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项目3 PLC对电动机负载的控制任务3 PLC如何实现对电动机Y/降压启动运行的控制任务引入三相异步电动机作全压起动时,其启动电流很大, 达到电动机 额定电流的(37)倍。 如果电动机的功率大,其启动电 流会相当大,对电网会造成很大的冲击。为了降低电动机的启动电流,最 常用的办法就是电动机星形启动,因为电机星形运行时其电流 只是角形运行时电流的1/3 ,故电动机星形启动可降低启 动电流。但电动机星形起动力矩也只有全电压启动时力矩的1/3,故电动 机启动起来后,要马上切换到角形运行。中间的时间大概在46秒钟。任务分析要完成该任务,必须具备以下知识:1-掌握定时器T的结构和工作原理。1=2.能画出定时器的波形。3.熟悉电动机Y/降压启动运行的工作原理。相关知识1.定时器(T)(字、bit)可编程控制器中的定时器相当于继电器系统中的时间羅电器。它提供无限多对常开、常闭延时触点,FX2n 提供了 256点它有一个设定值寄存器(一个字长)、一个当前值寄 存器(一个字长)和一个用来储存其输出触点状态的映像 寄存器(占二进制的一位)。这3个存储单元使用同一个 元件号。FX系列可编程控制器的定时器分为通用定时器 和积算(累计)定时器。常数K可以作为定时器的设定值,也可以用数据寄存器(D)的内容来作设定值。例如外部数字开关输入的数据可以存入数据寄存器,作为定时器的设定值。定时器T的结构结构:(F 符号:常开触点,符号:常闭触点,朴10 )幼卄元件编号:按十进制编号。K:表示十进制数。50:表示PLC内部时钟脉冲的扫描次数,PLC内部有 三种时钟脉冲,分别是100MS. 10MS 1MSo定时范围为0.001-3276.7秒延时时间等于对应的时钟脉冲乘以扫描次数。TAiIIIIIIII 定时器的动作原理:当定时器的线圈 得电,定时器开始延时,当当前值等于设 定值时,定时器的常开触点闭合,常闭触 点断开。如果要保持常开触点闭合,常闭 触点断开,定时器的线圈就不能失电。当 定时器的线圈失电时,定时器当前值清零, 定时器当前值与设定值相等的条件被打破, 则定时器的常开触点断开,常闭触点闭合。 定时器的分类1)通用定时器(TOT245)TOT199为100ms定时器,定时范围为 013276.7s,其中T192T199为子程序和 中断服务程序专用的定时器。T200T245为10ms定时器(共46点), 定时范围为0. 01327.67s。特点:当输入电路断开或停电时复位,它 不具备断电保持功能。图324中X0的常开触点接通时,T200的当前值 计数器从零开始,对10ms时钟脉冲进行累加计数。 当前值等于设定值123时,定时器的常开触点接通, 常闭触点断开,即T200的输出触点在其线圈被驱动 1.23s后动作。XO的常开触点断开后,定时器被复位。它的常 开触点断开,常闭触点接通,当前值恢复为零。通用定时器没有保持功能,在输入电路断开或 停电时复位,当前值清零。123T200 z、HFQ YO J图3241.23S通用定时器2)积算(累计)定时器(T246T255)(4个)T246T249为1ms积算定时器,定时范围为0.00132.767s oT250T255为100ms积算定时器,定时范围为0.1 3276.7s o (6个)如图3-25,当X1的常开触点接通时,T250的当前值计数 器对100ms时钟脉冲进行累加计数。X1的常开触点再次接通 或复电时继续计时,累计时间(H+t2)为34.5s时,T250定 时器的常开触点接通,常闭触点断开。X1的常开触点断开或停电时,T250停止计时,当前值保持不变。只有当X2的常开触点接通时通过复位指令对T250复位,才能使其当前值清零。相关知识图325积算定时器相关知识2.定时器的简单应用脉冲发生器TO-kFTO4(YOOO方波发生器TOTO YGOOHIY000 TOHIK50TO)YOOO)分频电路K60龙)K10T3)延时程序当启动输入信号xo后,MO线圈得电,通过自身的常开触点形成自锁,然后定时器 TO的线圈得电,开始延时, 10S后,定时器TO的当前值与 设定值相等,定时器TO的常 开触点闭合,输出继电器Y00 LD X01 OR MO2 ANI XI3 OUT MO4 LD MO5 OUT TOK1008 LD TO9 OUT YO10 END任务实施用PLC实现对三相异步电动机丫_降压启动、运行的控制控制要求按电动机的起动按钮,电动机M先作星形启动, 6秒后,控制回路自动切换到三角形连接, 电动机M作角形运行。讲解要达到的目的1)熟悉三相异步电动机丫降压启动的原理。2)学会定时器的简单应用。3)掌握外部接线图的设计方法,学会实际接线。控制要求分析电动机启动时,应先接成星形,然后再送电, 使电动机在星形下启动;转换成三角形运行时, 应将电动机断电,待电动机重新接成角形后, 再给电动机送电,让电动机在角形下运行。A任务实施实训设备一台。FX2N64MR电路控制板(由空气开关、交流接触器、热继电器、 熔断器组成) 一块。0. 5KW4极三相异步电动机 一台。设计步骤1) I/O信号分配 输入/输出信号分配如表33所示。表33输入输出信号分配表输入(I)输出(0)元件功能信号地址元件功能信号地址按钮SB1电机启动信号X0KM1控制电机电源Y0按钮SB2电机停止信号XIKM2控制电机角形运行Y1FR1过载保护信号X2KM3控制电机星形启动Y2A任务实施2)可编程控制器的外部接线图如图327所示FR102MV2KM3C0M1 YO Y1 Y2PLCN L COM XO XI X2U2OOT2过载保护 停止按钮 起动按制图327电动机Y降压启动的PLC外部接线图任务实施3)梯形图及指令如图3-28所示41 2 1M Y YSTS2 3 4 52 2 2 2o O 11 2 o o IX 知识拓展位组合数据(多位二进制数)在FX系列PLC中,一般使用4位BCD码表示1位十进制数据(9-1001,5-0101) o这样对于位元件, 只有使用4位一个组合,表示一个十进制数。所以在 功能指令中,常常用KnX、KnY、KnM、KnS这种 位组合数据形式表达一个十进制数。Kn表示的位数 为 4*n。例如:K1X0就表示由X3XO 4个输入继电器的组合。K1X3表示由X6X5X4X3 4个输入继电器的组合。K2Y0就表示由Y7Y0 8个输出继电器的组合。K3M0就表示由M0 12个辅助继电器的组合。K4S0就表示由S15SO 16个状态元件的组合。被组合的位元件的首元件编号可以任选,但为避免混 乱,一般以0为编号做结尾的元件号。3.传送指令MOV (FNC12)传送指令格式该指令的指令名称.助记符.功能号、操作数及程序步长如表35所示。表35传送指令表指令名 称助记符/功能 号操作数程序步长备注sD传送FNC12 (D) MOV(P)K、H、KnX、KnY、KnM、 KnS T、C D Vx ZKnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z16位:5步32位:9步连续/脉冲执 行指令说明传送指令MOV (Move)的功能指令编号为FNC12, 16位运算占5个程厅步,32位运算占9个程传送指令是将源数据传送到指定目标。图333(a)中的X1为ON时,常数100自动转换为二进制数,并被传送到D10,当X1断开时,指令不执行, D10中的数据保持不变。MOV指令为连续执行指令,MOV (P)指令为 脉冲执行指令。对于32位数据的传送,需要用(D) MOV指令, 否则用MOV指令会出错。如图333 (b)为一个32 位数据传送指令。当X2=ON,则(D1、DO)的值传 给(D11 D10),当X3=ON,贝!| (C235的当前值) 传给(D21、D20) , C235是32位计数器。(a) 16位传送指令(b) 32位传送指令图333传送指令的基本形式MOV K5 DO执行完 DO 二 5MOV DO DI执行完 D1=DOMOV K5 K1YO执行完后 Y3Y2Y1YO=O1O1也就是YOY2接通知识拓展应用举例(a)图所示是MOV指令在定时器、计数器中的应用实例如图334所示。读出计数器CO的当前值送到D20中;(b)图所示是将K200传送到D12中, K200即表示T20的设定值。XIFNC12MOVCOD20(a)读出计数器当前值(b)定时器设定值的间接传送图337传送指令功能应用4.使用传送指令控制三相异步电动机的Y降压启动在本节“任务实施”中对三相异步电动机的Y降压启动使用逻辑指令进行过编程,现在我们使用功能指令进行编程,同样能达到相同目的。PLC控制的梯形图如图335所示。按下起动按钮xo,电、 动机应Y型启动,YO、Y2 应为ON (传常数K5); 当电动机转速上升到额定 转速。接通YO、Y1 (传 常数K3),电动机型运 行。停止或过载保护,传常数K0,则Y3Y0清零。启动时,YOs Y2为曲 电动机M为Y型起动启动过程延时6秒停止或过载保护图335电动机Y降压起动的梯形图
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