作用是用来改变PLC的操作模式，见表1-2。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制(3)通信状态指示灯该指示灯用来显示COMI和COM2口的通信状态，见表1-3。(4)编程口(RS232口)该端口用来连接编程电缆，实现PLC与计算机的通信(5)输入连接器(10针×2)输入连接器用作输入信号的连接端子。(6)输入指示发光二极管输入指示发光二极管用作有无输入信号的指示。(7)输出连接器(10针×2)输出连接器作为输出信号的连接端子。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制(8)输出指示发光二极管该发光二极管作为输出信号指示。(9)模拟电位计旋转拨码开关可以改变特殊寄存器DT90040和DT90041的数值，变化范围为K0~K1000，可用于模拟计数器和其他相关应用场合。(10)电源连接器PLC电源为直流24V,电源连接器通过设备自带的电源线与之相连。(11)站号设置开关控制单元的站号设置开关位于单元的左侧面，通过选择开关和拨码器可以指定站号。当选用通信卡时，可以通过通信功能来指定站号。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制(12)通信插卡(备选)当使用通信功能时，可选用通信插卡，其3种类型为1通道RS232C型、2通道RS232型以及1通道85485型。这3种卡型都可以安装。(13)扩展钩扩展钩是用来保护扩展单元的，也可以被用于在平整型安装板上安装(AF00804)。(14)扩展连接器扩展连接器将扩展单元连接到控制单元的内部电路。(15)DIN轨连接杆此连接杆用来将PLC固定在DIN轨上，也可以用于安装在窄条30mm型轨上(AFP0811)。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制2.FP∑C32T2偷入/偷出单元的接线图FP∑C32T是晶体管输出型PLC,电源使用24V直流电源，它有16个输入点、16个输出点。16个输入点分两个接口，共四组组成，每一组由输入4个端子与公共端COM组成。16个输出点分也分两个接口，共四组。FP∑C32T输入/输出单元的接线方式如图1-2所示。3.FP∑可编程控制器的编程元件(1)输入继电器FPG~C32T控制单元上集成16个输入继电器:X0,X1~XF。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制(2)输出继电器FPG~C32T控制单元上集成16个输出继电器:Y0,Y1~YF。(3)内部继电器FPS提供1568个内部继电器:R0,R1~R97F，以16位作为一个字表示则为:WRO~WR97。(4)链接继电器FPS提供1024个用于PC-LINK中使用的共享继电器。(5)定时器/计数器FPS共提供1024个定时器/计数器，它们之间的分配由系统寄存器5进行设置，默认设置为1008个定时器:T0~T1007,16个计数器01008~C1023。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制(6)特殊内部继电器FPS共提供176个特殊内部继电器:89000~R910F，它们会根据特殊情况自动变为ON或OFF。部分常用特殊内部继电器的说明请见附录。(7)数据寄存器FPS共提供32765个字的数据寄存器:DT0~DT32764，数据寄存器及以下所有寄存器均只能以字为单位进行处理。(8)链接数据寄存器FPS提供128个字在PC-LINK中使用的共享链接数据寄存器:LD0~LD127。(9)定时器/计数器设定值区域FPS提供1024个字用于存储定时器/计数器初值的数据寄存器:SV0-SV1023，存储时按定时器/计数器编号进行。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制(10)定时器/计数器经过值区域FPS提供1024个字用于存储定时器/计数器经过值的数据寄存器:EV0-EV1023存储时按定时器/计数器编号进行。(11)特殊数据寄存器FPG-C32T提供260个字的专用特殊数据寄存器DT90000-DT90259,它们用于存储特殊数据、设置参数和错误代码。(12)索引寄存器FPS提供14个字的索引寄存器:IO-ID，可用作间接指定数据和继电器及存储区中的操作数。(13)常数的表示上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制四、FPWINGR软件介绍1.FPWINGR软件的基本使用方法(1)FPWINGR的启动打开Windows“开始”菜单，从中选择“程序”，再选择PanasonicMENControl→FP-WINGR2-FPWINGR命令的顺序进行，打开软件FPWINGR。在FPWINGR正常启动以后，将出现如图1-3所示的初始画面。(2)创建新文件启动画面中将会显示关于机型选择的对话枢，请从中选择所使用的PLC的机型(FPSIGMA12K)，并单击OK按钮，如图1-4所示。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制(3)打开已有文件图1-5所示为文件“打开”对话框。请选择需要进行编辑的文件，双击该文件名，或者直接单击“打开”按钮。(4)程序上载选择“PLC上载”:画面中将会显示关于上载数据确认的对话枢，根据对话枢内容进行确认或取消。(5)程序下载选择“下载到PLC":画面中将会显示下载程序的对话框，根据对话框内容可以确认程序下载或取消程序的下载。(6)指令的输入在编写程序时，可以通过单击功能键栏，或者用F1-F12功能键与Shift或Ctrl的组合实现指令输入。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制(7)程序转换(PG转换)在符号梯形图编辑方式下，为使梯形图能变换成为时序控制程序的执行代码(可被PLC理解的代码)，必须进行程序转换。在使用符号梯形图方式生成或编辑程序时，程序显示区将被反显为灰色。这表明，在被反显的范围内的梯形图，在编辑中需要进行程序转换。进行程序转换时，可以单击功能键栏中的“PG转换”，或者按Ctrl+F1键。(8)FPWINGR的退出选择菜单栏中的“文件(F)“→”退出”命令。上一页

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返回项目一交流异步电动机的PLC控制2.FPWINGR编程界面构成FPWINGR编程界面主要由菜单栏、工具栏、注释显示栏、程序状态栏、状态栏、功能键栏、数字键栏、输入区段栏构成，如图1-7所示。在编程过程中在需要输入数字时还会出现数字键栏，它用于输入0~9,A~F等数字。上一页

返回任务1三相异步电动机的启动控制任务描述利用PLC对三相异步电动机进行启动、停止控制，要求按下启动按钮，三相异步电动机运转，按下停止按钮电动机停转，并具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。任务分析要完成这个工作任务，首先要对三相异步电动机正反转控制的继电器控制线路有充分的了解;同时应认识各种完成该任务所需要的PLC指令。三相异步电动机启停控制继电器电气原理图如图1-8所示，电动机的启动控制、停止控制是电动机最常见的控制。下一页

返回任务1三相异步电动机的启动控制继电器控制的三相异步电动机启停控制电路电气原理图中，按钮SB2按下后，依靠接触器KM自身辅助触点而使其线圈保持通电，这种现象称为自锁。起自锁作用的辅助触点，则称为自锁触点，如图1-8所示。电动机启停控制电路中主要元器件及功能见表1-4。基本逻辑指令介绍基本逻辑指令是以位为单位的逻辑操作指令，是构成继电器控制电路的基础。1.ST,ST/,OT指令(1)指令功能上一页

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返回任务1三相异步电动机的启动控制ST:开始逻辑运算指令，输入的触点作为A型(常开)触点。ST/:开始非逻辑运算指令，输入的触点作为B型(常闭)触点。OT:输出运算结果指令，将逻辑运算的结果输出到线圈。使用OT指令时应注意以下儿点:①OT指令不能用于输入继电器X;②线圈和输出类指令应放在梯形图的最右边;③该指令不能串联使用，该指令连续使用时相当于输出继电器并联在一起;④对于某个输出继电器只能用一次OT指令，否则，可编程控制器按出错对待，并提示双线圈输出。上一页

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返回任务1三相异步电动机的启动控制2.AN,AN/,OR,OR/触点的串、并联指令(1)指令功能AN:常开触点串联连接指令，与串联触点进行逻辑“与”运算。AN/:常闭触点串联连接指令，与串联触点进行逻辑“与”运算。OR:常开触点并联连接指令，与并联的触点进行逻辑“或”运算。OR/:常闭触点并联连接指令，与并联的触点进行逻辑“或”运算。上一页

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返回任务1三相异步电动机的启动控制串联和并联指令是用来描述单个触点与别的触点或触点组成的电路的连接关系的。串联触点或并联触点的个数没有限制。3.ANS,ORS电路块的串并联指令(1)指令功能ANS多触点电路块的串联连接指令，用于将多个逻辑块串联。ORS多触点电路块的并联连接指令，用于将多个逻辑块并联。上一页

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返回任务1三相异步电动机的启动控制4./取反与ED指令(1)指令功能/取反指令在梯形图中用一条45。的短斜线来表示，它将执行该指令之前的运算结果取反。ED指令为结束指令，将强制结束当前的扫描执行过程。若不写ED指令，将从用户程序存储器的第一步执行到最后一步;将ED指令放在程序结束处，只执行第一步至ED这一步之间的程序，使用ED指令可缩短扫描周期。在调试程序时可以将ED指令插在各段程序之后，从第一段开始分段调试，调试好后必须删去程序中间的ED指令，这种方法对程序的查错也很有用处。上一页

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返回任务1三相异步电动机的启动控制5.DF上升沿微分和DF/下降沿微分指令(1)指令功能当检测到输入触发信号的上升沿或下降沿时，仅将触点闭合一个扫描周期。DF和DF/指令的使用次数没有限制。但只有在检测到触点的ON或OFF状态发生变化时，DF和DF/指令才会产生动作。因此对于DF指令若触点最初即为闭合，如PLC模式进入运行模式或在运行模式下接通电源，不会产生输出;对于DF/指令若触点最初即为闭合，如PLC模式进入运行模式或在运行模式下接通电源，不会产生输出。上一页

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返回任务1三相异步电动机的启动控制任务实施①确定PLC输入/输出地址表。在开始进行PLC控制程序编写前，首先应根据任务的控制要求确定用到的PLC输入点、输出的数量和地址，只有这步工作做好后才能进行程序编写。根据三相异步电动机启停控制电路，改用PLC控制后其I/O地址分配可参见表1-5。②绘制PLC输入/输出接线图:用松下FP∑C32型可编程控制器实现三相异步电动机启停控制的输入/输出接线如图1-15所示。上一页

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返回任务1三相异步电动机的启动控制③编写梯形图控制程序:根据三相异步电动机启停控制要求，在硬件电路图中SB1和FR用了常闭触点，在编程时SB1和FR应用常开触点，梯形图程序可以参考图1-16所示。④打开PLC电源，下载并调试程序使其符合控制要求(注意文件保存)。⑤做好程序内主要元件的标注，并记录程序。⑥根据任务完成情况，完成任务评价表和实习报告。⑦根据各组任务评价表中所记录的问题进行讨论和分析，找出最优方案。上一页

返回任务2采用PLC实现三相异步电动机正反转控制任务描述根据三相异步电动机正反转控制继电器原理图(如图1-18所示)，利用PLC进行三相异步电动机的正、反转启动和停止控制，并具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。图1-18中主要元器件的功能见表1-6。任务分析三相异步交流电动机的正反转电路中必须保证KM1和KM2线圈不能同时得电，防止发生短路故障。这种情况应采取互锁保证两个输出不会同时生效来避免故障发生。第一道是用接触器常闭触点进行互锁;第二道是正反转按钮的常闭触点进行互锁。下一页

返回任务2采用PLC实现三相异步电动机正反转控制任务实施①确定PLC输入/输出地址分配表:三相异步电动机正反转控制的PLC输入/输出地址分配可参见表1-7。②绘制PLC输入/输出接线图:三相异步电动机正反转控制的输入/输出接线如图1-19所示。③编写梯形图控制程序:根据三相异步电动机正反转的控制要求，参考图1-20所示程序编写梯形图程序。④打开PLC电源，下载并调试程序使其符合控制要求(注意文件保存)。⑤做好程序内主要元件的标注，并记录程序。⑥根据任务完成情况，完成任务评价表和实习报告。上一页

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返回任务2采用PLC实现三相异步电动机正反转控制⑦根据各组任务评价表中所记录的问题进行讨论和分析，找出最优方案。上一页

返回任务3三相交流异步电动机的Y-△降压启动控制任务描述如图1-21所示的三相交流异步电动机的Y一△降压启动控制电路能够用按钮控制电动机启动和停止。在电动机启动时定子绕组接成星形，延时一段时间后，自动将电动机的定子绕组换接成三角形。图1-21中主要元器件的功能见表1-8。任务分析要完成这个工作任务，首先就要学习并充分的掌握时间控制的基本概念及PLC定时器的用法。在完成任务的过程中要注意功能的合理性，具有充分的软件、硬件保护功能。下一页

返回任务3三相交流异步电动机的Y-△降压启动控制知识链接定时器的应用PLC除线圈和触点之外，最常使用的编程元件就是定时器。定时器又称计时器，有延时接通定时器、延时断开定时器、保持型定时器等多种。不同公司的PLC所具有的定时器种类各不同。最通用的是延时接通定时器，还有许多其他的定时方式都是从一个或多个基本的定时延时接通功能衍生出来的。FP∑型PLC只提供延时接通功能的定时器。1.指令类型FP∑提供四种不同定时精度的定时器，具体说明见表1-9。上一页

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返回任务3三相交流异步电动机的Y-△降压启动控制2.指令格式定时器指令格式如图1-22所示。3.程序示例定时器示例如图1-23所示。在图1-23(b)中，当X0接通时，先将设定值寄存器SVS中的内容装入经过值寄存器EV5中，然后每经过一个定时时钟0，EV5中的内容做减1计数、直至EV5中内容为0,该定时器对应的常闭接点T5断开，常开接点T5闭合，马扭动Y0有输出，其后定时器的常开触动保持接通。当X0断开时，TS复位，当前值恢复预设定值，状态位清0。若X0接通时间未到设定值就断开，T5跟随复位，Y0不会有输出。上一页

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返回任务3三相交流异步电动机的Y-△降压启动控制4.定时器使用说明①定时器指令是减计数型预置定时器，被启动后开始计时，延时时间到，则相应的常开接点接通，常闭接点断开。②如果在定时器工作期间触发信号断开，则其运行中断，定时器复位。③预置时间为:单位x预置值(K)，预置值只能是十进制数。④C24点以上PLC定时器与计数器总数为144个，通过系统寄存器No.6可调整计数器的起始编号而改变定时器、计数器的个数。⑤每一个定时器都对应有编号相同的设定值寄存器SV和经过值寄存器EV各一个，SV用于记忆设定值.EV用于存放计时的讨程值。上一页

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返回任务3三相交流异步电动机的Y-△降压启动控制⑥同一程序中相同编号的定时器只能使用一次。任务实施①确定PLC输入/输出地址分配表:三相异步电动机Y-△降压启动控制的输入/输出地址分配可参见表1-10。②绘制PLC输入/输出接线图:三相异步电动机Y-△降压启动控制的输入/输出接线如图1-25所示。③编写梯形图控