PLC綜合應用技術(shù)ppt-課件

1、PLC綜合應用技術(shù)任務1 認識可編程序控制器周文煜 任務1.1了解PLC應用及功能特點1.1.1PLC應用領(lǐng)域 PLC的應用非常廣泛，目前，在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、冶金、化工、輕工、食品、電力、機械、交通運輸、汽車制造、建筑、環(huán)保、公用事業(yè)等各行各業(yè)。1.開關(guān)量順序控制 這是PLC最廣泛的應用領(lǐng)域，也是PLC最基本的控制功能，可用來取代繼電接觸器控制系統(tǒng)，既可用于單臺設(shè)備的控制，也可用于多機群控制和自動化生產(chǎn)線控制，如機床電氣控制、電梯自動控制、自動化生產(chǎn)線、數(shù)控機床、交通燈等。1.1.1PLC應用領(lǐng)域2.模擬量過程控制 除開關(guān)量外，PLC還能控制連續(xù)變化的模擬量，如壓力、速度、流量、液位、

2、電壓和電流等模擬量。通過各種傳感器將相應的模擬量轉(zhuǎn)化為電信號，然后通過AD模塊將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，送到PLC處理。處理后的數(shù)字量再通過DA的轉(zhuǎn)換為模擬量進行輸出控制，如通過專用的智能PID模塊實現(xiàn)模擬量的閉環(huán)過程控制。這一功能主要應用在恒壓供水系統(tǒng)、鍋爐溫度控制等控制系統(tǒng)中。3.運動控制 PLC提供了驅(qū)動步進電動機或伺服電動機的單軸或多軸位置控制模塊，通過這些模塊可實現(xiàn)直線運動或圓周運動的控制。這一功能主要用于各類機床、機器人、裝配機械等進行運動控制。1.1.1PLC應用領(lǐng)域4.數(shù)據(jù)處理 PLC提供了各種數(shù)學運算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)排序以及位操作等功能，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、分析和處理。這些

3、數(shù)據(jù)可通過通信系統(tǒng)傳送到其他智能設(shè)備，也可利用它們與存儲器中的參考值進行比較，或利用它們制作各種要求的報表。數(shù)據(jù)處理功能一般用于各種行業(yè)的大、中型控制系統(tǒng)。5.通信功能 為適應現(xiàn)代化工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的需要集中及遠程管理，PLC可實現(xiàn)與PLC、單片機、打印機及上級計算機互相交換信息的通信功能。1.1.2PLC控制與其他控制方式比較1.PLC與繼電接觸器控制比較 傳統(tǒng)的繼電接觸器控制只能進行開關(guān)量的控制，而PLC既可進行開關(guān)量控制，又可進行模擬量控制，還能與計算機聯(lián)成網(wǎng)絡，實現(xiàn)分級控制。(1)組成器件不同(2)觸頭的數(shù)量不同(3)控制方法不同(4)工作方式不同2.PLC與單片機比較 PLC的核心

4、就是一臺單片機，在單片機外圍配置了相應的接口電路（硬件）和配置了監(jiān)控程序（軟件），但它又和單片機控制系統(tǒng)有所不同：(1)PLC具有高可靠性(2)PLC編程方便，易于使用(3)PLC與其他裝置配置連接方便(4)PLC多用于過程控制1.1.3PLC的特點(1)可靠性高(2)體積小(3)通用性好(4)使用方便、靈活1.1.4PLC分類1.按I/O點數(shù)分類 PLC按其I/O點數(shù)多少一般可分為以下三類(1)小型PLC(2)中型PLC(3)大型PLC圖1-1整體式PLC2.按結(jié)構(gòu)分類 根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類。(1)整體式PLC整體式PLC如圖1-1所示，它將CPU、I/O接

5、口、電源、通信等部件集成到一個機殼內(nèi)。圖1-2模塊式PLC(2)模塊式PLC模塊式PLC如圖1-2所示。模塊式PLC是將PLC的每個工作單元都制成獨立的模塊，如CPU模塊、I/O模塊、電源模塊(有的含在CPU模塊中)以及各種功能模塊。3.按功能分類 根據(jù)PLC所具有的功能不同，可將PLC分為低檔、中檔、高檔三類。 (1)低檔PLC(2)中檔PLC (3)高檔PLC圖1-3PLC的基本組成任務1.2認識PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理1.2.1PLC的組成 PLC的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通常由主機、輸入/輸出接口、電源、外部設(shè)備接口和擴展接口等幾個主要部分組成。

6、PLC基本組成如圖1-3所示。圖1-3PLC的基本組成1.2.1PLC的組成1.中央處理器CPU CPU是PLC的核心部件,也是PLC進行邏輯運算及數(shù)學運算并協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)工作的部件。2.存儲器 存儲器是用于存放系統(tǒng)編程程序及監(jiān)控運行程序、用戶程序、邏輯及數(shù)學運算的過程變量及其他所有信息的部件。3.輸入/輸出(I/O)接口 I/O接口是PLC主機與現(xiàn)場輸入/輸出設(shè)備之間連接的橋梁。1.2.1PLC的組成(1)輸入接口電路 通常PLC的輸入信號可以是直流、交流或交直流信號。輸入電路電源可以由外部提供，也可以由PLC內(nèi)部提供。采用外部電源的直流、交流輸入接口電路如圖14所示。當輸入開關(guān)閉合時，其一次

7、電路接通，發(fā)光二極管發(fā)光，同時光耦合器中的發(fā)光二極管使光敏晶體管導通，信號進入內(nèi)部電路。圖1-4直流、交流輸入接口電路1.2.1PLC的組成圖1-5繼電器輸出內(nèi)部參考電路 (2)輸出接口電路輸出接口電路用于將主機處理的結(jié)果驅(qū)動顯示燈、電磁閥、繼電器、接觸器等各種被控設(shè)備，實現(xiàn)電氣控制。 1)繼電器輸出的負載電流大于2A，響應時間為810ms，機械壽命大于106h?？捎糜隍?qū)動直流或低頻交流負載。內(nèi)部參考電路如圖1-5所示。1.2.1PLC的組成圖1-6晶體管輸出內(nèi)部參考電路 2)晶體管輸出的負載電流約為0.5A，響應時間小于1ms，可驅(qū)動36V以下的直流負載。內(nèi)部參考電路如圖1-6所示。1.2.

8、1PLC的組成圖1-7晶閘管輸出內(nèi)部參考電路 3)晶閘管輸出一般采用三端雙向晶閘管，其耐壓較高，帶負載能力強，可驅(qū)動高頻較大功率交流負載。內(nèi)部參考電路如圖1-7所示。1.2.1PLC的組成4.電源 PLC內(nèi)部為CPU、存儲器、I/O接口等內(nèi)部電路配備了直流開關(guān)穩(wěn)壓電源，同時一般也為輸入傳感器提供24V直流電源。輸入/輸出回路的電源一般相互獨立，以避免來自外部的干擾。5.擴展接口 擴展接口用于系統(tǒng)擴展，可連接I/O擴展單元、AD模塊、DA模塊和溫度控制模塊等。6.外部設(shè)備接口 此接口可將編程器、打印機、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機相聯(lián)，以完成相應的操作。圖1-8PLC掃描過程1.2.2PLC的工作

9、原理1.內(nèi)部處理 CPU檢查主機硬件和所有輸入模塊、輸出模塊，在運行模式下，還要檢查用戶程序存儲器。如果發(fā)現(xiàn)異常，則停止并顯示錯誤。如果自診斷正常，則繼續(xù)向下掃描。PLC采用周期循環(huán)掃描的工作方式，其掃描過程如圖1-8所示。1.2.2PLC的工作原理2.通信操作 在通信操作階段，CPU自檢并處理各通信端口接收的信息，完成數(shù)據(jù)通信任務。即檢查是否有計算機、編程器的通信請求，若有則進行相應的處理。3.輸入處理 輸入處理又稱為輸入采樣。在此階段，PLC首先掃描所有輸入端口，依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入輸入輸出映像寄存器的相應單元內(nèi)。輸入處理結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出處理階段。在這兩個

10、階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，輸入輸出映像寄存器中的相應單元狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。4.執(zhí)行程序 在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次掃描用戶程序（梯形圖），當程序指令涉及輸入、輸出狀態(tài)時，PLC從輸入映像寄存器“讀入”上一階段采集的對應輸入端口的狀態(tài)，從元件映像寄存器“讀入”對應元件（“軟繼電器”）的當前狀態(tài)，并進行邏輯運算，然后把邏輯運算的結(jié)果存入元件映像寄存器中。5.輸出處理 當掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出處理階段。在此期間，CPU按照輸入輸出映像寄存器內(nèi)對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應的外設(shè)。圖1-9PLC外部結(jié)構(gòu)圖任務1.3認識三

11、菱FX系列PLC1.3.1FX2N系列PLC簡介 FX2N系列PLC的外部結(jié)構(gòu)如圖1-9所示。它主要由三部分組成，即外部接線(輸入/輸出接線端子)部分、指示部分和接口部分。1.3.1FX2N系列PLC簡介圖1-10PLC外部接線部分(1)外部接線部分如圖1-10所示。(2)指示部分如圖1-11所示。圖1-11PLC的指示部分1.3.1FX2N系列PLC簡介圖1-12PLC編程器接口及運行模式轉(zhuǎn)換開關(guān)(3)接口部分如圖1-12所示。1.3.3FX系列PLC的內(nèi)部元器件及編號1.輸入繼電器(X) 輸入繼電器是PLC接收外部輸入設(shè)備開關(guān)信號的端口，即通過輸入繼電器將外部輸入信號狀態(tài)讀入輸入映像寄存器

12、中。它只能由外部信號驅(qū)動，不能由程序內(nèi)部指令來驅(qū)動。輸入繼電器的觸點數(shù)在編程時沒有限制，即可有無數(shù)對動合和動斷觸點供編程使用。2.輸出繼電器(Y) 輸出繼電器是把PLC內(nèi)部信號輸出傳送給外部負載。輸出繼電器線圈只能由PLC內(nèi)部程序的指令驅(qū)動，其線圈狀態(tài)傳送給輸出端口，再由輸出端口對應的硬觸點來驅(qū)動外部負載動作。它有線圈和觸點，與輸入繼電器一樣，有無數(shù)對動合和動斷觸點供編程使用，但在一個程序中，每個輸出繼電器的線圈只能使用一次。3.輔助繼電器(M) 輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，不能直接驅(qū)動外部負載，只供內(nèi)部編程使用。它的動合與動斷觸點同樣在PLC內(nèi)部編程時可無限次使用，但其線

13、圈在一個程序中只能使用一次。4.定時器(T) PLC中的定時器（T）相當于繼電接觸器控制系統(tǒng)中的通電型時間繼電器，主要用于定時控制。它可以提供無限對動合和動斷延時觸點。FX2N系列PLC中定時器可分為通用定時器、積算定時器兩種。定時器是通過對一定周期的時鐘脈沖進行累計而實現(xiàn)定時的，時鐘脈沖周期有1ms、10ms、100ms三種，當所計數(shù)達到設(shè)定值時觸點動作。設(shè)定值可用常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容來設(shè)置。5.計數(shù)器(C) PLC的計數(shù)器主要用于計數(shù)控制。FX2N系列PLC的計數(shù)器分為內(nèi)部計數(shù)器和高速計數(shù)器兩類。6.狀態(tài)寄存器(S) 狀態(tài)寄存器用來記錄系統(tǒng)運行中的狀態(tài)，可與步進順控指令STL配合使用

14、，是編制順序控制程序的重要編程元件。7.數(shù)據(jù)寄存器(D) 數(shù)據(jù)寄存器是計算機必不可少的器件，用于存放各種數(shù)據(jù)。PLC在進行輸入/輸出處理、模擬量控制、位置控制時，需要許多數(shù)據(jù)寄存器來存儲數(shù)據(jù)和參數(shù)。數(shù)據(jù)寄存器有以下幾種類型：(1)通用數(shù)據(jù)寄存器(D0D199)(2)斷電保持數(shù)據(jù)寄存器(D200D7999)(3)特殊數(shù)據(jù)寄存器(D8000D8255)(4)變址寄存器(V/Z)圖1-13PLC與主令電器類輸入設(shè)備的連接方式任務1.4完成FX系列PLC控制系統(tǒng)外部接線1.4.1輸入接線 PLC與按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等主令電器類輸入設(shè)備的接線示意圖如圖1-13所示。每一個輸入端子都有一個輸入繼電器

15、(X)與之對應，外部控制信號必須通過輸入繼電器傳送到PLC內(nèi)部。圖1-14PLC與輸出設(shè)備的連接1.4.2輸出接線 PLC輸出端子用于驅(qū)動負載，如接觸器、繼電器、電磁閥、指示燈等。如圖1-14所示，Y0Y3共用一個公共端口(COM1)，Y4Y7共用另一個端口(COM2)，其中Y1、Y3驅(qū)動額定電壓交流380V負載，而Y4、Y6驅(qū)動額定電壓直流24V的負載。任務2 應用基本指令實現(xiàn)電動機點動運行1.外形、結(jié)構(gòu)及符號 按鈕的外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與符號如圖22所示，它由按鈕帽、復位彈簧、動合觸點、動斷觸點、接線柱和外殼組成。圖2-2按鈕開關(guān)外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和符號任務2.1選擇與檢測電器元件2.1.1按鈕 按

16、鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單、廣泛用于發(fā)送控制指令的手動主令電器。 控制按鈕一般用于短時間的接通或斷開小電流。常用種類有指示燈型按鈕、緊急故障處理的蘑菇狀按鈕、鑰匙狀旋式按鈕、自鎖式按鈕等。2.1.1按鈕2.型號含義與選擇方法按鈕的型號含義如下：1)根據(jù)使用場合，選擇按鈕開關(guān)的種類，如開啟式、保護式和防水式等。2)根據(jù)用途選用合適的形式，如旋鈕式、緊急式等。3)根據(jù)控制電路的需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單聯(lián)、雙聯(lián)按鈕。4)按工作狀態(tài)指示和工作情況要求，選擇按鈕和指示燈的顏色。3.檢測方法1)檢查外觀是否完好。2)用萬用表檢查按鈕的動合和動斷觸點工作是否正常。圖2-3常用交流接觸器的外形2.1.2接觸器接觸器

17、是一種自動化的控制電器，主要用于頻繁接通或分斷大電流1.外形、結(jié)構(gòu)及符號常用的交流接觸器外形如圖23所示，其基本結(jié)構(gòu)和圖形符號如圖24所示。圖2-4交流接觸器的基本結(jié)構(gòu)和圖形符號2.1.2接觸器圖2-5交流接觸器的銘牌2.型號含義與選擇方法(1)型號含義 交流接觸器上面都有一個銘牌，通過銘牌可以了解可控三相異步電動機功率、接線方式等信息，如圖2-5所示。3.檢測方法1)檢查接觸器外觀，應無機械損傷。2)用萬用表R1擋檢測各觸點的分、合情況是否良好。3)用萬用表R100擋檢測接觸器線圈直流電阻是否正常，一般為1.52k左右。4)檢查接觸器線圈電壓與電源電壓是否相符。2.1.3直流中間繼電器 直流

18、中間繼電器的作用是控制各種電磁線圈，以使信號放大或?qū)⑿盘柾瑫r傳遞給有關(guān)控制元件。在自動生產(chǎn)線控制系統(tǒng)中，用于小電流、低電壓的PLC控制電路與大電流、高電壓主電路之間的信號轉(zhuǎn)換。1.外形、結(jié)構(gòu)及符號 直流中間繼電器有多種外形，常見的外形、符號如圖26所示。其結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相同，但觸點對數(shù)多，且沒有主輔之分。圖2-6常用直流中間繼電器的外形與繼電器符號2.型號含義與選擇方法(1)型號含義 中間繼電器的主要參數(shù)有極數(shù)（觸點對數(shù)），線圈電壓，額定電流等。(2)選擇方法3.檢測方法1)外觀檢查繼電器及其專用插座是否完整無缺，各接線端和螺釘是否完好。2)用萬用表R100擋檢測繼電器線圈直流電阻是否

19、正常，一般為0.51k。3)用萬用表R1擋檢測各觸點的分、合情況是否良好。2.1.4低壓斷路器1.外形、結(jié)構(gòu)及符號 低壓斷路器有多種外形，常見外形、結(jié)構(gòu)原理及符號如圖27、圖28、圖29所示。圖2-7低壓斷路器的常見外形2.1.4低壓斷路器圖2-8低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理1主觸點2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵脫扣器5熱脫扣器6失電壓脫扣器7按鈕圖2-9低壓斷路器的符號3.檢測方法1)檢查外觀是否完好。2)手動操作：用萬用表檢查開關(guān)接通和斷開是否正常。3)帶有漏電功能的低壓斷路器檢測方法是：根據(jù)開關(guān)的極數(shù)接入電源，在合閘通電的狀態(tài)下，按一次試驗按鈕，漏電低壓斷路器應分閘，用以檢查漏電保護性能是否正

20、?？煽浚绮荒苷９ぷ?，必須立即更換不能繼續(xù)使用。圖2-10三相異步電動機繼電-接觸器點動控制電路任務2.2安裝三相異步電動機點動控制電路2.2.1控制任務分析 圖2-10是三相異步電動機繼電-接觸器點動控制電路，當手按下按鈕SB時，接觸器KM線圈得電，其主觸點閉合，電動機通入三相交流電運轉(zhuǎn)；當手松開按鈕SB時，KM線圈失電，電動機停止運轉(zhuǎn)。在實際中，點動控制一般用于調(diào)整或檢修。表2-2圖2-10中主要元器件功能表2.2.2PLC的輸入/輸出分配 PLC輸入/輸出的分配可以采用輸入/輸出分配表或輸入/輸出接線圖的形式，分配表見表2-3。 三菱FX系列PLC實現(xiàn)三相異步電動機點動運行控制的輸入/

21、輸出接線方法如圖2-11所示，可采用兩種方法實現(xiàn)：方法一：PLC驅(qū)動中間繼電器，由繼電器輔助觸點控制交流接觸器；方法二：PLC直接驅(qū)動交流接觸器。表2-3PLC控制電動機點動運行的輸入/輸出分配表圖2-11PLC電源及輸入/輸出元器件接線圖2.2.3安裝電器元件1.布置電器元件根據(jù)實訓板或網(wǎng)孔板尺寸布置元件位置，如圖212所示。圖2-12根據(jù)實訓板尺寸布置元件2.2.3安裝電器元件2.安裝線槽 初步放置和分布好電器元件后，接下來就要根據(jù)板面元件分布情況，切割和固定線槽，過程如圖213所示。3.安裝和固定元件 點動控制電路板安裝和固定元件后外觀如圖214所示。(1)PLC的安裝和固定(2)交流接

22、觸器的安裝和固定圖2-13切割和安放線槽圖圖2-14元件安裝完畢后外觀圖2.2.3安裝電器元件1)底板安裝：利用PLC機體外殼四個角上的安裝孔，用規(guī)格為M4的螺釘直接固定在底板上。2)DIN導軌安裝：使用DIN軌道固定，安裝固定掛鉤向下拉出，如圖2-15所示，放入導軌后再將掛鉤向上復位，如圖2-16所示。這與低壓斷路器、交流接觸器、直流繼電器使用DIN掛鉤安裝方法相同。圖2-15PLC使用DIN導軌安裝掛鉤拉出圖2-16進入導軌后掛鉤復位2.2.3安裝電器元件圖2-17交流接觸器電磁線圈不同工作電壓的參照圖 接觸器的電磁線圈額定電壓有36、110、220、380等，電磁線圈允許在額定電壓的80

23、%105%范圍內(nèi)使用，參照圖如圖2-17所示，安裝和使用時應加以注意。(3)直流繼電器的安裝和固定1)安裝前應檢查技術(shù)數(shù)據(jù)，如額定電壓、額定電流、操作頻率等是否與電源相符。2)繼電器可以配不同的插座，有不同的安裝方式，如采用圖2-18所示的插座安裝，可用DIN(35mm)國際標準卡軌安裝。圖2-18繼電器安裝在插座后外觀圖2.2.4安裝電氣線路1.安裝三相異步電動機主電路 三相異步電動機主電路由電源引入線、低壓斷路器、交流接觸器和三相異步電動機組成，接線圖如圖219所示。2.連接PLC電源及輸入/輸出元器件 PLC電源及輸入/輸出元器件接線如圖220所示。(1)電源接線圖2-19三相異步電動機

24、主電路接線圖圖2-20PLC電源及輸入/輸出元器件接線圖2.2.4安裝電氣線路圖2-21PLC接地方式(2)接地 給PLC接上專用地線，接地點應與動力設(shè)備(如電動機)的接地點分開，如圖2-21a所示。若達不到這種要求，也必須做到與其他設(shè)備共用接地，如圖2-21b所示。禁止與其他設(shè)備串聯(lián)接地，如圖2-21c所示。且接地點應盡可能靠近PLC。2.2.4安裝電氣線路3.連接直流中間繼電器與交流接觸器 直流中間繼電器接線應注意電源的極性，如使用帶指示燈直流繼電器，引腳14應接電源的“+”極，引腳13接電源的“-”極，否則沒有接通指示功能，同時還應注意電源電壓與線圈電壓是否一致。歐姆龍MYJ系列中間繼電

25、器引腳和插座接線端口如圖2-22、圖2-23所示。圖2-22MYJ系列24V直流繼電器引腳圖圖2-23MYJ系列直流繼電器插座接線端口2.2.4安裝電氣線路圖2-24直流中間繼電器與交流接觸器線圈連接直流中間繼電器動合觸點與交流接觸器線圈連接如圖2-24所示。2.2.4安裝電氣線路4.線路連接 按圖219連接主電路，按圖211b連接PLC控制電路。連接完畢后的電氣控制板如圖225所示，蓋上線槽面蓋后如圖226所示。圖2-25電氣控制板圖2-26蓋上線槽面蓋圖任務2.3設(shè)計PLC控制程序 使用翻譯法編程時，應根據(jù)輸入/輸出分配表或輸入/輸出接線圖將繼電接觸器控制電路中觸頭和線圈用對應的PLC軟觸

26、點和軟元件替代。由圖2-11b可知，輸入元件SB的動合觸點和輸入端X0相連，而控制三相異步電，電動機運轉(zhuǎn)。繼電器控制電路經(jīng)替換后得到的PLC控制梯形圖程序如圖2-27所示。圖2-28創(chuàng)建新工程2.4.1認識三菱PLC編程軟件(GX Developer軟件)1.GX Developer的編程環(huán)境 桌面中GX Developer的小圖標，雙擊即可進入編程環(huán)境，出現(xiàn)初始啟動畫面，單擊初始啟動界面菜單欄中“工程”菜單并在下拉菜單條中選取“創(chuàng)建新工程”菜單條，如圖228所示，即出現(xiàn)圖229所示，PLC型號選擇對話框。任務2.4輸入PLC控制程序圖2-29PLC型號選擇對話框2.4.1認識三菱PLC編程軟

27、件(GX Developer軟件)圖2-30GX Developer主界面 根據(jù)所機型的型號，選擇好機型，鼠標單擊“確認”按鈕后，則出現(xiàn)程序編輯的圖2-30所示主界面。2.4.1認識三菱PLC編程軟件(GX Developer軟件)2.主界面分區(qū)簡介 主界面含以下幾個分區(qū)：菜單欄（包括10個主菜單項），工具欄（快捷操作窗口），用戶編輯區(qū)，編輯區(qū)下邊分別是功能鍵欄。(1)菜單欄(2)工具欄(3)編輯區(qū)(4)狀態(tài)欄，功能鍵欄及功能圖欄 左邊可以見到一根豎直的線，這就是梯形圖中左母線。藍色的方框為光標，梯形圖的繪制過程是取用圖形符號庫中的符號(見圖2-31)，“拼繪”梯形圖的過程。譬如要輸入一個動合

28、觸點，可單擊功能圖欄中的動合觸點，也可以在“工具”菜單中選“觸點”，并在下拉菜單中單擊“動合觸點”的符號，這時出現(xiàn)圖2-32所示的對話框，在對話框中輸入觸點的地址及其他有關(guān)參數(shù)后單擊“確認”按鈕，要輸入的動合觸點及其他地址就出現(xiàn)在藍色光標所在的位置，如圖2-33所示。2.4.2編輯操作PLC編程程序圖2-31梯形圖圖形符號庫及說明圖2-32輸入“X0”圖2-33完成X0動合觸點輸入2.4.2編輯操作PLC編程程序圖2-34輸入“Y1” 此時單擊梯形圖圖形符號庫“線圈”，出現(xiàn)如圖2-34所示的對話框，輸入“Y1”，單擊“確定”按鈕或回車鍵后，完成Y1線圈的輸入，如圖2-35所示。圖2-35完成輸

29、出點“Y1”線圈的輸入2.4.2編輯操作PLC編程程序 此時完成點動控制程序梯形圖的輸入，由于梯形圖不能被PLC直接識別和運行，只能轉(zhuǎn)換為PLC能直接運行的語句指令。轉(zhuǎn)換方法是，下拉菜單中“變換”后單擊“變換”(見圖2-36)或直接按快捷鍵“F4”完成兩者轉(zhuǎn)換，變換完成后如圖2-37所示，原有灰色梯形圖編輯區(qū)域變白。單擊工具欄中的“保存”按鈕，彈出如圖2-38所示的對話框，選定路徑并取名保存程序。圖2-36梯形圖與語句指令轉(zhuǎn)換2.4.2編輯操作PLC編程程序圖2-37程序轉(zhuǎn)換圖2-38保存程序仿真軟件1.啟動仿真 GX Developer編程軟件安裝Gx simulator6c仿真軟件后，可以

30、通過菜單欄啟動仿真，如圖239所示，也可通過功能鍵欄中出現(xiàn)“”梯形圖邏輯測試起動/結(jié)束鍵啟動，如圖2-40所示。圖2-39菜單欄啟動仿真圖2-40功能鍵啟動仿真仿真軟件2.運行狀態(tài) 上面兩種方法中任一種啟動仿真后，都會出現(xiàn)運行狀態(tài)顯示窗口，如圖241所示。啟動仿真后，如圖242所示程序開始模擬PLC寫入過程。圖2-41運行狀態(tài)顯示窗口圖2-42仿真軟件模擬PLC寫入過程仿真軟件3.軟元件測試 按圖243所示進行強制輸入程序測試，觀察結(jié)果是否與設(shè)計相同。單擊“軟元件測試”后出現(xiàn)軟元件測試窗口，如圖244所示。圖2-43強制輸入程序測試圖2-44軟元件測試窗口仿真軟件4.停止仿真 再次單擊菜單欄中

31、的“梯形圖邏輯測試起動”或按下“”鍵，出現(xiàn)圖246所示對話框。單擊“確定”鍵，停止仿真。圖2-45強制接通X0后的狀態(tài)圖2-46停止仿真任務2.5調(diào)試與監(jiān)控PLC控制程序運行2.5.1連接計算機與PLC 三菱FX系列PLC的通信接口主要有RS 232C、RS 422和RS485等。FX2系列PLC與計算機通信采用RS 232C接口，通信時用一根SC-09電纜連接。SC-09電纜如圖2-47所示。 SC-09電纜一端是9芯的D形插頭，如圖2-48a所示，應插入計算機的串行口COM1或COM2；另一端為8芯的圓形插頭，如圖2-48b所示，插入PLC的編程口。圖2-47SC-09電纜圖2-48SC-

32、09電纜接口1)將PLC方式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至“STOP”，單擊菜單欄“在線”“PLC寫入”，如圖2-49所示。2)寫入結(jié)束后，會出現(xiàn)如圖2-50所示的PLC寫入對話框。圖2-52寫入程序和核對程序進度條圖2-53程序輸入完成后顯示圖3)程序?qū)懭胪戤吅?，將PLC運行方式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至“RUN”，單擊菜單欄“在線”“監(jiān)視”“監(jiān)視模式”。畫面上方出現(xiàn)如圖2-54所示監(jiān)控指示，程序?qū)懭脒^程結(jié)束。2.5.2寫入PLC控制程序2.5.2寫入PLC控制程序具體寫入步驟如下：1)將PLC方式轉(zhuǎn)換開關(guān)撥至“STOP”，單擊菜單欄“在線”“PLC寫入”，如圖2-49所示。2)寫入結(jié)束后，會出現(xiàn)如圖2-50所示的PLC寫

33、入對話框。圖2-49傳送程序圖2-50PLC寫入對話框2.5.2寫入PLC控制程序 在“程序”選項中勾選“MAIN”，單擊“執(zhí)行”按鈕，出現(xiàn)如圖2-51所示對話框，選“是”后出現(xiàn)如圖2-52所示的進度條。完成后顯示如圖2-53所示“已完成”對話框。單擊菜單欄“在線”“監(jiān)視”“監(jiān)視模式”。圖2-51是否執(zhí)行PLC寫入擇圖2-52寫入程序和核對程序進度條圖2-53程序輸入完成后顯示圖圖2-54監(jiān)視狀態(tài)指示圖2-55按下起動按鈕2.5.3通電調(diào)試1.按下起動按鈕SB 當電動機需要點動時,先合上低壓斷路器,此時電動機尚未接通電源。按下起動按鈕SB，如圖2-55所示。2.PLC輸入/輸出顯示及現(xiàn)場監(jiān)控

34、PLC輸入接口IN“0”指令燈亮，如圖2-56a所示，表示信號已輸入“X0”；輸出接口OUT指令燈“1”亮，如圖2-56b所示，表示PLC“Y1”輸出接通對外輸出開關(guān)信號。此時軟件監(jiān)視狀態(tài)的界面顯示相關(guān)觸頭的接通或分斷狀態(tài)，如圖257所示。2.5.3通電調(diào)試圖2-56PLC輸入、輸出狀態(tài)指示圖2-57GX Developer軟件監(jiān)視實況2.5.3通電調(diào)試3.直流繼電器線圈通電 通電后，直流繼電器指示燈亮，如圖2-58所示。4.交流接觸器線圈通電 交流接觸器動作，三對主觸點由圖2-59a所示斷開狀態(tài)變?yōu)閳D2-59b所示吸合狀態(tài)。圖2-58直流繼電器通電指示圖2-59交流接觸器動作2.5.3通電調(diào)

35、試5.電動機點動運行 電動機接通電源起動運轉(zhuǎn)。當電動機需要停轉(zhuǎn)時，松開起動按鈕SB，PLC輸入端口IN“0”指令燈滅，表示輸入信號已斷開，輸出端口OUT指令燈“1”滅，表示PLC“Y1”停止輸出對外開關(guān)信號，直流繼電器線圈斷電，動合觸點斷開，交流接觸器線圈失電，在復位彈簧作用下主觸點復位，切斷電動機電源，電動機停轉(zhuǎn)，完成點動控制功能。6.故障分析 若出故障，應分別檢查硬件電路接線和梯形圖是否有誤，修改后，應重新調(diào)試，直至系統(tǒng)按要求正常工作。任務3 應用基本指令實現(xiàn)電動機單向連續(xù)運行周文煜 圖3-2常用熱繼電器的外形和圖形符號任務3.1選擇與檢測電器元件3.1.1熱繼電器 熱繼電器是利用流過繼電

36、器的電流所產(chǎn)生的熱效應而反時限動作的自動保護電器。所謂反時限動作，是指電器的延時動作時間隨通過電路電流的增加而縮短。1.外形、結(jié)構(gòu)及符號 熱繼電器的形式有多種，按其結(jié)構(gòu)和動作原理常用的有：(1)雙金屬片式(2)熱敏電阻式(3)易熔合金式(4)電子式熱繼電器的文字符號為FR，常用熱繼電器的外形和圖形符號如圖32所示。3.1.1熱繼電器圖3-3雙金屬片式熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖1熱元件；2傳動機構(gòu)；3動斷觸點；4電流整定按鈕；5復位按鈕；6限位螺釘目前使用最普遍的是雙金屬片式熱繼電器，結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。3.1.1熱繼電器2.型號含義與選擇方法(1)型號含義(2)選擇方法(3)使用限制 本任務控制電動

37、機型號為JW7124、功率為550W的三相異步電動機，聯(lián)結(jié)，額定電流為16A。3.檢測方法1)外觀檢查熱繼電器是否完整無缺，各接線端和螺釘是否完好。2)用萬用表R10擋檢測各主觸頭、動斷輔助觸頭進、出線端電阻的阻值，正常情況下應R=0。3.1.2熔斷器1.外形、結(jié)構(gòu)及符號 熔斷器主要由熔體(或稱熔絲)和安裝熔體的熔管(或稱熔座)兩部分部分組成。熔體由鉛、錫、鋅、銀、銅及其合金制成，常做成絲狀、片狀或柵狀。熔管是裝熔體的外殼，由陶瓷、絕緣鋼紙制成，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。熔斷器的文字符號為FU，常用熔斷器外形及其電氣符號如圖3-4所示。圖3-4常用熔斷器外形及其電氣符號任務3.2安裝三相異步電

38、動機單向連續(xù)運行控制電路3.2.1控制要求 圖3-5是三相異步電動機單向連續(xù)運行控制電路，SB2是起動按鈕，SB1是停止按鈕，按照電動機的控制要求，當按下起動按鈕SB2時，KM線圈得電并自鎖，電動機起動并連續(xù)運行；當按下停止按鈕SB1或熱繼電器FR動作時，電動機停止運行。圖3-5中主要元器件及其功能見表3-2。圖3-5三相異步電動機單向連續(xù)運行控制電路表3-2圖3-5中元器件及其功能3.2.2PLC的輸入/輸出分配表3-3PLC控制電動機單向連續(xù)運行的輸入/輸出分配3.2.2PLC的輸入/輸出分配 根據(jù)以上分析可知：輸入信號有SB1、SB2和FR；輸出信號有KM，從而確定PLC的輸入/輸出分配

39、可采用輸入/輸出分配表或輸入/輸出接線圖的形式。PLC控制電動機單向連續(xù)運行的輸入/輸出分配表見表3-3。3.2.2PLC的輸入/輸出分配圖3-6PLC電源及輸入/輸出元器件接線圖3.2.3安裝電器元件，連接電氣線路 參照任務2.2中電器元件和電氣線路的安裝要求，在安裝好的點動控制電路板上安裝停止按鈕、熱繼電器，并根據(jù)線路圖連接電路。三菱FX系列PLC實現(xiàn)三相異步電動機單向連續(xù)運行控制的輸入/輸出接線方法如圖3-6所示圖3-7LD、LDI及OUT指令應用任務3.3學習PLC的基本邏輯指令(一)3.3.1邏輯取(LD、LDI)與線圈驅(qū)動(OUT)指令LD：邏輯取動合觸點指令，用于動合觸頭與左母線

40、的連接，即邏輯運算起始于動合觸點。LDI：邏輯取動斷觸點指令，用于動斷觸頭與左母線的連接，即邏輯運算起始于動斷觸點。OUT：輸出指令，用于線圈驅(qū)動，將邏輯運算結(jié)果驅(qū)動一個指定線圈。邏輯取指令LD、LDI與線圈驅(qū)動指令OUT應用如圖3-7所示。3.3.2觸頭串聯(lián)(AND、ANI)指令圖3-8AND、ANI指令應用3.3.2觸頭串聯(lián)(AND、ANI)指令AND：“與”操作指令，用于單個動合觸點的串聯(lián)。ANI：“與非”操作指令，用于單個動斷觸點的串聯(lián)。觸頭串聯(lián)指令AND、ANI應用如圖3-8所示。3.3.3觸頭并聯(lián)(OR、ORI)指令圖3-9OR、ORI指令應用3.3.3觸頭并聯(lián)(OR、ORI)指令

41、OR：“或”操作指令，用于單個動合觸點的并聯(lián)。ORI：“或非”操作指令，用于單個動斷觸點的并聯(lián)。觸頭并聯(lián)指令OR、ORI應用如圖3-9所示。3.3.4串聯(lián)電路塊的并聯(lián)(ORB)指令 ORB：串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令，用于兩個或兩個以上串聯(lián)電路塊的并聯(lián)。 兩個或兩個以上觸點串聯(lián)連接的支路稱為串聯(lián)電路塊。在串聯(lián)電路塊并聯(lián)時，每個串聯(lián)電路塊都以LD、LDI指令起始，用ORB指令將兩個串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接。串聯(lián)電路塊并聯(lián)指令ORB應用如圖3-10所示。圖3-10ORB指令應用3.3.5并聯(lián)電路塊的串聯(lián)(ANB)指令圖3-11ANB指令應用3.3.5并聯(lián)電路塊的串聯(lián)(ANB)指令ANB：并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令，

42、用于并聯(lián)電路塊的串聯(lián)。 兩個或兩個以上觸點并聯(lián)電路稱為并聯(lián)電路塊。在并聯(lián)電路塊串聯(lián)時，每個并聯(lián)電路塊都以LD、LDI指令起始，用ANB指令將兩個并聯(lián)電路塊串聯(lián)。并聯(lián)電路塊串聯(lián)指令ANB應用如圖3-113.3.6置位與復位指令SET、RST圖3-12置位/復位指令應用及時序圖3.3.6置位與復位指令SET、RSTSET：置位指令，在觸發(fā)信號接通時，使操作元件接通并保持(置1)。RST：復位指令，在觸發(fā)信號接通時，使操作元件斷開復位(置0)。置位與復位指令SET、RST應用及時序圖如圖3-12所示。1.利用繼電接觸器控制電路直接轉(zhuǎn)換的方法 根據(jù)圖35由翻譯法容易得出PLC控制電動機單向連續(xù)運行的梯

43、形圖程序，如圖313所示。任務3.4設(shè)計PLC控制程序圖3-13PLC控制三相異步電動機單向連續(xù)運行的梯形圖程序3.3.6置位與復位指令SET、RST圖3-14修改后的梯形圖程序 在梯形圖中，應將并聯(lián)支路多的電路塊盡量靠近左母線，圖3-13就可轉(zhuǎn)換成圖3-14。3.3.6置位與復位指令SET、RST2.采用SET、RST指令編程 三相異步電動機單向連續(xù)運行控制也可采用SET、RST指令進行編程，如圖315所示。圖3-15應用SET、RST指令圖3-16鍵入“LD X1”指令任務3.5輸入PLC控制程序首先，打開GX Developer程序并創(chuàng)建新工程，操作方法如任務2。程序輸入方法如下：1.在

44、梯形圖中輸入指令1)在鍵盤上輸入“LD X1”指令，如圖3-16所示。2)按回車鍵輸入指令，并將光標點在X1的下方，輸入“OR Y1”指令，如圖3-17所示。3)按回車鍵輸入指令，并將光標點在X1動合觸點的右方，然后鍵入“ANI X0”指令，如圖3-18所示。3.3.6置位與復位指令SET、RST圖3-17鍵入“OR Y1”指令圖3-18鍵入“ANI X0”指令3.3.6置位與復位指令SET、RST4)按上述方法，將圖3-14所示的三相異步電動機單向連續(xù)運行控制程序輸入完畢并轉(zhuǎn)換，如圖3-19所示。圖3-19轉(zhuǎn)換后的程序梯形圖3.3.6置位與復位指令SET、RST2.直接輸入指令語句 在功能欄

45、中找到“”梯形圖/列表顯示轉(zhuǎn)換快捷鍵，單擊后在光標處直接輸入指令語句，每輸入完成一條指令語句并按回車鍵，可再次輸入下一條指令語句。輸入完成后的指令語句如圖320所示。圖3-20輸入完成后的指令語句任務4 應用定時器功能實現(xiàn)電動機星形三角形減壓起動周文煜 4.1.1相關(guān)知識1.減壓起動原理 三相異步電動機起動時，加在電動機定子繞組上的電壓為電動機的額定電壓，屬于全壓起動，也叫直接起動。直接起動的優(yōu)點是所用的電氣設(shè)備少，線路簡單、維修量小。但直接起動時的起動電流較大，一般為額定電流的47倍。在電源變壓器容量不夠大而電動機功率較大的情況下，直接起動將導致電源變壓器輸出電壓下降，不僅會減小電動機本身的

46、起動轉(zhuǎn)矩，而且會影響同一供電線路中其他設(shè)備的正常工作。任務4.1安裝三相異步電動機星形三角形減壓起動控制電路4.1.1相關(guān)知識2.星形三角形減壓起動方法 起動時，先把三相異步電動機定子繞組作星形聯(lián)結(jié)，待電動機轉(zhuǎn)速升高到一定值后再改接成三角形。三相異步電動機星形三角形減壓起動電路如圖42所示。圖4-2三相異步電動機星形三角形減壓起動電路4.1.2控制要求圖4-3三相異步電動機星形三角形減壓起動繼電接觸器控制電路4.1.2控制要求 圖4-3是三相異步電動機星形三角形減壓起動繼電接觸器控制電路。SB2是起動按鈕，SB1是停止按鈕。4.1.2控制要求表4-2圖4-3中元器件功能表4-3PLC輸入/輸出

47、分配表4.1.3PLC的輸入/輸出分配 根據(jù)以上分析可知：輸入信號有SB1、SB2和FR；輸出信號有KM1、KM2、KM3。用于計時控制的時間繼電器(KT)可用PLC內(nèi)部繼電器，無需外接，從而確定PLC輸入/輸出的分配表(見表4-3)及輸入/輸出接線圖(見圖4-4)。4.1.4安裝電器元件，連接電氣線路 參照任務2.2中電器元件和電氣線路的安裝要求，根據(jù)PLC控制三相異步電動機星形三角形減壓起動控制接線圖(見圖4-4)，安裝交流接觸器及繼電器控制線路。圖4-4輸入/輸出接線圖圖4-5MPS、MRD、MPP指令的應用任務4.2學習PLC的基本邏輯指令(二)4.2.1多重輸出電路指令(MPS、MR

48、D、MPP) 以保證多重輸出正確連接。多重輸出指令MPS、MRD、MPP的應用如圖4-5所示。圖4-6MC、MCR指令的應用4.2.2主控(MC、MCR)指令 主控指令MC、MCR的應用如圖4-6所示。當圖中輸入電路X001的動合觸點接通時，執(zhí)行從MC到MCR之間的指令；當X001的動合觸點斷開時，不執(zhí)行上述區(qū)間的指令。4.2.3輔助繼電器與定時器1.輔助繼電器 輔助繼電器相當于繼電接觸器控制電路的中間繼電器，經(jīng)常用作狀態(tài)暫存、移位運算。每個輔助繼電器都有無數(shù)個常開、常閉觸點可供PLC內(nèi)部編程時使用，但不能直接驅(qū)動外部負載，外部負載的驅(qū)動必須由輸出繼電器進行。(1)通用輔助繼電器 通用繼電器應

49、用如圖47所示。圖4-7通用輔助繼電器的應用4.2.3輔助繼電器與定時器(2)停電保持輔助繼電器 停電保持輔助繼電器的應用如圖4-8所示。X000接通后，M600動作，其后即使X000再斷開，M600的狀態(tài)也能保持。圖4-8停電保持輔助繼電器的應用4.2.3輔助繼電器與定時器(3)特殊輔助繼電器 只利用觸點的特殊輔助繼電器的應用如圖4-9所示。PLC運行時，M8002接通一個掃描周期，Y000接通自鎖并輸出，直到X001斷開。M8000在PLC運行時接通，驅(qū)動Y001輸出。圖4-9只利用觸點的特殊輔助繼電器的應用4.2.3輔助繼電器與定時器圖4-10可驅(qū)動線圈型特殊輔助繼電器的應用 可驅(qū)動線圈

50、型特殊輔助繼電器應用如圖4-10所示。X001閉合時，特殊輔助繼電器M8034線圈接通，無論Y000原來是何種狀態(tài)，都禁止輸出。4.2.3輔助繼電器與定時器2.定時器 定時器作為時間元件主要用于定時控制，每個定時器也有線圈和無數(shù)個觸點可供用戶編程使用。編程時其線圈仍由OUT指令驅(qū)動，但用戶必須設(shè)定其定時值。三菱FX2N系列PLC的定時器為增定時器，當其線圈接通時，定時器當前值由0開始遞增，直到當前值達到設(shè)定值時，定時器觸點動作。定時器以十進制數(shù)編號，可分為通用定時器和積算定時器兩類。圖4-11通電延時定時器應用及其動作時序圖4.2.3輔助繼電器與定時器圖4-12斷電延時定時器應用及其動作時序圖

51、 圖4-12所示為斷電延時定時器應用及其動作時序圖。X000動合觸點閉合，驅(qū)動Y000接通輸出，Y000動合觸點閉合自鎖；X000動斷觸點斷開，定時器T1線圈未能接通計時。4.2.3輔助繼電器與定時器圖4-13振蕩電路應用及其動作時序圖圖4-13所示為振蕩電路應用及其動作時序圖。4.2.3輔助繼電器與定時器圖4-14積算定時器應用及其動作時序圖如圖4-14所示，輸入X000接通時間累計達到25s后，T250動作任務4.3設(shè)計PLC控制程序1.采用繼電接觸器控制電路直接轉(zhuǎn)換的方法 根據(jù)三相異步電動機星形三角形減壓起動的工作原理和動作情況，可編寫出PLC控制梯形圖和指令程序。 (1)用堆棧指令和基

52、本指令編程根據(jù)原有的繼電接觸器控制電路，通過相應的轉(zhuǎn)換，可得梯形圖和指令程序如圖4-15所示。圖4-15應用堆棧和基本指令實現(xiàn)三相異步電動機星形三角形減壓起動4.2.3輔助繼電器與定時器(2)用輔助繼電器優(yōu)化程序在圖4-15中，用到了ANB、MPS等指令，可進一步將梯形圖和指令語句優(yōu)化，如圖4-16所示。圖4-16應用輔助繼電器優(yōu)化后的梯形圖和指令語句4.2.3輔助繼電器與定時器(3)用主控觸點指令優(yōu)化程序若用主控觸點指令優(yōu)化程序，可得到圖4-17所示的梯圖4-17用主控觸點指令優(yōu)化后的梯形圖和指令語句4.2.3輔助繼電器與定時器2.經(jīng)驗法 星形三角形減壓起動控制電路工作過程如圖418所示。在

53、圖中發(fā)現(xiàn)，無論是星形起動還是三角形運行，KM1線圈均處于接通狀態(tài)，而星形起動的KM2與三角形運行的KM3不能同時接通，根據(jù)上述特點，設(shè)計梯形圖和指令如圖419所示。圖4-18星形三角形減壓起動控制電路工作過程4.2.3輔助繼電器與定時器圖4-19經(jīng)驗法設(shè)計三相異步電動機星形三角形減壓起動控制程序1)使用Gx2)在斷電狀態(tài)下，連接好PLC與計算機的通信電纜。3)將PLC運行模式選擇開關(guān)撥到“STOP”位置，此時PLC處于停止狀態(tài)，可以進行程序編寫。4)執(zhí)行“在線”“PLC寫入”，將程序文件下載到PLC中。5)將PLC運行模式選擇開關(guān)撥到“RUN”位置，使PLC進入運行狀態(tài)。6)單擊菜單欄“在線”

54、“監(jiān)視”“監(jiān)視模式”，監(jiān)控運行中各輸入、輸出元器件通斷狀況。7)分別按下起動按鈕SB2和停止按鈕SB1，對程序進行調(diào)試運行，觀察程序運行情況。任務4.4運行、調(diào)試PLC控制程序任務5 應用計數(shù)器功能實現(xiàn)氣缸計數(shù)運行周文煜 圖4-22顯示注釋及別名狀態(tài)任務5.1認識氣動傳動系統(tǒng)1.氣源裝置 氣源裝置用于將原動機輸出的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝獾臋C械能，其主要設(shè)備是空氣壓縮機。2.執(zhí)行元件 執(zhí)行元件用于將空氣的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)檫\動部件的機械能，為轉(zhuǎn)換裝置。3.控制元件 控制元件用于控制壓縮空氣的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件具有一定的輸出力和速度并按設(shè)計的程序正常工作。4.輔助元件 輔助元件用于保證空氣系

55、統(tǒng)正常工作，如管件、過濾器、干燥器、消聲器和油霧器等。5.1.1認識氣源裝置1.空氣壓縮機 氣源裝置是為氣動設(shè)備提供滿足要求的壓縮空氣動力源?？諝鈮嚎s機是產(chǎn)生空氣動力源的設(shè)備，它的主要結(jié)構(gòu)如圖52所示。圖5-2空氣壓縮機5.1.1認識氣源裝置2.氣源處理裝置 從空氣壓縮機輸出的壓縮空氣中，含有大量的水分、油分和粉塵等污染物。質(zhì)量不良的壓縮空氣是氣動傳動系統(tǒng)出現(xiàn)故障的最主要因素，它會使氣動傳動系統(tǒng)的可靠性和使用壽命大大降低。因此，壓縮空氣進入氣動系統(tǒng)前應進行必要的氣源處理，適當清除其中的污染物。圖5-3氣動三聯(lián)件組件及回路原理圖(1)三聯(lián)件氣源處理裝置 為氣源處理裝置。氣動三聯(lián)件組件及其回路原理

56、圖如圖5-3所示，三聯(lián)件分別為空氣過濾器、調(diào)壓閥和油霧器。5.1.1認識氣源裝置圖5-4氣動二聯(lián)件的組件及回路原理圖(2)二聯(lián)件氣源處理裝置某些場合對壓縮空氣還有特殊的要求不含油氣，那么，在氣源處理中就不能加入油霧器，這時只能將空氣過濾器和減壓閥組合在一起，形成氣動二聯(lián)件。氣動二聯(lián)件的組件及其回路原理圖如圖5-4所示。5.1.2認識氣動執(zhí)行元件1.普通氣缸分類 在結(jié)構(gòu)上只有一個活塞和一個氣缸桿的氣缸稱為普通氣缸，普通氣缸可分為單作用氣缸和雙作用氣缸。兩個方向上都受氣壓控制的氣缸稱為雙作用氣缸，只有一個方向受氣壓控制而另一個方向依靠復位彈簧或外力實現(xiàn)復位的氣缸稱為單作用氣缸。2.基本結(jié)構(gòu)圖55所

57、示為單活塞桿雙作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖，圖56所示為單活塞桿單作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖。5.1.2認識氣動執(zhí)行元件2.基本結(jié)構(gòu) 圖55所示為單活塞桿雙作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖，圖56所示為單活塞桿單作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖。圖5-5單活塞桿雙作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖1后缸蓋2密封圈3緩沖密封圈4活塞密封圈5活塞6緩沖柱塞7活塞桿8缸筒9緩沖節(jié)流閥10前缸蓋11導向套12防塵密封圈13永久磁鐵環(huán)5.1.2認識氣動執(zhí)行元件圖5-7普通氣缸的圖形符號圖5-6單活塞桿單作用氣缸的結(jié)構(gòu)原理圖1后缸蓋2橡膠緩沖墊3活塞密封圈4導向環(huán)5活塞6復位彈簧7活塞桿8前缸蓋9固定螺母10導向套11缸筒12呼吸孔3.圖形符號普通氣缸的圖

58、形符號如圖57所示。5.1.3認識氣動控制元件1.壓力控制閥氣動系統(tǒng)常用的壓力控制閥有減壓閥、溢流閥等。1)減壓閥的作用是降低來自空氣壓縮機的壓力，并使這一部分的壓力保持穩(wěn)定。2)溢流閥的作用是當系統(tǒng)壓力超過調(diào)定值時，便自動排氣，使系統(tǒng)的壓力下降安全，也稱為安全閥。2.流量控制閥 流量控制閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的，常用于控制氣缸的運動速度，所以也稱為速度控制閥或單向節(jié)流閥。圖5-8所示是一種單向節(jié)流閥的外形、剖面圖及圖形符號。圖5-8單向節(jié)流閥的外形、剖面圖及圖形符號5.1.3認識氣動控制元件圖5-9單向節(jié)流閥的連接示意圖 圖5-9所示是在雙作用氣缸上裝兩個排氣型單向節(jié)流閥的連接示意圖。

59、當空氣壓縮機從A端進氣、從B端排氣時，單向節(jié)流閥A的單向閥開啟，向氣缸無桿腔快速充氣。5.1.3認識氣動控制元件3.方向控制閥 改變雙作用氣缸的運動方向可采用改變氣體流動方向或控制方向控制閥的通斷實現(xiàn)。1)按控制方式分類。一般可以分為4種，即人力(手動、腳踏)控制、機械控制、氣動控制以及電磁控制?？刂品绞綀D形符號見表5-2。表5-2按控制方式分類5.1.3認識氣動控制元件表5-3按氣路端口數(shù)量分類表5-4用數(shù)字表示通口2)按氣路端口數(shù)量分類。5.1.3認識氣動控制元件3)按閥芯可變換的位置數(shù)量分類。表5-5按閥芯可變換的位置數(shù)量分類表5-5按閥芯可變換的位置數(shù)量分類5.1.3認識氣動控制元件(

60、2)控制閥的命名例如：雙電控先導式三位五通電磁換向閥，帶手動控制、彈簧復位，其圖形符號如圖5-10所示。再如：單電控先導式二位三通電磁換向閥，帶手動控制、彈簧復位，其圖形符號如圖5-11所示。圖5-10雙電控先導式三位五通電磁換向閥圖形符號圖5-11單電控先導式二位三通電磁換向閥的圖形符號5.1.3認識氣動控制元件(3)電磁閥的選用 匯流板等集中在一起構(gòu)成的一組控制閥稱為閥組，在閥組中，每個閥的功能是彼此獨立的。閥組的結(jié)構(gòu)如圖5-12所示。圖5-12閥組的結(jié)構(gòu)圖5-13氣動回路工作原理圖任務5.2連接氣動回路5.2.1控制要求 本任務的氣動回路工作原理如圖5-13所示。氣缸1和氣缸2分別由電磁