卷扬机设计

1. 主回路设计 2. 确定I/O点总数及地址分配 3. 控制回路 4. 设备材料表 5. 程序设计
6. 运行调试
1. 主回路设计
如图所示的主回路采用了
4个电气元件，分别为断路器 QF1、接触器KM1和KM2，
热继电器FR。
其中，KM的线圈与PLC 的输出点连接；FR的辅助触
输出
点与PLC的输入点连接。
3. 控制回路
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4. 设备材料表
设 备 材 料 表 序 号 1 2 符 号 M PLC 设备名称 电动机 可编程控制 器 型号、规格 单 位 台 台 数量 1 1 备 注
Y-112M-4 380V、15KW、 1378r/min， 50HZ
FX2N-16MR-001
3
4 5 6 7 8
QF1
QF2 FU KM SB FR
方法一，利用典型梯形图结构编程
第一步 根据不同的 控制功能，按单个功 能块进行设计
典型的电动机连续 运行控制程序
正转、反转的程序
5. 程序设计
第二步 考虑到两接触器不能同时 输出的问题，这样在各自的逻辑行 中增加具有互锁功能的常闭触点。 第三步 考虑起动按钮之间的互锁 问题，在各自的逻辑行中增加具有 按钮互锁功能的常闭触点
评价项目 课堂学习能力 思维拓展能力 团结协作意识 语言表达能力
评价内容 学习态度与能力 拓展学习的表现与应用 分工协作，积极参与 正确清楚的表达观点 外部接线 布线工艺
配分 10 10 5 5 5 5 5 10 15 10 10 10
评价标准 态度端正，学习积极 积极的拓展学习并能正确应用
得分
按照电气原理图正确接线 符合布线工艺标准 I/O分配正确合理 能完成控制要求5分 具有创新意识5分 程序输入正确5分 符合控制要求5分 能排除故障5分 正确完成测试内容 及时正确地完成技术文件
卷扬机设计
如图所示卷扬机的上下运行控制。任务要求：当按下正转按钮时， 小车上行，按下停止按钮小车停止运行。按下反转按钮时，小车下 行，按下停止按钮小车停止运行。请用PLC实现控制过程。
如图所示，主回路中KM1吸合时，电动机正转，小车上行；KM2吸合时，电动 机反转，小车下行。由于电动机的电气特性要求，电动机在运行过程中不能直接反向 运行，操作时，先按停止按钮待电动机停止后，再起动反向运行；另外控制电动机的 KM1和KM2不能同时吸合，否则会造成短路故障，这就要求接触器KM1和KM2必须 互锁。图（a）接触器互锁控制回路，图（b）接触器、按钮双重互锁控制回路。
简化原则：对输入，应使“左重右轻”、“上重下轻”； 对输出，应使“上轻下重”。 变换依据：等效，即程序的功能保持不变。
4．应注意避免出现无法编程的梯形图。 简化原则：以各输出为目标，找出形成输出的每一条 通路，逐一处理，触点处于垂直分支上（又称桥式电 路）以及触点处于母线之上的梯形图均不能编程，在 设计程序时应避免出现。对于不可避免的情况，可接 其逻辑关系做等效变换。如图所示
等效
变换
（a）应避免
(b) 等效梯形图
1. 选择题 （1）输出继电器的常开触点在逻辑行中可以使用多少次 ?（ ）。 A. 1 次 B. 10次 C. 100次 D. 无限次 （2）在正反转或其它控制回路中，如果存在接触器同时动作会造成 电气故障时，应增加什么解决办法。（ ）。 A. 按钮互锁 B. 内部输出继电器互锁 C. 内部输入继电器互锁 D. 外部继电器互锁 （3）表示逻辑块与逻辑块之间串联的指令是。（ ） A. AND B. ANB C. OR D. ORB （4）根据梯形图程序图2.3.13，当X0接通时，（a）图比（b）图中 的Y0输出动作时间差别上多少？（ ） A. 1s B. 多1个扫描周期 C. 少1个扫描周期 D. 100ms （5）集中使用ORB指令的次数不超过多少次？（ ） A. 1 次 B. 2次 C. 8次 D. 10次
（a）接触器互锁的正反转程序
(b)按钮、接触器互锁的正反转程序
6. 运行调试
根据原理图连接PLC线路，检查无误后。将程序下载到PLC中，运行程 序，观察控制过程。 PLC实训台模拟调试接线图。
输出端接线
输入端接线
PLC实训台模拟调试接线图。
1.尽量减少控制过程中的输入/输出信号。 2.PLC采用循环扫描工作方式，扫描梯形图的顺 序是自左向右，自上而下，因此梯形图的编写 也应按此顺序，避免输入/输出的滞后现象。 3.对于有复杂逻辑关系的程序段，应按照先复杂 后简单的原则编程。这样可以节省程序存储空 间，减少扫描时间。
学习过程：
程序编制、调试、运 行、工艺。 I/O分配 程序设计
程序调试与运行 理论测试 应用拓展 安全文明生产 总得分 项目内知识测评 项目内应用拓展测评 正确使用设备和工具
教师签字
这样可以确定主回路中需 要1个输入点与 个输入点 2个输出点。
主回路
输入
2. 确定I/O点总数及地址分配
在控制回路中还有3个控制按钮，正转起动按钮 SB1、停止按钮SB2、反转起动按钮SB3。这样整个 系统总的输入点数为4个，输出点数为2个。PLC的 I/O分配地址如表所示：
输入信号 1 X0 正转起动按钮 SB1 2 X1 停止按钮 SB2 3 X2 反转起动按钮SB3 4 X3 热继电器 FR 1 2 输出信号 Y0 接触器 KM1 Y1 接触器 KM2
2. 应用拓展 在电动机控制中，接触器的主触点 会因电弧烧结在一起而不易断开，请用 PLC设计电动机直接起动控制系统，要 求实现按下停止按钮后，请检测接触器 是否断开，如果没断开，PLC输出控制 报警指示灯显示。请完成主回路、控制 回路、I/O地址分配、PLC程序及元件选 择，编制规范的技术文件。程序下载到 PLC中运行，并摸拟故障现象。
断路器
断路器 熔断器 交流接触器 按钮 热继电器
DZ47-D40/3P
DZ47-D10/1P RT18-32/6A CJX2（LC1-D）-32 工作电压220V LA39-11 JRS1(LR1)-D40353/28.5A 线圈
只
只 只 只 只 只
1
1 2 2 3 1
5. 程序设计
本项目中，利用PLC典型梯形图程序，采用逐步增加相应功 能的编程方法来编程