项目5电动机正反转连续运行PLC控制

模块1 入门应用模块 项目5 电动机正反转连续运行PLC控制
项目实施 （五）梯形图程序编写
1、梯形图的经验设计法编程的基本方法 经验法设计梯形图程序就是在一些典型电路的基础上，根据
控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。这种方法没有 普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果 不是唯一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很 大的关系，一般用于较简单的梯形图的设计。
输入端（I）
输出端（O）
外接控制元件 热继电器FR常闭触点 启动按钮SB4常开触点
输入端子 X0 X1
外接执行元件
接触器KM1线 圈
接触器KM2线 圈
输出端子 Y0 Y1
启动按钮SB5常开触点
X2
限位开关SQ1常开触点
X3
启动按钮SB6常开触点
X4
PLC原理与应用 限位表开关1-S5Q-22常开电触动点机正反转X5连续运行PLC控制项目I/O分配表
CJ20-10
单位 台 个 个 个 个 个 台 个 个
数量 1 1 1 1 1 1 1 1 2
备注
动合 动合 动合 动合 动合
10
FR
11
12 13
热继电器
JR16-20/3
个
计算机
装有FXGP-Win-C或 GX Developer软件
台
连接导线
条
电工常用工具
套
1 1 若干 1
PLC原理与应用 表1-5-3 电动机正反转连续运行PLC控制项目器材表
PLC原理与应用
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项目实施 （五）程序编写
3、经验编程法 步骤一：根据典型电路编写各输出动作的程序单元
正转：
反转：
PLC原理与应用
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项目实施
（五）程序编写
3、经验编程法 步骤二：在各程序单元中设置“互锁”功能。
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项目实施
（六）程序调试
1．程序写出至PLC； 2．核对外部接线； 3．空载调试：不接通主电路电源的情况下， 按下开门启动按钮SB5；压下限位开关SQ1，观察PLC输出指示灯Y0的状态； 按下关门启动按钮SB6；压下限位开关SQ2，观察PLC输出指示灯Y1的状态； 按下停止按钮SB4、热继电器FR的常闭触点观察PLC输出指示灯Y0、Y1的 状态。 4．系统调试：接通主电路电源，分别按下按钮SB5、SB6、SB4，限位开关 SQ1、SQ2，热继电器FR的触点，观察接触器KM1、KM2和卷帘门电动机 动作是否符合控制要求。
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项目拓展
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利用脉冲指令编程实现电动机单向连续运行。
根据自锁电路的工作原理可知：启动按钮SB1只在启动初 始瞬间对接触器KM线圈起作用，KM线圈带电后，在KM常 开辅助触点的作用下，KM线圈可以自保持其带电的状态。
图1-4-6 脉冲指令实现电机单向连续运行的梯形图
符号 PLC SB4 SB5 SB6 SQ1 SQ2 M QF KM
器材名称 可编程控制器
按钮开关 按钮开关 按钮开关 限位开关 限位开关 交流电动机 空气断路器 交流接触器
型号、规格、参数 FX2N-48MR LA39-11 LA39-11 LA39-11 LX19-001 LX19-001
Y-112M-4 380V DZ47-D25/3P
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项目实施
（五）梯形图程序编写
1、电动机单向连续运行的电路又称“启—保—停”电路
图中启动按钮提供的信号为X0，停止按钮提供的信号为 X1， 该电路最主要的特点是具有“ 记忆”的功能，按下启动 按钮X0处于ON的状态， 若未按下停止按钮则X1的常闭触点 接通，线圈Y0带电，他的常开触点闭合，此时即使放开启动 按钮，其常开触点断开，“能流”还是可以通过Y0的常开触 点、X1的常闭触点流过Y0的线圈，Y0保持为ON状态，这就 是“自锁”或者“自保持”功能。
图1-5-14 习题图
PLC原理与应用
项目评估
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1．请对本项目的知识及项目实施情况等进行总结。 2、请总结交流项目任务的控制过程，并分享学习体会。 3．填写项目评估表。项目评估表见教材表1-5-5。
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图1-5-2 卷帘门电动机正反转连续控制继电-接触器电气原理图
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项目实施
（一）确定PLC的I/O分配表
由项目分析可知：控制元件为按钮SB4、SB5、SB6、SQ1、SQ2、热 继电器FR；执行元件为接触器KM1、KM2。为了能将继电器的控制、 执行元件与PLC的输入、输出继电器一一对应，需要对PLC进行I/O（输 入/输出）进行地址分配，如表1-5-2所示。
项目实施 （五）程序编写
4、利用脉冲指令编程实现相同功能 由于PLC程序执行的速度，远远高于外部接触器触点的动作速度，
因此在程序设计的过程中，还可以通过脉冲指令的方式，减慢 PLC 程序中按钮的动作时间。如图1-5-11所示。
图1-5-11 卷帘门电动机正、反转的脉冲指令控制梯形图程序
PLC原理与应用
PLC原理与应用
图1-5-3 启—保—停电路
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项目实施 （五）梯形图程序编写
2．基本逻辑指令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用
表1-5-1 ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV基本指令功能表
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PLC原理与应用
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项目描述
在项目三基础上，为了能实现卷帘门的全自动控制，该厂决定对自动 卷帘门进行更进一步的自动化改造，对自动卷帘门的打开、关闭、停止 进行自动化的控制。如图1-5-1所示，具体控制要求：按下启动开门按 钮SB5后，卷帘门自动上升直至遇到限位开关SQ1后卷帘门自动停止； 按下启动关门按钮SB6卷帘门自动下降关闭直到遇到限位开关SQ2后， 卷帘门停止；卷帘门若在下降或者上升过程中，按下停止按钮SB4卷帘 门立即停止动作。
图1-5-13所示。
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图1-5-13 平面磨床工作台控制的梯形图程序
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思考与练习
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测试装置如图1-5-14所示，按一下启动按钮X0，水平汽缸 右行Y0，左限位X1、右限位X2，启动，水平汽缸右行，碰到限 位开关X2,水平汽缸左行，碰到限位开关X1, 水平汽缸再右行,右 行左行为一个循环,直到按下停止按钮X3后停止。请利用经验编 程的方法设计控制系统的PLC控制梯形图。
项目实施
（五）梯形图程序编写
2．基本逻辑指令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用 1）ANDP、ANDF与脉冲指令 ANDP：串联上升沿检出触点指令。仅在指定软元件上升沿时，接通一 个扫描周期。 ANDF：串联下降沿检出触点指令。仅在指定软元件下降沿时，接通一 个扫描周期。
（2）PLS、PLF指令 PLS：上升沿微分输出指令。仅在输入为ON后的一个扫描周期内，相对应 的软元件Y，M动作。 PLF：下降沿微分输出指令。仅在输入为OFF后的一个扫描周期内，相对 应的软元件Y，M动作。
PLC原理与应用
图1-5-9 设置“互锁”功 能
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3、经验编程法 步骤三：考虑热继电器的保护功能，
图1-5-10 卷帘门电动机正反转控制的梯形图程序
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项目实施
（四）按I/O接线图完成接线 （1）连接PLC的输入端外接元件； （2）连接PLC的输出端外接元件； （3）连接电动机控制的主电路和地线。 注意不要带电作业。
PLC原理与应用 图1-5-4 卷帘门电动机正反转连续运行实物模拟接线图
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项目拓展
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某平面磨床工作台的控制要求如下：当按下正向启动按钮SB2后，工 作台正向平移（左行），当压下右限位开关SQ2后，工作台自动反向平移 （右行），当压下左限位开关SQ1后，工作台再次正向平移如此反复循环， 直到按下停止按扭SB1 后，工作台才能停止；
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项目实施
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（一）项目分析
SB5为卷帘门上升（KM1）动作的启动按钮，SB6为卷帘门下降 （KM2）动作的启动按钮，SB4为停止按钮，SQ1、SQ2为限位开关。 该电路实现卷帘门电机的正、反转控制。其继电-接触器电气原理图如 图1-5-2所示
PLC原理与应用
图1-5-1 自动卷帘门模型
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目标与要求
目标与要求 ● 掌握梯形图的经验设计法编程的基本方法； ● 掌握基本逻辑指令ANP、ANF、PLS、PLF、INV的应用； ● 掌握“互锁”保护功能的基本方法； ● 会应用PLC实现电动机正、反转的控制。
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（二）画出PLC的I/O接线图
图1-5-5 卷帘门电动机正反转运行PLC控制项目接线原理图
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项目实施
（三）项目器材
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
当按下反向启动按钮SB3后，工作台反向平移（右行），当压下左限 位开关SQ1后，工作台自动正向平移（左行），当压下左限位开关SQ2后， 工作台再次反向平移如此反复循环，直到按下停止按扭SB1 后，工作台 才能停止；
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项目实施 （五）梯形图程序编写
2．基本逻辑指令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用 （3）INV指令 INV 指令是将INV指令执行之前的运算结果反转的指令，它不需要软元 件。用手持编程器输入INV指令时，先按NOP键，再按P/I键。
第一步：控制原理分析 工作台左行 启动条件为：SB2或者SQ1；停止条件为：SB1 工作台右行 启动条件为：SB3或者SQ2；停止条件为：SB1 考虑到电动机不能同时左行、右行特设置限位开关互锁和接触器互锁电路。
第二步：进行I/O分配 如表1-5-4
第三步：绘制PLC控制的外部接线图
第四步：编制程序并调试 利用典型电路的经验编程法进行程序设计。 步骤一：分别对左、右行的输出动作进行启动—保持—停止电路的设计 步骤二：考虑限位开关、接触器不能同时动作的“互锁”电路的设计。如