電器與PLC控制技術（第2版）課件：電動機正反轉控制電路連接與編程

認識PLC的基本指令

電動機正反轉控制電路連接與編程

電器與PLC控制技術（第2版）項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價認識PLC的基本指令項目概述包含五個任務：：點動控制電路的編程：自鎖控制電路的編程：多臺電動機順序控制電路的編程：單臺電動機的多檔位組合控制：電動機正反轉控制電路連接與編程學習重點學習難點項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價

PLC、觸摸屏與變頻器綜合應用項目概述學習重點：1.PLC基本指令應用2.PLC編程應用及電氣控制案例分析3.PLC編程與實訓（或實踐）學習難點項目概述學習重點項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價認識PLC的基本指令項目概述學習難點：1.PLC基本指令的應用2.PLC控制電機運行3.PLC編程實踐學習重點學習難點項目概述學習難點項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務目標知識目標：學會置位與復位指令、微分輸出指令的功能及用法；學會邏輯反、空操作、結束等指令的功能及用法；掌握電動機的正反轉控制原理；能力目標：能夠運用置位復位、微分輸出、邏輯反、空操作、結束等指令編寫程序；根據(jù)任務要求，正確選用正確的電器元件；能正確連接電路，出現(xiàn)故障時能夠檢查并排除故障；素質(zhì)目標：培養(yǎng)多角度分析問題和解決問題的能力，樹立最優(yōu)化解決問題的思想，鼓勵倡導合作學習的精神。

PLC控制送料機構運行項目導學任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務描述任務目標

PLC控制送料機構運行（a）電動機主電路（b）PLC控制電路圖2-5-1電動機正反轉控制電氣原理圖

項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務分析

點動控制電路的編程機床工作臺的前進、后退是電動機正反轉控制實現(xiàn)的，通過改變電機三相電源的相序（對調(diào)任意兩相的接線），就可以實現(xiàn)此控制要求。1.工作原理合上電源開關QF。1）正轉啟動:按下SB1→Y0輸出→KA1得電→KM1線圈得電→KM1主觸點閉合→電動機M起動運轉。2）正轉停止:按下SB2→Y0無輸出→KA1失電→KM1線圈失電→KM1主觸點斷開→電動機M斷電停轉。3）反轉啟動：按下SB3→Y1輸出→KA2得電→KM2線圈得電→KM2主觸點閉合→電動機M起動運轉。4）反轉停止：按下SB2→Y1無輸出→KA2失電→KM2線圈失電→KM2主觸點斷開→電動機M斷電停轉。電動機正反轉切換時，必須先按下停止按鈕SB2。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務分析

點動控制電路的編程2.互鎖控制互鎖控制是電器控制或機械操作機構用語，也稱作聯(lián)鎖控制。比如此電路中，其中一個接觸器得電時，另一個接觸器必須自動斷開電路，這樣可以有效防止兩個接觸器同時通電造成機械故障或人身傷害事故。常用的正反轉互鎖還有按鈕互鎖正反轉控制、雙重互鎖正反轉控制。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四一、置位與復位指令（SET/RST）1.置位與復位指令（SET/RST）的使用要素置位與復位指令（SET/RST）的使用要素如表2-5-1所示。表2-5-1

置位與復位指令（SET/RST）的使用要素梯形圖指令指令功能操作數(shù)程序步SET置位

Y、M、SY，M：1；S，特殊M：2RST復位

Y,M,S,T,C,D,V,Z

SET（置位指令）：它的作用是使被操作的目標元件置位并保持。RST（復位指令）：使被操作的目標元件復位并保持清零狀態(tài)。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四2.置位與復位指令（SET/RST）的應用舉例1）置位與復位指令（SET/RST）與輸出指令（OUT）的區(qū)別例1

控制按鈕SB1、SB2、SB3控制信號燈HL1和HL2，按下SB1時，燈HL1亮，松開SB1時，燈HL1滅。按下SB2時，燈HL2亮，松開SB2時，燈HL2繼續(xù)保持亮燈狀態(tài)，直到按下SB3，燈HL2滅，松開SB3時，燈HL2繼續(xù)保持燈滅的狀態(tài)。①建立I/O分配表根據(jù)控制要求，分析任務并作出輸入輸出I/O分配表，如表2-5-2所示。表2-5-2

輸入輸出I/O分配表輸入輸出輸入元件功能作用輸入繼電器輸出元件控制對象輸出繼電器SB1控制按鈕X0HL1信號指示燈1Y0SB2控制按鈕X1HL2信號指示燈2Y1SB3控制按鈕X2

項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四2.置位與復位指令（SET/RST）的應用舉例②案例分析根據(jù)任務要求可知，信號燈HL1為點動控制方式，HL2為常動控制方式，編程方法有兩種，一種是利用輸出指令（OUT）編程實現(xiàn)，第二種是利用置位與復位指令（SET/RST）編程實現(xiàn)。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四③編寫控制程序利用輸出指令（OUT）編寫控制梯形圖程序如圖2-5-2所示。

a）梯形圖程序

b）指令表程序圖2-5-2利用輸出指令（OUT）編寫的程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四利用置位與復位指令（SET/RST）編寫控制程序如圖2-5-3所示。

a）梯形圖程序

b）指令表程序圖2-5-3利用置位與復位指令（SET/RST）編寫的程序按下SB3時，X2=1，Y1=0；松開SB3時，X2=0，Y1=0項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四2）利用置位與復位指令（SET/RST）操作M、S、D等內(nèi)部編程元件例2

將如圖2-5-4

a

所示的梯形圖程序轉換成指令表程序，并畫出X0、X1、Y0的動作時序圖。a）

梯形圖示例項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四a）

指令表程序

b）

X0、X1、Y0的動作時序圖圖2-5-4置位與復位指令（SET/RST）操作編程元件示例項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四3.置位與復位指令（SET/RST）的用法說明1）對同一元件可以多次使用SET、RST指令，最后一次執(zhí)行的指令決定當前的狀態(tài)。2）RST指令可以用來復位積算定時器T246~T255和計數(shù)器。如不希望計數(shù)器和積算定時器具有斷電保持功能，可在用戶程序開始運行時用初始化脈沖M8002復位。3）任何情況下，RST指令都優(yōu)先執(zhí)行。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四二、微分輸出指令1.微分輸出指令的使用要素微分輸出指令的使用要素如表2-5-3所示。表2-5-3

微分輸出指令（PLS/PLF）的使用要素梯形圖指令指令功能操作數(shù)程序步PLS上升沿微分輸出

Y、M2PLF下降沿微分輸出

Y、M2上升沿微分輸出指令（PLS）：當輸入條件為ON時（上升沿），相應的輸出位元件Y或M接通一個掃描周期。 下降沿微分輸出指令（PLF）：當輸入條件為OFF時（下降沿），相應的輸出位元件Y或M接通一個掃描周期。 這兩條指令都是2個程序步，它們的目標元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作為目標元件。微分輸出指令的示例程序如圖2-5-5所示。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四a）

梯形圖程序示例（一）

b）指令表程序示例（一）

c）動作時序圖示例（一）圖2-5-5微分輸出指令示例程序（一）項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四2.微分輸出指令的應用示例例1

分析如圖2-5-6

a所示的梯形圖程序的功能，將梯形圖程序轉換為指令表程序，并畫出動作時序圖。a)

梯形圖程序示例（二）項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四b)指令表程序示例（二）

X0

Y0

Y1

Y2

X1

a)

動作時序圖示例（二）圖2-5-6微分輸出指令示例程序（二）項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四例2

用控制按鈕SB1、SB2實現(xiàn)對信號指示燈L1、L2的控制，在SB1控制按鈕按下的過程中，燈L1點亮，在SB1控制按鈕松開的過程中燈L2也點亮；在SB2控制按鈕按下的過程中，燈L1滅，在SB2控制按鈕松開的過程中燈L2也滅；要求設計PLC控制程序。1）建立I/O分配表根據(jù)控制要求，分析任務并作出輸入輸出I/O分配表，如表2-5-4所示。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四表2-5-4

輸入輸出I/O分配表輸入輸出輸入元件功能作用輸入繼電器輸出元件控制對象輸出繼電器SB1控制按鈕X0HL1信號指示燈1Y0SB2控制按鈕X1HL2信號指示燈2Y12）案例分析①利用X0由斷開到閉合的過程（上升沿），使中間繼電器M0接通一個掃描周期，用于置位Y0。②利用X0由閉合到斷開的過程（下降沿），使中間繼電器M1接通一個掃描周期，用于置位Y1。③利用X1由斷開到閉合的過程（上升沿），使中間繼電器M3接通一個掃描周期，用于復位Y0。④利用X1由閉合到斷開的過程（下降沿），使中間繼電器M4接通一個掃描周期，用于復位Y1。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四3）編寫控制程序根據(jù)案例分析，編寫梯形圖程序如圖2-5-7（a）所示。a）梯形圖程序示例（三）

b）指令表程序示例（三）圖2-5-7微分輸出指令示例程序（三）項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四3.微分輸出指令的用法說明1）PLS、PLF指令只能用于輸出繼電器Y和輔助繼電器M（不包括特殊輔助繼電器）。2）PLC從RUN到STOP，再從STOP到RUN時，PLS

M0指令將輸出一個脈沖，如果用的是斷電保持型的輔助繼電器則不會輸出脈沖。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四三、輯反、空操作與結束指令1.邏輯反、空操作與結束指令的使用要素邏輯反、空操作與結束指令的使用要素如表2-5-5所示。表2-5-5

邏輯反、空操作與結束指令（INV/NOP/END）的使用要素梯形圖指令指令功能操作數(shù)程序步INV運算結果取反

無

1NOP無動作

無

1END輸入/輸出處理，程序返回到開始無

1項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四2.邏輯反指令的應用示例及用法說明1）邏輯反指令（INV）應用示例。邏輯反指令（INV）將執(zhí)行INV指令之前的運算結果反轉的指令，是不帶操作數(shù)的獨立指令。邏輯反指令（INV）的用法示例如圖2-5-8所示。

a）

梯形圖程序示例

b）指令表程序示例圖2-5-8邏輯反指令程序示例當Y0=0時，Y1=1；當Y0=1時，Y1=0項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四

X0Y0

Y1a）

動作時序圖圖2-5-8邏輯反指令程序示例2）邏輯反指令（INV）的用法說明。①INV指令是將INV電路之前的運算結果取反；

②能編制AND、ANI指令步的位置可使用INV；

③LD、LDI、OR、ORI指令步的位置不能使用INV；④在含有ORB、ANB指令的電路中，INV是將執(zhí)行INV之前的運算結果取反。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四3.空操作指令（NOP）的應用示例及用法說明空操作指令（NOP）不執(zhí)行操作，但占一個程序步。執(zhí)行NOP時并不做任何事，有時可用NOP指令短接某些觸點或用NOP指令將不要的指令覆蓋。當PLC執(zhí)行了清除用戶存儲器操作后，用戶存儲器的內(nèi)容全部變?yōu)榭詹僮髦噶?。如圖2-5-9所示，當把AND

X1換成NOP，則觸點X1被消除，ANIX2換成NOP，觸點X2被消除。圖2-5-9空操作指令（NOP）使用說明指令表程序中的NOP指令如圖2-5-10所示。

圖2-5-10空操作指令（NOP）應用舉例項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一

點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四4.結束指令（END）應用示例及用法說明結束指令（END）表示程序結束。若程序的最后不寫END指令，則PLC不管實際用戶程序多長，都從用戶程序存儲器的第一步執(zhí)行到最后一步；若有END指令，當掃描到END時，則結束執(zhí)行程序，這樣可以縮短掃描周期。在程序調(diào)試時，可在程序中插入若干END指令，將程序劃分若干段，在確定前面程序段無誤后，依次刪除END指令，直至調(diào)試結束。如果程序結束不用END，在程序執(zhí)行時會掃描完整個用戶存儲器，延長程序的執(zhí)行時間，有的PLC還會提示程序出錯，程序不能運行。結束指令（END）的梯形圖應用示例如圖2-5-11所示。

a）梯形圖程序圖2-5-11結束指令（END）的程序應用示例項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施

PLC控制送料機構運行一、元器件檢查清點任務所需的設備、工具及材料，并利用萬用表檢查元器件好壞。二、建立I/O分配表根據(jù)任務，分析作出輸入輸出I/O分配表，如表2-5-6所示。表2-5-6輸入輸出I/O分配輸入輸出輸入元件功能作用輸入繼電器輸出元件控制對象輸出繼電器SB1控制按鈕X0KA1交流接觸器KM1Y0SB3控制按鈕X1KA2交流接觸器KM2Y1SB2控制按鈕X2HL2電機正轉指示Y4FR過載保護X3HL5電機反轉指示Y5

HL3電機停止指示Y6項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施

PLC控制送料機構運行三、電路連接按照接線要求，完成電動機主電路的連接及PLC控制電路連接，注意不能帶電接線。完成接線后進行通電前檢查，保證符合工藝規(guī)范、電路連接正確。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施

PLC控制送料機構運行任務實施任務評價四、程序編寫與下載四、程序編寫與下載電動機正反轉控制的程序如圖2-5-12所示。a）梯形圖程序b）指令表程序圖2-5-12電動機正反轉控制程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施

PLC控制送料機構運行任務實施任務評價程序編輯完成后，對編寫程序進行轉換、修改并保存文件。然后，完成PLC程序的寫入。通過RS-485通訊連接線，確保計算機串口與PLC已經(jīng)正常連接，在PLC已經(jīng)上電的情況下，點擊“在線”菜單中的“PLC寫入”或者點擊常用操作工具欄中的【PLC寫入】按鈕，將編寫好的程序正確寫入PLC中。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施

PLC控制送料機構運行任務實施任務評價五、調(diào)試與運行程序正確寫入PLC后進入監(jiān)控狀態(tài)，進行調(diào)試。根據(jù)調(diào)試過程，填寫電動機自鎖控制系統(tǒng)的調(diào)試記錄表。表2-5-7

電動機點動控制系統(tǒng)調(diào)試記錄表步驟調(diào)試流程正確現(xiàn)象觀察結果及解決措施1初始狀態(tài)按鈕沒有按下時，燈HL3亮、HL2滅、HL5滅，電機停止。

2按下SB1燈HL2亮，燈HL3滅，HL5滅。

3按下SB1電機正轉

4按下SB2燈