-變頻器與PLC應用技術(shù)

工程六電動機正反轉(zhuǎn)PLC把握系統(tǒng)項目導入一相關(guān)知識

二應用舉例

三【學習目標】1．了解可編程把握器的產(chǎn)生過程、特點、應用領(lǐng)域及進展趨勢.2．把握PLC的根本構(gòu)造、工作原理和常用的編程語言。3．把握三菱FX2N系列的PLC的軟元件和主要技術(shù)指標4．會操作三菱系列PLC的編程軟件及仿真軟件。5．會進展電動機正反轉(zhuǎn)把握系統(tǒng)的PLC的硬件和軟件設計。6．把握自動來回、電動機的Y-△、搶答器等等PLC把握系統(tǒng)的硬件和軟件設計。7.把握電動機根本環(huán)節(jié)PLC把握系統(tǒng)的安裝調(diào)試技能。工程六電動機正反轉(zhuǎn)PLC把握系統(tǒng)一、工程導入

案例：電動機正反轉(zhuǎn)把握系統(tǒng)硬件設計軟件設計：梯形圖二、相關(guān)學問

〔一〕PLC根底學問1．可編程把握器的產(chǎn)生60年月末，美國汽車制造業(yè)競爭，各廠家生產(chǎn)汽車型號不斷更新—加工線也轉(zhuǎn)變—重新配置把握系統(tǒng)，68年，美國最大的汽車制造商—通用汽車公司〔GM〕設想：計算機功能完善、靈敏、通用繼電器簡潔、便利；且編程和輸入簡潔化——取代原繼電器把握裝置。69年，美國數(shù)字設備公司〔DEC〕，研制出第一臺PLC，并在通用汽車公司〔GM〕生產(chǎn)線上裝配試用—成功—很快進展。9171年——日本生產(chǎn)PLC1973年——德、英、法我國—1974年2．可編程把握器的特點

1〕牢靠性高、抗干擾力氣強2〕編程簡潔，使用便利：梯形圖3〕功能強、速度快，精度高，有規(guī)律運算，定時，計數(shù)等功能，4〕通用性好：很多PC制成模塊式，可靈敏組合5〕V小，G輕，功能強，消耗底，環(huán)境適應性強，不需特地機房和空調(diào)但：目前PLC價格還較高，高、中檔PLC使用需具有確定計算機學問—價廉—應用—是實現(xiàn)機3．可編程把握器的分類

〔1〕按PLCI/O點數(shù)分：〔2〕按PLC構(gòu)造分：(3)按PLC功能：4．可編程把握器的應用和進展

1〕PLC應用：用于規(guī)律把握：挨次把握最根本用途：運動把握：機器人、電梯、機械手閉環(huán)把握：工業(yè)自動化過程把握：數(shù)據(jù)處理：加減乘除通信聯(lián)網(wǎng)：〔2〕進展：速度、容量、組網(wǎng)超小型和大型〔二〕PLC的根本構(gòu)造、編程語言、工作原理1．硬件組成以微處理器為核心的構(gòu)造：硬件和軟件〔1〕輸入單元作用：是連接可編程把握器與其它外設之間的橋梁。對輸入信號進展濾波、隔離、電平轉(zhuǎn)換等，把輸入信號安全、牢靠地傳送給CPU。

生產(chǎn)設備的把握信號通過輸入模塊傳送給CPU。常用的輸入信號：按鈕、位置開關(guān)、開關(guān)或電位器、傳感器、變送器原理按SB—發(fā)光二極管導通〔LED燈亮〕—在發(fā)光鼓舞下，光電二極管導通—驅(qū)動內(nèi)部電路通斷承受了濾波和光電隔離RC濾波一個輸入單元—一個輸入繼電器—一個輸入點〔1〕輸入單元〔2〕輸出單元。開關(guān)量輸出單元用于連接繼電器、接觸器、電磁閥線圈，是PLC的主要輸出口，是連接PLC與把握設備的橋梁。CPU運算的結(jié)果通過輸出單元模塊輸出。輸出單元模塊通過將CPU運算的結(jié)果進展隔離和功率放大后來驅(qū)動外部執(zhí)行元件。輸出單元類型很多，但是它們的根本原理是相像的。PLC有3種輸出方式：繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。圖5-8為PLC的3種輸出電路圖?！?〕輸出單元。三種輸出方式：繼電器輸出：a)線圈與觸頭已完全分別，故不再需要隔離措施，用于開關(guān)速度要求不高且又需要大電流輸出2A負載力氣，響應10ms晶體管輸出：b)使用光電偶合器驅(qū)動開關(guān)晶體管要求快速開斷或動作頻繁，響應0.2ms。晶閘管輸出：〔2〕輸出單元三種輸出方式：三種輸出方式：2．軟件系統(tǒng)〔1〕軟件分類：系統(tǒng)軟件和應用軟件〔2〕應用軟件常用的編程語言梯形圖、指令表、功能圖以及高級語言PLC梯形圖中是一種以圖形符號及圖形符號在圖中相互關(guān)系表示把握關(guān)系的編程語言。由繼電器把握電路演化過來。指令表語言與匯編語言類似

用一系列操作指令組成的語句表將把握流程描繪出來。序號操作碼操作數(shù)0LDXO1ORY02ANIX13OUTY04END3．根本工作原理PLC的工作原理與計算機的工作原理根本上是全都的，可以簡潔地描述為在系統(tǒng)程序的治理下，通過運行應用程序完成用戶任務。但個人計算機與PLC的工作方式有所不同，計算機一般承受等待命令的工作方式如常用的鍵盤掃描或I/O掃描方式，當鍵盤有健按下或I/O口有信號輸入時則中斷轉(zhuǎn)入相應的子程序。而PLC在確定了工作任務，裝入了專用程序后成為一種專用機，它承受循環(huán)掃描的工作方式。系統(tǒng)工作任務理及應用程序執(zhí)行都是循環(huán)掃描的工作方式。?PLC對用戶程序的執(zhí)行過程是：通過CPU的周期性的循環(huán)掃描的作方式。3．根本工作原理1、輸入處理：2、程序執(zhí)行：3、輸出處理：?特點：集中采樣，集中輸出工作方式。串行工作方式。優(yōu)：從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾力氣，系統(tǒng)牢靠性增加缺：確定程度降低了系統(tǒng)響應速度，既存在I/O滯后現(xiàn)象〔三〕三菱FX2N系列PLC的編程器件1．三菱FX2N系列PLC的編程器件概述可編程把握器用于工業(yè)把握，其實質(zhì)是用程序表達把握過程中事物間的規(guī)律或把握關(guān)系。而就程序來說，這種關(guān)系必需借助機內(nèi)器件來表達，這就要求在可編程把握器內(nèi)部設置具有各種各樣功能的，能便利地代表把握過程中各種事物的元器件。這就是編程器件。可編程把握器的編程器件從物理實質(zhì)上來說是電子電路及存儲器。具有不同使用目的的元件其電路有所不同。考慮工程技術(shù)人員的習慣，用繼電器電路中類似名稱命名。稱為輸入繼電器、輸出繼電器、幫助〔中間〕繼電器、定時器、計時器等。為了明確它們的物理屬性，稱它們?yōu)椤败浝^電器”。從編程的角度動身，我們可以不管這些器件的物理實現(xiàn)，只留意它們的功能，像在繼電器電路中一樣使用它們2．三菱FX2N系列PLC編程器件簡介〔1〕輸入繼電器X作用：特地用來承受外部敏感元件或開關(guān)發(fā)來的信號，PLC輸入端相連。?等效電路：〔X0～X267〕(2)輸出繼電器Y1)作用：

將PLC的輸出信號送給輸出?？欤衮?qū)動外部負載，它有一對常開觸點〔硬觸點〕與PC的輸出端子相連，有確定的負載力氣。

2)編號〔Y0～Y267〕2．三菱FX2N系列PLC的編程器件〔3〕幫助繼電器M

相當于中間繼電器〔中間狀態(tài)的暫存作用，也稱內(nèi)部標志位〕通用幫助繼電器〔M0～M499〕斷電保持幫助繼電器〔M500～M1023〕特殊幫助繼電器〔M8000～M8255〕PLC內(nèi)有256個特殊幫助繼電器，這些特殊幫助繼電器各自具有特定的功能2．三菱FX2N系列PLC的編程器件M8000為運行監(jiān)視用，當PLC運行，M8000接通。M8002為初始化脈沖，在PLC運行瞬間，M8002發(fā)一單脈沖。M8012為產(chǎn)生100ms時鐘脈沖的特殊幫助繼電器。M8013為產(chǎn)生1s時鐘脈沖的特殊幫助繼電器。〔4〕定時器：相當與時間繼電器，用于延時把握，是對內(nèi)部時鐘累計時間

有16bit的當前值存放器以及一個狀態(tài)位bit〔T-bit〕

1〕常規(guī)定時器T0～T245:100ms定時器T0～T199，共200點，每個設定值范圍為〔0.1～3276.7〕s；10ms定時器T200～T245，共46點，每個設定值范圍為〔0.01～327.67〕s

2〕積算定時器T246～T255:100ms積算定時器T250～T255共6點，每個設定值范圍為〔0.1～3276.7〕s；1ms積算定時器T246～T249共4點，每個設定值范圍為〔0.001～32.767〕s〔4〕定時器：〔5〕計數(shù)器C

FX2N系列PLC有內(nèi)部計數(shù)器和高速計數(shù)器，內(nèi)部計數(shù)器又分為16位遞加和32位雙向計數(shù)器。在此，我們只介紹16位遞加內(nèi)部信號計數(shù)器。內(nèi)部計數(shù)器是在執(zhí)行掃描操作時對內(nèi)部器件〔如X、Y、M、S、T〕的信號進展計數(shù)的計數(shù)器。其接通時間和斷開時間應比PLC的掃描周期長。16位遞加計數(shù)器，設定值為1～32767。其中C0～C99共100點是通用型，C100～C199共100點是斷電保持型。〔5〕計數(shù)器C

如圖是16位遞加計數(shù)器，X11是計數(shù)輸入，X11每接通1次，計數(shù)器當前值加1，當計數(shù)器當前值為10，計數(shù)器C0輸出觸點接通。之后，即使輸入X11再接通，計數(shù)器的當前值也保持不變。當復位輸入X10接通時，執(zhí)行RST指令，計數(shù)器當前值復位為0，輸出觸點復位。(6)狀態(tài)器S狀態(tài)器S是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的重要軟器件，它與后述的步進順控指令協(xié)作使用。常用的狀態(tài)器有：〔1〕初始狀態(tài)器S0?S9共10點?！?〕回零狀態(tài)器S10?S19共10點?！?〕通用狀態(tài)器S20?S499共480點。〔4〕保持狀態(tài)器S500?S899共400點?！?〕報警狀態(tài)器S900?S999共100點。(7)數(shù)據(jù)存放器D

數(shù)據(jù)存放器是用于存儲數(shù)值數(shù)據(jù)的軟器件，其數(shù)值可通過應用指令、數(shù)據(jù)存取單元(顯示器)及編程裝置讀出與寫入。這些存放器都是16位(最高位為符號位，可處理數(shù)值范圍為-32768～+32768)，如將2個相鄰數(shù)據(jù)存放器組合，可存儲32位(最高位為符號位，可處理數(shù)值范圍為-2147483648～+2147483648)的數(shù)值數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存放器有以下幾類?！?〕通用數(shù)據(jù)存放器(DO～D199共200點)〔2〕斷電保持數(shù)據(jù)存放器(D200～D511共312點)〔3〕特殊數(shù)據(jù)存放器(DS000～D8255共256點)(四)可編程把握器的根本指令

1．取指令及線圈驅(qū)動指令LD、LDI、OUTLD：〔load〕取指令，用于動合觸點與輸入母線連接，即動合觸點規(guī)律運算的起始。LDI：〔loadinverse〕取反指令，用于動斷觸點與輸入母線連接。即動斷觸點規(guī)律運算的起始。OUT：線圈驅(qū)動指令，也叫輸出指令。0 LD X1與母線相聯(lián)1 OUTY1驅(qū)動指令2 LDI X2 與母線相聯(lián)3 OUT M10驅(qū)動指令4 OUT T2 驅(qū)動指令 SP K20設定常數(shù)7 LD T2與母線相聯(lián)8 OUT Y29 END2．脈沖取指令LDP、LDFLDP取脈沖上升沿:規(guī)律運算開頭，與左母線連接的上升沿檢測LDF:取脈沖下降沿：規(guī)律運算開頭，與左母線連接的下降沿檢測上升沿觸點指令的功能是：指令元件置1的時刻有能流通過一個掃描周期。下降沿觸點指令的功能是：指令元件置0的時刻有能流通過一個掃描周期。3．觸點串聯(lián)指令AND、ANIAND：與指令，用于單個動合觸點的串聯(lián)。ANI：與非指令，用于單個動斷觸點的串聯(lián)。AND與ANI都是一個程序步指令，AND、ANI指令可屢次重復使用，即串聯(lián)觸點個數(shù)不限；這兩條指令的目標元件為X、Y、M、T、C、S。OUT指令后，通過觸點對其他線圈使用OUT指令稱為縱接輸出〔連續(xù)〕，這種輸出假設挨次不錯，可以屢次重復。(五〕梯形圖設計規(guī)章

1．梯形圖所使用的元件編號，應在所選用的PLC機規(guī)定范圍內(nèi)，不能任憑選用。2．使用輸入繼電器觸點的編號，應與把握信號的輸入端號全都，使用輸出繼電器時，應與外接負載的輸出端號全都。3．觸點畫在水平線上，只有使用MC指令觸點畫在垂直分支線上。4．觸點畫在線圈的左邊，線圈右邊不能有觸點。5．多上串左。案例一電動機單相啟停的PLC把握1.系統(tǒng)的硬件設計2.系統(tǒng)的軟件設計三、應用舉例三、應用舉例案例2：異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC把握1．系統(tǒng)的硬件設計1．系統(tǒng)的硬件設計

I/O安排2．系統(tǒng)的軟件設計

梯形圖案例3：工作臺自動來回PLC把握系統(tǒng)

1.硬件設計2.軟件設計：梯形圖梯形圖案例4：三相異步電動機的Y—△降壓啟動把握系統(tǒng)

1．電氣把握2．系統(tǒng)的硬件設計

I/O安排3．系統(tǒng)的軟件設計

梯形圖案例五搶答器PLC把握系統(tǒng)

1.把握要求圖6-48為三組搶答器示