機床電氣控制 第2版 課件 11項目十一 絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)

機床電氣控制機械工業(yè)出版社目錄0102常用機床電氣控制線路PLC控制系統(tǒng)02

絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)★學(xué)習(xí)目標(biāo)★工作任務(wù)★資訊收集★作業(yè)指導(dǎo)掃碼看仿真項目十一學(xué)

習(xí)

目

標(biāo)01項目十一絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)

學(xué)習(xí)目標(biāo)資訊收集作業(yè)指導(dǎo)1．會使用輔助繼電器。2．會分析絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)要求、分配I/O點；會設(shè)計系統(tǒng)梯形圖與電路圖。3．能正確安裝與調(diào)試絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)。4.能嚴(yán)格遵守電氣線路接線規(guī)范，嫻熟細(xì)致地配線安裝、編程調(diào)試，具備企業(yè)工匠的作業(yè)習(xí)慣。5.能自覺遵守安全生產(chǎn)規(guī)程，做到施工現(xiàn)場干凈整潔，工具擺放有序，爭做優(yōu)秀工匠。6.學(xué)習(xí)大國工匠潘玉華的榜樣故事，培養(yǎng)追求極致的職業(yè)精神。

工作任務(wù)【素養(yǎng)園地———追求極致】工作任

務(wù)02項目十一絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)

學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)

南通某高新企業(yè)為提高設(shè)備配件的生產(chǎn)需求，改變?nèi)斯ご蚰ゲ僮鞯穆浜蟋F(xiàn)狀，投產(chǎn)打磨生產(chǎn)線改善項目，以提高生產(chǎn)效率，減少人工重復(fù)動作。打磨時，工件被固定在絲杠控制的滑臺上，由滑臺作自動左右往返移動，工件便可在砂輪作用下進行自動打磨。設(shè)備裝調(diào)科的王工程師負(fù)責(zé)絲杠電動機的裝調(diào)，任務(wù)是安裝與調(diào)試絲杠傳動機構(gòu)的電動機PLC控制系統(tǒng)，要求絲桿電動機具有雙方向運轉(zhuǎn)控制功能。即滑臺由絲杠驅(qū)動做往返運動，當(dāng)滑臺碰撞SQ1后,滑臺向右移動；當(dāng)碰撞SQ2后，滑臺向左移動，如圖11-1所示。并要求機構(gòu)掉電又恢復(fù)供電時，滑臺能按掉電前的方向移動，且系統(tǒng)具有必要的短路保護和過載保護措施。學(xué)習(xí)生產(chǎn)流程如圖11-2所示。資訊收集作業(yè)指導(dǎo)圖11-1絲杠傳動機構(gòu)及其工作示意圖

學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)

具體的學(xué)習(xí)生產(chǎn)流程如圖11-2所示。資訊收集作業(yè)指導(dǎo)圖11-2

學(xué)習(xí)生產(chǎn)流程圖資

訊

收

集03項目十一絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集1．學(xué)習(xí)輔助繼電器

（1）通用型輔助繼電器1）編號范圍。三菱FX3U系列PLC通用型輔助繼電器的編號范圍為M0~M499（500點），采用十進制編號。在FX系列PLC中，除了X和Y采用八進制編號外，其他軟元件均采用十進制編號。2）符號。輔助繼電器的符號如圖11-3所示。與輸出繼電器一樣，輔助繼電器的線圈只能由程序驅(qū)動。編程時，其觸點可以任意使用，但不能用它直接驅(qū)動輸出設(shè)備。圖11-3輔助繼電器的符號學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集1．學(xué)習(xí)輔助繼電器

（1）通用型輔助繼電器

3）應(yīng)用舉例。以圖11-4為例，X001為ON時，M3動作且保持，Y000動作；X002為ON時，M3復(fù)位，Y000復(fù)位。一旦PLC掉電，通用型輔助繼電器M3的狀態(tài)復(fù)位。圖11-4通用型輔助繼電器的使用學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集1．學(xué)習(xí)輔助繼電器

（2）掉電保持型輔助繼電器

掉電保持型輔助繼電器具有記憶功能，即PLC掉電時，輔助繼電器保存原有的狀態(tài)，待系統(tǒng)恢復(fù)供電后，輔助繼電器繼續(xù)保持掉電前的狀態(tài)。1）編號范圍。三菱FX3U系列PLC掉電保持型輔助繼電器的編號范圍為M500～M7679（7722點），采用十進制編號。2）符號。其符號與通用型輔助繼電器一樣。3）應(yīng)用舉例。以圖11-5為例，PLC的電源正常時，掉電保持型輔助繼電器M540與通用型輔助繼電器的應(yīng)用功能一樣；PLC掉電后，M540的狀態(tài)仍為ON，待PLC恢復(fù)供電時，M540繼續(xù)驅(qū)動Y000動作。圖11-5掉電保持型輔助繼電器的使用學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集2．分析控制要求，確定輸入輸出設(shè)備

（1）分析控制要求系統(tǒng)要求絲杠傳動機構(gòu)的驅(qū)動電動機具有相反的兩個旋轉(zhuǎn)方向：正轉(zhuǎn)時，滑臺左移；反轉(zhuǎn)時，滑臺右移。結(jié)合項目四分析控制要求如下：1）按下左移起動按鈕或右移到位開關(guān)SQ2動作，電動機正轉(zhuǎn)，滑臺左移。2）按下右移起動按鈕或左移到位開關(guān)SQ1動作，電動機反轉(zhuǎn)，滑臺右移。3）按下停止按鈕（或過載），電動機停止運轉(zhuǎn)。4）系統(tǒng)能夠保持掉電時的狀態(tài)，失電又恢復(fù)供電后，電動機仍然按掉電前的旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。（2）確定輸入設(shè)備根據(jù)控制要求分析，系統(tǒng)有6個輸入信號：左移起動、左移到位、右移起動、右移到位、停止和過載信號。由此確定，系統(tǒng)的輸入設(shè)備有三只按鈕、兩只行程開關(guān)和一只熱繼電器，PLC需用6個輸入點分別與它們常開觸頭相連。（3）確定輸出設(shè)備電動機實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)需要兩只接觸器進行切換控制。由此確定，系統(tǒng)輸出設(shè)備有兩只接觸器，PLC需用2個輸出點分別驅(qū)動控制正反轉(zhuǎn)接觸器的線圈。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集3．分配I/O點

根據(jù)確定的輸入/輸出設(shè)備及輸入/輸出點數(shù)，分配I/O點，見表11-2。輸入輸出元件代號功能輸入點元件代號功能輸出點SB1左移起動X1KM1左移接觸器Y0SB2右移起動X2KM2右移接觸器Y1SB3停止X3

SQ1左移到位X4

SQ2右移到位X5

FR過載保護X6

表11-2輸入輸出設(shè)備及I/O點分配表學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集4．設(shè)計梯形圖

1）設(shè)計左移梯形圖。如圖11-6所示，M500是掉電保持型輔助繼電器。當(dāng)按下左移起動按鈕或右移到位時，X001或X005為ON，M500動作且保持，驅(qū)動Y000動作，滑臺左移。當(dāng)按下右移起動按鈕、停止按鈕或左移到位、FR動作時，對應(yīng)的輸入繼電器X002、X003、X004或X006為ON，M500復(fù)位，Y000復(fù)位，滑臺停止左移。圖11-6左移梯形圖學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集4．設(shè)計梯形圖

2）設(shè)計右移梯形圖。如圖11-7所示，當(dāng)按下右移起動按鈕或左移到位時，X002或X004為ON，M501動作且保持，驅(qū)動Y001動作，滑臺右移。當(dāng)按下左移起動按鈕、停止按鈕或右移到位、FR動作時，對應(yīng)的輸入繼電器X001、X003、X005或X006動作，M501復(fù)位，Y001復(fù)位，滑臺停止右移。圖11-7右移梯形圖學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集4．設(shè)計梯形圖

3）整理、完善梯形圖。為了確保安全，除了在硬件上進行正反轉(zhuǎn)接觸器聯(lián)鎖控制外，通常在軟件中也對其線圈使用常閉觸點聯(lián)鎖，即將Y000和Y001的常閉觸點相互串聯(lián)在對方的線圈電路中。整理完善后的系統(tǒng)梯形圖如圖11-8所示。圖11-8系統(tǒng)梯形圖學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集5．設(shè)計電路圖

根據(jù)分配的I/O點，設(shè)計系統(tǒng)電路圖。系統(tǒng)電路圖如圖11-9所示。圖11-9絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)的電路圖學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)作業(yè)指導(dǎo)

資訊收集6．繪制接線圖

根據(jù)電路圖11-9繪制接線圖，圖11-10是絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)參考接線圖。圖11-10絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)參考接線圖作

業(yè)

指

導(dǎo)04項目十一絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)作業(yè)指導(dǎo)

1.安裝電路（1）安裝元器件1）檢查元器件。按表11-1配齊所用元件，檢查元件的規(guī)格是否符合要求，檢測元件的質(zhì)量是否完好。2）固定元器件。按照繪制的接線圖，參考圖11-11固定元件。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集圖11-11絲杠傳動機構(gòu)的電動機控制系統(tǒng)安裝板作業(yè)指導(dǎo)

1.安裝電路（2）配線安裝1）線槽配線安裝。根據(jù)線槽配線原則及工藝要求，對照接線圖進行線槽配線安裝。①安裝控制電路。按照線號依次安裝PLC輸入電路，再安裝PLC輸出電路。②安裝主電路。按照線號依次安裝主電路。2）外圍設(shè)備配線安裝1）安裝連接按鈕。2）安裝電動機，連接電動機電源線及金屬外殼接地線。3）連接三相電源線。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集作業(yè)指導(dǎo)

1.安裝電路（3）自檢1）檢查布線。對照電路圖檢查是否掉線、錯線，是否漏編、錯編，接線是否牢固等。2）使用萬用表檢測。按表11-3，使用萬用表檢測安裝的電路，若測量阻值與正確阻值不符，應(yīng)根據(jù)電路圖檢查是否有錯線、掉線、錯位、短路等。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集序號檢測任務(wù)操作方法正確阻值測量阻值備注1檢測主電路合上QF，斷開FU2后分別測量XT的L1與L2、L2與L3、L3與L1之間的阻值常態(tài)時，不動作任何元件均為∞

2壓下KM1均為M兩相定子繞組的阻值之和

3壓下KM2

4接通FU2，測量XT的L1和L3之間的阻值TC一次繞組的阻值

5檢測PLC輸入電路測量PLC的電源輸入端子L與N之間的阻值約為TC二次繞組的阻值

6測量電源輸入端子L與公共端子0V之間的阻值∞

7常態(tài)時，測量所用輸入點X與公共端子0V之間的阻值均約為幾～幾十KΩ

8逐一動作輸入設(shè)備，測量對應(yīng)的輸入點X與公共端子0V之間的阻值均約為0Ω

9檢測PLC輸出電路分別測量輸出點Y0與COM1、Y1與COM1之間的阻值均為TC次級繞組和KM線圈的阻值之和

10檢測完畢，斷開QF表11-3萬用表檢測電路的過程作業(yè)指導(dǎo)

1.安裝電路（4）通電觀察PLC的指示LED經(jīng)自檢，確認(rèn)電路正確和無安全隱患后，在教師監(jiān)護下，按照表11-4通電觀察PLC的指示LED。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集步驟操作內(nèi)容觀察LED正確結(jié)果觀察結(jié)果備注1先插上電源插頭，再合上斷路器POWER點亮

已供電，注意安全2撥動RUN/STOP開關(guān)至“RUN”位置RUN點亮

PLC運行3撥動RUN/STOP開關(guān)至“STOP”位置RUN熄滅

PLC停止運行4按下SB1IN1點亮

輸入繼電器X001動作5按下SB2IN2點亮

輸入繼電器X002動作6按下SB3IN3點亮

輸入繼電器X003動作7動作SQ1IN4點亮

輸入繼電器X004動作8動作SQ2IN5點亮

輸入繼電器X005動作9按下FR測試按鈕（Test）IN6點亮

輸入繼電器X006動作10按下FR復(fù)位按鈕（Reset）IN6熄滅

輸入繼電器X006復(fù)位11拉下斷路器后，拔下電源插頭斷路器電源插頭已分?jǐn)?/p>

做了嗎？表11-4指示LED工作情況記載表作業(yè)指導(dǎo)

2．輸入梯形圖1）雙擊桌面上的圖標(biāo)，啟動GXDeveloper編程軟件。2）創(chuàng)建新工程。執(zhí)行[工程]－[創(chuàng)建新工程]命令，在彈出的“創(chuàng)建新工程”對話框中選擇PLC的類型為FX3U。3）輸入元件。根據(jù)項目十的方法，輸入系統(tǒng)梯形圖，其中輔助繼電器線圈M與輸出繼電器線圈Y的輸入方法一樣。4）變換梯形圖。執(zhí)行[變換]－[變換（全部程序）]命令，變換梯形圖。5）保存工程。執(zhí)行[工程]－[保存工程]命令，在彈出的“另存工程為”對話框中選擇工程驅(qū)動器的磁盤和驅(qū)動器/驅(qū)動器，輸入工程名為“項目11-1.pmw”后點擊[保持]按鈕。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集作業(yè)指導(dǎo)

3．通電調(diào)試系統(tǒng)（1）連接計算機與PLC用SC-09編程線纜連接計算機的串行口COM1與PLC的編程設(shè)備接口。（2）寫入程序1）接通系統(tǒng)電源，將PLC的RUN/STOP開關(guān)撥至“STOP”位置。2）端口設(shè)置。執(zhí)行[在線]－[傳輸設(shè)置]命令，在彈出的“傳輸設(shè)置”對話框中選擇[COM1]和[9.6bps]后，單擊[確認(rèn)]按鈕完成。3）寫入程序“項目11-1.pmw”。執(zhí)行[在線]－[PLC寫入]命令，在彈出的“PLC寫入”對話框中選擇[程序MAIN]，再單擊[程序]－[指定范圍]－[步范圍]，在[步范圍]一欄中的[結(jié)束]中輸入程序結(jié)束步數(shù)據(jù)，單擊[執(zhí)行]按鈕后，計算機將程序?qū)懭隤LC中。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集作業(yè)指導(dǎo)

3．通電調(diào)試系統(tǒng)（3）調(diào)試系統(tǒng)將PLC的RUN/STOP開關(guān)撥至“RUN”位置后，按表11-5操作，觀察系統(tǒng)運行情況并做好記錄。若出現(xiàn)故障，應(yīng)立即切斷電源、分析原因、檢查電路或梯形圖后重新調(diào)試，直至系統(tǒng)實現(xiàn)功能。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集步驟操作內(nèi)容觀察內(nèi)容備注指示LED接觸器電動機正確結(jié)果觀察結(jié)果正確結(jié)果觀察結(jié)果正確結(jié)果觀察結(jié)果1按下SB1OUT0點亮

KM1吸合

正轉(zhuǎn)

左移2動作SQ1OUT0熄滅

KM1釋放

反轉(zhuǎn)

右移OUT1點亮

KM2吸合

3動作SQ2OUT1熄滅

KM2釋放

正轉(zhuǎn)

左移OUT0點亮

KM1吸合

4動作SQ1OUT0熄滅

KM1釋放

反轉(zhuǎn)

右移OUT1點亮

KM2吸合

5按下SB3OUT1熄滅

KM2釋放

停轉(zhuǎn)

停止6按下SB2OUT1點亮

KM2吸合

反轉(zhuǎn)

右移7動作SQ2OUT1熄滅

KM2釋放

正轉(zhuǎn)

左移OUT0點亮

KM1吸合

8動作SQ1OUT0熄滅

KM1釋放

反轉(zhuǎn)

右移OUT1點亮

KM2吸合9動作SQ2OUT1熄滅

KM2釋放

正轉(zhuǎn)

左移OUT0點亮

KM1吸合10拉下斷路器，PLC掉電OUT0熄滅

KM1釋放

停轉(zhuǎn)

11合上斷路器，恢復(fù)供電OUT0點亮

KM1吸合

正轉(zhuǎn)

繼續(xù)左移12按下FR測試按鈕OUT0熄滅

KM1釋放

停轉(zhuǎn)

保護13按下FR復(fù)位按鈕，將FR復(fù)位表11-5系統(tǒng)運行情況記載表作業(yè)指導(dǎo)

3．通電調(diào)試系統(tǒng)（4）分析調(diào)試結(jié)果1）按下SB1，起動滑臺左移，左移到位后SQ2動作，停止左移，同時起動右移；右移到位后SQ1動作，停止右移，同時起動左移，進入新的循環(huán)，自動往返工作。2）系統(tǒng)具有保持掉電功能，即失電恢復(fù)后，滑臺仍按掉電前的狀態(tài)工作。3）X001、X002、X004、X005軟元件聯(lián)鎖取代硬件上的開關(guān)聯(lián)鎖，不同狀態(tài)之間可以直接切換。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集作業(yè)指導(dǎo)

4．學(xué)習(xí)指令1）執(zhí)行[顯示]－[列表顯示]命令，將視圖切換至指令表窗口。2）閱讀指令表，各指令功能見表11-6。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集程序步指令元件號指令功能0LDX001母線上取常開觸點X0011ORX005并聯(lián)常開觸點X0052ORM500并聯(lián)常開觸點M5003ANIX002串聯(lián)常閉觸點X0024ANIX003串聯(lián)常閉觸點X0035ANIX004串聯(lián)常閉觸點X0046ANIX006串聯(lián)常閉觸點X0067ANIY001串聯(lián)常閉觸點Y0018OUTM500驅(qū)動線圈M5009LDX002母線上取常開觸點X00210ORX004并聯(lián)常開觸點X00411ORM501并聯(lián)常開觸點M50112ANIX001串聯(lián)常閉觸點X00113ANIX003串聯(lián)常閉觸點X00314ANIX005串聯(lián)常閉觸點X00515ANIX006串聯(lián)常閉觸點X00616ANIY000串聯(lián)常閉觸點Y00017OUTM501驅(qū)動線圈M50118LDM500母線上取常開觸點M50019OUTY000驅(qū)動線圈Y00020LDM501母線上取常開觸點M50121OUTY001驅(qū)動線圈Y00122END

結(jié)束指令表11-6系統(tǒng)指令表功能作業(yè)指導(dǎo)5．修改程序，比較通用型和掉電保持型輔助繼電器的區(qū)別將系統(tǒng)梯形圖11-8修改為圖11-12，使用通用型輔助繼電器M5代替M500，用M6代替M501。學(xué)習(xí)目標(biāo)工作任務(wù)資訊收集圖11-12修改后的梯形圖作業(yè)指導(dǎo)（1）修改梯形圖1）執(zhí)行[顯示]－[梯形圖顯示]命令，將視圖切換至梯形圖窗口。2）雙擊更改元件圖標(biāo)，在彈出的“梯形圖輸入”對話框中，重新輸入元件號。3）變換梯形圖。4）另存工程。執(zhí)行[工程]－[另存工程為]命令，在彈出的“工程保存”對話框中，將工程另外賦名為“項目11-2.pmw”后確認(rèn)保存。（2）寫入程序RUN/STOP開關(guān)撥至“STOP”位置后，將程序“項目11-2.pmw”寫