PLC实训05电动机正反转连续运行PLC控制

PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 描 述 在 项 目 三 基 础 上 ， 为 了 能 实 现 卷 帘 门 的 全 自 动 控 制 ， 该 厂 决 定 对 自动 卷 帘 门 进 行 更 进 一 步 的 自 动 化 改 造 ， 对 自 动 卷 帘 门 的 打 开 、 关 闭 、停 止 进 行 自 动 化 的 控 制 。 如 图 1-5-1所 示 ， 具 体 控 制 要 求 ： 按 下 启 动 开门 按 钮 SB5后 ， 卷 帘 门 自 动 上 升 直 至 遇 到 限 位 开 关 SQ1后 卷 帘 门 自 动 停止 ； 按 下 启 动 关 门 按 钮 SB6卷 帘 门 自 动 下 降 关 闭 直 到 遇 到 限 位 开 关 SQ2后 ， 卷 帘 门 停 止 ； 卷 帘 门 若 在 下 降 或 者 上 升 过 程 中 ， 按 下 停 止 按 钮 SB4卷 帘 门 立 即 停 止 动 作 。 图 1-5-1 自 动 卷 帘 门 模 型 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块目 标 与 要 求目 标 与 要 求 掌 握 梯 形 图 的 经 验 设 计 法 编 程 的 基 本 方 法 ； 掌 握 基 本 逻 辑 指 令 ANP、 ANF、 PLS、 PLF、 INV的 应 用 ； 掌 握 “ 互 锁 ” 保 护 功 能 的 基 本 方 法 ； 会 应 用 PLC实 现 电 动 机 正 、 反 转 的 控 制 。 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块 SB5为 卷 帘 门 上 升 （ KM1） 动 作 的 启 动 按 钮 ， SB6为 卷 帘 门 下 降（ KM2） 动 作 的 启 动 按 钮 ， SB4为 停 止 按 钮 ， SQ1、 SQ2为 限 位 开 关 。 该电 路 实 现 卷 帘 门 电 机 的 正 、 反 转 控 制 。 其 继 电 -接 触 器 电 气 原 理 图 如 图1-5-2所 示 项 目 实 施 （ 一 ） 项 目 分 析 图 1-5-2 卷 帘 门 电 动 机 正 反 转 连 续 控 制 继 电 -接 触 器 电 气 原 理 图 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 一 ） 确 定 PLC的 I/O分 配 表 由 项 目 分 析 可 知 ： 控 制 元 件 为 按 钮 SB4、 SB5、 SB6、 SQ1、 SQ2、 热 继 电器 FR； 执 行 元 件 为 接 触 器 KM1、 KM2。 为 了 能 将 继 电 器 的 控 制 、 执 行 元 件与 PLC的 输 入 、 输 出 继 电 器 一 一 对 应 ， 需 要 对 PLC进 行 I/O（ 输 入 /输 出 ）进 行 地 址 分 配 ， 如 表 1-5-2所 示 。 表 1-5-2 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 项 目 I/O分 配 表 输 入 端 （ I） 输 出 端 （ O）外 接 控 制 元 件 输 入 端 子 外 接 执 行 元 件 输 出 端 子热 继 电 器 FR常 闭 触 点 X0 接 触 器 KM1线 圈 Y0启 动 按 钮 SB4常 开 触 点 X1 接 触 器 KM2线 圈 Y1启 动 按 钮 SB5常 开 触 点 X2限 位 开 关 SQ1常 开 触 点 X3启 动 按 钮 SB6常 开 触 点 X4限 位 开 关 SQ2常 开 触 点 X5 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 二 ） 画 出 PLC的 I/O接 线 图 图 1-5-5 卷 帘 门 电 动 机 正 反 转 运 行 PLC控 制 项 目 接 线 原 理 图 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 三 ） 项 目 器 材 表 1-5-3 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 项 目 器 材 表 序 号 符 号 器 材 名 称 型 号 、 规 格 、 参 数 单 位 数 量 备 注1 PLC 可 编 程 控 制 器 FX2N-48MR 台 1 2 SB4 按 钮 开 关 LA39-11 个 1 动 合3 SB5 按 钮 开 关 LA39-11 个 1 动 合4 SB6 按 钮 开 关 LA39-11 个 1 动 合5 SQ1 限 位 开 关 LX19-001 个 1 动 合6 SQ2 限 位 开 关 LX19-001 个 1 动 合7 M 交 流 电 动 机 Y-112M-4 380V 台 18 QF 空 气 断 路 器 DZ47-D25/3P 个 1 9 KM 交 流 接 触 器 CJ20-10 个 210 FR 热 继 电 器 JR16-20/3 个 1 11 计 算 机 装 有 FXGP-Win-C或 GX Developer软 件 台 112 连 接 导 线 条 若 干13 电 工 常 用 工 具 套 1 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 四 ） 按 I/O接 线 图 完 成 接 线（ 1） 连 接 PLC的 输 入 端 外 接 元 件 ；（ 2） 连 接 PLC的 输 出 端 外 接 元 件 ；（ 3） 连 接 电 动 机 控 制 的 主 电 路 和 地 线 。 注 意 不 要 带 电 作 业 。 图 1-5-4 卷 帘 门 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 实 物 模 拟 接 线 图 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 五 ） 梯 形 图 程 序 编 写1、 梯 形 图 的 经 验 设 计 法 编 程 的 基 本 方 法 经 验 法 设 计 梯 形 图 程 序 就 是 在 一 些 典 型 电 路 的 基 础 上 ， 根据 控 制 系 统 的 具 体 要 求 ， 不 断 地 修 改 和 完 善 梯 形 图 。 这 种 方 法 没有 普 遍 的 规 律 可 以 遵 循 ， 具 有 很 大 的 试 探 性 和 随 意 性 ， 最 后 的 结果 不 是 唯 一 的 ， 设 计 所 用 的 时 间 、 设 计 的 质 量 与 设 计 者 的 经 验 有很 大 的 关 系 ， 一 般 用 于 较 简 单 的 梯 形 图 的 设 计 。 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 五 ） 梯 形 图 程 序 编 写1、 电 动 机 单 向 连 续 运 行 的 电 路 又 称 “ 启 保 停 ” 电 路 图 中 启 动 按 钮 提 供 的 信 号 为 X0， 停 止 按 钮 提 供 的 信 号为 X1， 该 电 路 最 主 要 的 特 点 是 具 有 “ 记 忆 ” 的 功 能 ， 按 下启 动 按 钮 X0处 于 ON的 状 态 ， 若 未 按 下 停 止 按 钮 则 X1的 常 闭 触点 接 通 ， 线 圈 Y0带 电 ， 他 的 常 开 触 点 闭 合 ， 此 时 即 使 放 开 启动 按 钮 ， 其 常 开 触 点 断 开 ， “ 能 流 ” 还 是 可 以 通 过 Y0的 常 开触 点 、 X1的 常 闭 触 点 流 过 Y0的 线 圈 ， Y0保 持 为 ON状 态 ， 这 就是 “ 自 锁 ” 或 者 “ 自 保 持 ” 功 能 。 图 1-5-3 启 保 停 电 路 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 五 ） 梯 形 图 程 序 编 写2 基 本 逻 辑 指 令 ANDP、 ANDF、 PLS、 PLF、 INV的 应 用 表 1-5-1 ANDP、 ANDF、 PLS、 PLF、 INV基 本 指 令 功 能 表 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 五 ） 梯 形 图 程 序 编 写1） ANDP、 ANDF与 脉 冲 指 令 ANDP： 串 联 上 升 沿 检 出 触 点 指 令 。 仅 在 指 定 软 元 件 上 升 沿 时 ， 接 通 一 个扫 描 周 期 。ANDF： 串 联 下 降 沿 检 出 触 点 指 令 。 仅 在 指 定 软 元 件 下 降 沿 时 ， 接 通 一 个扫 描 周 期 。 （ 2） PLS、 PLF指 令PLS： 上 升 沿 微 分 输 出 指 令 。 仅 在 输 入 为 ON后 的 一 个 扫 描 周 期 内 ， 相 对 应的 软 元 件 Y， M动 作 。 PLF： 下 降 沿 微 分 输 出 指 令 。 仅 在 输 入 为 OFF后 的 一 个 扫 描 周 期 内 ， 相 对 应的 软 元 件 Y， M动 作 。2 基 本 逻 辑 指 令 ANDP、 ANDF、 PLS、 PLF、 INV的 应 用 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 五 ） 梯 形 图 程 序 编 写（ 3） INV指 令INV 指 令 是 将 INV指 令 执 行 之 前 的 运 算 结 果 反 转 的 指 令 ， 它 不 需 要 软 元件 。 用 手 持 编 程 器 输 入 INV指 令 时 ， 先 按 NOP键 ， 再 按 P/I键 。2 基 本 逻 辑 指 令 ANDP、 ANDF、 PLS、 PLF、 INV的 应 用 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 五 ） 程 序 编 写3、 经 验 编 程 法 步 骤 一 ： 根 据 典 型 电 路 编 写 各 输 出 动 作 的 程 序 单 元 正 转 ：反 转 ： PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 五 ） 程 序 编 写3、 经 验 编 程 法 步 骤 二 ： 在 各 程 序 单 元 中 设 置 “ 互 锁 ” 功 能 。 图 1-5-9 设 置 “ 互 锁 ” 功能 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 五 ） 程 序 编 写3、 经 验 编 程 法 步 骤 三 ： 考 虑 热 继 电 器 的 保 护 功 能 ， 图 1-5-10 卷 帘 门 电 动 机 正 反 转 控 制 的 梯 形 图 程 序 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 五 ） 程 序 编 写4、 利 用 脉 冲 指 令 编 程 实 现 相 同 功 能 图 1-5-11 卷 帘 门 电 动 机 正 、 反 转 的 脉 冲 指 令 控 制 梯 形 图 程 序 由 于 PLC程 序 执 行 的 速 度 ， 远 远 高 于 外 部 接 触 器 触 点 的 动 作 速度 ， 因 此 在 程 序 设 计 的 过 程 中 ， 还 可 以 通 过 脉 冲 指 令 的 方 式 ， 减 慢 PLC程 序 中 按 钮 的 动 作 时 间 。 如 图 1-5-11所 示 。 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 实 施 （ 六 ） 程 序 调 试1 程 序 写 出 至 PLC；2 核 对 外 部 接 线 ；3 空 载 调 试 ： 不 接 通 主 电 路 电 源 的 情 况 下 ，按 下 开 门 启 动 按 钮 SB5； 压 下 限 位 开 关 SQ1， 观 察 PLC输 出 指 示 灯 Y0的 状 态 ；按 下 关 门 启 动 按 钮 SB6； 压 下 限 位 开 关 SQ2， 观 察 PLC输 出 指 示 灯 Y1的 状 态 ；按 下 停 止 按 钮 SB4、 热 继 电 器 FR的 常 闭 触 点 观 察 PLC输 出 指 示 灯 Y0、 Y1的 状 态 。4 系 统 调 试 ： 接 通 主 电 路 电 源 ， 分 别 按 下 按 钮 SB5、 SB6、 SB4， 限 位 开 关SQ1、 SQ2， 热 继 电 器 FR的 触 点 ， 观 察 接 触 器 KM1、 KM2和 卷 帘 门 电 动 机 动 作 是否 符 合 控 制 要 求 。 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 拓 展 根 据 自 锁 电 路 的 工 作 原 理 可 知 ： 启 动 按 钮 SB1只 在 启 动初 始 瞬 间 对 接 触 器 KM线 圈 起 作 用 ， KM线 圈 带 电 后 ， 在 KM常 开辅 助 触 点 的 作 用 下 ， KM线 圈 可 以 自 保 持 其 带 电 的 状 态 。 利 用 脉 冲 指 令 编 程 实 现 电 动 机 单 向 连 续 运 行 。图 1-4-6 脉 冲 指 令 实 现 电 机 单 向 连 续 运 行 的 梯 形 图 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 拓 展 某 平 面 磨 床 工 作 台 的 控 制 要 求 如 下 ： 当 按 下 正 向 启 动 按 钮 SB2后 ，工 作 台 正 向 平 移 （ 左 行 ） ， 当 压 下 右 限 位 开 关 SQ2后 ， 工 作 台 自 动 反 向 平移 （ 右 行 ） ， 当 压 下 左 限 位 开 关 SQ1后 ， 工 作 台 再 次 正 向 平 移 如 此 反 复 循环 ， 直 到 按 下 停 止 按 扭 SB1 后 ， 工 作 台 才 能 停 止 ； 当 按 下 反 向 启 动 按 钮 SB3后 ， 工 作 台 反 向 平 移 （ 右 行 ） ， 当 压 下 左限 位 开 关 SQ1后 ， 工 作 台 自 动 正 向 平 移 （ 左 行 ） ， 当 压 下 左 限 位 开 关 SQ2后 ， 工 作 台 再 次 反 向 平 移 如 此 反 复 循 环 ， 直 到 按 下 停 止 按 扭 SB1 后 ， 工作 台 才 能 停 止 ； PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 拓 展 第 一 步 ： 控 制 原 理 分 析 工 作 台 左 行 启 动 条 件 为 ： SB2或 者 SQ 1； 停 止 条 件 为 ： SB1工 作 台 右 行 启 动 条 件 为 ： SB3或 者 SQ 2； 停 止 条 件 为 ： SB1考 虑 到 电 动 机 不 能 同 时 左 行 、 右 行 特 设 置 限 位 开 关 互 锁 和 接 触 器 互 锁 电 路 。 第 二 步 ： 进 行 I/O分 配 如 表 1-5-4 第 三 步 ： 绘 制 PLC控 制 的 外 部 接 线 图 第 四 步 ： 编 制 程 序 并 调 试 利 用 典 型 电 路 的 经 验 编 程 法 进 行 程 序 设 计 。 步 骤 一 ： 分 别 对 左 、 右 行 的 输 出 动 作 进 行 启 动 保 持 停 止 电 路 的 设 计 步 骤 二 ： 考 虑 限 位 开 关 、 接 触 器 不 能 同 时 动 作 的 “ 互 锁 ” 电 路 的 设 计 。如 图 1-5-13所 示 。 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 拓 展 图 1-5-13 平 面 磨 床 工 作 台 控 制 的 梯 形 图 程 序 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块思 考 与 练 习 测 试 装 置 如 图 1-5-14所 示 ， 按 一 下 启 动 按 钮 X0， 水 平 汽 缸右 行 Y0， 左 限 位 X1、 右 限 位 X2， 启 动 ， 水 平 汽 缸 右 行 ， 碰 到 限位 开 关 X2,水 平 汽 缸 左 行 ， 碰 到 限 位 开 关 X1, 水 平 汽 缸 再 右 行 ,右 行 左 行 为 一 个 循 环 ,直 到 按 下 停 止 按 钮 X3后 停 止 。 请 利 用 经 验编 程 的 方 法 设 计 控 制 系 统 的 PLC控 制 梯 形 图 。 图 1-5-14 习 题 图 PLC原 理 与 应 用 项 目 5 电 动 机 正 反 转 连 续 运 行 PLC控 制 模 块 1 入 门 应 用 模 块项 目 评 估 1 请 对 本 项 目 的 知 识 及 项 目 实 施 情 况 等 进 行 总 结 。2、 请 总 结 交 流 项 目 任 务 的 控 制 过 程 ， 并 分 享 学 习 体 会 。 3 填 写 项 目 评 估 表 。 项 目 评 估 表 见 教 材 表 1-5-5。