電氣控制線路與PLCPPT完整全套教學(xué)課件

電氣控制線路與PLC全套PPT課件項目一典型低壓電器及PLC的認(rèn)識項目二三相異步電動機點動與自鎖控制線路的安裝與調(diào)試項目三三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的安裝與調(diào)試項目四三相異步電動機自動往返控制線路的安裝與調(diào)試項目五三相異步電動機Y-△降壓啟動控制線路的安裝與調(diào)試項目六三相異步電動機順序控制線路的安裝與調(diào)試項目七三相異步電動機制動控制線路的安裝與調(diào)試項目八PLC步進(jìn)順控指令的應(yīng)用項目九PLC功能指令的應(yīng)用謝謝

THANKS項目一典型低壓電器及PLC的認(rèn)識4任務(wù)2PLC的認(rèn)識?任務(wù)1典型低壓電器的認(rèn)識任務(wù)1典型低壓電器的認(rèn)識6學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.?熟悉常用低壓電器的分類、結(jié)構(gòu)、工作原理和型號規(guī)格。2.?掌握典型低壓電器的選用與檢測方法。能力目標(biāo)：1.?能正確識讀低壓電器的電氣符號，識別其型號含義。2.?能正確檢測常用低壓電器。7

任務(wù)引入根據(jù)工作電壓的高低，電器可分為高壓電器和低壓電器。低壓電器通常是指工作在交流電壓1

200

V、直流電壓1

500

V以下的電路中，起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器。低壓電器是組成低壓控制線路的基本電氣設(shè)備。在工廠中常用繼電器、接觸器、按鈕和開關(guān)等電器組成電動機的啟動、停止、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動控制線路。因此，在工廠車間的設(shè)備控制柜或控制箱中經(jīng)常可以看到如圖所示低壓電器的身影。本任務(wù)主要認(rèn)識這些低壓電器的外觀、結(jié)構(gòu)；認(rèn)識低壓電器的電氣符號及其實物；學(xué)會檢測這些常用低壓電器，熟悉它們的結(jié)構(gòu)原理，并根據(jù)應(yīng)用要求正確選用低壓電器。89常用低壓電器相關(guān)知識一、低壓電器的分類低壓電器種類繁多，有不同的分類方式，常見的分類方式有以下三種。1.?按用途和控制對象分按用途和控制對象不同，低壓電器可分為配電電器和控制電器。典型的配電電器有刀開關(guān)、組合開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器等；典型的控制電器有接觸器、繼電器、主令電器等。102.?按操作方式分按操作方式不同，低壓電器可分為自動電器和手動電器。3.?按工作原理分按工作原理不同，低壓電器可分為電磁式電器和非電量控制電器。電磁式電器是利用電磁相關(guān)原理將電能轉(zhuǎn)換成機械能，帶動觸頭動作，完成接通或分?jǐn)嚯娐返墓δ艿碾娖鳎缃佑|器和各類電磁式繼電器等。非電量控制電器是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如行程開關(guān)、按鈕等。11二、刀開關(guān)刀開關(guān)又稱開啟式負(fù)荷開關(guān)，是一種手動配電電器，用于不頻繁接通或分?jǐn)囝~定電流以下的負(fù)載，也可以用來隔離電源，確保檢修安全。生產(chǎn)中常采用HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)，用于照明、電熱設(shè)備及小容量電動機控制電路中，供手動和不頻繁地接通或分?jǐn)嚯娐贰?21.?結(jié)構(gòu)特點HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)由刀開關(guān)和熔斷器組合而成，其結(jié)構(gòu)如圖所示。開啟式負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，在一般的照明電路和功率小于5.5

kW的電動機控制線路中被廣泛采用。但這種開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，其刀式動觸頭和靜觸頭易被電弧灼傷引起接觸不良，因此不宜用于操作頻繁的電路中。13HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)2.?電氣符號及型號含義14開啟式負(fù)荷開關(guān)的電氣符號及型號含義a）電氣符號b）型號含義3.?選用（1）結(jié)構(gòu)形式的選擇根據(jù)刀開關(guān)在線路中的作用和在成套配電裝置中的安裝位置來確定它的結(jié)構(gòu)形式。（2）額定電流的選擇刀開關(guān)的額定電流一般應(yīng)不小于所關(guān)斷電路中各個負(fù)載額定電流的總和。15三、組合開關(guān)組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，其體積小、觸頭對數(shù)多、接線方式靈活、操作方便，常用于交流50

Hz、380

V以下及直流220

V以下的電氣線路中，供手動和不頻繁地接通或分?jǐn)嚯娐?、換接電源和負(fù)載以及控制5

kW以下的交流電動機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)。161.?結(jié)構(gòu)特點組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點是用動觸片代替閘刀，以左右旋轉(zhuǎn)操作代替刀開關(guān)的上下分合操作。組合開關(guān)有單極、雙極和多極之分，其實物如圖所示。17組合開關(guān)實物圖a）HZ5-20型b）HZ10-10/3型組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖所示，手柄和轉(zhuǎn)軸能在平行于安裝面的平面內(nèi)沿順時針或逆時針方向每次轉(zhuǎn)動90°，帶動三個動觸頭分別與三個靜觸頭接觸或分離，實現(xiàn)接通或分?jǐn)嚯娐返哪康?。開關(guān)的頂蓋部分是由凸輪、扭簧和手柄等構(gòu)成的操作機構(gòu)。由于采用了扭簧儲能，可使觸頭快速閉合或分?jǐn)?，從而提高了開關(guān)的通斷能力。組合開關(guān)的絕緣墊板可以一層層組合起來，并按不同的方式配置觸頭，可得到不同的控制要求。18組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)2.?電氣符號及型號含義19組合開關(guān)的電氣符號及型號含義a）電氣符號b）型號含義3.?選用組合開關(guān)應(yīng)根據(jù)電源種類、電壓等級、所需要的觸頭數(shù)、接線方式和負(fù)載容量進(jìn)行選用。一般用于控制小型異步電動機的運轉(zhuǎn)時，開關(guān)的額定電流按以下公式計算：I=（1.5～2.5）IN其中，I為開關(guān)電流；IN為電動機額定電流。20四、低壓斷路器低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動空氣斷路器，是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中常用的手動開關(guān)電器。低壓斷路器不僅可以接通和分?jǐn)嗔鬟^正常負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流的電路，還可以接通和分?jǐn)嗔鬟^短路電流的電路。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護(hù)功能，如短路保護(hù)、過載保護(hù)、欠電壓保護(hù)等。211.?結(jié)構(gòu)原理低壓斷路器有單極、雙極和多極之分。從結(jié)構(gòu)上來看，低壓斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操動機構(gòu)和保護(hù)裝置組成。其實物如圖所示，結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。22低壓斷路器實物圖23低壓斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖1—動觸頭2—靜觸頭3—鎖扣4—搭鉤5—反作用彈簧6—轉(zhuǎn)軸座7—分?jǐn)喟粹o8—杠桿9—拉力彈簧10—欠壓脫扣器銜鐵11—欠壓脫扣器12—熱元件13—雙金屬片14—電磁脫扣器銜鐵15—電磁脫扣器16—接通按鈕低壓斷路器的工作原理是：使用時，低壓斷路器的三副主觸頭串聯(lián)在被控制的三相電路中，按下接通按鈕時，外力使鎖扣克服反作用彈簧的反力，將固定在鎖扣上面的主觸頭閉合，并由鎖扣鎖住搭鉤使主觸頭保持閉合，開關(guān)處于接通狀態(tài)。當(dāng)線路發(fā)生過載時，過載電流流過熱元件產(chǎn)生一定的熱量，使雙金屬片受熱向上彎曲，通過杠桿推動搭鉤與鎖扣脫開，在反作用彈簧的作用下，主觸頭的動、靜觸點分開，從而切斷電路，保護(hù)電氣設(shè)備。24當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，短路電流使電磁脫扣器產(chǎn)生強大的吸力將銜鐵吸合，通過杠桿推動搭鉤與鎖扣分開，從而切斷電路，實現(xiàn)短路保護(hù)。低壓斷路器出廠時，電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流一般為額定電流的10倍。欠壓脫扣器的動作過程與電磁脫扣器的動作過程相反。具有欠壓脫扣器的斷路器在欠壓脫扣器兩端電壓過低時，不能接通電路。252.?電氣符號及型號含義26低壓斷路器的電氣符號及型號含義a）電氣符號b）型號含義3.?選用（1）自動空氣斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于電路的額定電壓和最大工作電流。（2）熱脫扣器的整定電流與所控制負(fù)載的額定電流一致。電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載電路正常工作時的最大電流。27五、低壓熔斷器1.?結(jié)構(gòu)特點低壓熔斷器是在電氣控制系統(tǒng)中用作短路保護(hù)的電器，使用時串聯(lián)在被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或過載故障，通過熔斷器的電流達(dá)到或超過某一規(guī)定值時，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，切斷電路，起到保護(hù)作用。2829幾種低壓熔斷器a）RC1A系列瓷插式b）RL1系列螺旋式c）RM10系列無填料封閉管式d）RT0系列有填料封閉管式e）RT14系列圓筒帽形2.?電氣符號及型號含義30低壓熔斷器的電氣符號及型號含義a）電氣符號b）型號含義3.?選用（1）選類型熔斷器應(yīng)根據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性、短路電流的大小和使用環(huán)境來選擇。其中，瓷插式常用于容量較小的照明電路中；螺旋式廣泛應(yīng)用于控制箱、配電屏、機床設(shè)備及震動較大的場合，在交流額定電壓550

V、額定電流200

A及以下的電路中，作為短路保護(hù)器件；無填料封閉管式適用于交流50

Hz、額定電壓380

V或直流440

V及以下電壓等級的動力網(wǎng)絡(luò)和成套配電設(shè)備中，作為導(dǎo)線、電纜及較大容量的電氣設(shè)備的短路和連續(xù)過載保護(hù)，常用于開關(guān)柜或者配電屏中；有填料封閉管式常用于短路電流特別大或者有易燃?xì)怏w的場合。31（2）選熔體電流熔斷器在電路中起短路保護(hù)作用，而真正起保護(hù)作用的部件是熔體，因此熔體的選擇較為重要。（3）選熔斷器熔斷器本體應(yīng)能同時滿足額定電流和額定電壓兩個條件，即熔斷器的額定電壓、額定電流分別大于或等于線路的額定電壓和熔斷器內(nèi)熔體的額定電流。32六、交流接觸器交流接觸器是一種自動的電磁式開關(guān)，利用在電磁力作用下吸合和在反向彈簧作用下釋放，使觸頭閉合和分?jǐn)?，從而使電路接通和斷開，通常用于遠(yuǎn)距離、頻繁地接通或斷開交流主電路及大容量控制電路，控制對象通常為電動機，也可以是其他負(fù)載。常用的交流接觸器如圖所示。3334常用的接觸器a）CJX2系列接觸器b）CJ20系列接觸器c）CJT1系列接觸器d）小型家用接觸器1.?結(jié)構(gòu)原理交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件構(gòu)成，如圖所示。電磁系統(tǒng)由線圈、靜鐵芯、動鐵芯（又稱銜鐵）等組成。線圈通電時產(chǎn)生磁場，動鐵芯被吸向靜鐵芯，帶動觸頭控制電路的接通與分?jǐn)?。為限制渦流，動、靜鐵芯采用E形硅鋼片疊壓鉚成。動鐵芯被吸合時會產(chǎn)生銜鐵振動，為了消除這一缺陷，在動鐵芯端面上嵌入一只銅環(huán)，一般稱之為短路環(huán)。3536交流接觸器的結(jié)構(gòu)1—反作用彈簧2—主觸頭3—觸頭壓力彈簧4—滅弧罩5—輔助常閉觸頭6—輔助常開觸頭7—動鐵芯8—緩沖彈簧9—靜鐵芯10—短路環(huán)11—線圈2.?電氣符號及型號含義交流接觸器的電氣符號及型號含義如圖所示。37交流接觸器的電氣符號及型號含義a）電氣符號b）型號含義3.?選用（1）選擇接觸器主觸頭的額定電壓。接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng)大于或等于控制線路的額定電壓。（2）選擇接觸器主觸頭的額定電流。接觸器主觸頭的額定電流應(yīng)不小于負(fù)載電路額定電流。（3）選擇接觸器吸引線圈的電壓。當(dāng)控制線路簡單，使用電器較少時，可直接選用380

V或220

V的交流電壓；當(dāng)線路復(fù)雜，使用電器超過5個時，可選用36

V或110

V的交流電壓。（4）選擇接觸器的觸點數(shù)量及類型。38七、熱繼電器熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)對電動機或其他用電設(shè)備進(jìn)行過載保護(hù)的控制電器，熱繼電器主要用于電動機的過載保護(hù)、斷相保護(hù)、電流不平衡運行的保護(hù)及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。39熱繼電器的外觀a）NXR系列熱繼電器b）JR16系列熱繼電器c）JR20系列熱繼電器1.?結(jié)構(gòu)原理熱繼電器有多種形式，其中雙金屬片式應(yīng)用最多。熱繼電器按極數(shù)可分為單極、兩極和三極三種，按復(fù)位方式又可分為自動復(fù)位式和手動復(fù)位式兩種。雙金屬片式熱繼電器主要由熱元件、動作機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、電流整定裝置、復(fù)位機構(gòu)和溫度補償元件等組成，如圖所示。4041熱繼電器的組成2.?電氣符號及型號含義熱繼電器的電氣符號及型號含義如圖所示。42熱繼電器的電氣符號及型號含義a）電氣符號b）型號含義3.?選用（1）根據(jù)電動機的額定電流選擇熱繼電器的規(guī)格。一般應(yīng)使熱繼電器的額定電流略大于電動機的額定電流。（2）根據(jù)需要的整定電流值選擇熱元件的型號和電流等級。一般情況下，熱元件的整定電流為電動機額定電流的0.95～1.05倍。（3）根據(jù)電動機定子繞組的連接方式選擇熱繼電器的結(jié)構(gòu)形式。43八、按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)是一種手動操作接通或分?jǐn)嘈‰娏骺刂齐娐返闹髁铍娖?。一般情況下它不直接控制主電路的通斷，主要利用按鈕開關(guān)遠(yuǎn)距離發(fā)出手動指令或信號去控制接觸器、繼電器等電磁裝置，實現(xiàn)主電路的分合、功能轉(zhuǎn)換或電氣聯(lián)鎖。按鈕的觸頭允許通過的電流一般是5

A。441.?結(jié)構(gòu)特點按鈕開關(guān)一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動觸頭、常閉靜觸頭、常開靜觸頭、外殼及支柱連桿組成。45按鈕開關(guān)的結(jié)構(gòu)1—按鈕帽2—復(fù)位彈簧3—支柱連桿4—常閉靜觸頭5—橋式動觸頭6—常開靜觸頭7—外殼2.?電氣符號及型號含義按鈕開關(guān)的電氣符號及型號含義如圖所示。46按鈕開關(guān)的電氣符號及型號含義a）電氣符號b）型號含義不同結(jié)構(gòu)形式的按鈕開關(guān)分別用不同的字母來表示，具體含義如下：K——開啟式，適用于嵌裝在操作面板上；H——保護(hù)式，帶保護(hù)外殼，可防止內(nèi)部零件受機械損傷或操作人員偶然觸及帶電部分；S——防水式，具有密封外殼，可防止雨水浸入；F——防腐式，能防止腐蝕性氣體進(jìn)入；47J——緊急式，帶有紅色大蘑菇狀按鈕頭（凸出在外），作緊急切斷電源用；X——旋鈕式，用旋鈕旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作，有通和斷兩個位置；Y——鑰匙操作式，用鑰匙插入進(jìn)行操作，可防止誤操作或供專人操作；D——光標(biāo)按鈕，按鈕內(nèi)裝有信號燈，兼作信號指示；M——蘑菇頭式；ZS——自鎖式。483.?選用（1）根據(jù)使用場合和具體用途選擇按鈕的種類。例如，嵌裝在操作面板上的按鈕可選用開啟式；需顯示工作狀態(tài)的按鈕選用光標(biāo)式；在非常重要的場所，為防止無關(guān)人員誤操作宜采用鑰匙操作式；在有腐蝕性氣體處要采用防腐式。（2）根據(jù)工作狀態(tài)指示和工作情況要求，選擇按鈕或指示燈的顏色。例如，啟動按鈕可選用綠色，停止按鈕可選用紅色。（3）根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量。如單聯(lián)按鈕、雙聯(lián)按鈕和三聯(lián)按鈕等。49任務(wù)2PLC的認(rèn)識50學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.?了解PLC的分類方法、硬件結(jié)構(gòu)及運行方式。2.?理解PLC的型號含義，掌握PLC電源、輸入端子、輸出端子的接線方法。能力目標(biāo)：1.?能識別各廠家的PLC。2.?能查閱資料，了解各廠家PLC的主要性能指標(biāo)。3.?能正確安裝FX3U系列PLC。51任務(wù)引入可編程序控制器簡稱PLC（Programmable

Controller），是以微處理器為核心，集計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)于一體的工業(yè)自動控制裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越、易于擴展、可靠性高等優(yōu)點，在工業(yè)自動化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，是現(xiàn)代工業(yè)自動化控制的首選產(chǎn)品，是工業(yè)自動化生產(chǎn)的支柱之一。本任務(wù)通過參觀直觀了解PLC在工業(yè)自動化生產(chǎn)及生活中的應(yīng)用，以三菱FX3U系列PLC為例，學(xué)習(xí)PLC的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成和基本原理，安裝PLC，通過演示實驗觀察信號的輸入和輸出，完成對PLC的初步認(rèn)識。52相關(guān)知識一、PLC的產(chǎn)生與發(fā)展1.?PLC的產(chǎn)生1968年，美國最大的汽車制造商——通用汽車制造公司（GM）為適應(yīng)汽車型號的不斷更新，試圖尋找一種新型的工業(yè)控制器，以盡可能減少重新設(shè)計和更換控制系統(tǒng)的硬件及接線，減少時間，降低成本，為此，提出了著名的“GM10條”，即：（1）編程簡單，可現(xiàn)場修改程序。53（2）維護(hù)方便，最好是插件式。（3）可靠性高于繼電器控制柜。（4）體積小于繼電器控制柜。（5）可將數(shù)據(jù)直接送入計算機。（6）在成本上可與繼電器控制器競爭。（7）輸入可以是交流115

V。（8）輸出為交流115

V、2

A以上，能直接驅(qū)動電磁閥。（9）在擴展時，原有系統(tǒng)只需要很小的變更。（10）用戶程序存儲器容量至少能擴展到4

KB。54早期的可編程序控制器只能進(jìn)行計數(shù)、定時以及對開關(guān)量的邏輯控制，人們稱其為“可編程序邏輯控制器”（Programmable

Logic

Controller），簡稱PLC。后來，可編程序控制器采用微處理器作為控制核心，其功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了邏輯控制的范疇，于是人們改稱其為可編程序控制器（Programmable

Controller），縮寫應(yīng)為PC，但個人計算機（Personal

Computer）的縮寫也為PC，為了避免兩者混淆，可編程序控制器習(xí)慣上仍縮寫為PLC。551987年，國際電工委員會（IEC）對可編程序控制器做了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種機械或生產(chǎn)過程?！笨删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體、易于擴充其功能的原則設(shè)計。562.?PLC的發(fā)展早期的可編程序控制器是為取代繼電器控制電路、存儲程序指令、完成順序控制而設(shè)計的，主要用于邏輯運算和計時、計數(shù)等順序控制，均屬開關(guān)量控制。至20世紀(jì)80年代，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，以16位和32位微處理器構(gòu)成的微型計算機發(fā)展迅猛，PLC在概念、設(shè)計、性能、價格以及應(yīng)用等方面都有了新的突破，不僅控制功能增強、功耗和體積減小、成本下降、可靠性提高，編程和故障檢測更為靈活方便，而且隨著遠(yuǎn)程I/O和通信網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖像顯示的發(fā)展，PLC向著用于連續(xù)生產(chǎn)過程控制的方向發(fā)展，成為實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱設(shè)備之一。57二、PLC的分類各類PLC產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、I/O點數(shù)和存儲容量、功能三個方面進(jìn)行分類。1.?按結(jié)構(gòu)形式分類（1）整體式PLC整體式PLC又稱單元式PLC或箱體式PLC，它將電源、CPU、存儲器及I/O等各個功能部分集成在一個機殼內(nèi)，通常稱其為PLC主機或基本單元，如FX系列、CP1H系列、S7-200系列等均屬此類，其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低，小型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)。整體式PLC一般還配有擴展單元、各種特殊功能模塊，使其功能得以擴大。58（2）模塊式PLC模塊式PLC又稱積木式PLC，它是將構(gòu)成PLC的各個部分按功能做成獨立模塊，如電源模塊、CPU模塊、I/O模塊、各種功能模塊等，然后安裝在同一底板或框架上，如三菱的A系列和Q系列，OMRON（歐姆龍）的C200Ha系列，西門子的S7-1500、S7-300、S7-400系列等均屬此類。其特點是配置靈活、裝配維護(hù)方便，一般大、中型PLC多采用這種結(jié)構(gòu)形式。592.?按I/O點數(shù)和存儲容量分類按I/O點數(shù)和存儲容量不同，PLC可分為小、中、大三個等級。（1）小型PLC小型PLC的I/O點數(shù)在256點以下，存儲器容量在4

KB以下，可用于邏輯控制、定時、計數(shù)、順序控制等場合。部分小型PLC還帶有模擬量處理、數(shù)據(jù)通信處理和算術(shù)運算功能，應(yīng)用范圍更廣。常見的小型PLC如圖所示。6061常見的小型PLCa）三菱FX3U系列b）西門子S7-1200系列c）匯川H2U系列（2）中型PLC中型PLC（見圖1-2-2）的I/O點數(shù)在256～2

048點之間，存儲容量達(dá)2～10

KB，具有邏輯運算、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷、數(shù)據(jù)通信、模擬量處理等功能，多用于開關(guān)量、數(shù)字量與模擬量混合控制的較復(fù)雜控制系統(tǒng)。62中型PLC （3）大型PLC大型PLC的I/O點數(shù)在2

048點以上，存儲容量達(dá)10

KB以上，具有數(shù)據(jù)運算、模擬調(diào)節(jié)、聯(lián)網(wǎng)通信、監(jiān)視記錄、打印等功能，能進(jìn)行中斷、智能控制，遠(yuǎn)程控制，可用于大規(guī)模過程控制，也可構(gòu)成分布式或控制網(wǎng)絡(luò)以及整個工廠自動化網(wǎng)絡(luò)控制。63大型PLC3.?按功能分類PLC的應(yīng)用范圍很廣，其功能、價格、復(fù)雜程度差異很大，按功能可將PLC分為低檔機、中檔機和高檔機三類。（1）低檔機低檔機具備微型、小型PLC功能，主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。64（2）中檔機中檔機除具有低檔機功能外，還有較強的模擬量處理、數(shù)值運算、數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)程I/O及聯(lián)網(wǎng)通信等功能。有些中檔機還增設(shè)了中斷控制、PID控制等功能，適用于復(fù)雜控制系統(tǒng)。（3）高檔機高檔機除具有中檔機所具有的功能外，還增加了帶符號算術(shù)運算、矩陣運算、位邏輯運算、平方根運算以及其他特殊功能運算和制表、表格傳送等功能。高檔機具有更強的通信聯(lián)網(wǎng)能力，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化。65三、PLC硬件組成與工作原理PLC的種類繁多，其組成結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同。1.?基本組成PLC實際上是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計算機基本相同，如圖所示。66PLC的硬件結(jié)構(gòu)a）整體式PLC組成框圖b）模塊式PLC組成框圖整體式PLC硬件系統(tǒng)主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、擴展接口、通信接口、電源等部分組成。其中，CPU是PLC的核心；輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場I/O設(shè)備與CPU之間的接口電路；通信接口用于與編程器、上位機等外設(shè)連接。模塊式PLC各部件獨立封裝成模塊，各模塊通過總線連接，安裝在機架或?qū)к壣?。盡管整體式PLC與模塊式PLC的結(jié)構(gòu)不太一樣，但各部分的功能是相同的。下面對PLC主要組成部分進(jìn)行介紹。67（1）中央處理器（CPU）中央處理器（CPU）是PLC的核心組成部分，一般由控制器、運算器和寄存器組成。（2）存儲器存儲器分為系統(tǒng)程序存儲器（ROM）和用戶程序存儲器（RAM）。（3）輸入、輸出模塊輸入、輸出模塊是CPU與現(xiàn)場I/O裝置或其他外部設(shè)備之間的連接部件。68（4）擴展接口擴展接口用于連接I/O擴展單元，可以用來擴充開關(guān)量I/O點數(shù)和增加模擬量的

I/O端子。（5）通信接口通信接口用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器，并能組成PLC的控制網(wǎng)絡(luò)。（6）電源在PLC內(nèi)部，已為CPU、存儲器、I/O接口等內(nèi)部電路的正常工作配備了穩(wěn)壓電源，當(dāng)輸入端子為有源接點時，為外部輸入元件提供24

V直流電源（僅供輸入點使用）。692.?工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，其過程如圖所示。這個過程分為輸入刷新（讀輸入）、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新（寫輸出）三個階段，三個階段的工作過程如圖所示，整個過程進(jìn)行一次所需要的時間稱為掃描周期。70循環(huán)掃描過程71PLC的三個工作階段（1）輸入刷新階段PLC在輸入刷新階段，以掃描方式依次讀入所有輸入信號的通/斷狀態(tài)，并將它們存入存儲器輸入暫存區(qū)的相應(yīng)單元內(nèi)，這部分存儲區(qū)也被稱為輸入映像存儲區(qū)。在讀輸入結(jié)束后，PLC轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行階段。（2）用戶程序執(zhí)行階段PLC在用戶程序執(zhí)行階段，按照先后次序逐條執(zhí)行用戶程序指令，從輸入映像存儲區(qū)中讀取輸入狀態(tài)、上一掃描周期的輸入狀態(tài)以及定時器、計數(shù)器狀態(tài)等條件。72（3）輸出刷新階段當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段，在此期間PLC根據(jù)輸出暫存區(qū)中的對應(yīng)狀態(tài)刷新所有輸出鎖存電路，再經(jīng)隔離驅(qū)動到輸出端子，向外界輸出控制信號，控制指示燈、電磁閥、接觸器等，這才是PLC的實際輸出。73四、FX3U系列PLC的結(jié)構(gòu)與型號1.?FX3U系列PLC的結(jié)構(gòu)FX3U系列PLC的面板示意圖如圖所示，端蓋打開時的外形如圖所示。74FX3U系列PLC的面板示意圖75FX3U系列PLC端蓋打開時的外形圖2.?FX3U系列PLC型號的含義76FX3U系列PLC型號的含義五、FX3U系列PLC的安裝與接線1.?FX3U系列PLC的安裝FX3U系列PLC的安裝方式有底板安裝和DIN導(dǎo)軌安裝兩種。底板安裝方式是直接利用機箱上的安裝孔，用螺釘將機箱固定在控制柜的背板或面板上。采用DIN導(dǎo)軌安裝時，首先推出所有的DIN導(dǎo)軌安裝用卡扣，如圖a所示，然后將DIN導(dǎo)軌安裝槽的上側(cè)對準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌后掛上，如圖b所示，最后將產(chǎn)品壓入到DIN導(dǎo)軌上，在此狀態(tài)下鎖住DIN導(dǎo)軌安裝用卡扣，如圖c所示。7778DIN導(dǎo)軌安裝示意圖a）推出安裝用卡扣b）安裝槽的上側(cè)對準(zhǔn)DIN導(dǎo)軌c）將PLC壓入到DIN導(dǎo)軌，鎖住卡扣2.?FX3U系列PLC的接線（1）電源和輸入端子接線PLC基本單元的供電有兩種情況，一是使用工頻交流電，通過交流輸入端子連接，電源電壓為AC

100～240

V，允許范圍為AC

85～264

V；另一種是由直流電源供電，電源電壓為DC

24

V，允許范圍為DC

16.8～28.8

V，但是當(dāng)電源電壓為DC

16.8～19.2

V

時，擴展設(shè)備允許連接的臺數(shù)會減少。FX3U

系列PLC電源接線如圖所示。7980FX3U系列PLC電源接線a）AC電源型PLC電源接線b）DC電源型PLC電源接線PLC的輸入接口連接輸入信號，主要包括開關(guān)、按鈕及各種傳感器。81PLC輸入端子接線a）源型輸入b）漏型輸入（2）輸出端子接線PLC的輸出接口上連接的元器件主要是繼電器、接觸器、電磁閥的線圈、指示燈等。1）繼電器輸出方式繼電器輸出方式的優(yōu)點是電壓范圍寬、導(dǎo)通壓降小、價格便宜，既可以控制交流負(fù)載，又可以控制直流負(fù)載；其缺點是觸頭使用壽命短，觸頭斷開時有電弧產(chǎn)生，容易產(chǎn)生干擾，轉(zhuǎn)換效率低，響應(yīng)時間約為10

ms。負(fù)載使用電源為DC

30

V以下或是AC

220

V以下。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和端子接線如圖所示。8283繼電器輸出方式的 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和端子接線2）晶體管輸出方式晶體管輸出方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和端子接線如圖所示。其優(yōu)點是使用壽命長、無噪聲、可靠性高、響應(yīng)快，I/O響應(yīng)時間為0.2

ms以下；其缺點是價格高、過載能力差。84晶體管輸出方式接線圖a）源型輸出接線圖b）漏型輸出接線圖3）雙向晶閘管輸出方式雙向晶閘管輸出也是無觸點的，雙向晶閘管由光耦合器觸發(fā)，使其截止或?qū)◤亩芸刂曝?fù)載。雙向晶閘管輸出的優(yōu)點是使用壽命長、無噪聲、可靠性高，可驅(qū)動交流負(fù)載；缺點是價格高、負(fù)載能力較差，雙向晶閘管輸出方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和端子接線如圖所示。8586雙向晶閘管輸出方式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和端子接線項目二三相異步電動機點動與自鎖控制線路的安裝與調(diào)試87任務(wù)2PLC實現(xiàn)的點動與自鎖控制線路安裝與調(diào)試任務(wù)1繼電器實現(xiàn)的點動與自鎖控制線路安裝與調(diào)試任務(wù)1繼電器實現(xiàn)的點動與自鎖控制線路安裝與調(diào)試89學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.?掌握電氣控制線路繪圖原則和標(biāo)準(zhǔn)。2.?掌握點動與自鎖控制線路的工作原理及安裝接線方法。能力目標(biāo)：1.?能根據(jù)控制要求，選配適合型號的低壓電器。2.?能識讀三相異步電動機點動、自鎖控制線路圖，繪制位置圖和接線圖。3.?能正確分析三相異步電動機點動、自鎖控制電路的工作原理。4.?能按照電氣控制線路安裝工藝要求安裝線路，并調(diào)試運行。90任務(wù)引入在某些生產(chǎn)機械工作中，有時需要電動機短時運行，有時又需要電動機長時間運行以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)加工。例如，CA6140型普通車床的刀架快速移動功能就是采用點動控制以實現(xiàn)加工前快速對刀，車床的主軸電動機則采用連續(xù)控制，以實現(xiàn)長時間連續(xù)加工的目的。本任務(wù)的內(nèi)容主要是安裝并調(diào)試三相異步電動機的點動控制線路和自鎖控制線路。通過學(xué)習(xí)電路圖的識讀與繪制、元器件的選擇與檢測，按圖接線并調(diào)試，最終實現(xiàn)三相異步電動機的點動運行和自鎖連續(xù)運行。9192CA6140型普通車床外形圖相關(guān)知識一、電氣原理圖的組成電氣原理圖是根據(jù)生產(chǎn)機械運動形式對電氣控制系統(tǒng)的要求，采用國家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號和文字符號，按照電氣設(shè)備和電器的工作原理把它們排列起來，詳細(xì)表示電氣設(shè)備、電器或成套裝置的全部組成和連接關(guān)系，能充分反映電氣設(shè)備和電器的用途及線路的工作原理，而不涉及其結(jié)構(gòu)尺寸、型號、安裝位置和實際接線方法的一種簡圖。它是電氣線路安裝、調(diào)試和維修的理論依據(jù)。圖所示是三相異步電動機點動控制線路電氣原理圖。93電氣控制線路一般由電源電路、主電路和輔助電路三部分組成。電源電路根據(jù)電氣設(shè)備所需電源種類不同，一般分為交流電源電路和直流電源電路兩類，其中交流電源電路又分為單相交流電源電路和三相交流電源電路兩種。圖所示線路上方水平畫出的L1、L2、L3即為三相交流電源電路。9495三相異步電動機點動控制線路電氣原理圖主電路是指受電的動力裝置及控制、保護(hù)電器的支路等，是電源向負(fù)載提供電能的電路，一般由主熔斷器、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件以及電動機等組成。主電路在圖紙上垂直于電源電路繪制于電路圖的左側(cè)。輔助電路一般包括控制主電路工作狀態(tài)的控制電路、顯示主電路工作狀態(tài)的指示電路和提供機床設(shè)備局部照明的照明電路等，一般由起短路保護(hù)的熔斷器、主令電器的觸頭、接觸器的輔助觸頭及線圈、繼電器的觸頭及線圈、指示燈和照明燈等組成。上圖所示線路中的輔助電路較為簡單，只包括控制電路。96二、電路圖的識讀與繪制原則1.

電源電路一般畫成水平線，位于電路圖的上方。2.

主電路通過的是電動機等大容量負(fù)載的工作電流，電流比較大，必要時可在圖紙上用粗實線表示，繪制于電路圖的左側(cè)并垂直于電源電路。3.

輔助電路通過的電流較小，一般不超過5

A。4.?在電路圖中，電氣元件不畫實際的外形圖，而是采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電氣符號表示，電氣符號由電氣圖形符號和文字符號兩部分組成。5.?電路圖通常采用電路編號法，即對電路中的各個節(jié)點用字母或數(shù)字進(jìn)行編號，以便于電路安裝接線和故障檢修。976.?在電路圖中，導(dǎo)線、電纜線及電氣元件和設(shè)備的引線均稱為連接線。繪制連接線一般應(yīng)采用實線，而且應(yīng)盡量減少不必要的連接線，避免線條交叉和彎折。對有直接電聯(lián)系的交叉連接導(dǎo)線的連接點，要用小黑圓點表示；無直接電聯(lián)系的交叉跨越導(dǎo)線則不畫小黑圓點，T字型連接不畫小黑圓點也表示有電聯(lián)系，如圖所示。98導(dǎo)線連接的繪制a）交叉連接b）交叉跨越c）T字型連接三、點動控制線路的識讀與分析點動控制是指按下按鈕，電動機得電運轉(zhuǎn)；松開按鈕，電動機失電停轉(zhuǎn)。上圖所示的點動控制線路的工作原理如下：先合上低壓斷路器QF，交流接觸器KM線圈并不能得電，電動機M也不能得電啟動運轉(zhuǎn)，只有再按下啟動按鈕SB，使交流接觸器KM線圈通電，KM主觸頭閉合，才能使電動機M得電啟動運轉(zhuǎn)。若松開啟動按鈕SB，交流接觸器KM線圈失電，其主觸頭斷開復(fù)位，電動機M立即失電停轉(zhuǎn)。低壓斷路器QF作為電源隔離開關(guān)；熔斷器FU1、FU2分別作為主電路和控制電路的短路保護(hù)；啟動按鈕SB控制交流接觸器KM的線圈得電與失電；交流接觸器KM的主觸頭控制電動機M的啟動和停止。99為了簡潔明了地分析各種控制線路，一般使用文字符號和箭頭配少量說明文字的方法來表達(dá)線路的工作原理。如圖2-1-2所示點動控制線路的工作原理可敘述如下：先合上電源開關(guān)QF。啟動：按下SB→KM線圈得電→KM主觸頭閉合→電動機M啟動運轉(zhuǎn)。停止：松開SB→KM線圈失電→KM主觸頭分?jǐn)唷妱訖CM失電停轉(zhuǎn)。停止使用時，斷開電源開關(guān)QF。100四、自鎖控制線路的識讀與分析在生產(chǎn)實踐中，許多生產(chǎn)機械需要按下啟動按鈕后使電動機能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)工件的長時間連續(xù)加工。為了實現(xiàn)連續(xù)控制，就要求電動機必須在啟動按鈕松開后仍然能夠得電運行，這就出現(xiàn)了自鎖控制線路，其電氣原理圖如圖所示。101102電動機自鎖控制線路電氣原理圖1.?電路的結(jié)構(gòu)組成及作用電源電路：低壓斷路器QF，實現(xiàn)三相交流電源接通與關(guān)斷。主電路：熔斷器FU1，對主電路實現(xiàn)短路保護(hù)；交流接觸器KM主觸頭，控制電動機M得電與失電；熱繼電器KH熱元件，實現(xiàn)對電動機過載保護(hù)?？刂齐娐罚喝蹟嗥鱂U2，對控制電路實現(xiàn)短路保護(hù)；熱繼電器KH常閉觸頭，在電動機過載時用于切斷接觸器KM線圈電源；停止按鈕SB2，按下時切斷接觸器KM線圈電源；啟動按鈕SB1，按下時使接觸器KM線圈得電；接觸器KM輔助常開觸頭，當(dāng)手松開啟動按鈕后，使接觸器KM線圈保持得電；接觸器KM線圈，通過線圈得失電，帶動其主觸頭通斷，從而實現(xiàn)電動機M運行與停止。1032.?電路工作原理線路的工作原理分析如下：先合上電源開關(guān)QF。停止使用時，斷開電源開關(guān)QF。104由以上分析可知，當(dāng)松開啟動按鈕SB1后，SB1的常開觸頭雖然恢復(fù)分?jǐn)啵佑|器KM的輔助常開觸頭已經(jīng)閉合，此時已將SB1短接，使控制電路仍保持通路，接觸器KM線圈繼續(xù)保持得電，電動機M實現(xiàn)了連續(xù)運轉(zhuǎn)。像這種松開啟動按鈕后，接觸器通過自身的輔助常開觸頭使其線圈保持得電的現(xiàn)象稱為自鎖。與啟動按鈕并聯(lián)起自鎖作用的輔助常開觸頭稱為自鎖觸頭。手松開啟動按鈕后，接觸器通過自鎖作用使電動機繼續(xù)保持運轉(zhuǎn)的控制方式，稱為自鎖控制。上圖所示的控制線路稱為接觸器自鎖控制線路。1053.?電路保護(hù)在上圖所示接觸器自鎖控制線路中，除了有短路、過載保護(hù)以外，還有欠壓和失壓（或零壓）保護(hù)功能。（1）欠壓保護(hù)當(dāng)線路電壓下降到某一數(shù)值時，電動機能自動脫離電源停轉(zhuǎn)，避免電動機在欠壓狀態(tài)下運行而導(dǎo)致?lián)p壞的保護(hù)稱為“欠壓保護(hù)”。（2）失壓（或零壓）保護(hù)電動機在正常運行中，由于外界某種原因引起突然斷電時，能自動切斷電動機電源；當(dāng)重新供電時，保證電動機不能自行啟動的一種保護(hù)稱為“失壓（或零壓）保護(hù)”。106任務(wù)2PLC實現(xiàn)的點動與自鎖?控制線路安裝與調(diào)試107學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.?熟悉GX?Works2編程軟件的基本功能和主界面組成。2.?掌握LD、LDI、AND、ANI、OR、OUT以及END等基本指令的功能和使用方法。108能力目標(biāo)：1.?能根據(jù)繼電器控制電路與PLC梯形圖的對應(yīng)關(guān)系，完成電動機自鎖控制程序梯形圖的設(shè)計。2.?能熟練使用GX?Works2軟件編寫、調(diào)試電動機自鎖控制程序并監(jiān)控其運行。3.?能完成三相異步電動機點動與自鎖控制線路的安裝與運行。109任務(wù)引入本任務(wù)將電動機點動控制線路和自鎖控制線路由繼電器控制改造為PLC控制。用PLC實現(xiàn)電動機的點動控制和自鎖控制仍然需要啟動按鈕、停止按鈕、熱繼電器、交流接觸器，只是原電路中各電氣元件接線的邏輯關(guān)系需由PLC的軟件編程來實現(xiàn)。因此，PLC外圍電路和程序的設(shè)計是本次任務(wù)的重點。110相關(guān)知識一、輸入繼電器（X）和輸出繼電器（Y）輸入輸出元件與PLC的連接、PLC程序的編寫都離不開輸入繼電器（X）和輸出繼電器（Y）。它們并不是物理意義上的實物繼電器，而是由電子電路和存儲器所組成的虛擬元件，稱為“軟繼電器”。軟繼電器實際上是PLC內(nèi)部存儲器某一位的狀態(tài)，狀態(tài)為“1”時，“繼電器”線圈接通，狀態(tài)為“0”時，“繼電器”線圈斷開。111輸入、輸出繼電器的編號是由基本單元固有的地址號和按照與這些地址號相連接的順序給擴展設(shè)備分配的地址號組成的。這些地址號使用8進(jìn)制，因此不存在8、9這樣的地址號，見表。112FX3U系列PLC的輸入/輸出繼電器地址號1.?輸入繼電器（X）輸入繼電器（X）與PLC輸入端子相連接，專門用來接收PLC外部開關(guān)量信號，如圖所示。2.?輸出繼電器（Y）輸出繼電器（Y）是用來將PLC內(nèi)部信號輸出給外部負(fù)載（用戶輸出設(shè)備）的元件。113114輸入/輸出繼電器的作用與功能二、基本指令三菱FX3U系列PLC共有29條基本指令，可以完成基本的邏輯控制、順序控制等程序的編寫，同時也是編寫復(fù)雜程序的基礎(chǔ)指令，下面結(jié)合具體的任務(wù)要求說明相關(guān)指令的含義和編程方法。1151.?LD、LDI和OUT指令（1）指令概述LD：常開觸點與左母線連接，開始邏輯運算。LDI：常閉觸點與左母線連接，開始邏輯運算。OUT：線圈驅(qū)動指令，將運算結(jié)果輸出到指定的繼電器。116（2）操作數(shù)操作數(shù)用來表明參與操作的對象。LD、LDI、OUT指令的操作數(shù)為X（輸入繼電器）、Y（輸入繼電器）、M（輔助繼電器）、S（步進(jìn)繼電器）、T（定時器）和C（計數(shù)器）觸點。（3）編程實例梯形圖是PLC應(yīng)用最廣泛的編程語言，其兩側(cè)平行的豎線為母線，母線間是由許多觸點和編程線圈組成邏輯行。117LD、LDI、OUT指令的應(yīng)用實例如圖所示。118LD、LDI、OUT指令的應(yīng)用實例a）LD和OUT指令b）LDI和OUT指令其時序圖如圖所示。當(dāng)X0=ON時，Y10接通，Y11不接通。當(dāng)X0=OFF時，Y10不接通，Y11接通。119時序圖（4）指令使用說明LD指令開始邏輯運算，輸入的觸點作為常開觸點。LDI指令開始邏輯運算，輸入的觸點作為常閉觸點。OUT指令將邏輯運算的結(jié)果輸出到指定的線圈。（5）編程時的注意事項1）LD和LDI指令必須由左母線開始。2）OUT指令不能由左母線開始。3）某些輸入設(shè)備，如緊急停止開關(guān)，通常應(yīng)使用常閉觸點。當(dāng)對常閉觸點的緊急停止開關(guān)進(jìn)行編程時，一定要使用LD指令。1202.?AND和ANI指令（1）指令概述AND：串聯(lián)常開觸點指令，把原來的操作結(jié)果與指定的繼電器內(nèi)容相“與”，并把這一邏輯操作結(jié)果存入寄存器中。ANI：串聯(lián)常閉觸點指令，把原來被指定的繼電器內(nèi)容取“反”，然后與結(jié)果寄存器的內(nèi)容相“與”，并把這一邏輯操作結(jié)果存入寄存器中。（2）操作數(shù)X、Y、M、S、T、C觸點。121（3）編程實例AND和ANI指令的應(yīng)用實例如圖所示。其時序圖如圖所示。當(dāng)X0=ON、X1=ON，且X2=OFF時，Y10接通。122AND和ANI指令的應(yīng)用實例梯形圖123時序圖（4）指令使用說明與前面直接串聯(lián)的邏輯運算的結(jié)果，執(zhí)行邏輯“與”運算。（5）編程時的注意事項1）當(dāng)常開觸點串聯(lián)時，使用AND指令。2）當(dāng)常閉觸點串聯(lián)時，使用ANI指令。3）AND和ANI指令可連續(xù)使用。1243.?OR和ORI指令（1）指令概述OR：并聯(lián)常開觸點指令，把寄存器的內(nèi)容與指定繼電器的內(nèi)容進(jìn)行邏輯“或”運算，并把這一邏輯操作結(jié)果存入寄存器中。ORI：并聯(lián)常閉觸點指令，把原來被指定的繼電器內(nèi)容取“反”，然后與寄存器的內(nèi)容相“或”，并把這一邏輯操作結(jié)果存入寄存器中。125（2）操作數(shù)X、Y、M、S、T、C觸點。（3）編程實例OR和ORI指令的應(yīng)用實例梯形圖如圖所示。126OR和ORI指令的應(yīng)用實例梯形圖其時序圖如圖所示。當(dāng)X0或X1之一為ON，或X2=OFF時，Y10接通。127時序圖（4）指令使用說明與并聯(lián)的觸點進(jìn)行邏輯“或”運算。（5）編程時的注意事項1）當(dāng)常開觸點并聯(lián)時，使用OR指令。2）當(dāng)常閉觸點并聯(lián)時，使用ORI指令。3）OR指令由母線開始。OR和ORI指令可連續(xù)使用。1284.?END指令（1）指令概述END：PLC運行程序時會循環(huán)反復(fù)進(jìn)行輸入處理、程序執(zhí)行和輸出處理，讀取到END指令，則END以后的程序不再執(zhí)行，直接進(jìn)行輸出處理。（2）編程實例END指令的應(yīng)用實例梯形圖如圖所示。129END指令的應(yīng)用實例梯形圖其具體功能如圖所示。（3）指令使用說明可編程序控制器重復(fù)執(zhí)行“輸入處理→執(zhí)行程序→輸出處理”過程，若在程序中寫入END指令，則不執(zhí)行此后的剩余程序步，而直接進(jìn)行輸出處理。130END指令功能示意圖（4）編程時的注意事項1）在程序中沒有END指令時，PLC一直處理到最終的程序步，然后從0步開始重復(fù)處理程序。2）在程序調(diào)試階段，在各段程序中插入END指令，可依次檢查各程序段的動作，在確認(rèn)前程序正確無誤后，依次刪除END指令。3）PLC從RUN開始時的首次執(zhí)行是從執(zhí)行END指令開始的。131三、GX

Works2編程軟件的使用1.?啟動編程軟件如圖所示，依次單擊“開始”→“程序”→“MELSOFT應(yīng)用程序”→

“GX

Works2”即可打開程序。132啟動GX Works2編程軟件2.?新建工程依次單擊“工程（F）”→“新建工程（N）”或單擊“工程”下面的第一個圖標(biāo)

，即出現(xiàn)“新建工程”對話框，如圖所示。133新建工程a）“新建工程”命令b）“新建工程”對話框134GX Works2編程軟件操作界面135操作界面說明3.?輸入梯形圖輸入梯形圖有兩種方法，一種是利用工具欄中的快捷按鈕輸入，另一種是直接用鍵盤輸入。下面以圖所示的一段簡單程序為例說明這兩種輸入方法。136示例程序4.?編輯梯形圖在輸入梯形圖時，常需要對梯形圖進(jìn)行編輯，如插入、刪除、添加注釋等操作。（1）觸點的修改、添加和刪除（2）行插入和行刪除（3）添加注釋5.?程序的轉(zhuǎn)換程序通過編輯以后，還要經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能傳給PLC或進(jìn)行仿真運行。轉(zhuǎn)換前界面中程序的底色為灰色，轉(zhuǎn)換后將變?yōu)榘咨＞唧w轉(zhuǎn)換方法是，單擊“轉(zhuǎn)換/編譯（C）”菜單下的“轉(zhuǎn)換（B）”，或直接按F4鍵。137四、程序傳送1.?PLC與計算機的連接（1）計算機側(cè)若是串口（RS232接口），用專用編程電纜將計算機的RS232接口和PLC的RS422接口連接好，如圖a所示。（2）計算機側(cè)若是USB接口，則用USB編程電纜（帶有轉(zhuǎn)換器）將計算機的USB接口和PLC側(cè)的接口（RS422）連接好。轉(zhuǎn)換器上的發(fā)光二極管用來指示數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送狀態(tài)。如果采用USB編程電纜，先將編程電纜接好，接著安裝USB驅(qū)動后才能使用，驅(qū)動安裝后在計算機的設(shè)備管理器里會出現(xiàn)一個相對應(yīng)的COM端口，如圖b所示。138139PLC與計算機的連接a）接線示意圖b）設(shè)備管理器窗口2.?通信設(shè)置程序編制完成后，單擊左側(cè)“導(dǎo)航”窗口中的“連接目標(biāo)”，雙擊“當(dāng)前連接目標(biāo)”下的“Connection1”，出現(xiàn)如圖所示窗口，雙擊“Serial

USB”，彈出串口詳細(xì)設(shè)置對話框，選擇計算機串口（注意保持與設(shè)備管理器里串口一致），其他項保持默認(rèn)。單擊“通信測試”，會彈出連接成功的小窗口，單擊“確定”按鈕，完成通信設(shè)置。140141傳輸設(shè)置畫面3.?程序的寫入和讀出若要將計算機中編制好的程序?qū)懭氲絇LC，可單擊“在線”菜單中的“PLC寫入”，在彈出的對話框中選中“參數(shù)+程序”，再單擊“執(zhí)行”按鈕即可，如圖所示。將PLC中的程序讀出到計算機中的操作與寫入相似。142程序?qū)懭氘嬅骓椖咳喈惒诫妱訖C正反轉(zhuǎn)控制線路的安裝與調(diào)試143任務(wù)2PLC實現(xiàn)的正反轉(zhuǎn)控制線路安裝與調(diào)試任務(wù)1繼電器實現(xiàn)的正反轉(zhuǎn)控制線路安裝與調(diào)試任務(wù)1繼電器實現(xiàn)的正反轉(zhuǎn)控制線路安裝與調(diào)試145學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.掌握正反轉(zhuǎn)控制線路的分析方法。2.學(xué)會正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理和安裝調(diào)試方法。能力目標(biāo)：1.?能根據(jù)控制要求，選擇合適型號的低壓電器。2.?能正確繪制接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的位置圖和接線圖。3.?能按照工藝要求正確安裝接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路。4.?能根據(jù)故障現(xiàn)象，正確檢修接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路。146任務(wù)引入在生產(chǎn)與生活中，經(jīng)常遇到要求電動機具有正、反轉(zhuǎn)控制功能的情況。例如，電動伸縮門、起重機吊鉤的升降運動、機床工作臺的前進(jìn)與后退、電梯的上升與下降等均需要對電動機進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)控制，如圖所示。本任務(wù)就是安裝并調(diào)試三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路。147148電動機正反轉(zhuǎn)控制線路應(yīng)用示例a）自動伸縮門b）電梯相關(guān)知識根據(jù)電動機的工作原理可知，只要改變電動機電源相序即可實現(xiàn)其正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換。在圖所示接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路中，采用了兩個接觸器，分別控制電動機的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。從主電路中可以看出，這兩個接觸器的主觸頭所接通的電源相序不同，接觸器KM1按L1—L2—L3相序接線，接觸器KM2則按L3—L2—L1相序接線，這兩個接觸器實現(xiàn)了三相異步電動機三相交流電源的換相，即實現(xiàn)了電動機正反轉(zhuǎn)。相應(yīng)地，控制電路有兩條：一條是由按鈕SB1和接觸器KM1線圈等組成的正轉(zhuǎn)控制電路；另一條是由按鈕SB2和接觸器KM2線圈等組成的反轉(zhuǎn)控制電路。149150三相異步電動機接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路一、接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路1.?工作原理分析接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的工作原理如下：先合上電源開關(guān)QF。1511522.?常見故障及其處理三相異步電動機接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路常見的故障現(xiàn)象及故障點見表。153常見的故障現(xiàn)象及故障點二、接觸器、按鈕雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路在接觸器、按鈕雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路中，采用了兩個復(fù)合按鈕，它是在接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的基礎(chǔ)上，在接觸器線圈回路中分別串接了對方復(fù)合按鈕的常閉觸頭，得到了如圖所示的控制線路，請讀者自行分析其工作原理。154155接觸器、按鈕雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路通過分析接觸器、按鈕雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路工作原理可知，該線路的優(yōu)點是電動機從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時，無須先按下停止按鈕，直接按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕就能實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，增加了線路操作方便性和工作安全可靠性；缺點是在直接進(jìn)行電動機正、反轉(zhuǎn)切換時，電動機的反接電流很大，會影響電動機的使用壽命，因此，雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路僅適用小容量電動機的控制。156三、電氣線路的檢修方法1.?電壓測量法電壓測量法是指利用萬用表測量電氣線路上某兩點間的電壓值來判斷故障點的范圍或故障元件的方法。電壓測量法有分階測量法和分段測量法兩種方法，如圖所示。157158電壓測量法a）分階測量法b）分段測量法（1）分階測量法使用電壓的分階測量法檢查的步驟如下：先用萬用表測量1-6兩點間的電壓，若電源電壓正常，應(yīng)為380V。按住啟動按鈕SB1不放，同時將黑色表筆接到點6上，紅色表筆按5、4、3、2標(biāo)號依次向前移動，分別測得6-5、6-4、6-3、6-2各階的電壓。電路正常的情況下，各階的電壓值均為380V。如測到某階無電壓，說明前面電路存在斷路故障，此時可以將紅色表筆向前移動，當(dāng)移至某點（如點2）時電壓正常，說明該點以后的觸點或接線有電路故障。159（2）分段測量法使用電壓的分段測量法檢查的步驟如下：1）先用萬用表測試1-6兩點間的電壓，若電壓值為380V，說明電源電壓正常。2）將紅、黑兩根表筆逐段測量相鄰兩標(biāo)號點1-2、2-3、3-4、4-5、5-6間的電壓。3）按下啟動按鈕SB1后，上述任何相鄰兩點間的電壓值均為零，則電路正常。4）按下啟動按鈕SB1后，接觸器KM1不吸合，說明發(fā)生斷路故障，此時可用電壓表逐段測試各相鄰兩點間的電壓。1602.?電阻測量法電阻測量法是指利用萬用表測量電氣線路上某兩點間的電阻值來判斷故障點的范圍或故障元件的方法。電阻測量法也有分階測量法與分段測量法兩種方法，如圖所示。161162電阻測量法a）分階測量法b）分段測量法（1）分階測量法如按下啟動按鈕SB1后，接觸器KM1不吸合，說明該電器回路有斷路故障。用萬用表的電阻擋檢測前應(yīng)先斷開電源，然后按下SB1不放，先測量1-6兩點間的電阻，如電阻值為無窮大，說明1-6之間的電路存在斷路現(xiàn)象。然后分階測量1-2、1-3、1-4、1-5、1-6各點間電阻值。若電路正常，則所測兩點間的電阻值為0。若測量到某標(biāo)號間的電阻值為無窮大，則說明表筆剛跨過的觸頭或連接導(dǎo)線斷路。163（2）分段測量法用萬用表的電阻擋檢查時，先切斷電源，按下啟動按鈕SB1，然后依次逐段測量相鄰兩標(biāo)點1-2、2-3、3-4、4-5、5-6間的電阻，如某兩點間電阻值為無窮大，說明這兩點間的觸點或連接導(dǎo)線斷路。例如，當(dāng)測得2-3兩點間的電阻為無窮大時，說明停止按鈕SB2或連接SB2的導(dǎo)線斷路。164任務(wù)2PLC實現(xiàn)的正反轉(zhuǎn)控制線路安裝與調(diào)試165學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.?掌握ORB、ANB指令的功能及其應(yīng)用。2.?熟悉梯形圖的編程規(guī)則。3.?掌握繼電器控制電路圖轉(zhuǎn)換設(shè)計法。能力目標(biāo)：1.?能根據(jù)控制要求，使用基本指令編制PLC梯形圖程序。2.?能使用GX?Works2編程軟件完成梯形圖程序的寫入、監(jiān)控與調(diào)試。3.?能完成三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路的安裝與調(diào)試。166任務(wù)引入本任務(wù)要求用PLC對圖所示三相異步電動機接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路進(jìn)行改造，用PLC實現(xiàn)三相交流異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制，并具有短路保護(hù)和過載保護(hù)等必要的聯(lián)鎖保護(hù)措施。分析圖可知，用PLC實現(xiàn)三相交流異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制線路的改造，主電路部分不變，只需要將控制電路部分用PLC來代替即可。分析控制電路的原理可知，接觸器KM1和KM2不能同時得電動作，否則會使三相電源短路。為此，電路中采用接觸器常閉觸點串接在對方線圈回路作電氣聯(lián)鎖，使電路工作可靠。這些控制要求都應(yīng)在梯形圖程序中予以體現(xiàn)。167相關(guān)知識一、基本指令（ORB、ANB）1.?ORB指令（1）編程實例如圖所示，X000與X001、X002與X003兩條支路中任一電路塊接通，Y000接通。168169ORB指令舉例a）梯形圖b）指令表（2）指令說明1）兩個或兩個以上接點串聯(lián)連接的電路稱為串聯(lián)電路塊。當(dāng)串聯(lián)電路塊與前面的電路并聯(lián)連接時，使用ORB指令。2）ORB指令無操作元件。3）串聯(lián)電路塊的分支開始用LD、LDI指令，分支結(jié)束用ORB指令，以表示與前面電路的并聯(lián)。4）多個電路塊并聯(lián)時，可以分別使用ORB指令，如圖所示。170171ORB指令的使用a）梯形圖b）指令表2.?ANB指令（1）編程實例如圖所示，X000或X001接通、X002與X003接通或X004接通，Y000都可以接通。172ANB指令舉例a）梯形圖b）指令表（2）指令說明1）兩個或兩個以上接點并聯(lián)連接的電路稱為并聯(lián)電路塊。當(dāng)并聯(lián)電路塊與前面的電路串聯(lián)連接時，使用ANB指令。2）ANB指令無操作元件。3）并聯(lián)電路塊的分支開始用LD、LDI指令，分支結(jié)束后需使用ANB指令，以表示與前面電路的串聯(lián)。4）多個電路塊串聯(lián)時，可以分別使用ANB指令，如圖所示。173174ANB指令的使用a）梯形圖b）指令表二、梯形圖編程規(guī)則PLC編程應(yīng)該遵循以下基本規(guī)則：1.外部輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時器、計數(shù)器等元器件的接點可多次重復(fù)使用，無須用復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來減少接點的使用次數(shù)。2.梯形圖每一行都從左母線開始，線圈接在最右邊，接點不能放在線圈的右邊，如圖所示。175規(guī)則2的說明a）不正確電路b）正確電路3.線圈不能直接與左母線相連。如果需要，可以通過一個沒有使用的內(nèi)部繼電器的常閉接點或者特殊內(nèi)部繼電器M8000（常ON）的常開接點來連接，如圖所示。176則3的說明a）不正確電路b）正確電路4.同一編號的線圈在一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免線圈重復(fù)使用。5.梯形圖程序必須符合順序執(zhí)行的原則，即從左到右、從上到下執(zhí)行，不符合順序執(zhí)行原則的電路不能直接編程，如圖所示的橋式電路就不能直接編程。177橋式電路6.在梯形圖中串聯(lián)觸點、并聯(lián)觸點的使用次數(shù)沒有限制，可無限次使用，如圖所示。178規(guī)則6的說明7.兩個或兩個以上的線圈可以并聯(lián)輸出，如圖所示。179規(guī)則7的說明三、繼電器控制電路圖轉(zhuǎn)換設(shè)計法繼電器控制電路圖轉(zhuǎn)換設(shè)計法就是將繼電器控制電路圖轉(zhuǎn)換成與原有功能相同的PLC內(nèi)部的梯形圖。這種等效轉(zhuǎn)換是一種簡便快捷的編程方法，其關(guān)鍵是要抓住它們的一一對應(yīng)關(guān)系，即控制功能的對應(yīng)、邏輯功能的對應(yīng)以及繼電器等硬件元件和PLC軟件元件的對應(yīng)。180轉(zhuǎn)換設(shè)計步驟如下：1.了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機械的動作情況，根據(jù)繼電器控制電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理，做到設(shè)計和調(diào)試系統(tǒng)時心中有數(shù)。2.確定PLC的輸入信號和輸出信號，畫出PLC的外部接線圖。3.確定PLC梯形圖中的輔助繼電器（M）和定時器（T）的元件號。4.根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系畫出PLC的梯形圖。5.根據(jù)被控設(shè)備的工藝過程、機械動作情況以及梯形圖編程的基本規(guī)則，優(yōu)化梯形圖，使梯形圖既符合控制要求，又具有合理性、條理性和可靠性。181項目四三相異步電動機自動往返控制線路的安裝與調(diào)試182任務(wù)2PLC實現(xiàn)的自動往返控制線路安裝與調(diào)試任務(wù)1繼電器實現(xiàn)的自動往返控制線路安裝與調(diào)試任務(wù)1繼電器實現(xiàn)的自動往返控制線路安裝與調(diào)試184學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.?掌握三相異步電動機自動往返控制線路的分析方法。2.?熟悉板前線槽布線的工藝。能力目標(biāo)：1.?能正確分析自動往返控制線路工作原理。2.?能根據(jù)電氣原理圖畫出元器件位置圖和接線圖。3.?能正確安裝并調(diào)試自動往返控制線路。185任務(wù)引入在生產(chǎn)過程中，一些生產(chǎn)機械運動部件的行程或位置要受到限制，如自動門開關(guān)的停止位置需要設(shè)置限位；使用鉆床時，為了控制鉆孔的深度需要設(shè)置限位；磨床工作臺需要加上左、右限位，控制其在一定的行程內(nèi)自動往返，以便實現(xiàn)對工件的連續(xù)加工，提高生產(chǎn)效率。本任務(wù)將學(xué)習(xí)位置控制和自動往返控制線路的相關(guān)知識，并安裝相應(yīng)的控制線路，實現(xiàn)工作臺的自動往返。186187磨床工作臺自動往返相關(guān)知識一、行程開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制指令的主令電器，主要用于控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、行程大小或行程位置，是一種自動控制電器。行程開關(guān)的作用原理與按鈕相同，區(qū)別在于它不是靠手指的按壓使其觸頭動作，而是利用生產(chǎn)機械運動部件的碰壓使其觸頭動作，從而將機械信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，使運動機械按一定的位置或行程實現(xiàn)自動停止、反向運動、變速運動或自動往返運動。1881.?結(jié)構(gòu)及工作原理機床中常用的行程開關(guān)有LX19和JLXK1等系列，JLXK1系列行程開關(guān)的外形如圖所示。各系列行程開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)大體相同，都是由操作機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼組成的，如圖a所示。以某種行程開關(guān)元件為基礎(chǔ)，裝置不同的操作機構(gòu)，就可得到各種不同形式的行程開關(guān)，常見的行程開關(guān)有按鈕式（直動式）和旋轉(zhuǎn)式（滾輪式）等。JLXK1系列行程開關(guān)的動作原理如圖b所示。189190JLXK1系列行程開關(guān)的外形a）按鈕式b）單輪旋轉(zhuǎn)式c）雙輪旋轉(zhuǎn)式191JLXK1系列行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)和動作原理a）結(jié)構(gòu)b）動作原理1—滾輪2—杠桿3—轉(zhuǎn)軸4—復(fù)位彈簧5—撞塊6—微動開關(guān)7—凸輪8—調(diào)節(jié)螺釘2.?型號及含義LX19系列、JLXK1系列行程開關(guān)的型號及含義如下：1923.?選用行程開關(guān)的主要參數(shù)有形式、工作行程、額定電壓及觸頭的電流容量等，在產(chǎn)品說明書中都有詳細(xì)說明。主要根據(jù)動作要求、安裝位置及觸頭數(shù)量進(jìn)行選擇。1934.?安裝與使用（1）安裝行程開關(guān)時，其位置要準(zhǔn)確，安裝要牢固；滾輪的方向不能裝反，擋鐵與其碰撞的位置應(yīng)符合控制線路的要求，并確保能可靠地與擋鐵碰撞。（2）在使用行程開關(guān)時，要定期檢查和保養(yǎng)，除去油垢及粉塵，清理觸頭，并檢查其動作是否靈活、可靠，及時排除故障，防止因行程開關(guān)觸頭接觸不良或接線松脫產(chǎn)生誤動作，從而導(dǎo)致設(shè)備和人身安全事故。194二、位置控制線路1.?線路主要結(jié)構(gòu)分析位置控制線路是在接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的基礎(chǔ)上增加了兩個行程開關(guān)，并把它們安裝在需要限位的位置。將SQ1、SQ2的常閉觸頭串接在正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)控制接觸器線圈回路中，通過擋鐵與之碰撞，來實現(xiàn)限位控制。195196位置控制線路2.?線路工作原理分析位置控制線路的工作原理分析如下：先合上電源開關(guān)QS。（1）正轉(zhuǎn)控制197（2）反轉(zhuǎn)控制（3）停止控制198三、自動往返控制線路1.?線路主要結(jié)構(gòu)分析工作臺自動往返控制線路是在接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的基礎(chǔ)上增加了四個行程開關(guān)，并把它們安裝在工作臺需限位的位置。其中SQ1、SQ2采用了兩對復(fù)合觸頭，常閉觸頭串接在正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)控制接觸器線圈回路中，常開觸頭并接在對方的反轉(zhuǎn)或正轉(zhuǎn)啟動按鈕兩端，通過擋鐵與之碰撞，來實現(xiàn)自動換接電動機正反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)工作臺的自動往返循環(huán)控制；SQ3和SQ4用作終端限位保護(hù)，以防止SQ1、SQ2失靈，工作臺越過限定位置而造成事故。199200工作臺自動往返控制線路2.?線路工作原理工作臺自動往返控制線路的工作原理分析如下：先合上電源開關(guān)QF。（1）自動往返控制201202203（2）停止控制這里SB1、SB2分別為正轉(zhuǎn)啟動按鈕和反轉(zhuǎn)啟動按鈕，若啟動時工作臺在左端，則應(yīng)按下SB2進(jìn)行啟動。204（3）限位保護(hù)控制當(dāng)工作臺向左運動時，若由于行程開關(guān)SQ1松動或失靈，而造成擋鐵1碰撞不到SQ1或碰撞后SQ1-1觸頭不能分?jǐn)?，則此時接觸器KM1繼續(xù)得電，工作臺也繼續(xù)向左運動。當(dāng)工作臺擋鐵1到達(dá)終端行程開關(guān)SQ3位置時，它們發(fā)生碰撞，SQ3常閉觸頭分?jǐn)?，接觸器KM1線圈失電，KM1主觸頭分?jǐn)?，電動機M失電停轉(zhuǎn)，工作臺也隨即停止，從而可避免事故發(fā)生。205任務(wù)2PLC實現(xiàn)的自動往返控制線路安裝與調(diào)試206學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.?掌握SET、RST指令的功能及其應(yīng)用。2.?掌握PLS、PLF指令的功能及其應(yīng)用。能力目標(biāo)：1.?能根據(jù)控制要求，使用SET、RST指令編制PLC梯形圖程序。2.?能使用GX?Works2編程軟件完成梯形圖程序的寫入、監(jiān)控與調(diào)試。3.?能完成三相異步電動機自動往返控制線路的安裝與調(diào)試。207任務(wù)引入本任務(wù)要求對圖所示電路進(jìn)行改造，用PLC實現(xiàn)三相異步電動機的自動往返控制，并具有短路保護(hù)和過載保護(hù)等必要的聯(lián)鎖保護(hù)措施。通過對圖的分析可知，用PLC實現(xiàn)三相異步電動機自動往返控制線路的改造，主電路部分不變，只需要將控制電路部分用PLC來代替即可。自動往返由電動機正反轉(zhuǎn)控制線路實現(xiàn)，應(yīng)有聯(lián)鎖控制功能，接觸器KM1和KM2作為輸出信號，SQ1～SQ4四只行程開關(guān)作為輸入信號。208相關(guān)知識一、置位復(fù)位指令（SET、RST）1.?指令功能SET指令：自保持（置位）指令，使被操作的目標(biāo)元件置位并保持。RST指令：解除（復(fù)位）指令，使被操作的目標(biāo)元件復(fù)位并保持清零狀態(tài)。2092.?編程實例210SET、RST指令編程實例a）梯形圖b）指令表c）時序圖當(dāng)X010常開觸點接通時，Y010變?yōu)镺N狀態(tài)并一直保持該狀態(tài)，即使X010常開觸點斷開，Y010的ON狀態(tài)仍維持不變；只有當(dāng)X011的常開觸點接通時，Y010才變?yōu)镺FF狀態(tài)并保持，即使X011常開觸點斷開，Y010也仍為OFF狀態(tài)。2113.?指令說明（1）用SET指令使軟元件得電后，必須要用RST指令才能使其失電。（2）在上圖中，若同時按下X010和X011，則RST指令優(yōu)先執(zhí)行。（3）SET和RST指令的使用沒有順序限制，SET和RST之間可以插入其他程序。212二、脈沖輸出指令（PLS、PLF）1.?指令功能PLS指令：上升沿微分指令，在輸入信號上升沿產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖輸出，專用于操作元件的短時間脈沖輸出。PLF指令：下降沿微分指令，在輸入信號下降沿產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖輸出。PLS、PLF指令的操作元件是Y和M。2132.?編程實例214PLS、PLF指令編程實例a）梯形圖b）指令表c）時序圖3.?指令說明（1）使用PLS指令時，僅在驅(qū)動輸入接通后的一個掃描周期內(nèi)目標(biāo)元件為ON，如圖c所示，M0僅在X000的常開觸點由斷到通時的一個掃描周期內(nèi)為ON。PLF指令則是利用輸入信號的下降沿驅(qū)動，其他與PLS指令相同。（2）PLS、PLF指令的目標(biāo)操作元件為Y和M。但特殊輔助繼電器不能用來作為PLS指令或PLF指令的操作元件。（3）在驅(qū)動輸入接通時，PLC由運行（RUN）至停機（STOP），再至運行（RUN），此時PLSM0動作一個掃描周期。215任務(wù)2PLC實現(xiàn)的Y-△降壓啟動控制線路安裝與調(diào)試任務(wù)1繼電器實現(xiàn)的Y-△降壓啟動控制線路安裝與調(diào)試任務(wù)1繼電器實現(xiàn)的Y-△降壓啟動控制線路安裝與調(diào)試217學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.?掌握時間繼電器的結(jié)構(gòu)、符號與選用方法。2.?掌握Y/△降壓啟動控制線路的工作原理與分析方法。能力目標(biāo)：1.?能正確分析Y/△降壓啟動控制線路的工作原理。2.?能根據(jù)電氣原理圖畫出元器件位置圖和接線圖。3.?能正確安裝并調(diào)試Y/△降壓啟動控制線路。218任務(wù)引入三相異步電動機的直接啟動電流很大（約為正常工作電流的4～7倍），小容量的三相異步電動機才允許直接啟動，容量較大的三相異步電動機一般都采用降壓啟動的方式來啟動，Y-△降壓啟動就是其中常見的一種方式。圖所示電路通過時間繼電器實現(xiàn)了電動機定子繞組從

Y形到△形的自動切換，實現(xiàn)了Y-△降壓啟動控制。本任務(wù)將學(xué)習(xí)時間繼電器及Y-△降壓啟動控制線路的相關(guān)知識，并根據(jù)圖所示電氣原理圖繪制相應(yīng)的布置圖和接線圖，選用合適的元器件，安裝、調(diào)試

Y-△降壓啟動控制線路，實現(xiàn)三相交流異步電動機的Y-△降壓啟動。219220Y-△降壓啟動控制線路電氣原理圖相關(guān)知識一、時間繼電器時間繼電器是控制系統(tǒng)中控制動作時間的繼電器。它按工作原理可分為空氣阻尼式、電磁式、電動式和電子式四種。常見的時間繼電器外形和型號含義如圖所示，圖形符號和文字符號如圖所示。221222常見的時間繼電器的外形和型號含義a）外形b）型號含義223時間繼電器的圖形符號和文字符號二、時間繼電器的選用時間繼電器的選用主要考慮延時方式和參數(shù)配合問題，選用時要考慮以下幾個方面的因素：1.?延時方式的選擇時間繼電器有通電延時或斷電延時兩種，應(yīng)根據(jù)控制電路的要求選用。所選時間繼電器動作后復(fù)位時間要比固有動作時間長，以免產(chǎn)生誤動作，甚至不延時，這在反復(fù)延時電路和操作頻繁的場合尤其重要。2242.?類型選擇對延時精度要求不高的場合，一般采用價格較低的電磁式或空氣阻尼式時間繼電器；對延時精度要求較高的場合可采用電子式時間繼電器。3.?線圈電壓選擇根據(jù)控制電路電壓選擇時間繼電器吸引線圈的電壓。4.?電源參數(shù)變化的選擇在電源電壓波動大的場合，采用空氣阻尼式或電動式時間繼電器比采用晶體管式的效果好；而在電源頻率波動較大的場合，不宜采用電動式時間繼電器；在溫度變化較大處，不宜采用空氣阻尼式時間繼電器。225三、三相異步電動機Y-△降壓啟動控制線路的工作原理1.?電路結(jié)構(gòu)分析圖所示時間繼電器自動切換Y-△降壓啟動控制線路由三個接觸器、一個熱繼電器、一個時間繼電器和兩個按鈕組成。226227Y-△降壓啟動控制線路電氣原理圖2.?控制線路工作原理分析降壓啟動：先合上電源開關(guān)QF。228229任務(wù)2PLC實現(xiàn)的Y-△降壓啟動控制線路安裝與調(diào)試230學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1.?掌握定時器指令的功能及其應(yīng)用。2.?掌握主控指令的功能及編程原則。能力目標(biāo)：1.?能根據(jù)控制要求，使用主控指令、定時器指令編制PLC梯形圖程序。2.?能使用GX?Works2編程軟件完成梯形圖程序的寫入、監(jiān)控與調(diào)試。3.?能完成三相異步電