PLC实现电动机启停控制课件.ppt
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- PLC 实现 电动机 控制 课件
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1、武 汉 软 件 工 程 职 业 学 院WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 机电设备电气控制系统设计与装调机电设备电气控制系统设计与装调20162017学年秋季15034总90学时/周7学时可编程控制器技术可编程控制器技术FX3U(2N)三菱三菱PLC教师:梁启裕QQ:910353932个人网站1学习交流PPT武 汉 软 件 工 程 职 业 学 院WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING 030402ContentsContentsContentsContents
2、课程简介课程性质、学习方法030404项目一、PLC基本知识认知、结构、历史发展、应用、编程语言030408补充项目、电气控制基础常用低压电器、电气基本控制线路项目二、项目二、PLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制工作原理、软元件、I/O分配、逻辑指令03项目三、PLC实现电动机正反转控制编程规则、逻辑块、栈、主控指令03项目四、PLC实现电动机顺序启停控制编程方法、定时器应用03项目五、PLC实现物料输送线控制计数器应用、脉冲指令项目六、PLC实现组合机床控制状态转移图SFC、步进指令03项目七、PLC实现大小球传送控制SFC设计、选择性、并行性流程03项目八、PLC实现工作台自动往返控
3、制功能指令、复杂程序编制03项目九、提高篇模拟量控制、网络通信06080808081416062学习交流PPT【项目引入项目引入】 电动机是拖动控制系统的主要控制对象,在工业控制中,被电动机是拖动控制系统的主要控制对象,在工业控制中,被控对象有很多运行方式,点动、连续控制等。本学习情境中,控对象有很多运行方式,点动、连续控制等。本学习情境中,以广泛使用的三相鼠笼型异步电动机为对象,主要介绍以广泛使用的三相鼠笼型异步电动机为对象,主要介绍PLCPLC如何如何实现电动机启停控制,学会如何利用实现电动机启停控制,学会如何利用PLCPLC来实现电动机的点动与来实现电动机的点动与连续的复合控制连续的复合
4、控制 。 【学习目标学习目标】(1 1)掌握电动机的点动和连续控制电路)掌握电动机的点动和连续控制电路 。(2 2)掌握)掌握PLCPLC在对象控制时,在对象控制时,I/OI/O点的确定,能实际正确接线点的确定,能实际正确接线 。(3 3)熟悉)熟悉PLCPLC软元件的应用,并掌握软元件的应用,并掌握PLCPLC的扫描工作过程的扫描工作过程 。项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制3学习交流PPT项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制任务一任务一 控制分析与硬件接线控制分析与硬件接线一、一、 电气控制电路及分析电气控制电路及分析接触器实现电动机接
5、触器实现电动机启停的控制电路图启停的控制电路图 4学习交流PPT项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制几点说明:几点说明: (1 1)自锁触头)自锁触头 :放开按钮:放开按钮SB2SB2,接触器线圈失电,在启,接触器线圈失电,在启动按钮动按钮SB2SB2两端并联接触器两端并联接触器KMKM的辅助动合触头,以保证启的辅助动合触头,以保证启动后,放开按钮动后,放开按钮SB2SB2,接触器线圈仍处于通电状态。这种,接触器线圈仍处于通电状态。这种自身触头的动闭保证自身线圈不失电的控制称为自锁控制,自身触头的动闭保证自身线圈不失电的控制称为自锁控制,该触头称为自锁触头。该触头称为
6、自锁触头。(2 2)短路和过载保护)短路和过载保护 : :电路中安装熔断器和热继电器,电路中安装熔断器和热继电器,具有短路和过载保护的功能。接触器自身具有欠压保护作具有短路和过载保护的功能。接触器自身具有欠压保护作用,接触器与按钮配合使用,当突然断电时,自锁触头断用,接触器与按钮配合使用,当突然断电时,自锁触头断开,故再次来电时,电动机不会自行启动工作。该电路还开,故再次来电时,电动机不会自行启动工作。该电路还具有欠压和失压保护的功能具有欠压和失压保护的功能 。5学习交流PPT项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制二、二、 PLCPLC控制控制I/OI/O分配表分配表类
7、别类别元件元件I/OI/O点编号点编号备注备注输入输入SB1SB1X0X0停止按钮(停止按钮(NONO) )SB2SB2X1X1启动按钮启动按钮(NO)(NO)FRFRX2X2热继电器触点热继电器触点( (NONO) )输出输出KMKMY0Y0接触器接触器6学习交流PPTPLCPLC的的I/OI/O接线图接线图 请同学请同学们思考们思考并比较并比较一下两一下两种控制种控制的区别。的区别。编好的程序已写入到编好的程序已写入到PLC内部去了内部去了项目二项目二 PLCPLC实现电动机的启停控制实现电动机的启停控制三三 I/OI/O硬件接线图硬件接线图7学习交流PPT项目二项目二 PLCPLC实现电
8、动机启停控制实现电动机启停控制(1 1)在)在PLCPLC的外接触点中,大部分按钮触点均使用的外接触点中,大部分按钮触点均使用动合触点动合触点,少数如(急停按钮和过载保护触点)使,少数如(急停按钮和过载保护触点)使用动断触点,有关外接动断触点的使用,在后面单用动断触点,有关外接动断触点的使用,在后面单元中具体介绍。元中具体介绍。(2 2)对于)对于PLCPLC的输出端子来说,允许的额定电压为的输出端子来说,允许的额定电压为220V220V,因此需要将原线路图中接触器的线圈电压由,因此需要将原线路图中接触器的线圈电压由380V380V改为改为220V220V,以适应,以适应PLCPLC的输出端子
9、需要。的输出端子需要。 8学习交流PPT任务二任务二 梯形图的设计与分析梯形图的设计与分析项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制一、一、 梯形图的设计梯形图的设计9学习交流PPT项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制继电器电路符号与梯形图符号对照表继电器电路符号与梯形图符号对照表 符号名称符号名称继电器电路符号继电器电路符号梯形图符号梯形图符号动合触点动合触点动断触点动断触点 线圈部分线圈部分手工绘制的常见形式10学习交流PPT项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制(1 1)梯形图是按从上到下的顺序绘制,两侧的竖线类似于继
10、电器电路图的)梯形图是按从上到下的顺序绘制,两侧的竖线类似于继电器电路图的电源线,通常称作母线(有的时候只画左母线)。两母线之间是内部继电电源线,通常称作母线(有的时候只画左母线)。两母线之间是内部继电器动合、动断触点以及继电器线圈或功能指令组成的一条条平行的逻辑行器动合、动断触点以及继电器线圈或功能指令组成的一条条平行的逻辑行(或称梯级),每个逻辑行必须以触点与左母线连接开始,以线圈或功能(或称梯级),每个逻辑行必须以触点与左母线连接开始,以线圈或功能指令与右母线连接结束。指令与右母线连接结束。(2 2)继电器电路图中的左、右母线为电源线,中间各支路都加有电压,当)继电器电路图中的左、右母线
11、为电源线,中间各支路都加有电压,当支路接通时,有电流流过支路上的触点与线圈。而梯形图的左、右母线并支路接通时,有电流流过支路上的触点与线圈。而梯形图的左、右母线并未加电压,梯形图中的支路接通时,并没有真正的电流流动,只是为分析未加电压,梯形图中的支路接通时,并没有真正的电流流动,只是为分析方便的一种假想的方便的一种假想的“电流电流”,且只能从左向右流动。,且只能从左向右流动。(3 3)梯形图中使用的各种器件(即软元件),如输入继电器、输出继电器、)梯形图中使用的各种器件(即软元件),如输入继电器、输出继电器、定时器、计数器等,是按照继电器电路图中相应的名称称呼的,并不是真定时器、计数器等,是按
12、照继电器电路图中相应的名称称呼的,并不是真实的电器器件(即硬件继电器)。梯形图中的每个触点和线圈均与实的电器器件(即硬件继电器)。梯形图中的每个触点和线圈均与PLCPLC存储存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应,若该存储单元为器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应,若该存储单元为“1 1”,则表,则表示动合触点闭合(即动断触点断开)和线圈通电;若为示动合触点闭合(即动断触点断开)和线圈通电;若为“0 0”,则表示动合,则表示动合触点断开(即动断触点闭合)和线圈断电。触点断开(即动断触点闭合)和线圈断电。11学习交流PPT项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制(4
13、4)梯形图中输入继电器的状态唯一地取决于对应输入电路中输入信号的)梯形图中输入继电器的状态唯一地取决于对应输入电路中输入信号的通断状态,与程序的执行无关。因此,在梯形图中输入继电器不能被程序通断状态,与程序的执行无关。因此,在梯形图中输入继电器不能被程序驱动,即不能出现输入继电器的线圈。驱动,即不能出现输入继电器的线圈。(5 5)梯形图中辅助继电器相当于继电器电路图中的中间继电器,是用来保)梯形图中辅助继电器相当于继电器电路图中的中间继电器,是用来保存运算的中间结果的,不对外驱动外部负载,外部负载只能由输出继电器存运算的中间结果的,不对外驱动外部负载,外部负载只能由输出继电器来驱动。来驱动。(
14、6 6)梯形图中各软元件的触点既可动合,又可动断,其动合、动断触点的)梯形图中各软元件的触点既可动合,又可动断,其动合、动断触点的数量是无限的(也不会损坏),梯形图程序设计时需要多少就使用多少,数量是无限的(也不会损坏),梯形图程序设计时需要多少就使用多少,但但PLCPLC输入、输出继电器的硬触点是有限的,需要合理分配使用。输入、输出继电器的硬触点是有限的,需要合理分配使用。(7 7)继电器控制线路中,当电源接通时,线路中各继电器都处于受制状态,)继电器控制线路中,当电源接通时,线路中各继电器都处于受制状态,即该吸合的继电器都同时吸合,不应吸合的继电器都因受某种条件限制不即该吸合的继电器都同时
15、吸合,不应吸合的继电器都因受某种条件限制不能吸合;而在梯形图的控制线路中,图中各软继电器处于周期性循环扫描能吸合;而在梯形图的控制线路中,图中各软继电器处于周期性循环扫描控制中,受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序中控制这些控制中,受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序中控制这些继电器的顺序。继电器的顺序。(8 8)梯形图修改方便,适应性强。继电器控制电路一旦构成,其功能单一,)梯形图修改方便,适应性强。继电器控制电路一旦构成,其功能单一,修改困难。修改困难。 12学习交流PPT二、二、 运行控制的实现运行控制的实现程序执行阶段程序执行阶段内部处理阶段内部处理阶段通信操作阶段
16、通信操作阶段输入处理阶段输入处理阶段输出处理阶段输出处理阶段:运行模式运行模式RUN停止模式停止模式STOP:循环扫描方式循环扫描方式:PLC 工工作作原原理理分分析析项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制13学习交流PPT RUN 内内 部部 处处 理理 阶阶 段段 通通 信信 操作操作 阶阶 段段 输输 入入 处处 理理 阶阶 段段 程程 序序 执执 行行 阶阶 段段 输输 出出 处处 理理 阶阶 段段 内内 部部 处处 理理 通通 信信 操作操作 STOP 项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制14学习交流PPT (1) (1)内部处理阶段
17、:内部处理阶段: 检查检查CPUCPU模块的硬件是否正常,复位监视定时器,模块的硬件是否正常,复位监视定时器,以及完成一些其它内部工作。以及完成一些其它内部工作。 (2)(2)通信操作阶段通信操作阶段 在此阶段,在此阶段,PLCPLC与一些智能模块通信、响应编程与一些智能模块通信、响应编程器键入的命令,更新编程器的显示内容等。器键入的命令,更新编程器的显示内容等。 PLCPLC的扫描工作过程的扫描工作过程 分析分析项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制15学习交流PPT(3)(3)输入处理阶段输入处理阶段也叫也叫输入采样阶段输入采样阶段。 CPUCPU顺序读入所有输入端
18、子顺序读入所有输入端子的通断状态,并将读入的信息存入内存中所对应的映的通断状态,并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。象寄存器。(4)(4)程序执行阶段程序执行阶段按先上后下、先左后右的顺序按先上后下、先左后右的顺序(跳转指令除外),(跳转指令除外),对梯形图程序进行逐句扫描并根据各映像寄存器中的对梯形图程序进行逐句扫描并根据各映像寄存器中的结果进行逻辑运算,运算结果再存入有关的映像寄存结果进行逻辑运算,运算结果再存入有关的映像寄存器中。器中。 (5)(5)输出处理阶段输出处理阶段 将所有输出映象寄存器中的将所有输出映象寄存器中的Y Y寄存器寄存器的状态,转的状态,转存到输出锁存器,通过
19、隔离电路,驱动功率放大电路,存到输出锁存器,通过隔离电路,驱动功率放大电路,使输出端子向外界输出控制信号,驱动外部负载。使输出端子向外界输出控制信号,驱动外部负载。项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制16学习交流PPT图图2-7 PLC执执行程序的过程行程序的过程项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制17学习交流PPT(1 1)循环扫描的工作方式是)循环扫描的工作方式是PLCPLC的一大特点,也可以说的一大特点,也可以说PLCPLC是是“串行串行”工作的,这和传统的继电器控制系统工作的,这和传统的继电器控制系统“并行并行”工作有工作有质的区别,
20、质的区别,PLCPLC的串行工作方式避免了继电器控制系统中触点竞的串行工作方式避免了继电器控制系统中触点竞争和时序失配的问题。争和时序失配的问题。(2 2)由于)由于PLCPLC是循环扫描工作的,在程序处理阶段即使输入信是循环扫描工作的,在程序处理阶段即使输入信号的状态发生了变化,输入映像区的内容也不会变化,要等到号的状态发生了变化,输入映像区的内容也不会变化,要等到下一周期的输入处理阶段才能改变。暂存在输出映像区中的输下一周期的输入处理阶段才能改变。暂存在输出映像区中的输出信号要等到一个循环周期结束,出信号要等到一个循环周期结束,PLCPLC集中将这些输出信号全部集中将这些输出信号全部输送给
21、输出储存内存后才能对外起作用。由此可以看出,全部输送给输出储存内存后才能对外起作用。由此可以看出,全部输入输出状态的改变,需要一个输入输出状态的改变,需要一个扫描周期扫描周期。(3 3)扫描周期是)扫描周期是PLCPLC的重要指标之一,其典型值约为的重要指标之一,其典型值约为1 1100ms100ms。扫描周期的长短取决于扫描速度和用户程序的长短。扫描周期的长短取决于扫描速度和用户程序的长短。项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制18学习交流PPT项目二项目二 PLCPLC实现电动机启停控制实现电动机启停控制 观察实训(实验)台,按观察实训(实验)台,按图图2-22-2
22、接好接好PLCPLC的的I/OI/O接接线。(线。(SB1SB1、SB2SB2、FRFR用动合的按钮)。在用动合的按钮)。在GX GX DeveloperDeveloper软件中输入软件中输入图图2-42-4所示的梯形图,下载到所示的梯形图,下载到PLCPLC,并将,并将PLCPLC置于置于RUNRUN方式。按下按钮方式。按下按钮SB2SB2、SB1SB1,观,观察实训(实验)中的电动机运行情况,小组讨论、察实训(实验)中的电动机运行情况,小组讨论、分析原因。分析原因。 注意:注意:为了安全,同学们用为了安全,同学们用指示灯来模拟代替电动指示灯来模拟代替电动机机。19学习交流PPT 编程元件是
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