7.1 三相异步电动机顺序运行的PLC控制设计与调试

(20分)
SFC图编制 (20分)
能根据任务分析合理分配地址 能根据任务选择合理的元器件 能根据程序编写合理的SFC图
SFC图的写入 能正确连接PLC与电脑间的通信电缆，并能进 与读出(10分) 行程序的写入与读出。
正确进行运 根据控制要求，进行正确的调试 行调试(10分)
程序的运行 监控 (10分)
能对写入PLC的程序进行运行状态监控。
安全文明操 作
(10分)
从工具、仪器的使用，安全操作规范，最后现 场清理等方面进行评价。
任务总结：（收获与不足）
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【课堂小结】
通过本次课的学习，能力应达到： 1、能够熟练进行功能图和梯形图的转换 ； 2、能正确分配PLC的 I/O点与联接线； 3、掌握电动机星三角运行的编程、安装、调试方法；
（2）选择分支与汇合结构： 选择分支与汇合用单水平线表示 。 选择顺序是指在一步之后有若
干个单一顺序等待选择，而一次只能选择一个单一顺序。
7
二、知识准备
（3）并行分支与汇合结构： 并行分支与汇合用双水平线表示。双水平线表示若干个顺序同时开始和结 束。并行分支与汇合是指在某一转移条件下，当转移条件满足时，同时执行 几个分支，当所有分支都执行结束后，若转移条件满足，再转向汇合状态。
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五、知识能力测评
1.在步进梯形图结束时，应使用（ ）指令。
A.RET
B.END
C.SET
D.STL
2.状态转移图中，用于初始状态的是（ ）。
A.S0~S9
B.S10~S19 C.S20~S299 D.S500~S999
3.状态编程法是专门用于（ ）。
A.所有逻辑系统 B.一般逻辑系统 C.顺序控制系统 D.都不是
100
用作报警元件使用
FX2N的状态元件
5
二、知识准备
（三）顺序功能图的形式 顺序功能图分为单流程结构、选择分支与汇合结构、并行分支与汇合结构
以及跳转与循环顺序四种结构形式 。 （1）单流程结构 单流程结构所表示的动作顺序是一个接一个完成。每步连接着转移，转移
后面也连接一个步。
单流程结构
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二、知识准备
17
四、任务实施
6.程序设计
功能图
梯形图
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四、任务实施
7.运行调试 根据下列方法调试运行程序 （1）按下外部起动按钮SB1，将X0置ON状态，观察Y0、T1的动作情况。 （2）定时时间到观察定时器T1 和继电器Y1的动作情况。 （3）按下外部停止按钮SB2，将X1置ON状态，观察Y1、T2的动作情况。 （4）定时时间到观察定时器T2 和继电器Y0的动作情况。
电动机取三相异步电动机(额定电压380V，额定功率5.5kW、额定转速 1378r/min，额定频率50Hz)，请用PLC实现电机的自动运行控制。
3
二、知识准备
（一）顺序功能图 功能图是一种用状态继电器S来表示的顺序状态转移图，是FX系列PLC专 门用于编制顺序控制程序的一种语言。 1.功能图三要素 它由步、转移条件及有向线段组成。 2.画状态转移图的一般步骤 （1）分析控制要求和工艺流程，确定状态转移图结构。 （2）工艺流程分解若干步，每一步表示一稳定状态。 （3）确定步与步之间转移条件及其关系。 （4）确定初始状态。（可用输出或状态器） （5）解决循环及正常停车问题。 （6）急停信号的处理。
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【课后作业】
某机械设备有3台电动机，控制要求如下： 按下启动按钮，第1台电动机M1启动；运行5s 后，第2台 电动机M2启动；M2运行7s后，第3台电动机M3启动。按下停止 按钮，电动机M3停止运行,7秒后M2停止运行,5秒后M1停止运 行。试设计控制程序功能图、梯形图、写出语句表。
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4
二、知识准备
（二）FX2N的顺序功能图的编程元件——状态继电器（S） 状态继电器S是构成状态转移图的基本元素，是可编程控制器的
软元件之一。 FX2N共有 1000个状态元件，在状态转移图中，每个 状态都分别采用连续的、不同的状态继电器表示。
类别 初始状态 返回状态 一般状态 掉电保持状态 信号报警状态
皮带运输机示意图
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四、任务实施
1.主电路设计 主电路采用了5个电器元件，空气断路器QF、热继电器KH1、 KH2和交流接触器KM1、KM2。其中，KM1、KM2线圈与PLC的 输出端连接，KH的辅助触点与PLC的输入端连接，可以确定主电 路需要2个输入点与2个输出点。
主电路
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四、任务实施
2.I/O总点数确定
序号 符号
设备名称
元器件选型表 型号、规格
单位 数量 备注
1M
电动机
Y-112M-4 380V、5.5KW、1378r/min，
台
2
50HZ
2 PLC 3 QF1
可编程控制器 空气断路器
FX2N-16MR-001 DZ47-D25/3P
台
1
只
1
4 QF2
空气断路器
DZ47-D10/1P
只
1
5 FU 6 KM
输入信号1Βιβλιοθήκη X0 起动按钮SB12
X1 停止按钮SB2
3
X2 热继电器KH1
4
X3 热继电器KH2
输出信号
1
Y0
2
Y1
交流接触器KM1 交流接触器KM2
两台三相异步电动机顺序运行控制I/O地址分配表
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四、任务实施
3.控制电路分析
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四、任务实施
4.元器件选用 本控制中输入点应选4×1.2≈5点；输出点2×1.2≈3点（继电器输出）。 通过三菱FX2N系列选型表查找，选定三菱FX2N-16MR-001（其中输入8 点，输出8点，继电器输出）。
熔断器 交流接触器
RT18-32/6A CJX2（LC1-D）-12 线圈电压220V
只
1
只
2
7 SB
按钮
LA39-11
只
2
8 KH
热继电器
JRS1(LR1)-D12316/10.5A
只
2
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四、任务实施
5.安装布线 （1）元器件安装 按照图所示电路元件的布置在控制板上安装好各电器元件和接 线端子排，并固定好。
A.STL触点的本身只能用SET指令驱动。
B.STL仅对S状态器的动合触点起作用，且必须与左母线直接相连
C.RET用于步进触点返回母线
D.RET是复位指令
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六、任务评估
班级
评价内容
任务分析 (10分)
姓名 评价指导内容
根据任务描述分析出输入输出点数。
总成绩 评价建议
得分
合理分配地 址
(10分)
合理选择元 件
4.接在STL指令后面的起始触点用（ ）指令。
A.OUT
B.OR/ORI C.LD/LDI D.AND/ANI
5.状态转移图的转移方向采用（ ）指令。
A.OUT
B.STL
C.SET
D.LD
6.不属于PLC功能图组成部分的是（ ）。
A.有向线段 B.状态图 C.转移条件 D.步
7.关于步进指令说法错误的是（ ）。
操作元件：无。
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二、知识准备
（五）STL功能图与梯形图转换 利用顺序功能图可以反映生产过程中的各个过程，顺序功能图是无
法直接用指令语句表进行编写的，所以需要将顺序功能图转化为梯形图 然后才能用指令语句编写。
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三、任务分析
本任务是两台电动机顺序起动、逆序停止的控制方式。电路特点是： 只有M1起动后M2才能起动，否则无法直接起动M2；同理，只有当M2停止后 才能停止M1，否则无法直接停止M1.可以采用步进顺控法进行编程。编程前， 先依据控制要求画出顺序功能图SFC，再将顺序功能图转成相对应的步进梯 形图。
元件编号 S0～S9 S10～S19 S20～S499 S500～S899 S900～S999
个数 10
用作 SFC的初始状态
用途及特点
10
多运行模式控制当中，用作返回原点状态；单运行模式控制中，也可用 作工作步状态。
480
用作 SFC的中间状态
400
具有停电保持功能，停电恢复后需继续执行的场合，可用这些状态元件
任务一 三相异步电动机顺序运行的PLC控制设计与调试
【学习目标】
1、掌握状顺序功能图的组成和基本结构。 2、学会使用编程元件状态继电器S。 3、能使用步进指令将功能图转换为步进梯形图。 4、根据控制要求正确编写PLC梯形图程序。
【学习重点】
1、能使用步进指令将功能图转换为步进梯形图。 2、PLC控制两台电动机顺序运行的梯形图程序编写。
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二、知识准备
（4）跳转与循环顺序 跳转与循环顺序表示顺序控制跳过某些状态和重复执行。功能
图中的重复执行用箭头表示。
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二、知识准备
（四）步进指令 FX系列PLC除基本指令外，又增加了2条步进指令，STL和RET。 （1）STL：步进梯形图开始指令。用于状态器S的动合触点与左母线的
连接。
操作元件：状态继电器S。 （2）RET:步进结束指令，在步进指令结束时使用，用于步进触点返回 母线。
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任务一 三相异步电动机顺序运行的PLC控制设计与调试
【学习内容】
一、任务描述 二、知识准备 三、任务分析 四、任务实施 五、知识能力测评 六、任务评估
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一、任务描述
某公司需要将原材料通过皮带运输机送出，运输机工作示意图如下图所示，其控 制要求如下：
(1) 闭合空气断路器QF后，按下启动按钮SB1，电动机M1起动， (2) M1起动5s后，电动机M2起动。 (3) 按下停止按钮SB2,先停止电动机M2, (4) M2停止7s后,电动机M1停止。