機(jī)電一體化培訓(xùn)材料

1、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo) 指導(dǎo)教師：鄭同生、譚濤2013年4月目錄模塊一、三菱PLC基本指令編程、基本指令訓(xùn)練、PLC控制電機(jī)順序啟動(dòng)、PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)Y-啟動(dòng)電路、擴(kuò)展項(xiàng)目（常見編程實(shí)例）模塊二、電氣安裝應(yīng)注意的問題模塊三、CA6140車床電氣控制線路故障檢修訓(xùn)練.、基本指令訓(xùn)練 自鎖電路訓(xùn)練自鎖電路梯形圖1、 編程：用編程器或編程軟件輸入程序，并檢驗(yàn)。2、 將X0鈕子開關(guān)合上，Y0指示應(yīng)亮。3、 將X0開關(guān)斷開，Y0指示燈仍保持亮。4、 將X1開關(guān)接通，Y0指示燈滅。自鎖電路時(shí)序圖 S/R置位復(fù)位指令訓(xùn)練S/R置位復(fù)位指令應(yīng)用梯形圖1、 編程：用編程器或編程軟件輸入程序、并檢驗(yàn)。2、 合上X1號(hào)開

2、關(guān)，觀察Y0指示燈。3、 斷開X1號(hào)開關(guān)，觀察Y0指示燈。4、 合上X2號(hào)開關(guān)，觀察Y0指示燈。5、 斷開X2號(hào)開關(guān)，觀察Y0指示燈。X1Y0X2S/R置位復(fù)位指令應(yīng)用時(shí)序圖 PLS脈沖指令訓(xùn)練PLS脈沖指令應(yīng)用梯形圖1、 編程：用編程器或編程軟件輸入程序，并檢驗(yàn)。2、 運(yùn)行程序。3、 合上X0開關(guān)，觀察Y0指示燈。4、 斷開X0開關(guān)，觀察Y0指示燈。5、 合上X1開關(guān)，觀察Y0指示燈。6、 斷開X1開關(guān)，觀察Y0指示燈。X0M000Y0X1M1圖2-6 PLS脈沖指令應(yīng)用時(shí)序圖（4） 定時(shí)器指令與應(yīng)用訓(xùn)練一定時(shí)器指令應(yīng)用梯形圖1、 編程：用編程序或編程軟件輸入程序，并檢驗(yàn)。2、 閉合X0開關(guān)

3、，觀察Y0、Y1輸出的變化。3SX0Y0Y1定時(shí)器指令應(yīng)用時(shí)序圖（5）、定時(shí)器指令與應(yīng)用訓(xùn)練二（振蕩器）振蕩器梯形圖1、 輸入程序并檢驗(yàn)，然后運(yùn)行程序。2、 觀察Y0的變化。3、 閉合X0開關(guān)，觀察Y0的變化，并監(jiān)控T0、T1的工作情況。振蕩器時(shí)序圖計(jì)數(shù)器指令與應(yīng)用計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用梯形圖1、 編程輸入程序并檢驗(yàn)，然后運(yùn)行程序。2、 當(dāng)X0開關(guān)斷/通一次，計(jì)數(shù)器現(xiàn)行值加1。3、 當(dāng)X0開關(guān)斷/通5次時(shí)，計(jì)數(shù)器的值為5，Y0接通。4、 當(dāng)X1開關(guān)接通/斷開時(shí)，C0復(fù)位，Y0燈滅。計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用時(shí)序圖、PLC控制電機(jī)順序啟動(dòng)一、訓(xùn)練目標(biāo)1. 學(xué)會(huì)使用基本控制指令編制程序；2. 熟悉定時(shí)器在程序中的應(yīng)用

4、；3. 掌握編制PLC控制程序的一般步驟和方法；4.了解PLC在順序控制上的應(yīng)用。二、訓(xùn)練器材 1. 可編程序控制器FX2N-48MR1臺(tái)；2. 按鈕開關(guān)3個(gè)和220伏交流接觸器2個(gè)、熱繼電器2個(gè)；3. 訓(xùn)練用的連接導(dǎo)線若干；4. 編程下載線一條。三、訓(xùn)練內(nèi)容及步驟 (一)控制任務(wù)和要求1. 動(dòng)作順序2臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)順序是：電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)M1才能啟動(dòng)；電動(dòng)機(jī)M2不啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)M1不能啟動(dòng)。停止順序是：電動(dòng)機(jī)M1停止10s后，電動(dòng)機(jī)M2自動(dòng)停止。2. 動(dòng)作要求2臺(tái)電動(dòng)機(jī)均為單向轉(zhuǎn)動(dòng)，啟動(dòng)方式均為全壓?jiǎn)?dòng)。（二）訓(xùn)練步驟1. 選擇控制元件和接線端子分配根據(jù)電機(jī)順序控制要求，選擇控制元件及

5、分配接線端子。下表2-1選擇的元件及接線端子分配，僅供參考表2-1 控制元件及接線端子分配輸 入輸 出控制元件控制功能端子分配控制元件控制功能端子分配按鈕SB1M2的啟動(dòng)X0接觸器KM1控制電動(dòng)機(jī)M1Y0按鈕SB2M1的啟動(dòng)X1接觸器KM2控制電動(dòng)機(jī)M2Y1按鈕SB3正常停止按鈕X2RF1對(duì)M1進(jìn)行熱保護(hù)X4FR2對(duì)M2進(jìn)行熱保護(hù)X52. 外部接線根據(jù)選擇的元件及其接線端子分配，畫出PLC外部接線示意圖，然后根據(jù)接線示意圖連接PLC外部電路。如圖2-1所示的外部接線示意圖僅供參圖 2-1 PLC的外部接線圖3. 梯形圖程序根據(jù)控制任務(wù)和控制要求，結(jié)合選擇的控制元件和接線端子的分配，編制梯形圖程

6、序。參考梯形圖程序如圖2-2所示。編制該梯形圖程序的基本思路是：首先用按鈕SB1驅(qū)動(dòng)輸入繼電器X000，其動(dòng)合觸點(diǎn)X000閉合驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y001，使電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)。同時(shí)程序中的Y001常開觸點(diǎn)自鎖Y001，再用按鈕SB2驅(qū)動(dòng)輸入繼電器X001，其動(dòng)合觸點(diǎn)X001閉合驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y000，使電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)，同時(shí)程序中的Y000常開觸點(diǎn)閉合自鎖Y000，正常啟動(dòng)任務(wù)完成。熱繼電器FR1與FR2是對(duì)電機(jī)M1與M2進(jìn)行過載保護(hù)，當(dāng)相應(yīng)電機(jī)運(yùn)行過載時(shí)FR1或者FR2常閉觸點(diǎn)斷開對(duì)電機(jī)保護(hù)。停止時(shí)用按鈕SB3驅(qū)動(dòng)輸入繼電器X002，其動(dòng)合觸點(diǎn)X002閉合使M0置“1”，M0的常開觸點(diǎn)閉合T0開始計(jì)時(shí)

7、，同時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)X002斷開，輸出繼電器Y000立即失電停止工作，當(dāng)時(shí)間繼電器T0時(shí)間到達(dá)10S時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開Y001失電，停止工作。同時(shí)T0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使M0復(fù)位“0”，時(shí)間繼電器T0也復(fù)位。整個(gè)工作過程結(jié)束。參考梯形圖程序 圖2-2所示、PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)Y-啟動(dòng)電路一、訓(xùn)練目標(biāo)1. 學(xué)會(huì)使用基本順序控制指令編制電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制程序；2. 熟悉定時(shí)器在程序中的應(yīng)用；3. 掌握編制PLC自動(dòng)控制程序的一般步驟和方法；4. 進(jìn)一步熟練掌握程序的輸入與調(diào)試操作。二、訓(xùn)練器材 1) 可編程序控制1臺(tái)；2) RS232/RS422通信電纜1根；3) 220伏交流接觸器3只；4) 訓(xùn)練用的連接導(dǎo)線

8、若干。三、訓(xùn)練內(nèi)容及步驟 (一) 訓(xùn)練內(nèi)容3、 動(dòng)作要求減壓起動(dòng)又稱降壓起動(dòng)，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，使加到其定子繞組上電源電壓適當(dāng)降低，電動(dòng)機(jī)減壓起動(dòng)，起動(dòng)后再使加到電動(dòng)機(jī)定子繞組上電源電壓恢復(fù)到額定值，使電動(dòng)機(jī)作全壓運(yùn)轉(zhuǎn)。星形-三角形（）減壓起動(dòng)是三相異步鼠籠型電動(dòng)機(jī)常用的降壓起動(dòng)方法之一。起動(dòng)時(shí)先將繞組作形連接，降低起動(dòng)電壓，待轉(zhuǎn)速升高到一定值后，再將繞組改為形連接，使電動(dòng)機(jī)作全壓運(yùn)轉(zhuǎn)。4、 動(dòng)作順序按下啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)M降壓起動(dòng)，啟動(dòng)5s后，通過定時(shí)器自動(dòng)切換作全壓運(yùn)轉(zhuǎn)。需要停止時(shí)按下停止按鈕電動(dòng)機(jī)M停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（二）訓(xùn)練步驟1. 選擇控制元件和接線端子分配根據(jù)電機(jī)自動(dòng)切換控制要求，選擇控制元件及

9、分配接線端子。表3-1選擇的元件及接線端子分配，僅供參考。表3-1 控制元件及接線端子分配表輸 入輸 出控制元件控 制 功 能端子分配控制元件控 制 功 能端子分配按鈕SB1啟動(dòng)按鈕X0接觸器KM1控制主接觸器Y0按鈕SB2停止按鈕X1接觸器KM2Y形減起動(dòng)Y1接觸器KM3形全壓運(yùn)轉(zhuǎn)Y22. 外部接線根據(jù)選擇的元件及其接線端子分配，畫出PLC外部接線示意圖，然后根據(jù)接線示意圖連接PLC外部電路。如圖3-2所示的外部接線示意圖僅供參考。圖3-2外部接線示意圖3. 梯形圖程序根據(jù)電機(jī)減壓起動(dòng)與全壓運(yùn)轉(zhuǎn)自動(dòng)切換的動(dòng)作順序和要求，結(jié)合選擇的控制元件和接線端子的分配，編制梯形圖程序如下；編制該梯形圖程序

10、的基本思路是：首先用按鈕SB1驅(qū)動(dòng)輸入繼電器X0，其動(dòng)合觸點(diǎn)X0閉合，驅(qū)動(dòng)輸出繼電器Y0與Y1同時(shí)T0開始計(jì)時(shí)。輸出繼電器Y0被驅(qū)動(dòng)后，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合自鎖，星星啟動(dòng)完成，當(dāng)T0時(shí)間到達(dá)5S時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開輸出繼電器Y1，Y1失電同時(shí)T0動(dòng)合觸點(diǎn)閉合使輸出繼電器Y2工作，電動(dòng)機(jī)繞組作形連接并全壓運(yùn)轉(zhuǎn) 。當(dāng)按下停止按鈕SB2，驅(qū)動(dòng)輸入繼電器X1，其動(dòng)斷觸點(diǎn)X1斷開，使輸出繼電器Y0、 Y1和T0同時(shí)失電,電動(dòng)機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。4. 指令表程序檢查梯形圖程序，然后將其轉(zhuǎn)化為指令表程序。根據(jù)梯形圖轉(zhuǎn)化的指令表如下表所示。步序號(hào)助記符元件編號(hào)步序號(hào)助記符元件編號(hào)00LDX011LDT001ORY012ANIX

11、102ANIX113OUTY203OUTY014END04MPS05ANIT006OUTY107MPP08OUTT0 K50、擴(kuò)展項(xiàng)目（常見編程實(shí)例）項(xiàng)目一：按鈕控制燈的亮滅一 、項(xiàng)目描述用不同方式來(lái)控制燈的亮滅?！卷?xiàng)目分析】 任務(wù)一、按下按鈕SB0燈1點(diǎn)亮，松開按鈕SB0燈1滅。按下按鈕SB1燈2滅，松開按鈕SB1燈2亮。任務(wù)二、按下啟動(dòng)按鈕SB2，燈3點(diǎn)亮，并一直保持；按下停止按鈕SB3，燈3滅。按下測(cè)試按鈕SB4，燈3點(diǎn)亮，松開按鈕SB4燈滅。項(xiàng)目二、樓梯燈的控制【項(xiàng)目描述】樓梯照明系統(tǒng)中，要求人在樓梯底和樓梯頂兩處都可以控制樓梯燈的亮滅?！卷?xiàng)目分析】樓梯照明系統(tǒng)中，在樓梯底部和頂部各設(shè)

12、一個(gè)開關(guān)，人們可以用開關(guān)控制燈的亮滅。項(xiàng)目三、電動(dòng)門的開關(guān)控制【項(xiàng)目描述】有車輛進(jìn)時(shí)，開門；車輛走后，關(guān)門?！卷?xiàng)目分析】按下開門按鈕，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，拖動(dòng)電動(dòng)門開門，碰到限位開關(guān)SQ1，停止；按下關(guān)門按鈕，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)電動(dòng)門關(guān)門；碰到限位開關(guān)SQ2，停止；按下停止按鈕，電動(dòng)機(jī)隨時(shí)都可以停止。項(xiàng)目四、三人搶答器【項(xiàng)目描述】由小學(xué)生、中學(xué)生、教授三組選手組成智力搶答器。【項(xiàng)目要求】任務(wù)1、有小學(xué)生、中學(xué)生、教授 3 組選手參加智力競(jìng)賽。各組桌上都有一個(gè)搶答按鈕SB0、SB2、SB3。要獲得回答主持人問題的機(jī)會(huì)，必須搶先按下桌上的搶答按鈕。任何一組搶答成功后，其它組再按按鈕無(wú)效。任務(wù)2、（在任務(wù)1的

13、基礎(chǔ)上）為達(dá)到公平的目的，給小學(xué)生組和教授組桌上各增加一個(gè)搶答按鈕SB1和SB4，為給小學(xué)生組一些優(yōu)待，其桌上的SB0和SB1任何一人按下?lián)尨鸢粹o，L0燈都亮；而為了限制教授組，必須兩名教授都按下其桌上的SB3 和SB4 搶答按鈕，L2 燈才亮；中學(xué)生組按下SB2 按鈕，L1 燈亮。任務(wù)3、（在以上任務(wù)的基礎(chǔ)上）搶答有效后，相應(yīng)組的指示燈亮，主持人按下SB5 復(fù)位按鈕時(shí)，搶答指示燈才熄滅。任務(wù)4、（在以上任務(wù)的基礎(chǔ)上）參加競(jìng)賽者要在主持人按下“開始搶答按鈕”SB5后，才能按下桌子上的搶答按鈕，若競(jìng)賽者在主持人還未按下?lián)尨鸢粹oSB5之前搶先按下?lián)尨鸢粹o，屬于違例，并且最先違例者指示燈亮，同時(shí)，警

14、告指示燈L3點(diǎn)亮。任務(wù)5、（在以上任務(wù)的基礎(chǔ)上）搶答開始，主持人按下按鍵10S后無(wú)人回答，此后搶答無(wú)效，超時(shí)燈L4以1S的周期開始閃爍。任務(wù)6、（在以上任務(wù)的基礎(chǔ)上）搶答開始后，任一組搶先按下按鍵，七段數(shù)碼顯示器分別以數(shù)碼1、2、3的形式顯示該組的編號(hào)。 項(xiàng)目五、跑馬燈設(shè)計(jì)【項(xiàng)目描述】有6 個(gè)霓虹燈，能依次點(diǎn)亮【項(xiàng)目分析】任務(wù)1、按下啟動(dòng)按鈕，霓虹燈能按照由小到大的編號(hào)（L0L5 ）依次亮200ms后熄滅。任務(wù)2、完成任務(wù)1 后，霓虹燈又能按照由大到小的編號(hào)（L0L5 ）依次亮200ms后熄滅。任務(wù)3、將以上兩任務(wù)形成循環(huán)，按下復(fù)位按鈕，所有霓虹燈熄滅。項(xiàng)目六、沖床【項(xiàng)目要求】任務(wù)一、某沖床工

15、作過程如下：初始狀態(tài)下，某壓力機(jī)的沖壓頭停在上面，限位開關(guān)閉合，按下啟動(dòng)按鈕，控制下行的電磁閥線圈通電，沖壓頭下行。壓到工件后，壓力升高，壓力繼電器KP動(dòng)作，保壓5秒后，控制下行的電磁閥線圈斷電，上行電磁閥線圈通電，沖頭開始反向移動(dòng)，碰到上限位開關(guān)，系統(tǒng)回到初始位置，沖壓頭回到初始位置。任務(wù)二、若10秒后，沖頭沒有回到初始位置，則蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警指示燈以亮1秒滅2秒的周期閃爍。項(xiàng)目七、全自動(dòng)洗衣機(jī)【項(xiàng)目要求】（1）洗衣機(jī)接通電源后，按下啟動(dòng)按鈕，首先打開進(jìn)水閥進(jìn)水，直到水位到達(dá)高水位檢測(cè)標(biāo)志后，高水位檢測(cè)開關(guān)閉合，關(guān)閉進(jìn)水閥停止進(jìn)水動(dòng)作；（2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向30秒，開始正向洗滌；（3）30秒時(shí)間

16、到，斷開正向洗滌的控制信號(hào)，暫停3秒；（4）驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)30秒，進(jìn)行反向洗滌；（5）斷開反向洗滌的控制信號(hào)，暫停3秒；（6）將以上正、反向洗滌動(dòng)作循環(huán)執(zhí)行3次（小循環(huán)過程）；（7）正、反向洗滌3次結(jié)束后，打開排水閥進(jìn)行排水，當(dāng)水位下降到低水位時(shí)開關(guān)斷開。（8）驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)執(zhí)行脫水動(dòng)作，時(shí)間為10s（9再循環(huán)28步的動(dòng)作，一共三次（大循環(huán)過程）（10）3次大循環(huán)過程結(jié)束后，進(jìn)行洗完報(bào)警，即驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警5s。項(xiàng)目八、交通信號(hào)燈【項(xiàng)目描述】控制信號(hào)燈的亮滅【項(xiàng)目分析】任務(wù)1、設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)按鈕SB0，當(dāng)它接通時(shí)，信號(hào)燈控制系統(tǒng)開始工作，南北紅燈亮15秒鐘后，綠燈亮10秒，黃燈亮2秒鐘。任務(wù)2、（在任

17、務(wù)1 的基礎(chǔ)上）要求綠燈在亮10秒后，開始閃亮3秒，周期為0、5秒，之后，黃燈亮2秒。任務(wù)3、（在以上任務(wù)的基礎(chǔ)上）要求紅燈、綠燈、黃燈依次循環(huán)點(diǎn)亮。任務(wù)4、（在以上任務(wù)的基礎(chǔ)上）在南北紅燈亮并保持15秒鐘時(shí)，東西綠燈10秒，閃亮3秒，周期為0、5秒，之后黃燈亮2秒，紅燈亮15秒鐘，并以此循環(huán)。任務(wù)5、晚上，設(shè)置一個(gè)開關(guān)SB1，黃燈閃亮，周期為1.5秒，即亮1秒，滅0.5秒。項(xiàng)目九、鉆床【項(xiàng)目要求】鉆床工作時(shí)，要求油泵電機(jī)工作后，主軸電機(jī)才能開啟，當(dāng)鉆到設(shè)定的深度，能自動(dòng)返回到初始狀態(tài)，工作臺(tái)能進(jìn)行前后移動(dòng)，且具有微調(diào)和限位保護(hù)功能，為應(yīng)對(duì)突發(fā)事件，設(shè)備具有急停功能。項(xiàng)目十、自動(dòng)剪板機(jī)【項(xiàng)目描

18、述】自動(dòng)剪板機(jī)是一種精確控制板材加工尺寸，將大塊板材進(jìn)行自動(dòng)循環(huán)剪切加工、薄板開料等操作。 系統(tǒng)由送料、壓緊、剪切三個(gè)主要部分組成。送料機(jī)構(gòu)、壓鉗和剪刀分別由三臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)。初始狀態(tài)時(shí)，壓鉗和剪刀分別在各自的上限位置，上限位開關(guān)接通。板料加工尺寸和加工數(shù)量由用戶設(shè)置?！竟に嚸枋觥堪聪聠?dòng)按鈕，系統(tǒng)開始工作。送料電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，傳送板料向右移動(dòng)，當(dāng)板材碰到限位開關(guān)時(shí)，送料電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。然后自動(dòng)啟動(dòng)壓緊電機(jī)，使壓鉗向下移動(dòng)。當(dāng)壓鉗到位壓緊板材后，壓力開關(guān)接通，壓鉗保持壓緊狀態(tài)。接著剪切電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，控制剪刀下落。剪斷板材后，剪刀下限位開關(guān)接通。啟動(dòng)壓鉗和剪刀同時(shí)上行，直到碰到各自的上限位開關(guān)后停止。當(dāng)剪刀電動(dòng)機(jī)和壓鉗電動(dòng)機(jī)都停止后，又開始下一循環(huán)的工作。剪切完10次后，停止工作，并停在初始位置，等待下一次的啟動(dòng)命令。項(xiàng)目十一、小車