電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行的PLC控制

3.2電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行PLC控制,主講：萬三國第七周,主要內(nèi)容,1.電動機(jī)運(yùn)行控制線路2.置位和復(fù)位指令，SR指令3.根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)PLC梯形圖4.程序編寫5.控制邏輯仿真,一、電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行PLC控制,一、電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行控制線路,功能分析：（1）當(dāng)接通三相電源時，電動機(jī)M不轉(zhuǎn)；（2）當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕時，電動機(jī)M連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)（3）當(dāng)按下停止按鈕時，電動機(jī)M停轉(zhuǎn),二、基礎(chǔ)知識,梯形圖梯形圖是PLC使用得最多的圖形編程語言，被稱為PLC的第一編程語言。四個概念軟繼電器、能流、母線梯形圖的邏輯解算,軟繼電器PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等，但是它們不是真實(shí)的物理繼電器，而是一些存儲單元（軟繼電器），每一軟繼電器與PLC存儲器中映像寄存器的一個存儲單元相對應(yīng)。該存儲單元如果為“1”狀態(tài)，則表示梯形圖中對應(yīng)軟繼電器的線圈“通電”，,其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開，稱這種狀態(tài)是該軟繼電器的“1”或“ON”狀態(tài)。如果該存儲單元為“0”狀態(tài)，對應(yīng)軟繼電器的線圈和觸點(diǎn)的狀態(tài)與上述的相反，稱該軟繼電器為“0”或“OFF”狀態(tài)。使用中也常將這些“軟繼電器”稱為編程元件。,能流,如上圖所示觸點(diǎn)1、2接通時，有一個假想的“概念電流”或“能流”(PowerFlow)從左向右流動，這一方向與執(zhí)行用戶程序時的邏輯運(yùn)算的順序是一致的。能流只能從左向右流動。利用能流這一概念，可以幫助我們更好地理解和分析梯形圖。圖a中可能有兩個方向的能流流過觸點(diǎn)5（經(jīng)過觸點(diǎn)1、5、4或經(jīng)過觸點(diǎn)3、5、2），這不符合能流只能從左向右流動的原則，因此應(yīng)改為圖b所示的梯形圖。,母線,梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為母線(Busbar）。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線（左母線和右母線）之間有一個左正右負(fù)的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動。右母線可以不畫出。,梯形圖的邏輯解算,根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。梯形圖中邏輯解算是按從左至右、從上到下的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯解算是根據(jù)輸入映像寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行的,三、位邏輯指令,1）輸入繼電器I,I0.0=“1”：輸入點(diǎn)狀態(tài)為“通”,I0.0=“0”：輸入點(diǎn)狀態(tài)為“斷”,2）輸出繼電器（輸出映像寄存器）：Q,Q0.0=“1”：輸出點(diǎn)狀態(tài)為“通電”,Q0.0=“0”：輸出點(diǎn)狀態(tài)為“斷電”,3）輔助繼電器：M,M作為邏輯運(yùn)算中的中間繼電器來使用，暫存中間狀態(tài)。,M也稱為內(nèi)部標(biāo)志位（Marker）。,1.邏輯?。ㄑb載）及線圈驅(qū)動指令LD（load）：常開觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開始。LDN（loadnot）：常閉觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開始=（OUT）：線圈驅(qū)動指令。,位操作類指令,2.觸點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)/AN指令A(yù)(And)：與操作，表示串聯(lián)連接單個常開觸點(diǎn)。AN(Andnot)：與非操作，表示串聯(lián)連接單個常閉觸點(diǎn)。,3.觸點(diǎn)并聯(lián)指令：O（Or）/ON（Ornot）O：或操作，表示并聯(lián)連接一個常開觸點(diǎn)。ON：或非操作，表示并聯(lián)連接一個常閉觸點(diǎn)。,網(wǎng)絡(luò)1LDI0.0OI0.1ONM0.0=Q0.0,網(wǎng)絡(luò)2LDNQ0.0AI0.2OM0.1ANI0.3OM0.2=M0.1,置位/復(fù)位指令S/R,置位（S）和復(fù)位（R）指令根據(jù)邏輯運(yùn)算結(jié)果（RLO）的值來決定操作數(shù)的信號狀態(tài)是否改變，,對于置位指令（S），一旦RLO為“1”，則操作數(shù)的狀態(tài)置“1”，即使RLO又變?yōu)椤?”，輸出仍保持為“1”；若RLO為“0”，則操作數(shù)的信號狀態(tài)保持不變。只有復(fù)位指令（R）才能把它變?yōu)榱?對于復(fù)位（R）操作，一旦RLO為“1”，則操作數(shù)的狀態(tài)置“0”，即使RLO又變?yōu)椤?”，輸出仍保持為“0”；若RLO為“0”，則操作數(shù)的信號狀態(tài)保持不變。,位操作類指令,RS和SR觸發(fā)器,SR觸發(fā)器為“置位優(yōu)先”型觸發(fā)器（當(dāng)R和S驅(qū)動信號同時為“1”時，觸發(fā)器最終為置位狀態(tài)）；RS觸發(fā)器為“復(fù)位優(yōu)先”型觸發(fā)器（當(dāng)R和S驅(qū)動信號同時為“1”時，觸發(fā)器最終為復(fù)位狀態(tài)）。RS觸發(fā)器和SR觸發(fā)器的“位地址”、置位（S）、復(fù)（S）及輸出（Q）所使用的操作數(shù)可以是：I、Q、M、L、D。,回本段,RS觸發(fā)器指令的真值表,起動保持停止電路（起保停電路）,LDI0.0,起動I0.0,停止I0.1,Q0.0,OQ0.0,ANI0.1,=Q0.0,0,1,0,1,1,1,位操作類指令應(yīng)用實(shí)例,用S7-200仿真演示,四、梯形圖的基本繪制規(guī)則,1）NETWORK2)能流/使能3）編輯順序4）編號分配5）內(nèi)、外觸點(diǎn)的配合6）觸點(diǎn)的使用次數(shù)7）線圈的使用次數(shù),梯形圖的編程規(guī)則,PLC使用與繼電器電路圖極為相似梯形圖語言。根據(jù)控制繼電器的電路圖設(shè)計(jì)PLC梯形圖，是系統(tǒng)升級改造和學(xué)習(xí)PLC梯形圖編程的比較實(shí)用的方法。,五、根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)PLC梯形圖,繼電器電路圖是一個純粹的硬件電路圖。將它改為PLC控制時，需要用PLC的外部接線圖和梯形圖來等效繼電器電路圖?？梢詫LC想象成是一個控制箱，其外部接線圖描述了這個控制箱的外部接線，梯形圖是這個控制箱的內(nèi)部“線路圖”，梯形圖中的輸入位和輸出位是這個控制箱與外部世界聯(lián)系的“接口繼電器”，這樣就可以用分析繼電器電路圖的方法來分析PLC控制系統(tǒng)。,基本方法,基本方法,了解和熟悉被控設(shè)備的工作原理、工藝過程和機(jī)械的動作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。,基本方法,確定PLC的輸入信號和輸出負(fù)載。交流接觸器和電磁閥等如果用PLC來控制，它們的線圈在PLC的輸出端。按鈕、操作開關(guān)和行程開關(guān)、接近開關(guān)等提供PLC的數(shù)字量輸入信號，中間繼電器、時間繼電器的功能用PLC內(nèi)部的存儲器位和定時器來完成，它們與PLC的輸入位、輸出位無關(guān)。,選擇PLC的CPU模塊型號、電源模塊和數(shù)字量輸入和輸出模塊。對硬件進(jìn)行組態(tài)和安裝位置。,確定PLC各數(shù)字量輸入信號與輸出負(fù)載對應(yīng)的輸入位和輸出位的地址，畫出PLC的外部接線圖。,確定PLC各數(shù)字量輸入信號與輸出負(fù)載對應(yīng)的輸入位和輸出位的地址，畫出PLC的外部接線圖。,確定PLC各數(shù)字量輸入信號與輸出負(fù)載對應(yīng)的輸入位和輸出位的地址，畫出PLC的外部接線圖。,KM交流接觸器的線圈SB2啟動按鈕SB1停止按鈕FR熱繼電器的常閉觸點(diǎn),確定與繼電器電路圖中的中間、時間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的存儲器和定時器、計(jì)數(shù)器的地址。,根據(jù)上述的對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。,基本方法,注意事項(xiàng),應(yīng)遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定。,由于工作原理不同，梯形圖不能完全照搬繼電器控制電路。在繼電器電路中，線圈可以放在任意位置側(cè)，但是在梯形圖中，線圈必須放在電路的最右邊。,順序控制,適當(dāng)?shù)姆蛛x繼電器電路圖中的某些電路。,注意事項(xiàng),設(shè)計(jì)繼電器電路圖時的一個基本原則是盡量減少圖中使用的觸點(diǎn)的個數(shù)，因?yàn)檫@意味著成本的節(jié)約，但是這往往會使某些線圈的控制電路交織在一起。在設(shè)計(jì)梯形圖時首要的問題是設(shè)計(jì)的思路要清楚，設(shè)計(jì)出的梯形圖容易閱讀和理解，并不是特別在意是否多用幾個觸點(diǎn)，因?yàn)檫@不會增加硬作的成本，只是在輸入程序稍微長一點(diǎn)。,適當(dāng)?shù)姆蛛x繼電器電路圖中的某些電路。,盡量減少PLC的輸入和輸出點(diǎn)。,PLC的價格與I/O點(diǎn)數(shù)有關(guān)，因此輸入、輸出信號的點(diǎn)數(shù)是降低硬件費(fèi)用的主要措施。,注意事項(xiàng),在梯形圖中，若多個線圈都受某一觸點(diǎn)串并聯(lián)電路的控制。為了簡化電路，在梯形圖中可以設(shè)置中間單元，即用該電路來控制某存儲位，在各線圈的控制電路中使用其常開觸點(diǎn)。這種中間元件類似于繼電器電路中的中間繼電器。,設(shè)置中間單元,注意事項(xiàng),M0.0緩存器中存放著I1.0和I1.1相與的結(jié)果；M1.1存放著I1.0、I1.1、I1.2和I1.3相與后取反的結(jié)果；M2.2存放著整個邏輯運(yùn)算的結(jié)果。,控制異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的交流接觸器如果同時動作，將會造成三相電源短路。為了防止出現(xiàn)這樣的事故，應(yīng)在PLC外部設(shè)置硬件互鎖電路。,設(shè)立外部互鎖電路,PLC晶體管輸出一般只能驅(qū)動額定電壓24V的直流負(fù)載，如果系統(tǒng)原來的交流接觸器的線圈電壓為380V或220V的線圈，應(yīng)設(shè)置外部中間繼電器。,外部負(fù)載的額定電壓,注意事項(xiàng),啟動STEP7MicroWin4.0，建立項(xiàng)目“電動機(jī)起停控制”，輸入控制梯形圖。,輸入的地址為“I”開頭，加上PLC面板上的編號。如：連接的輸入端子為“0.3”，地址就是“I0.3”；輸入地址是“2.0”，地址就是“I2.0”。,輸入輸出指令的物理地址編寫方式：,輸出地址為“Q”開頭，加上PLC面板上的編號。如：輸出端子是“0.2”，則地址就是“Q0.2”。,六、控制邏輯仿真,首先導(dǎo)出程序，從菜單命令“文件導(dǎo)出”導(dǎo)出后綴為“awl”的文件“電動機(jī)起?？刂?awl”。,導(dǎo)出：導(dǎo)出的程序供給仿真程序或PLC使用。保存：保存的程序只能給編程軟件使用。,程序?qū)С龊?，打開S7-200仿真程序裝入程序，然后開始進(jìn)行仿真。,程序裝載完成后，運(yùn)行仿真程序，CPU上的運(yùn)行“run”指示燈亮