项目六__电动机正反转PLC控制系统

null项目六 电动机正反转PLC控制系统项目六 电动机正反转PLC控制系统项目六 电动机正反转PLC控制系统项目六 电动机正反转PLC控制系统【学习目标】 1．了解可编程控制器的产生过程、特点、应用领域及发展趋势. 2．掌握PLC的基本结构、工作原理和常用的编程语言。 3．掌握三菱FX2N系列的PLC的软元件和主要技术指标 4．会操作三菱系列PLC的编程软件及仿真软件。 5．会进行电动机正反转控制系统的PLC的硬件和软件设计。 6．掌握自动往返、电动机的Y-△、抢答器等等PLC控制系统的硬件和软件设计。 7 .掌握电动机基本环节PLC控制系统的安装调试技能。一、项目导入 一、项目导入 案例：电动机正反转控制系统硬件设计硬件设计软件设计：梯形图软件设计：梯形图二、相关知识 二、相关知识 （一）PLC基础知识 1．可编程控制器的产生 60年代末，美国汽车制造业竞争，各厂家生产汽车型号 不断更新—加工线也改变—重新配置控制系统，68年，美国最大的汽车制造商—通用汽车公司（GM）设想： 计算机功能完善、灵活、通用 继电器简单、方便；且编程和输入简单化——取代原继电器控制装置。 69年，美国数字设备公司（DEC），研制出第一台PLC，并在通用汽车公司（GM）生产线上装配试用—成功—很快发展。 9171年——日本生产PLC 1973年——德、英、法 我国—1974年2．可编程控制器的特点 2．可编程控制器的特点 1）可靠性高、抗干扰能力强 2）编程简单，使用方便：梯形图 3）功能强、 速度快，精度高，有逻辑运算，定时，计数等功能， 4） 通用性好：许多PC制成模块式，可灵活组合 5）V小，G轻，功能强，消耗底，环境适应性强，不需专门机房和空调 但：目前PLC价格还较高，高、中档PLC使用需具有一定计算机知识—价廉—应用—是实现机 3．可编程控制器的分类 3．可编程控制器的分类 （1）按PLC I/O点数分： （2）按PLC结构分： (3)按PLC功能：4．可编程控制器的应用和发展 4．可编程控制器的应用和发展 1） PLC应用： 用于逻辑控制：顺序控制 最基本用途： 运动控制：机器人、电梯、机械手 闭环控制：工业自动化过程控制： 数据处理：加减乘除 通信联网： （2）发展： 速度、容量、组网 超小型和大型 （二）PLC的基本结构、编程语言、工作原理（二）PLC的基本结构、编程语言、工作原理1．硬件组成 以微处理器为核心的结构：硬件和软件 （1）输入单元（1）输入单元作用：是连接可编程控制器与其它外设之间的桥梁。对输入信号进行滤波、隔离、电平转换等，把输入信号安全、可靠地传送给CPU。 生产设备的控制信号通过输入模块传送给CPU。 常用的输入信号：按钮、位置开关、开关或电位器、传感器、变送器 原理 按SB—发光二极管导通（LED灯亮）—在发光激励下，光电二极管导通—驱动内部电路通断 采用了滤波和光电隔离 RC滤波 一个输入单元—一个输入继电器—一个输入点 （1）输入单元（1）输入单元（2）输出单元。（2）输出单元。开关量输出单元用于连接继电器、接触器、电磁阀线圈，是PLC的主要输出口，是连接PLC与控制设备的桥梁。CPU运算的结果通过输出单元模块输出。输出单元模块通过将CPU运算的结果进行隔离和功率放大后来驱动外部执行元件。输出单元类型很多，但是它们的基本原理是相似的。PLC有3种输出方式：继电器输出、晶体管输出、晶闸管输出。图5-8为PLC的3种输出电路图。 （2）输出单元。（2）输出单元。三种输出方式： 继电器输出：a) 线圈与触头已完全分离，故不再需要隔离措施，用于开关速度要求不高且又需要大电流输出 2A负载能力，响应10ms 晶体管输出：b) 使用光电偶合器驱动开关晶体管要求快速开断或动作频繁，响应0.2ms。 晶闸管输出：（2）输出单元（2）输出单元三种输出方式：三种输出方式：三种输出方式：2．软件系统2．软件系统（1）软件分类：系统软件和应用软件 （2）应用软件常用的编程语言 梯形图、指令 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 、功能图以及高级语言 PLC梯形图中是一种以图形符号及图形符号在图中相互关系表示控制关系的编程语言。由继电器控制电路演变过来。指令表语言指令表语言与汇编语言类似  用一系列操作指令组成的语句表将控制流程描绘出来。 序号 操作码 操作数 0 LD XO 1 OR Y0 2 AN I X1 3 OUT Y0 4 END3．基本工作原理3．基本工作原理PLC的工作原理与计算机的工作原理基本上是一致的，可以简单地描述为在系统程序的管理下，通过运行应用程序完成用户任务。但个人计算机与PLC的工作方式有所不同，计算机一般采用等待命令的工作方式 如常用的键盘扫描或I/O扫描方式，当键盘有健按下或I/O口有信号输 入时则中断转入相应的子程序。而PLC在确定了工作任务，装入了专用程序后成为一种专用机，它采用循环扫描的工作方式。系统工作任务理及应用程序执行都是循环扫描的工作方式。 • PLC对用户程序的执行过程是： 通过CPU的周期性的循环扫描的作方式。 3．基本工作原理3．基本工作原理1、输入处理： 2、程序执行： 3、输出处理： • 特点：集中采样，集中输出工作方式。串行工作方式。 优：从根本上提高了系统的抗干扰能力，系统可靠性增强 缺：一定程度降低了系统响应速度，既存在I/O滞后现象（三）三菱FX2N系列PLC的编程器件（三）三菱FX2N系列PLC的编程器件1．三菱FX2N系列PLC的编程器件概述 可编程控制器用于工业控制，其实质是用程序表达控制过程中事物间的逻辑或控制关系。而就程序来说，这种关系必须借助机内器件来表达，这就要求在可编程控制器内部设置具有各种各样功能的，能方便地代表控制过程中各种事物的元器件。这就是编程器件。 可编程控制器的编程器件从物理实质上来说是电子电路及存储器。具有不同使用目的的元件其电路有所不同。考虑工程技术人员的习惯，用继电器电路中类似名称命名。称为输入继电器、输出继电器、辅助（中间）继电器、定时器、计时器等。为了明确它们的物理属性，称它们为“软继电器”。从编程的角度出发，我们可以不管这些器件的物理实现，只注重它们的功能，像在继电器电路中一样使用它们 2．三菱FX2N系列PLC编程器件简介2．三菱FX2N系列PLC编程器件简介（1）输入继电器 X 作用：专门用来接受外部敏感元件或开关发来的信号，PLC输入端相连。 • 等效电路： （X0～X267） (2)输出继电器 Y(2)输出继电器 Y1)作用： 将PLC的输出信号送给输出模快，再驱动外部负载，它有一对常开触点（硬触点）与PC的输出端子相连，有一定的负载能力。 2)编号 （Y0～Y267）2．三菱FX2N系列PLC的编程器件2．三菱FX2N系列PLC的编程器件（3）辅助继电器 M 相当于中间继电器（中间状态的暂存作用，也称内部标志位） 通用辅助继电器（M0～M499） 断电保持辅助继电器（M500～M1023） 特殊辅助继电器（M8000～M8255） PLC内有256个特殊辅助继电器，这些特殊辅助继电器各自具有特定的功能 2．三菱FX2N系列PLC的编程器件2．三菱FX2N系列PLC的编程器件M8000为运行监视用，当PLC运行，M8000接通。 M8002为初始化脉冲，在PLC运行瞬间，M8002发一单脉冲。 M8012为产生100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。 M8013为产生1s时钟脉冲的特殊辅助继电器。（4）定时器：（4）定时器：相当与时间继电器，用于延时控制，是对内部时钟累计时间 有16 bit的当前值寄存器以及一个状态位bit（T-bit） 1）常 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 时器T0～T245: 100ms定时器T0～T199 ，共200点，每个设定值范围为（0.1～3276.7）s；10ms定时器T200～T245，共46点，每个设定值范围为（0.01～327.67）s （4）定时器：（4）定时器：2）积算定时器T246～T255: 100ms积算定时器T250～T255共6点，每个设定值范围为（0.1～3276.7）s；1ms积算定时器T246～T249共4点，每个设定值范围为（0.001～32.767）s （5）计数器 C （5）计数器 C FX2N系列PLC有内部计数器和高速计数器，内部计数器又分为16位递加和32位双向计数器。在此，我们只介绍16位递加内部信号计数器。 内部计数器是在执行扫描操作时对内部器件（如X、Y、M、S、T）的信号进行计数的计数器。其接通时间和断开时间应比PLC的扫描周期长。16位递加计数器，设定值为1～32767。其中C0～C99 共100点是通用型，C100～C199 共100点是断电保持型。 （5）计数器 C （5）计数器 C 如图是16位递加计数器，X11是计数输入，X11每接通1次，计数器当前值加1，当计数器当前值为10，计数器C0输出触点接通。之后，即使输入X11再接通，计数器的当前值也保持不变。当复位输入X10接通时，执行RST指令，计数器当前值复位为0，输出触点复位。 (6)状态器S(6)状态器S状态器S是构成状态转移图的重要软器件，它与后述的步进顺控指令配合使用。常用的状态器有： （1）初始状态器S0〜S9共10点。 （2）回零状态器S10〜S19共10点。 （3）通用状态器S20〜S499共480点。 （4）保持状态器S500〜S899共400点。 （5）报警状态器S900〜S999共100点。 (7)数据寄存器D (7)数据寄存器D 数据寄存器是用于存储数值数据的软器件，其数值可通过应用指令、数据存取单元(显示器)及编程装置读出与写入。这些寄存器都是16位(最高位为符号位，可处理数值范围为-32768～+32768)，如将2个相邻数据寄存器组合，可存储32位(最高位为符号位，可处理数值范围为-2147483648～+2147483648)的数值数据。数据寄存器有以下几类。 （1）通用数据寄存器(DO～D199共200点) （2）断电保持数据寄存器(D200～ D511共312点) （3）特殊数据寄存器(DS000～D8255共256点)(四)可编程控制器的基本指令 (四)可编程控制器的基本指令 1．取指令及线圈驱动指令LD、LDI、OUT LD：（load）取指令，用于动合触点与输入母线连接，即动合触点逻辑运算的起始。 LDI：（load inverse）取反指令，用于动断触点与输入母线连接。即动断触点逻辑运算的起始。 OUT：线圈驱动指令，也叫输出指令。null0 LD X1 与母线相联 1 OUT Y1 驱动指令 2 LDI X2 与母线相联 3 OUT M10 驱动指令 4 OUT T2 驱动指令 SP K20 设定常数 7 LD T2 与母线相联 8 OUT Y2 9 END2．脉冲取指令LDP、LDF2．脉冲取指令LDP、LDFLDP取脉冲上升沿:逻辑运算开始，与左母线连接的上升沿 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 LDF:取脉冲下降沿：逻辑运算开始，与左母线连接的下降沿检测 上升沿触点指令的功能是：指令元件置1的时刻有能流通过一个扫描周期。下降沿触点指令的功能是：指令元件置0的时刻有能流通过一个扫描周期。3．触点串联指令AND、ANI3．触点串联指令AND、ANIAND：与指令，用于单个动合触点的串联。 ANI：与非指令，用于单个动断触点的串联。 AND与ANI都是一个程序步指令，AND、ANI指令可多次重复使用，即串联触点个数不限；这两条指令的目标元件为X、Y、M、T、C、S。OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令称为纵接输出（连续），这种输出如果顺序不错，可以多次重复。4．串联连接脉冲沿指令ANDP、ANDF4．串联连接脉冲沿指令ANDP、ANDFANDP:与脉冲上升沿，串联连接上升沿检测 ANDF:与脉冲下降沿，串联连接下降沿检测 串联上升沿触点指令的功能是：串联指令元件置1的时刻有能流通过一个扫描周期。串联下降沿触点指令的功能是：串联指令元件置0的时刻有能流通过一个扫描周期。 5．触点并联指令OR、ORI OR：或指令，用于单个动合触点的并联 ORI：或非指令，用于单个动断触点的并联5．并联连接脉冲沿指令ORP、ORF5．并联连接脉冲沿指令ORP、ORFORP:或脉冲上升沿，并联连接上升沿检测 ORF:或脉冲下降沿，并联连接下降沿检测6．块操作指令ORB 、ANB6．块操作指令ORB 、ANB（1）串联电路块并联指令ORB 7.并联电路块串联指令ANB 7.并联电路块串联指令ANB 8．栈指令MPS、MRD、MPP8．栈指令MPS、MRD、MPPMPS: 进栈指令 MRD：读栈指令 MPP：出栈指令 这三条指令是无操作器件指令，都为一个程序步长。用于多重输出电路。可将触点先存储，用于连接后面的电路。 FX2N系列PLC中11个存储中间运算结果的存储区域被称为栈存储器。使用进栈指令MPS，当时的运算结果压人栈的第一层，栈中原来的数据依次向下一层推移；使用出栈指MPP时，各层的数据依次向上移动一次。MRD是最上层所存数据的读出专用指令。读出时，栈内数据不发生移动。MPS和MPP指令必须成对使用，而且连续使用应少于11次。 8．栈指令MPS、MRD、MPP8．栈指令MPS、MRD、MPP9．空操作指令NOP9．空操作指令NOPNOP：空操作或空处理指令，用于程序的修改 NOP指令为无动作，无目标元件的空处理指令，占一程序步，在使用时可用NOP指令替代已写入指令，可以用于程序的修改。 10．程序结束指令END END：程序扫描到此结束,表示程序的结束。(五)可编程控制器系统设计流程 (五)可编程控制器系统设计流程 1．熟悉控制对象确定控制范围 2．制定控制 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，进行PLC选型 3.硬件和软件设计 4.模拟调试 5.现场运行调试(六）梯形图设计规则 (六）梯形图设计规则 1．梯形图所使用的元件编号，应在所选用的PLC机规定范围内，不能随意选用。 2．使用输入继电器触点的编号，应与控制信号的输入端号一致，使用输出继电器时，应与外接负载的输出端号一致。 3．触点画在水平线上，只有使用MC指令触点画在垂直分支线上。 4．触点画在线圈的左边，线圈右边不能有触点。 5．多上串左。 三、应用举例三、应用举例案例一 电动机单相启停的PLC控制 1.系统的硬件设计 2.系统的软件设计三、应用举例三、应用举例案例2：异步电动机正反转PLC控制 1．系统的硬件设计 1．系统的硬件设计 1．系统的硬件设计 I/O分配2．系统的软件设计 2．系统的软件设计 梯形图案例3：工作台自动往返PLC控制系统 案例3：工作台自动往返PLC控制系统 1.硬件设计1.硬件设计2.软件设计：梯形图2.软件设计：梯形图梯形图案例4：三相异步电动机的Y—△降压启动控制系统 案例4：三相异步电动机的Y—△降压启动控制系统 1．电气控制2．系统的硬件设计 2．系统的硬件设计 I/O分配3．系统的软件设计 3．系统的软件设计 梯形图案例五 抢答器PLC控制系统 案例五 抢答器PLC控制系统 1.控制要求 图6-48为三组抢答器示意图，儿童、学生和教授，抢答要求如下： (A)竞赛者若要回答主持人所提问题时，需抢先按下桌上的按钮。 (B)指示灯亮后，需等到主持人按下复位键PB4后才熄灭．为了给参赛儿童一些优待，PBll和PBl2中任一个按下时，灯L1都亮．而为了对教授组做一定限制,L3只有在PB31和PB32键都按下时才亮。 (C)如果竞赛者在主持人打开SW开关的10秒钟内压下按钮，电磁线圈将使彩球摇动，以示竞赛者得到一次幸运的机会。案例五 抢答器PLC控制系统案例五 抢答器PLC控制系统2.硬件设计2.硬件设计I/O分配3.软件设计3.软件设计梯形图null