項(xiàng)目4：三相異步電動機(jī)星三角降壓啟動PLC控制課件

電氣與PLC控制技術(shù)項(xiàng)目四三相異步電動機(jī)Y/Δ降壓啟動PLC控制電氣與PLC控制技術(shù)項(xiàng)目四學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知識目標(biāo)：（1）掌握(ORB、ANB、MPS、MPD、MPP、T、C)基本指令。（2）掌握PLC的編程技巧。（3）學(xué)會使用三菱PLC的定時(shí)器，計(jì)數(shù)器。（4）掌握PLC常用的編程方法。（5）掌握整機(jī)的安裝與調(diào)試。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知識目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)2、能力目標(biāo)：（1）會根據(jù)項(xiàng)目分析系統(tǒng)控制要求寫出I/O分配點(diǎn)并正確設(shè)計(jì)出外部接線圖。（2）會根據(jù)控制要求選擇PLC的編程方法。（3）學(xué)會使用三菱PLC的定時(shí)器的指令。（4）能正確識讀三相異步電動機(jī)Ｙ/△起動控制系統(tǒng)的梯形圖和線路圖。（5）能根據(jù)控制要求正確編制、輸入和傳輸PLC程序。（6）能獨(dú)立完成整機(jī)安裝與調(diào)試。（7）會根據(jù)系統(tǒng)調(diào)試出現(xiàn)的情況，修改相關(guān)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)2、能力目標(biāo)：4.1應(yīng)用背景電動機(jī)起動的條件：起動電流足夠小，起動時(shí)間足夠短，起動轉(zhuǎn)矩足夠大。而在起動時(shí)，起動電流是額定電流的（4～7）倍。小一點(diǎn)的電機(jī)可以采用直接啟動，對于7.5KW以上電動機(jī)需采用降壓啟動。4.1應(yīng)用背景電動機(jī)起動的條件：起動電流足夠小，起動時(shí)間4.1應(yīng)用背景正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定子繞組為接成三角形聯(lián)結(jié)的三相交流異步電動機(jī)，在需要降壓起動時(shí)，可采用Ｙ/△降壓啟動的方法。Ｙ/△降壓啟動：起動時(shí)先將定子繞組接成星形，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后換回三角形連接進(jìn)行全壓運(yùn)行。4.1應(yīng)用背景正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)定子繞組為接成三角形聯(lián)結(jié)的三相交4.2.1ORB、ANB、MPS、MRD、MPP、T0)及其應(yīng)用

一、電路塊連接指令(ORB/ANB)符號、名稱功能電路表示操作元件程序步ORB電路塊或串聯(lián)電路的并聯(lián)連接無1ANB電路塊與并聯(lián)電路的串聯(lián)連接無14.2指令系統(tǒng)4.2.1ORB、ANB、MPS、MRD、MPP、T0)OR與ORB指令比較X1Y0X4X2X1Y0X2X4ORB

0LDX41LDX12ANDX23ORB4OUTY0

0LDX11ANDX22ORX43OUTY0好！不好！OR與ORB指令比較X1Y0X4X2X1Y0X2X4ORBAND與ANB指令比較

0LDX11LDX22ORX43ANB4OUTY0

0LDX21ORX42ANDX13OUTY0X1Y0X2X4好！不好！X1Y0X2X4ANBAND與ANB指令比較0LDX10用法示例串聯(lián)電路塊并聯(lián)用法示例串聯(lián)電路塊并聯(lián)并聯(lián)電路塊串聯(lián)用法示例并聯(lián)電路塊串聯(lián)用法示例

二、多重輸出電路指令MPS/MRD/MPP符號、名稱功能電路表示操作元件程序步MPS進(jìn)棧進(jìn)棧無1MRD讀棧讀棧無1MPP出棧出棧無1MPS、MPP指令成對出現(xiàn)，可以嵌套。必須不多于11次。MRD指令有時(shí)可無，也可有兩個(gè)或兩個(gè)以上。二、多重輸出電路指令MPS/MRD/MPP符號、名稱功能什么時(shí)候用MPS,MRD,MPP?

0LDX11MPS2ANDX23

OUTY04MPP5OUTY1X2Y0X1Y1MPSMPP

0LDX11LDX22ORX43ANB4OUTY0X1Y0X2X4ANB什么時(shí)候用MPS,MRD,MPP?0LD簡單1層棧（一）用法示例P簡單1層棧（一）用法示例P復(fù)雜1層棧（一）用法示例復(fù)雜1層棧（一）用法示例（二）使用注意事項(xiàng)

X1M100Y2M101Y1Y3M102

0LDIX11MPS2ANDM1003OUTY14MRD5ANDM1016OUTY27MPP8ANDM1029OUTY3多重輸出電路的交叉路口用MPS除第一和最后以外的分支，均使用MRD最后分支用MPP第一分支不用寫MRD（二）使用注意事項(xiàng)X1M100Y2M101Y1Y3M102（二）使用注意事項(xiàng)

每使用一次MPS指令，當(dāng)時(shí)的邏輯運(yùn)算結(jié)果壓入堆棧的第一層，堆棧中原來的數(shù)據(jù)依次向下一層推移。MRD指令讀取存儲在堆棧最上層（即電路分支處）的運(yùn)算結(jié)果，讀棧后堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不會上移或下移。使用MPP指令時(shí)，堆棧中各層的數(shù)據(jù)向上移動一層，最上層的數(shù)據(jù)在彈出后從棧內(nèi)消失。（二）使用注意事項(xiàng)每使用一次MPS指令，當(dāng)時(shí)的邏輯運(yùn)算結(jié)果（二）使用注意事項(xiàng)

（二）使用注意事項(xiàng)

0LDIX11MPS2AND

X2

3MPS4ANIM1005OUTY06MPP7ANDM1028OUTY19MPP10ANDX311MPS12ANDM10013OUTY214MPP

15LDM10516ORM10617ANB18OUTY319ENDM100X1X2M100Y1M102Y0X3Y3M105Y2M1060LDIX1M100X1X2M100Y14.2.2定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的應(yīng)用

一、計(jì)時(shí)器的應(yīng)用（一）得電延時(shí)4.2.2定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的應(yīng)用一、計(jì)時(shí)器的應(yīng)用（二）失電延時(shí)X000T0（二）失電延時(shí)X000T0（三）3臺電動機(jī)順序起動如何用一個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)以上功能？

(參考課件《PLC技術(shù)及應(yīng)用第1章》PPT第80頁)（三）3臺電動機(jī)順序起動如何用一個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)以上功能？

(參二、計(jì)數(shù)器的應(yīng)用

X3使計(jì)數(shù)器C0復(fù)位，C0對X4輸入的脈沖計(jì)數(shù)，輸入的脈沖數(shù)帶到6個(gè)時(shí)，計(jì)數(shù)器C0的常開觸點(diǎn)閉合，Y0得電動作。X3動作時(shí)，C0復(fù)位，Y0失電。二、計(jì)數(shù)器的應(yīng)用X3使計(jì)數(shù)器C0復(fù)位，C0對X4輸入的4.3順序控制的基本工具：

布爾代數(shù)、真值表、卡諾圖

4.3.1布爾代數(shù)布爾代數(shù)又稱邏輯代數(shù)，它的邏輯變量的取值只有0和1，代表兩種相反的邏輯狀態(tài)，如高電平為1，低電平為0，沒有數(shù)的含義

4.3順序控制的基本工具：

布爾代數(shù)、真值表、卡諾圖4.一、布爾代數(shù)的基本公式一、布爾代數(shù)的基本公式二、邏輯函數(shù)的化簡

通常所說的最簡式是指最簡的與或表達(dá)式，所謂的與或表達(dá)式是表達(dá)式中的乘積項(xiàng)的個(gè)數(shù)最少，每個(gè)乘積項(xiàng)中的變量個(gè)數(shù)最少。化簡的方法一般采用并項(xiàng)法、配項(xiàng)法、加項(xiàng)法和吸收法等。（1）并項(xiàng)法；（2）配項(xiàng)法：（3）加項(xiàng)法：（4）吸收法：二、邏輯函數(shù)的化簡通常所說的最簡式是指最簡的與或表達(dá)式，所4.3.2真值表一、由邏輯函數(shù)列出真值表二、由真值表列出邏輯函數(shù)式BAF0001010111104.3.2真值表一、由邏輯函數(shù)列出真值表二、由真卡諾圖化簡步驟：1．由給定函數(shù)畫卡諾圖2．畫包圍圈，合并最小項(xiàng)。3．列寫每個(gè)包圍圈內(nèi)的邏輯表達(dá)式，并將它們進(jìn)行邏輯加，即得化簡后的邏輯表達(dá)式。

注意：

1.畫包圍圈時(shí)，把相鄰為“1”的小方格圈在一起，其個(gè)數(shù)應(yīng)為2n個(gè)，即為1，2，4，8，…，不允許3，6，9等。

2.圈的小方格面積應(yīng)盡量大，圈的個(gè)數(shù)盡量少。4.3.3卡諾圖化簡法卡諾圖化簡步驟：4.3.3卡諾圖化簡法CD00011110AB000111100000000000001111CD00011110AB000111100000000000284.4邏輯編輯法及其編輯舉例邏輯法就是應(yīng)用邏輯代數(shù)以邏輯組合的方法和形式進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。邏輯法的理論基礎(chǔ)是邏輯函數(shù)，邏輯函數(shù)就是邏輯運(yùn)算與、或、非的邏輯組合。從本質(zhì)上說,PLC梯形圖程序就是與、或、非的邏輯組合、也可以利用邏輯函數(shù)表達(dá)式來表示。4.4邏輯編輯法及其編輯舉例邏輯法就是應(yīng)用邏輯代數(shù)以邏輯組4.4.1基本方法邏輯函數(shù)表達(dá)式與梯形圖的對應(yīng)關(guān)系4.4.1基本方法邏輯函數(shù)表達(dá)式與梯形圖的對應(yīng)關(guān)系4.5電動機(jī)Y/△降壓啟動控制4.5.1控制要求按下啟動按鈕SB1,KT和KMY線圈得電，之后KM線圈得電并自鎖，進(jìn)行Y形啟動；當(dāng)KT的延時(shí)觸點(diǎn)斷開，KMY線圈失電，Y形啟動過程結(jié)束，同時(shí)KM△線圈得電，電動機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行壯態(tài)。在此過程中，按下SB或熱繼電器FR動作，電動機(jī)無條件停止△Y4.5電動機(jī)Y/△降壓啟動控制4.5.1控制要求△Y4.5.2I／O點(diǎn)的分配X000:SB(停止)X001:SB1(啟動)X002:FR(熱繼)

Y000:KM(主接觸器)YOO1:KMY(星型連接)Y002:KM△(三角型連接)(定時(shí)器T0)4.5.2I／O點(diǎn)的分配X000:SB(停止)4.5.3畫出I／O接線圖及主電路圖

圖4-11電動機(jī)Y/Δ啟動PLC外部接線圖FX2N-48MRCOMX0X1X2COM1Y0KMFUSBFU～

220VSB1FRY1KM△KMYY2KMYKM△4.5.3畫出I／O接線圖及主電路圖圖4-11電動4.5.4邏輯編程法的分析一、進(jìn)行邏輯關(guān)系式分析電動機(jī)Y/△降壓起動真值表觸點(diǎn)線圈X0X1X2Y0Y1Y2T0Y1Y0Y2T01111111111110000000000000000X000:SB(停止)X001:SB1(啟動)X002:FR(熱繼)Y000:KM(主接觸器)Y001:KMY(星型連接)Y002:KM△(三角型連接)△Y4.5.4邏輯編程法的分析一、進(jìn)行邏輯關(guān)系式分析觸點(diǎn)二、邏輯關(guān)系表達(dá)式觸點(diǎn)線圈X0X1X2Y0Y1Y2T0Y1Y0Y2T01111111111110000000000000000(因T0沒有瞬時(shí)觸點(diǎn)，幫用輔助繼電器M0來代替)二、邏輯關(guān)系表達(dá)式觸點(diǎn)線圈X0X1X2Y0Y1Y2354.5.5（按邏輯構(gòu)造式）畫出梯形圖4.5.5（按邏輯構(gòu)造式）畫出梯形圖4.5.6梯形圖的優(yōu)化

4.5.6梯形圖的優(yōu)化附錄：邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法

代數(shù)化簡法就是應(yīng)用邏輯代數(shù)的代數(shù)的公理、定理及規(guī)則對已有邏輯表達(dá)式進(jìn)行邏輯化簡的工作。邏輯函數(shù)在化簡過程中，通常化簡為最簡與或式。最簡與或式的一般標(biāo)準(zhǔn)是：表達(dá)式中的與項(xiàng)最少，每個(gè)與項(xiàng)中的變量個(gè)數(shù)最少。代數(shù)化簡法最常用的方法有：1)并項(xiàng)法利用公式提取兩項(xiàng)公因子后，互非變量消去。例化簡邏輯函數(shù)解…提取公因子A…應(yīng)用反演律將非與變換為或非…消去互非變量后，保留公因子A，實(shí)現(xiàn)并項(xiàng)。附錄：邏輯函數(shù)的代數(shù)化簡法代數(shù)化簡法就是應(yīng)用邏輯代數(shù)38并項(xiàng)法的關(guān)鍵在對函數(shù)式的某兩與項(xiàng)提取公因子后，消去其中相同因子的原變量和反變量，則兩項(xiàng)即可并為一項(xiàng)。提取公因子BC消去互為反變量的因子提取公因子B消去互為反變量的因子提取公因子A利用反演律提取公因子A消去互為反變量的因子例例并項(xiàng)法的關(guān)鍵在對函數(shù)式的某兩與項(xiàng)提取公因子后，消去其2)吸收法利用公式將多余項(xiàng)AB吸收掉例化簡邏輯函數(shù)解…應(yīng)用或運(yùn)算規(guī)律，括號內(nèi)為1…提取公因子AC3)消去法利用公式例化簡邏輯函數(shù)解…提取公因子C…應(yīng)用反演律將非或變換為與非消去與項(xiàng)AB中的多余因子A…消去多余因子AB，實(shí)現(xiàn)化簡。2)吸收法利用公式將多余項(xiàng)AB吸收掉例化簡邏輯函數(shù)解…應(yīng)利用公式A=A(B+B)，為某一項(xiàng)配上所缺變量。配項(xiàng)運(yùn)用分配律提取公因子利用公式A+A=A，為某一項(xiàng)配上所能合并的項(xiàng)。配冗余項(xiàng)配冗余項(xiàng)運(yùn)用吸收律消去互非的變量4)配項(xiàng)法應(yīng)用吸收律化簡例例利用公式A=A(B+B)，為某一項(xiàng)配上所缺變將函數(shù)化簡為最簡與或式。…提取公因子C…應(yīng)用非非定律…應(yīng)用反演律…消去多余因子AB…消去多余因子C…得到函數(shù)式最簡結(jié)果采用代數(shù)法化簡邏輯函數(shù)時(shí)，所用的具體方法不是唯一的，最后的表示形式也可能稍有不同，但各種最簡結(jié)果的與或式乘積項(xiàng)數(shù)相同，乘積項(xiàng)中變量的個(gè)數(shù)對應(yīng)相等。例將函數(shù)化簡為最簡與或式?！崛」蜃覥…應(yīng)用非非定律…應(yīng)用反42用代數(shù)法化簡下列邏輯函數(shù)式。AC1.F=ABCDE+ABC+AC2.F=AB+ABD+AC+ACE3.F=ABC+ABC+ABC+ABC4.F=ABC+AB+ACAB+ACAC+ABA5.F=(A+B)(A+C)A+BC6.F=AB+C+ACD+BCDAB+C+D用代數(shù)法化簡下列邏輯函數(shù)式。AC1.F=ABCDE+43邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法

卡諾圖是真值表的一種變形，為邏輯函數(shù)的化簡提供了直觀的圖形方法。當(dāng)邏輯變量不太多(一般小于5個(gè))時(shí)，應(yīng)用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)，方法直觀、簡捷，較容易掌握。1)最小項(xiàng)的概念設(shè)有n個(gè)變量，它們組成的與項(xiàng)中每個(gè)變量或以原變量或以反變量形式出現(xiàn)一次，且僅出現(xiàn)一次，這些與項(xiàng)均稱之為n個(gè)變量的最小項(xiàng)。若函數(shù)包含n個(gè)變量，就可構(gòu)成2n個(gè)最小項(xiàng)，分別記為mn。例如兩變量的最小項(xiàng)共有22=4個(gè)，可表示為：三變量的最小項(xiàng)共有23=8個(gè)，可表示為：邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡法卡諾圖是真值表的一種變形，為邏四變量的最小項(xiàng)共有24=16個(gè)，分別表示為：顯然，當(dāng)變量為n個(gè)時(shí)，最多可構(gòu)成的最小項(xiàng)數(shù)為2n個(gè)。2)卡諾圖表示法A01B01m0m1m2m3兩變量卡諾圖A01BC00011110m0m1m4m5m3m2m7m6三變量卡諾圖CD00011110AB00011110m0m1m4m5m3m2m7m6m12m13m8m9m15m14m11m10四變量卡諾圖顯然，相鄰兩個(gè)變量之間只允許有一個(gè)變量不同！四變量的最小項(xiàng)共有24=16個(gè)，分別表示為：顯然，當(dāng)變量為n453)用卡諾圖表示邏輯函數(shù)

卡諾圖是平面方格陣列圖，其畫法滿足幾何相鄰原則：相鄰方格中的最小項(xiàng)僅有一個(gè)變量不同。用卡諾圖表示邏輯函數(shù)時(shí)，將函數(shù)中出現(xiàn)的最小項(xiàng)，在對應(yīng)方格中填1，沒有的最小項(xiàng)填0(或不填)，所得圖形即為該函數(shù)的卡諾圖。例把函數(shù)式和表示在卡諾圖中。m0m1m4m5ABC000101m3m2m7m611101m0m1m4m5ABC000101m3m2m7m611101111111113)用卡諾圖表示邏輯函數(shù)卡諾圖是平面方格陣列圖，其4)用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)

利用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)式的步驟如下：①根據(jù)變量的數(shù)目，畫出相應(yīng)方格數(shù)的卡諾圖；②根據(jù)邏輯函數(shù)式，把所有為“1”的項(xiàng)畫入卡諾圖中；③用卡諾圈把相鄰最小項(xiàng)進(jìn)行合并，合并時(shí)應(yīng)按照20、21、22、23、24個(gè)相鄰變量圈定，并遵照卡諾圈最大化原則；④根據(jù)所圈的卡諾圈，消除圈內(nèi)全部互非的變量，保留相同的變量作為一個(gè)“與”項(xiàng)(注意圈圈時(shí)應(yīng)把卡諾圖看作成一個(gè)圓柱形)，最后將各“與”項(xiàng)相或，即為化簡后的最簡與或表達(dá)式。例試把邏輯函數(shù)式CD00011110AB00011110用卡諾圖化簡。②把邏輯函數(shù)表示在卡諾圖的方格中①畫出相應(yīng)方格數(shù)的卡諾圖0011110111000111③按最大化原則圈定卡諾圈④消去卡諾圈中互非變量后得最簡式4)用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)利用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)式的47例其余不為1的方格填寫