項(xiàng)目3PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制.ppt

武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING,機(jī)電設(shè)備電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與裝調(diào),20162017學(xué)年秋季 機(jī)械工程學(xué)院機(jī)自專業(yè)15034 總90學(xué)時(shí)/周7學(xué)時(shí),可編程控制器技術(shù)FX3U(2N)三菱PLC,教師：梁?jiǎn)⒃?QQ：910353932 個(gè)人網(wǎng)站,武 漢 軟 件 工 程 職 業(yè) 學(xué) 院 WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING,03,04,02,Contents,Contents,課程簡(jiǎn)介 課程性質(zhì)、學(xué)習(xí)方法,03,04,04,項(xiàng)目一、PLC基本知識(shí) 認(rèn)知、結(jié)構(gòu)、歷史發(fā)展、應(yīng)用、編程語言,03,04,08,補(bǔ)充項(xiàng)目、電氣控制基礎(chǔ) 常用低壓電器、電氣基本控制線路,項(xiàng)目二、PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟?？刂?工作原理、軟元件、I/O分配、邏輯指令,03,項(xiàng)目三、PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 編程規(guī)則、邏輯塊、棧、主控指令,03,項(xiàng)目四、PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)順序啟?？刂?編程方法、定時(shí)器應(yīng)用,03,項(xiàng)目五、PLC實(shí)現(xiàn)物料輸送線控制 計(jì)數(shù)器應(yīng)用、脈沖指令,項(xiàng)目六、PLC實(shí)現(xiàn)組合機(jī)床控制 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖SFC、步進(jìn)指令,03,項(xiàng)目七、PLC實(shí)現(xiàn)大小球傳送控制 SFC設(shè)計(jì)、選擇性、并行性流程,03,項(xiàng)目八、PLC實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)自動(dòng)往返控制 功能指令、復(fù)雜程序編制,03,項(xiàng)目九、提高篇 模擬量控制、網(wǎng)絡(luò)通信,06,08,08,08,08,14,16,06,【項(xiàng)目引入】 生產(chǎn)設(shè)備常常要求具有上下、左右、前后等正反方向的運(yùn)動(dòng)，要求電動(dòng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制。電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)方法，改變通入電動(dòng)機(jī)定子繞組的三相電源相序，即把接入電動(dòng)機(jī)的三相電源進(jìn)線中的任意兩根對(duì)調(diào)，電動(dòng)機(jī)即從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn) 。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 （1）掌握電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路 。 （2）用PLC進(jìn)行對(duì)象控制時(shí)，I/O點(diǎn)的確定，能實(shí)際正確接線 。 （3）學(xué)會(huì)用控制電路移植法設(shè)計(jì)梯形圖，并熟悉PLC的編程規(guī) 則和技巧 。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,任務(wù)一 控制分析與硬件接線,一 電氣控制電路及分析,電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,幾點(diǎn)說明： （1）互鎖控制：為保證電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制可靠工作，在控制電路中，將KM1、KM2正反轉(zhuǎn)接觸器的動(dòng)斷觸點(diǎn)串接在對(duì)方線圈電路中，形成相互制約的控制，這種相互制約關(guān)系稱為互鎖控制。互鎖控制用于“當(dāng)要求甲接觸器工作時(shí)乙接觸器不能工作，而乙接觸器工作時(shí)甲接觸器不能工作”的場(chǎng)所 。 （2）雙重互鎖 :在電路中還增設(shè)了啟動(dòng)按鈕的互鎖，構(gòu)成具有電氣、按鈕互鎖（也稱機(jī)械互鎖）的控制電路，該電路的優(yōu)點(diǎn)是正反轉(zhuǎn)可以直接切換，不必再去按停止按鈕，從而使操作變得方便 。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,二、PLC控制I/O分配表,輸入輸出I/O點(diǎn)分配表,關(guān)于硬連鎖：在PLC的輸出規(guī)范與外部配線要求中，特別強(qiáng)調(diào)，對(duì)于同時(shí)接通有危險(xiǎn)的正反轉(zhuǎn)接觸器等負(fù)載，除了用PLC內(nèi)部程序連鎖之外，還一定要有PLC的外部連鎖。在工程上，有時(shí)把PLC內(nèi)部程序連鎖稱為軟連鎖，把PLC外部連鎖稱為硬連鎖 。,三 I/O硬件接線圖,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,任務(wù)二 梯形圖的設(shè)計(jì)與分析,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,一、 梯形圖的設(shè)計(jì),項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,雖然在梯形圖中已經(jīng)有了軟繼電器的互鎖觸點(diǎn)，但在外部硬件輸出電路中還必須使用KM1和 KM2的動(dòng)斷觸點(diǎn)進(jìn)行硬互鎖。因?yàn)镻LC內(nèi)部軟繼電器互鎖只相差一個(gè)掃描周期，而外部硬件接觸器觸點(diǎn)的斷開時(shí)間往往大于一個(gè)掃描周期，來不及響應(yīng)。例如Y1雖然斷開，可能KM1的觸點(diǎn)還未斷開，在沒有外部硬件互鎖的情況下，KM2的觸點(diǎn)可能接通，引起主電路短路。因此必須采用軟硬件雙重互鎖。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,二、 自鎖的應(yīng)用,在PLC控制程序的設(shè)計(jì)中，經(jīng)常要對(duì)脈沖輸入信號(hào)或者是點(diǎn)動(dòng)按鈕輸入信號(hào)進(jìn)行保持，這時(shí)常采用自鎖電路。要注意的是，自鎖電路必須有解鎖設(shè)計(jì)，一般在并聯(lián)之后采用某一動(dòng)斷觸點(diǎn)作為解鎖條件。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,三、 互鎖的應(yīng)用,互鎖電路，有時(shí)也叫優(yōu)先電路,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,任務(wù)三 控制電路移植法及梯形圖編程規(guī)則,梯形圖程序設(shè)計(jì)是指用戶編寫程序的設(shè)計(jì)過程，即以指令為基礎(chǔ)，結(jié)合被控制對(duì)象的控制要求和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，對(duì)照PLC的軟元件，畫出梯形圖，進(jìn)而寫出指令表程序的過程。,一、 電路移植法編程,用PLC改造繼電器控制系統(tǒng)時(shí)，繼電器電路圖與梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，因此可以根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖，即將繼電器電路轉(zhuǎn)換為具有相同功能的PLC外部接線硬件接線圖和梯形圖，這就是繼電器控制電路移植法設(shè)計(jì)梯形圖。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,繼電器控制電路移植法設(shè)計(jì)梯形圖的步驟如下：,（1）了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況，,（2）確定PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，畫出PLC外部接線圖。,（3）確定與繼電器電路圖中的中間繼電器、時(shí)間繼電器對(duì)應(yīng) 的梯形圖中的輔助繼電器（M） 和定時(shí)器（T）的元件號(hào)。,（4）根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系畫出PLC的梯形圖。,（5）根據(jù)被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況以及梯形 圖編程的基本規(guī)則，優(yōu)化梯形圖。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,二、 梯形圖編程規(guī)則,（1） 線圈不能重復(fù)使用,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,（2） 線圈右邊無觸點(diǎn),梯形圖中每一邏輯行從左到右排列，以觸點(diǎn)與左母線連接開始，以線圈、功能指令與右母線（可允許省略右母線）連接結(jié)束。,觸點(diǎn)E被畫在垂直線上，便很難正確識(shí)別它與其他觸點(diǎn)的關(guān)系，也難判斷通過觸點(diǎn)E對(duì)輸出線圈的控制方向,（3） 對(duì)橋渡回路不能編程序,觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直線上 。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,（4） 觸點(diǎn)可并可串無限制,觸點(diǎn)可用于串行電路，也可用于并行電路，且使用次數(shù)不受限制，所有輸出繼電器也都可以作為輔助繼電器使用。,（5） 多個(gè)線圈可并聯(lián)輸出,兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈可以并聯(lián)輸出，但不能串聯(lián)輸出。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,自動(dòng)往返行程控制電路常用于機(jī)械加工設(shè)備需要其運(yùn)動(dòng)部件在一定范圍內(nèi)自動(dòng)往返循環(huán)的場(chǎng)合。在搖臂鉆床、萬能銑床、鏜床、橋式起重機(jī)及各種自動(dòng)或半自動(dòng)控制機(jī)床設(shè)備中經(jīng)常遇到這種控制要求。其繼電器接觸器控制電路如圖所示。討論設(shè)計(jì)：選用合適的方法，并利用FX2N系列PLC來實(shí)現(xiàn)其電路改造。,停止按鈕,正轉(zhuǎn)按鈕,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,任務(wù)四 基本邏輯指令學(xué)習(xí),一、 ORB與ANB,1串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令（ORB） 兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，分支開始用LD、LDI指令，分支結(jié)果用ORB指令。ORB指令有時(shí)也簡(jiǎn)稱為或塊指令。 ORB指令的使用方法有兩種：一種是在要并聯(lián)的每個(gè)串聯(lián)電路塊后加ORB指令；另一種是集中使用ORB指令。對(duì)于前者分散使用ORB指令時(shí)，并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制；但對(duì)于后者集中使用ORB指令時(shí)，這種電路塊并聯(lián)的個(gè)數(shù)不能超過8個(gè)。,梯形圖,指令表,LD X000 AND X001 LDI X002 AND X003 ORB LD X004 ANI X005 ORB OUT Y000,ORB的梯形圖與指令表1,梯形圖,指令表,ORB的梯形圖與指令表2,LD X000 AND X001 LDI X002 AND X003 LD X004 ANI X005 ORB ORB OUT Y000,2.并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令A(yù)NB 兩個(gè)或兩個(gè)以上接點(diǎn)并聯(lián)的電路稱為并聯(lián)電路塊。分支的起點(diǎn)用LD、LDI指令，并聯(lián)電路塊結(jié)束后，使用ANB指令與前面電路串聯(lián)。ANB指令也簡(jiǎn)稱與塊指令。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,（1）與ORB指令相似，ANB指令分散使用時(shí)，次數(shù)不限；如果連續(xù)使用，則使用次數(shù)不能超過8次。,（2）在具體編寫程序時(shí)，特別是在對(duì)程序步數(shù)有嚴(yán)格要?dú)獾膱?chǎng)合，建議通過調(diào)整軟元件的位置，少用或盡量不要ANB、ORB指令，以達(dá)到減少程序步數(shù)的目的。,（3）簡(jiǎn)化程序的技巧1：在串聯(lián)電路左右位置可調(diào)時(shí)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)放在右邊 。,（4）簡(jiǎn)化程序的技巧2：并聯(lián)電路上下位置可調(diào)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)的支路放下面 。,串聯(lián)電路左右位置可調(diào)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)放在右邊（串左原則）。,不優(yōu)化,優(yōu)化,并聯(lián)電路上下位置可調(diào)，應(yīng)將單個(gè)觸點(diǎn)的支路放下面（多上原則）。,不優(yōu)化,優(yōu)化,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,二、 MPS,MRD和MPP,MPS 、MRD和 MPP這組棧操作指令在具有多重輸出的梯形圖中使用。在編程時(shí)需要將中間運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)時(shí)，就可以使用棧操作指令。,（1）MPS：進(jìn)棧指令，將數(shù)據(jù)壓入棧頂，用在回來開始分支的地方。,（2）MRD：讀棧指令，讀取棧數(shù)據(jù)。用在MPS下繼續(xù)的分支，表示分支的繼續(xù)。,（3）MPP：出棧指令，取出棧頂?shù)臄?shù)據(jù)。用在最后分支的地方，表示分支的結(jié)束 。,FX系列PLC有11個(gè)棧存儲(chǔ)器，有11個(gè)專門的存儲(chǔ)器構(gòu)成。采用先進(jìn)后出數(shù)據(jù)存取方式。,MRD總是讀取最上層的堆棧， 操作時(shí)不影響堆棧的數(shù)據(jù) MPS將數(shù)據(jù)壓入堆棧 MPP將數(shù)據(jù)從最上的一層堆棧彈出,注意：多重電路的第一個(gè)支路前使用MPS指令，中間支路前使用MRD指令，最后一個(gè)支路前使用MPP指令。,LD X001 MPS AND M100 OUT Y001 MRD AND M101 OUT Y002 MPP AND M102 OUT Y003,梯形圖,指令表,一層棧示例1,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,（1）MPS、MRD、MPP指令無編程元件。,（2）MPS、MPP指令必須成對(duì)出現(xiàn)，可以嵌套使用。由于受到棧存 儲(chǔ)器數(shù)量的限制，連續(xù)使用不能超過11次，否則數(shù)據(jù)丟失 。,（3）MRD指令在程序中可以使用，也可以不使用，使用次數(shù)可重 復(fù)，不限制 。,沒有使用MRD指令梯形圖和指令表,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,（4）簡(jiǎn)化程序的技巧：如果分支后直接輸出，作為特例，不作 分支處理，而直接當(dāng)作輸出，第二條支路作為串聯(lián)處理，直接使用AND指令 。,簡(jiǎn)化前的梯形圖和指令表,簡(jiǎn)化后梯形圖指令表,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,（5）棧操作指令僅在語句表中。,二層棧示例梯形圖及指令表,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,三、 MC與MCR,MC：主控指令，用于公共觸點(diǎn)串聯(lián)連接，3個(gè)程序步 。 MCR：主控復(fù)位指令，2個(gè)程序步,執(zhí)行MC指令后，母線（LD，LDI）向MC觸點(diǎn)后移動(dòng)，這個(gè)MC觸點(diǎn)稱為主控觸點(diǎn)。相當(dāng)于分支電路中的總開關(guān)。MCR則是將其反回到原母線指令。 在沒有嵌套結(jié)構(gòu)時(shí)，可再次使用N0編制程序，N0的使用次數(shù)無限制。在有嵌套結(jié)構(gòu)時(shí)，嵌套級(jí)的編號(hào)從N0 N1N6 N7增大。 在將指令返回時(shí)，采用MCR指令，則從大的嵌套級(jí)開始消除。（N7N6N5N4N3N2N1N0）。嵌套級(jí)最大可編寫8級(jí)（N7）。,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,三、 MC與MCR,（1）MC、MCR指令的編程元件為Y、M（不允許使用特殊輔助繼 電器）； （2）MC指令后用LD/LDI指令，表示建立子母線，MCR使母線返 回到MC指令調(diào)用前的位置。 （3）MC、MCR指令成對(duì)出現(xiàn)，缺一不可，否則母線的位置錯(cuò)亂 導(dǎo)致程序出錯(cuò)。 （4）MC、MCR指令的編程元件Y、M稱為主控節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)是控制一組電路的總開關(guān)，接通時(shí)，MC、MCR之間的語句得以執(zhí)行；斷開時(shí)，MC、MCR之間的語句被跳過。 （5）MC、MCR指令可以嵌套使用，嵌套層次最多8級(jí)，為N0N7,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,編程時(shí)的梯形圖格式,程序轉(zhuǎn)換后的格式,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,X0、X1、X3為ON時(shí)程序執(zhí)行監(jiān)視圖,X0為OFF，X1、X3為ON時(shí)程序的執(zhí)行監(jiān)視圖,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,四、 INV,NOP和END,MCR：取反指令。其功能是將INV指令執(zhí)行之前的結(jié)果取反。,（1）無操作元件，指令為1個(gè)程序步長(zhǎng)。 （2）不能直接與母線連接，該指令前面一定有其他邏輯運(yùn)算指 令梯形圖。,1. INV指令,項(xiàng)目三 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制,NOP：空操作指令 。 END：結(jié)束指令。,（1）NOP、END指令無編程元件，1個(gè)程序步。 （2）PLC執(zhí)行程序時(shí)從0步掃描到END指令為止，后面的