項(xiàng)目一電動機(jī)的單向連續(xù)運(yùn)行的PLC控制(《PLC基礎(chǔ)與實(shí)訓(xùn)》)剖析

諸暨技師學(xué)院 編號:ZJJX-R751-06第 頁教時安排第1周授課課題項(xiàng)目一電動機(jī)的單向連續(xù)運(yùn)行控制授課類型理論課知識點(diǎn)：教學(xué)目標(biāo)、1、掌握可編程序控制器的特點(diǎn)。2、掌握三菱PLC的軟硬件結(jié)構(gòu)及工作原理要求3、掌握PLC的外部接線。4、掌握梯形圖的畫法。教學(xué)重點(diǎn)1、PLC的外部接線2、梯形圖的畫法及各部分含義教學(xué)難點(diǎn)作圖規(guī)范教具準(zhǔn)備課件、FX2N-48MR實(shí)物教學(xué)方法、講授法、舉例法、演示法手段參考資料三菱FX系列PLC應(yīng)用技能實(shí)訓(xùn)第1課時引入：電氣控制有兩種形式，傳統(tǒng)的繼電器控制形式和新型的PLC控制形式，那么，什么是PLC？PLC有哪些應(yīng)用？如何應(yīng)用PLC？一、PLC概述1、PLC概念：PLC是可編程序控制器（ProgrammableController）的簡稱?？删幊绦蚩刂破魇且环N數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。2、PLC來源：1968年．美國最大的汽車制造廠家——通用汽車公司 (GM)提出了研制可編程序控制器的基本設(shè)想，即能用于工業(yè)現(xiàn)場。能改變其控制“邏輯”，而不需要變動組成它的元件和修改內(nèi)部接線。出現(xiàn)故障時易于診斷和維修。教學(xué)過程1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司 (DEC)研制出了世界上第一臺 PLC，型號為 PDP-14。我國1974年研制，77年應(yīng)用。3、PLC的主要特點(diǎn)①通用性和靈活性強(qiáng)；②抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高；③編程語言簡單易學(xué)；④系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維修工作量少；⑤功能強(qiáng)、功能的擴(kuò)展能力強(qiáng)；⑥體積小、重量輕、易于機(jī)電一體化；4、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域①開關(guān)量邏輯控制：自動生產(chǎn)線、機(jī)床電氣控制、沖壓機(jī)械、鑄造機(jī)械、運(yùn)輸帶、包裝機(jī)、飛剪等控制②運(yùn)動控制：金屬切削機(jī)床、金屬成形機(jī)械、裝配機(jī)器人、電梯等。③閉環(huán)過程控制：溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。④數(shù)據(jù)處理：數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作。⑤通信聯(lián)網(wǎng)： PLC與遠(yuǎn)程I/O、PLC之間、PLC與其它智能控制器之間。5、PLC分類1諸暨技師學(xué)院 編號:ZJJX-R751-06第 頁按控制規(guī)模①微型機(jī)：幾十點(diǎn)；②小型機(jī)： 500點(diǎn)以下；③中型機(jī)： 500～1000點(diǎn)；④大型機(jī)：1000點(diǎn)以上；⑤超大型機(jī)： 10000點(diǎn)按結(jié)構(gòu)①整體式：小型機(jī)常采用整體式；②組合式：中、大型機(jī)常采用組合式6、主要生產(chǎn)廠家美國Rockwell 自動化公司所屬的 A-B（Allen＆Bradly）公司，GE-Fanuc公司，德國的西門子（ SIEMENS）公司法國的施耐德（ SCHNEIDER）自動化公司日本的歐姆龍（ OMRON）和三菱公司等二、PLC組成與工作原理1、PLC組成：由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。硬件系統(tǒng)：由主機(jī)、I/O擴(kuò)展機(jī)（單元）及外部設(shè)備組成，主機(jī)內(nèi)各部分之間均通過總線連接。軟件系統(tǒng)：指PLC所使用的各種程序的集合，包括系統(tǒng)程序（或稱為系統(tǒng)軟件）和用戶程序（或稱為應(yīng)用軟件）。PLC的硬件系統(tǒng)請完成下圖——PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。2、PLC工作原理PLC的工作原理：PLC用戶程序采用的是循環(huán)掃描工作方式，即“順序掃描，不斷循環(huán)”。PLC循環(huán)掃描分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。PLC工作過程除了包括上述三個階段外，還要完成內(nèi)部處理、通信處理等。1）運(yùn)行模式：輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。2）停止模式：PLC只進(jìn)行內(nèi)部處理和通信服務(wù)工作。三、PLC控制系統(tǒng)與繼電器——接觸器邏輯控制系統(tǒng)的比較1、組成器件不同2、觸點(diǎn)數(shù)量不同3、控制方式不同4、工作方式不同第2課時：四、PLC編程語言與編程方法PLC常用的編程語言有：梯形圖（ LadderDiagram）、指令表（Instruction List）、順序功能圖（SequentialFunctionChart ）和功能塊圖（ FunctionBlockDiagram ）等。2諸暨技師學(xué)院 編號:ZJJX-R751-06第 頁1、梯形圖編程語言是一種圖形語言，由觸點(diǎn)、線圈和用方框表示的功能塊組成。兩種梯形圖的繼電器符號圖對照物理繼電器 PLC繼電器線圈 ——（ ）————{ } ——觸點(diǎn) 常開常閉2、梯形圖示例3、梯形圖編程規(guī)范①左母線只能直接連接各類繼電器的觸點(diǎn)，繼電器線圈不能直接接至左母線；②右母線只能直接連接各類繼電器的線圈（不含輸入繼電器線圈），繼電器的觸點(diǎn)不能直接接至右母線；③一般情況下，同一編號的線圈在梯形圖中只能出現(xiàn)一次，而同一編號的觸點(diǎn)在梯形圖中可以重復(fù)出現(xiàn)。④梯形圖中的觸點(diǎn)可以任意串聯(lián)或并聯(lián)，而線圈可以并聯(lián)但不能串聯(lián)。⑤梯形圖應(yīng)該按照從左到右、從上到下的順序繪制。⑥程序結(jié)束后應(yīng)有結(jié)束指令。第3課時4、指令表示例： 步序 助記符 操作元件LDX001ORY000ANIX000OUTY000END基本指令：1、LD、LDI、OUT、END指令3諸暨技師學(xué)院 編號:ZJJX-R751-06第 頁指令的作用LD（LoaD）:取指令，常開觸點(diǎn)與母線連接。LDI(LoaDInverse) ：取反指令，常閉觸點(diǎn)與母線連接。OUT：驅(qū)動線圈的輸出指令。END:結(jié)束指令編程元件LD/LDI：X、Y、M、S、T、COUT：Y、M、S、T、CEND:無操作數(shù)指令的說明LD、LDI用于將觸點(diǎn)接到母線上。LD、LDI還與塊操作指令A(yù)NB、ORB相配合，用于分支電路的起點(diǎn)。OUT不能用于X；并聯(lián)輸出OUT指令可連續(xù)使用任意次。OUT指令用于T和C，其后須跟常數(shù)K，K為延時時間或計(jì)數(shù)次數(shù)。舉例：指令表程序步序指令地址X00LDX0Y01OUTY0X1M1002LDIX13OUTM1004OUTT0T0K19K19T0Y17LDT08OUTY1②、AND、ANI指令指令的說明AND和ANI指令用于單個觸點(diǎn)與左邊觸點(diǎn)的串聯(lián)，可連續(xù)使用。執(zhí)行OUT指令后，通過與指令可驅(qū)動其它線圈輸出。若是兩個并聯(lián)電路塊（兩個或兩個以上觸點(diǎn)并聯(lián)連接的電路）串聯(lián)，則需用后面的ANB指令。舉例：指令表程序步序指令地址X0X20LDX0Y21ANDX2Y2X12OUTY23LDY2M1014ANIX05OUTM101T16ANDT1Y37OUTY3③OR、ORI指令指令的作用OR：或指令，用于并聯(lián)單個常開觸點(diǎn)；4諸暨技師學(xué)院 編號:ZJJX-R751-06第 頁ORI(ORInverse) ：或反指令，用于并聯(lián)單個常閉觸點(diǎn)。指令的說明OR、ORI編程元件：X、Y、M、T、C、S；OR、ORI指令僅用于單個觸點(diǎn)與前面觸點(diǎn)的并聯(lián)；若是兩個串聯(lián)電路塊（兩個或兩個以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路）相并聯(lián)，則用ORB指令。舉例：指令表程序X1步序指令地址Y10LDX11ORY1Y1ORIM10223OUTY1M102LDIX145ANIY1X1Y1Y26ORM103M1037ANIY2M1038ORIM1049OUTM103M104第4課時五、FX2N系列PLC的型號1.FX系列PLC型號系列名稱：如 0、2、0S、1S、ON、1N、2N、2NC、3U等。FX系列名稱I/O總點(diǎn)數(shù)特殊品種單元類型輸出方式單元類型：M─基本單元；E─輸入輸出混合擴(kuò)展單元；EX─擴(kuò)展輸入模塊；EY─擴(kuò)展輸出模塊。輸出方式：R─繼電器輸出； S─晶閘管輸出； T─晶體管輸出；特殊品種：D—DC電源，DC輸入；A1—AC電源，AC輸入或AC輸出模塊等2、FX2N系列PLC外部結(jié)構(gòu)展示PLC實(shí)物，并請學(xué)生觀察。5諸暨技師學(xué)院 編號:ZJJX-R751-06第 頁② ①圖1-11FX2N系列PLC外形圖⑴安裝孔 4個；⑵電源、輔助電源、輸入信號用的可裝卸式端子； ⑶輸入指示燈；⑷輸出指示燈；⑸輸出用的可裝卸式端子； ⑹外部設(shè)備接線插座； ⑺面板蓋；⑻DIN導(dǎo)軌裝卸用卡子； ⑼I/O端子標(biāo)記；⑽動作指示燈,POWER:電源指示燈， RUN:運(yùn)行指示燈，BATT.V：電池電壓下降指示燈， PROG-G：指示燈閃爍時表示程序出錯，CPU-E：指示燈亮?xí)r表示 CPU出錯；⑾擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊、特殊模塊的接線插座3、輸入口器件的接入4、輸出口器件的接入第5課時PLC編程示例講解例1：PLC控制的三相異步電動機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行下圖所示為電動機(jī)單向連續(xù)運(yùn)行的電氣控制原理圖，合上 QS時，按下按鈕 SB2，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，再按下SB1，電動機(jī)停止。請將其改造成用三菱PLC控制，并完成其安裝和調(diào)試。L1U1FU1U2FU21V1V2L2FRW1W20L32QSSB1KM3U3V3W3SB2KMFR4UVWKMPEM3~設(shè)計(jì)步驟：1、列器材清單（略）2、分配I/O口6諸暨技師學(xué)院 編號:ZJJX-R751-06第 頁輸入/