T68镗床控制系统

• 系统提供3种定时指令：TON、TONR和TOF。 • 精度等级： • S7-200定时器的精度（时间增量/时间单位/分辨率）有3 个等 级：1ms、10ms和100ms，精度等级和定时器号关系如下表：
编号 使能输入
（1） 接通延时定时器
•TON，接通延时定时器指令。用 于单一间隔的定时。上电周期或 首次扫描，定时器位OFF，当前 值为0。使能输入接通时，定时器 位为OFF，当前值从0开始计数时 间，当前值达到预设值时，定时 器 位 ON ， 当 前 值 连 续 计 数 到 32767。使能输入断开，定时器自 动复位，即定时器位OFF，当前 值为0。
二、只有电气互锁的正反转控制线 路

由三相异步电动机转动原理可知，若要电 机逆向运行，只要将接于定子的三相电源 线中的任意两相对调一下即可，可通过两 个接触器来改变电动机定子绕组的电源相 序来实现。电动机正反转控制线路如图2-1 所示。图中，接触器KM1为正转接触器，控 制电动机M正转; 接触器KM2为反转接触器， 控制电动机M反转。
三个接触器的Y－△降压起动控制线路

1、工作原理：合上电源开关QS后，按下启动按钮SB1， 接触器KMY和时间继电器KT的电磁线圈同时获电吸合， KMY的常闭触点断开使KM△回路不能通电起到互锁作用， 防止KM、KMY与KM△同时闭合造成三相直接短路；KMY 的常开辅助触点闭合使KM线圈得电吸合，KM常开触点 闭合自锁；同时时间继电器则开始计时，KM和KMY主触 点闭合，电动机定子绕组为星形连接，进行降压启动； 当到达时间继电器整定的动作时间，KT延时常闭触点断 开，KMY的电磁线圈断电释放，在KM△电磁线圈支路上 的常闭辅助触点恢复闭合，KM△的电磁线圈通电，主触 点闭合，电动机定子绕组由星形连接转换为三角形连接， 电动机在额定电压下运行。串联在KT线圈支路上的KM△ 常闭辅助触点断开，防止KMY和KM△同时闭合造成三相 直接短路。
（4） 应用举例 • 例1是介绍3种定时器的工作特性的程序 片断，其中T35为通电延时定时器，T2 为有记忆通电延时定时器，T36为断电 延时定时器。
LD
I0.0
//使能输入 //通电延时定时 //延时时间为 //40ms
TON T35, +4
LD TONR
I0.0 T2, +10
// //有记忆通电 //延时时间累计 //为 1000ms
FU2
1
FU2 FU1
U2 V2 W2 W3 U3 V3
3 5
FR SB3 SB1 KMΔ KMY KT
11
KM
KM
17
KMY
19
KMΔ
21 7 9
KM
13
FR
U4 V4 W4
HL1 Δ 运行 KMΔ
0
HL2
HL3
PE
M 3~
U5 V 行 KMY
KMY
KM
KMΔ
图2-6
一、Y—△降压起动控制线路及PLC 改造

（一）、时间继电器 1、空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理达到延时的目的。它由电 磁机构、延时机构和触点组成。其中电磁机构有交、直流两种。通电 延时型和断电延时型，两种原理和结构基本相同，只是将其电磁机构 翻转180°安装。当衔铁位于铁心和延时机构之间时为通电延时型； 当铁心位于衔铁和延时机构之间时为断电延时型。JS7—A 系列时间继 电器如图 2-4所示，图2-4(a)为通电延时型、图2-4(b)为断电延时型。 以通电延时型为例，当线圈1得电后，衔铁3吸合，活塞杆6在塔形弹 簧8作用下带动活塞12及橡皮膜10向上移动，橡皮膜下方空气室内的 空气变得稀薄，形成负压，活塞杆只能缓慢移动，其移动速度由进气 孔气隙大小来决定。经一段延时后，活塞杆通过杠杆7 压动微动开关 15，使其触点动作，起到通电延时作用。当线圈断电时，衔铁释放， 橡皮膜下方空气室内的空气通过活塞肩部所形成的单向阀迅速排出， 使活塞杆、杠杆、微动开关等迅速复位。由线圈得电至触点动作的一 段时间即为时间继电器的延时时间，其大小可以通过调节螺钉13调节 进气孔气隙大小来改变
Y—△降压启动控制
（三）Y-Δ降压起动控制线路的PLC 改造


现选用S7－200(CPU226)进行电动机Y-△减压启 动控制。输入／输出分配表如表2-1所示，控 制接线图如图2-8所示，梯形图如图2-9所示。 图2-8中，电动机由接触器KM1、KM2、KM3控 制，其中KM3将电动机定子绕组连接成星型， KM2将电动机定子绕组连接成三角形。KM2与 KM3不能同时吸合，否则将产生电源短路。在 程序设计过程中，应充分考虑由星型向三角形 切换的时间，即由KM2完全断开(包括灭弧时间 )到KM2接通这段时问应锁定住，以防电源短路。
图2-5时间继电器的图形及文字符号


2、电子式时间继电器 随着电子技术的发展，半导体时间继电器也迅 速发展。这类时间继电器体积小，延时范围大、 延时精度高、寿命长，已只襦得到广泛应用。 近期开发的产品多为数字式，又称计数式，其 结构是由脉冲发生器、计数器、放大器及执行 机构组成，具有延时时间长、调节方便、精度 高的优点，有的还带有数字显示，应用很广， 可取代空气阻尼式时间继电器。我国生产的产 品有JSJ系列和JSl4P系列等。
表2-1 输入／输出分配表
停止按钮SB1 输入信号 启动按钮SB2 10．1 IO．O
接触器KMl
Q0．1
接触器KM2 输出信号 接触器KM3
Q0．2
Q0．3
图2-8 Y－△降压启动控制I／O接线图
图2-9
Y－△降压启动控制梯形图
（四）定时器指令




定时器是由集成电路构成，是PLC中的重要硬件编程元件。定时器编 程时提前输入时间预设值，在运行时当定时器的输入条件满足时开始 计时，当前值从0开始按一定的时间单位增加，当定时器的当前值达 到预设值时，定时器发生动作，发出中断请求，以便PLC响应而作出 相应的动作。此时它对应的常开触点闭合，常闭触点断开。利用定时 器的输入与输出触点就可以得到控制所需的延时时间。 系统提供3种定时指令：TON(通电延时)、TONR(有记忆通电延时)和 TOF断电延时)。 S7—200定时器的分辨率(时问增量／时间单位／分辨率)有3个等级： 1ms、10ms和100ms，分辨率等级和定时器号关系如表2－2所示。定 时时问的计算公式如下： T=PT×S(T为实际定时时间，PT为预设值，S为分辨率等级) 例如：TON指令用定时器T33，预设值为125，则实际定时时间为 T=125×10=1250ms
预设值PT
（2） 有记忆接通延时定时器
编号
使能输入
预设值PT
• TONR，有记忆接通延时定时器指令 。用于对许多间隔的累计定时。上 电周期或首次扫描，定时器位OFF ，当前值保持。使能输入接通时， 定时器位为OFF，当前值从0开始计 数时间。使能输入断开，定时器位 和当前值保持最后状态。使能输入 再次接通时，当前值从上次的保持 值继续计数，当累计当前值达到预 设值时，定时器位ON，当前值连续 计数到32767。 • TONR定时器只能用复位指令进行复 位操作。
三相异步电动机降压启动控制分析
降压启动的实质：启动时减小加在定子绕组上的电压， 以减小起动电流； 启动后再将电压恢复到额定值，电动 机进入正常工作状态。 定子绕组串电阻（电抗）启动 自耦变压器降压启动 Y—△降压启动 延边三角形降压启动（略）
降压启动的方法
L1 L2 L3 N
QS
U1 V1 W1
学习情境二 T68镗床控制系统

子情境一、三相笼型异步电动机的正反转 控制
子情境二、三相笼型异步电机的降压起动 及Y-Δ降压起动控制的PLC改造 子情境三、运料小车往返控制 子情境四、双速电动机控制线路及PLC改造 子情境五、T68镗床电气控制单元常见故障 的检查与排除及PLC改造


子情境一 三相笼型异步电动机的正 反转控制
子情境二 三相笼型异步电机的降压 起动及Y-Δ降压起动控制的PLC改造


通过开关或接触器，将额定电压直接加在定子绕组上使 电动机起动的方法，称为直接起动，也叫全压起动。这 种方法的优点是起动设备简单，起动转矩较大，起动时 问短，缺点是起动电流大(起动电流为额定电流的5～7 倍)。当电动机的容量很大时，过大的起动电流将会造 成线路的电压下降，这不仅会影响到电动机的起动转矩， 严重时，会导致电动机本身无法起动。因此直接起动只 能用于电源容量较电动机容量大得多的情况。 三相异步电动机在起动时，为减小起动电流，一般采用 降压起动。降压起动的方法很多，如定子串电阻降压起 动、定子串电抗器降压起动、定子串自耦变压器降压起 动、Y—△降压起动、延边三角形降压起动等。
C K 0 0
QS L1 L2 L3 N
FU2 FR FU2 SB3 KM1 KM2 SB1 KM1 SB2 KM2
FU1
KM1
KM2
KM2 HL1 HL2
KM1
KM1
FR U V W
KM2
PE
M 3~
图2-1 接触器联锁电动机正、反转控制线路






图2-1的工作过程如下： KM1常闭触点断开对KM2互锁 1、合上电源开关QS 按下SB1 KM1线圈得电 KM1主触点闭 合 电机正转 KM1常开自锁触点闭合自锁 HL1亮 2、按下SB2 KM1线圈失电 主触点断开 电机失电 各个辅助触点复位 KM2常闭触点断 开对KM1互锁 按下SB2 KM2线圈得电 KM2主触点闭合 电机反转 KM2常开自锁触 点闭合自锁 HL2亮 3、 按下SB3 系统停车

一、互锁控制规律 如图2-1该控制电路必须要求KM1与KM2不能 同时得电，否则会引起主电路电源短路， 为此要求将其中一个接触器的常闭触点串 入另一个接触器线圈电路中，则任何一个 接触器先通电后，即使按下相反方向的启 动按钮，另一个接触器也无法通电，这种 利用两个接触器的辅助常闭触点互相控制 的方式，称为电气互锁，或称为电气联锁。