《FX3U系列PLC應用技術項目教程》教學課件12

任務四

三相異步電動機Y-△減壓起停單按鈕實現(xiàn)的PLC控制在任務一和任務三中，我們學習了用兩個按鈕控制三相異步電動機起動和停止，本任務要求設計只用一個按鈕控制三相異步電動機Y-△減壓起停的控制程序，即第一次按下按鈕，電動機實現(xiàn)從Y聯(lián)結(jié)起動到△聯(lián)結(jié)的正常運行，第二次按下按鈕，電動機停止。分析上述控制要求，我們之前所學的基本指令是不能完成這一要求的，要實現(xiàn)控制要求，必須使用基本指令中的脈沖（微分）輸出指令和梯形圖程序設計的轉(zhuǎn)化法。一、任務導入二、知識鏈接（一）脈沖（微分）指令PLS、PLF名稱助記符功能梯形圖表示目標元件程序步上升沿脈沖輸出PLS在輸入信號上升沿，產(chǎn)生1個掃描周期的脈沖輸出Y、M（特殊的M元件除外）2步下降沿脈沖輸出PLF在脈沖信號下降沿，產(chǎn)生1個掃描周期的脈沖輸出表1-29脈沖（微分）輸出指令使用要素

PLS、PLF指令使用要素

PLS、PLF指令使用說明

使用PLS、PLF指令，目標元件Y、M僅在執(zhí)行條件接通時（上升沿）和斷開時（下降沿）產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖輸出。

特殊輔助繼電器不能用作PLS或PLF的操作元件。

PLS和PLF指令主要用在程序只執(zhí)行一次的場合。

PLS、PLF指令的應用舉例圖1-82PLS、PLF指令應用圖1-96PLS、PLF指令的應用（二）二分頻電路程序圖1-97二分頻電路梯形圖和時序圖

注意：在上述二分頻控制程序中，當按鈕對應PLC的輸入X000，負載（如信號燈或控制電動機的交流接觸器）對應PLC的輸出Y000，則實現(xiàn)的即為單按鈕起停的控制。a）梯形圖（一）b）梯形圖（二）

c）時序圖二分頻是指輸出信號的頻率是輸入信號頻率的二分之一。（三）根據(jù)繼電-接觸器器控制電路設計梯形圖的方法根據(jù)繼電-接觸器控制電路設計梯形圖的方法又稱為轉(zhuǎn)化法或移植法。根據(jù)繼電-接觸器控制電路設計PLC梯形圖時，關鍵的要抓住它們一一對應關系，即控制功能的對應、邏輯功能的對應，以及繼電器硬件元件和PLC軟元件的對應。

轉(zhuǎn)化法設計的步驟

基本方法

了解和熟悉被控設備的工藝過程和機械動作的情況，根據(jù)繼電-接觸器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。

確定PLC的輸入信號和輸出信號，畫出PLC外部I/O接線圖。

建立其他元器件的對應關系。

根據(jù)對應關系畫出PLC的梯形圖。

注意事項

應遵守梯形圖語言的語法規(guī)定。

常閉觸點提供的輸入信號的處理。在繼電器控制電路使用的常閉觸點，如果在梯形圖轉(zhuǎn)換過程中仍采用常閉觸點，使其與繼電器控制電路相一致，那么在輸入信號接線時就一定要連接該觸點的常開觸點。

外部聯(lián)鎖電路的設定。為了防止外部兩個不可能同時動作的接觸器等同時動作，除了在PLC梯形圖中設置軟件互鎖外，還應在PLC外部設置硬件互鎖。

時間繼電器瞬動觸點的處理。對于有瞬動觸點的時間繼電器，可以在梯形圖中時間繼電器線圈的兩端并聯(lián)輔助繼電器，該輔助繼電器的觸點可以作為時間繼電器的瞬動觸點使用。

熱繼電器過載信號的處理。如果熱繼電器為自動復位型，其觸點提供的過載信號就必須通過輸入點將信號提供給PLC；如果熱繼電器為手動復位型，可以將其常閉觸點串聯(lián)在PLC輸出回路交流接觸器線圈的支路上。

學會用三菱FX3U系列PLC的基本指令編制單按鈕控制三相異步電動機起停的程序。

會繪制三相異步電動機單按鈕起停控制的I/O接線圖及主電路圖。

掌握FX3U系列PLCI/O端口的外部接線方法。

熟練掌握使用三菱GXDeveloper編程軟件編寫梯形圖程序與指令表，并寫入PLC進行調(diào)試運行。三、任務實施（一）訓練目標表1-30所需設備與器材（二）設備與器材序號名稱符號型號規(guī)格數(shù)量備注1常用電工工具

十字起、一字起、尖嘴鉗、剝線鉗等1套表中所列設備、器材的型號規(guī)格僅供參考2計算機（安裝GXDeveloper編程軟件）

1臺3THPFSL-2網(wǎng)絡型可編程控制器綜合實訓裝置

1臺4三相籠型異步電動機M

1臺5三相異步電動機Y-△減壓起動單按鈕控制面板

1個6連接導線

若干（三）內(nèi)容與步驟表1-31I/O分配表輸入輸出設備名稱符號X元件編號設備名稱符號Y元件編號起停按鈕SB1X000控制電源接觸器KM1Y000熱繼電器FRX001△聯(lián)結(jié)接觸器KM2Y001

Y聯(lián)結(jié)接觸器KM3Y002

任務要求首先根據(jù)轉(zhuǎn)化法，將圖1-98所示三相異步電動機Y-△減壓起動控制電路圖轉(zhuǎn)換為PLC控制梯形圖，同時電路要有必備的軟件與硬件保護環(huán)節(jié)，然后再進行三相異步電動機Y-△減壓起停單按鈕實現(xiàn)的PLC控制，其控制面板如圖1-99所示。

I/O地址分配與接線圖圖1-98三相異步電動機Y-△減壓起動控制電路a）主電路b）控制電路圖1-99三相異步電動機Y-△減壓起動單按鈕控制面板圖1-100Y-△減壓起動I/O接線圖

圖1-101單按鈕實現(xiàn)的Y-△減壓起動I/O接線圖三相異步電動機Y-△減壓起動和單按鈕實現(xiàn)的Y-△減壓起停I/O接線圖分別如圖1-100、1-101所示。圖1-102Y-△減壓起動控制梯形圖程序

編制程序轉(zhuǎn)換法編制的三相異步電動機Y-△減壓起動梯形圖程序如圖1-102所示。圖1-103單按鈕實現(xiàn)的Y-△減壓起?？刂铺菪螆D

編制程序根據(jù)單按鈕起停程序和三相異步電動機Y-△減壓起動程序，編制單按鈕控制三相異步電動機Y-△減壓起停梯形圖程序，如圖1-103所示。

動態(tài)調(diào)試按圖1-101所示PLC的I/O接線圖正確連接輸出設備，進行系統(tǒng)的空載調(diào)試，觀察交流接觸器能否按控制要求動作（按下起停按鈕SB1時，KM1、KM3動作，延時10s時間到，首先KM3復位，然后KM2動作，任何時間使FR動作或第二次按下SB1，整個過程也立即停止），并通過編程軟件使程序處于監(jiān)視狀態(tài)（當PLC處于運行狀態(tài)時，單擊【在線】→【監(jiān)視】→【開始監(jiān)視】，可以全

靜態(tài)調(diào)試按圖1-101所示PLC的I/O接線圖正確連接輸入設備，進行PLC的模擬靜態(tài)調(diào)試（按下起停按鈕SB1時，Y000、Y002亮，延時10s時間到，首先Y002滅，然后Y001亮，任何時間使FR動作或第二次按下SB1，整個過程也立即停止），并通過GXDeveloper編程軟件使程序處于監(jiān)視狀態(tài)，觀察其是否與指示燈一致，否則，檢查并修改程序，直至輸出指示正確。

調(diào)試運行（四）分析與思考

在Y-△減壓起動控制電路中，如果將熱繼電器過載保護作為PLC的硬件條件，其I/O接線圖及梯形圖應如何繪制？

在Y-△減壓起動控制電路中，如果控制Y聯(lián)結(jié)的KM3和控制△聯(lián)結(jié)的KM2同時得電會出現(xiàn)什么問題？本任務在硬件和程序上采取了那些措施？全畫面監(jiān)控PLC的運行，這時可以觀察到定時器的當前值會隨著程序的運行而動態(tài)變化，得電動作的線圈和閉合的觸點會變藍。），觀察其是否與動作一致，否則，檢查電路接線或修改程序，直至交流接觸器能按控制要求動作；然后按圖1-98a）連接電動機，進行帶負載動態(tài)調(diào)試。運行結(jié)果正確，訓練結(jié)束，整理好實訓臺（箱）及儀器設備。四、任務考核表1-32任務實施考核表序號考核內(nèi)容考核要求評分標準配分得分1電路及程序設計（1）能正確分配I/O，并繪制I/O接線圖（2）根據(jù)控制要求，正確編制梯形圖程序（1）I/O分配錯或少，每個扣5分（2）I/O接線圖設計不全或有錯，每處扣5分（3）三相異步電動機單向連續(xù)運行主電路表達不正確或畫法不規(guī)范，每處扣5分（4）梯形圖表達不正確或畫法不規(guī)范，每處扣5分40分2安裝與連線根據(jù)I/O地址分配，正確連接電路（1）連線錯一處，扣5分（2）損壞元器件，每只扣5～10分（3）損壞連接線，每根扣5～10分20分3調(diào)試與運行能熟練使用編程軟件編制程序?qū)懭隤LC，并按要求調(diào)試運行（1）不會熟練使用編程軟件進行梯形圖的編輯、修改、轉(zhuǎn)換、寫入及監(jiān)視，每項2分（2）不能按照控制要求完成相應的功能，每卻一項扣5分20分4安全操作確保人身和設備安全違反安全文明操作規(guī)程，扣10～20分20分5合計名稱助記符功能梯形圖表示目標元件程序步取上升沿脈沖LDP上升沿檢測運算開始X，Y，M，S，D□.b，T，CX，Y，M，S，T，C：2步；D□.b：3步與上升沿脈沖ANDP上升沿檢測串聯(lián)連接或上升沿脈沖ORP上升沿檢測并聯(lián)連接五、知識拓展（一）上升沿檢測指令（LDP、ANDP及ORP）表1-33LDP、ANDP、ORP指令使用要素

LDP、ANDP及ORP指令使用要素

應用舉例

LDP、ANDP、ORP使用說明LDP、ANDP、ORP指令僅在對應元件上升沿維持一個掃描周期的接通。圖1-104LDP、ANDP、ORP指令的應用a）梯形圖（b）指令表（c）時序圖名稱助記符功能梯形圖表示目標元件程序步取下降沿脈沖LDF下降沿檢測運算開始X，Y，M，S，D□.b，T，CX，Y，M，S，T，C：2步；D□.b：3步與下降沿脈沖ANDF下降沿檢測串聯(lián)連接或下降沿脈沖ORF下降沿檢測并聯(lián)連接

LDF、ANDF及ORF使用要素

表1-34LDF、ANDF、ORF指令使用要素（二）下降沿檢測指令LDF、ANDF及ORF

應用舉例

LDF、ANDF及ORF指令使用說明LDF、ANDF及ORF指令僅在對應元件下降沿維持一個掃描周期的接通。圖1-105LDF、ANDF、ORF指令的應用a）梯形圖b）指令表（c）時序圖名稱助記符功能梯形圖表示目標元件程序步運算結(jié)果上升沿化MEP在該指令之前的邏輯運算結(jié)果上升沿接通一個掃描周期無1步運算結(jié)果下降沿化MEF在該指令之前的邏輯運算結(jié)果下降沿接通一個掃描周期

MEP、MEF指令使用要素表1-35MEP、MEF指令使用要素（三）運算結(jié)果邊沿脈沖化指令（MEP、MEF）

MEP、MEF指令使用說明

MEP、MEF指令是對驅(qū)動條件邏輯運算整體進行脈沖邊沿操作，因此，它在程序中的位置只能在輸出線圈（或功能指令）前，它不可能出現(xiàn)在與母線相連的位置上，也不可能出現(xiàn)在觸點之間的位置上。

應用MEP、MEF指令進行脈沖邊沿操作，它前面的邏輯運算條件中，不能出現(xiàn)上升沿和下降沿檢測指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF。如果存在，可能會使MEP、MEF指令無法正常動作。

MEP、MEF指令不能用在指令LD、OR的位置上，在子程序及FOR-NEXT循環(huán)程序中，也不要使用MEP、MEF指令對用變址修飾的觸點進行脈沖邊沿操作。

應用舉例圖1-106MEP、MEF指令的應用a）梯形圖b）指令表（c）時序圖MEP、MEF指令的應用如圖1-106所示。由時序圖可以看出，當X000，X001為ON時，只要X000，X001中一個引起運算結(jié)果變化，其上升沿或下降