任務(wù)44三相異步電動(dòng)機(jī)報(bào)警指示電路的PLC控制74課件

任務(wù)4-4三相異步電動(dòng)機(jī)報(bào)警指示電路的PLC控制一、任務(wù)導(dǎo)入

三相異步電動(dòng)機(jī)報(bào)警指示電路的控制要求如下：當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB1后，過(guò)10s，被檢測(cè)信號(hào)X005仍沒(méi)有信號(hào)，則報(bào)警燈閃爍，閃爍要求：0.5s亮，0.5s滅；蜂鳴器響6s，報(bào)警燈閃爍13次后，系統(tǒng)復(fù)位停止。該控制要求對(duì)閃爍次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，那么PLC如何計(jì)數(shù)呢？了解計(jì)數(shù)器的功能、分類(lèi)及特點(diǎn)；熟悉計(jì)數(shù)器的選用、計(jì)數(shù)數(shù)值的設(shè)定；掌握FX系列PLCI/O端口的外部接線(xiàn)方法。會(huì)選擇計(jì)數(shù)器的驅(qū)動(dòng)條件；能正確選擇計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)進(jìn)行編程、計(jì)數(shù)器的復(fù)位；能正確使用計(jì)數(shù)器C。二、任務(wù)目標(biāo)三、知識(shí)儲(chǔ)備

學(xué)習(xí)情境1計(jì)數(shù)器(C)

計(jì)數(shù)器(C)在程序中用作計(jì)數(shù)控制。三菱FX系列PLC中計(jì)數(shù)器可分為內(nèi)部信號(hào)計(jì)數(shù)器和外部信號(hào)計(jì)數(shù)器兩類(lèi)。內(nèi)部計(jì)數(shù)器是對(duì)機(jī)內(nèi)元件（X、Y、M、S、T和C）的觸點(diǎn)通斷次數(shù)進(jìn)行積算式計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)次數(shù)達(dá)到計(jì)數(shù)器的設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)動(dòng)作，使控制系統(tǒng)完成相應(yīng)的控制作用。

計(jì)數(shù)器的設(shè)定值可由十進(jìn)制常數(shù)（K）設(shè)定，也可以由指定的數(shù)據(jù)寄存器（D）的中內(nèi)容進(jìn)行間接設(shè)定。由于機(jī)內(nèi)元件信號(hào)的頻率低于掃描頻率，因而是低速計(jì)數(shù)器，也稱(chēng)普通計(jì)數(shù)器。對(duì)高于機(jī)器掃描頻率的外部信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，需要用機(jī)內(nèi)的高速計(jì)數(shù)器。這里僅對(duì)低速計(jì)數(shù)器進(jìn)行介紹。表4-4-1FX系列PLC內(nèi)部計(jì)數(shù)器三菱FX系列PLC的內(nèi)部計(jì)數(shù)器分為16位增計(jì)數(shù)器和32位增/減雙向計(jì)數(shù)器。FX系列PLC內(nèi)部計(jì)數(shù)器見(jiàn)表4-4-1所示。1)通用型16位增計(jì)數(shù)器2)失電保持型16位增計(jì)數(shù)器1.16位增計(jì)數(shù)器有兩種16位二進(jìn)制增計(jì)數(shù)器：16位是指其設(shè)定值及當(dāng)前值寄存器為二進(jìn)制16位寄存器，其設(shè)定值在K1～K32767范圍內(nèi)有效。設(shè)定值K0與K1意義相同，均在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其觸點(diǎn)動(dòng)作。1)通用型16位增計(jì)數(shù)器FX3U、FX3UC型PLC內(nèi)有通用型16位增計(jì)數(shù)器100點(diǎn)（C0~C99），它們的設(shè)定值均為K1~K32767。當(dāng)計(jì)數(shù)器輸入信號(hào)每接通1次，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值增加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)接通，之后即使計(jì)數(shù)器輸入再接通，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值都保持不變，只有復(fù)位輸入信號(hào)接通時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值才復(fù)位為0，其輸出觸點(diǎn)也隨之復(fù)位。計(jì)數(shù)過(guò)程中如果電源斷電，通用計(jì)數(shù)器當(dāng)前值回0，再次通電后，將重新計(jì)數(shù)。2)失電保持型16位增計(jì)數(shù)器FX3U、FX3UC型PLC內(nèi)有失電保持型16位增計(jì)數(shù)器100點(diǎn)（C100~C199），它們的設(shè)定值均為K1~K32767。其工作過(guò)程與通用型相同，區(qū)別在于計(jì)數(shù)過(guò)程中如果電源斷電，失電保持型計(jì)數(shù)器其當(dāng)前值和輸出觸點(diǎn)的置位/復(fù)位狀態(tài)保持不變。圖4-4-116位增計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程圖4-4-1所示為16位增計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程。

圖4-4-1中，計(jì)數(shù)輸入X011是計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)條件，X011每次驅(qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器C0的線(xiàn)圈時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加1?！癒10”為計(jì)數(shù)器的設(shè)定值。當(dāng)?shù)谑悟?qū)動(dòng)計(jì)數(shù)器線(xiàn)圈指令時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值和設(shè)定值相等，觸頭動(dòng)作，Y000=ON。在C0的常開(kāi)觸頭閉合（置1）后，即使X011再動(dòng)作，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前狀態(tài)保持不變。

由于計(jì)數(shù)器的工作條件本身就是斷續(xù)工作的，外電源正常時(shí)，其當(dāng)前寄存器具有記憶功能，因而即使是非掉電保持型的計(jì)數(shù)器也需要復(fù)位指令才能復(fù)位。圖中X010為復(fù)位條件。當(dāng)復(fù)位輸入X010接通時(shí)，執(zhí)行RST指令，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值復(fù)位為0，輸出觸頭也復(fù)位。

計(jì)數(shù)器的設(shè)定值，除了常數(shù)外，也可間接通過(guò)數(shù)據(jù)寄存器設(shè)定。使用計(jì)數(shù)器C100~C199時(shí)，即使停電，當(dāng)前值和輸出觸頭的置位/復(fù)位狀態(tài)也能保持。利用PLC定時(shí)器、計(jì)數(shù)器知識(shí)，設(shè)計(jì)某生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品計(jì)數(shù)器控制系統(tǒng)。要求：計(jì)數(shù)傳感器接在X0端口，當(dāng)有10個(gè)產(chǎn)品流過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)（10個(gè)脈沖到PLC計(jì)數(shù)器）時(shí)，指示燈L1亮，20秒后自動(dòng)熄滅，并開(kāi)始重新計(jì)數(shù)。編寫(xiě)程序，并下載接線(xiàn)實(shí)驗(yàn)。思考與練習(xí)1：2.32位增/減計(jì)數(shù)器有兩種32位的增/減計(jì)數(shù)器。32位指其設(shè)定值寄存器為32位。由于是雙向計(jì)數(shù)，32位的首位為符號(hào)位。設(shè)定值的最大絕對(duì)值為31位二進(jìn)制數(shù)所表示的十進(jìn)制數(shù)，即-2147483648~+2147483647。設(shè)定值可直接用常數(shù)K或間接用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容。間接設(shè)定時(shí)，要用元件號(hào)緊連在一起的兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器。1)通用型32位的增/減計(jì)數(shù)器2)

失電保持型32位的增/減計(jì)數(shù)器1)通用型32位增/減計(jì)數(shù)器FX3U、FX3UC型PLC內(nèi)有通用型32位增/減計(jì)數(shù)器20點(diǎn)（C200~C219），其增/減計(jì)數(shù)方式，由特殊輔助繼電器M8200~M8219設(shè)定。計(jì)數(shù)器與特殊輔助繼電器一一對(duì)應(yīng)，如計(jì)數(shù)器C215對(duì)應(yīng)M8215。當(dāng)對(duì)應(yīng)的輔助繼電器為ON時(shí)為減計(jì)數(shù)器；當(dāng)對(duì)應(yīng)的輔助繼電器為OFF時(shí)為增計(jì)數(shù)器。2)失電保持型32位增/減計(jì)數(shù)器FX3U、FX3UC型PLC內(nèi)有失電保持型32位增/減計(jì)數(shù)器15點(diǎn)（C220~C234），其增/減計(jì)數(shù)方式，由特殊輔助繼電器M8220~M8234設(shè)定。其工作過(guò)程與通用型32位增/減計(jì)數(shù)器相同，不同之處在于失電保持型32位增/減計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值和觸點(diǎn)狀態(tài)在斷電時(shí)均能保持。

圖4-4-2增減計(jì)數(shù)器的動(dòng)作過(guò)程圖4-4-2所示為增減計(jì)數(shù)器的動(dòng)作過(guò)程。圖4-4-2中，X014作為計(jì)數(shù)輸入，驅(qū)動(dòng)C200線(xiàn)圈進(jìn)行加計(jì)數(shù)或減計(jì)數(shù)。X012為計(jì)數(shù)方向選擇。計(jì)數(shù)器設(shè)定值為－5，當(dāng)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值由－6增加為－5時(shí)，其觸頭置1；由－5減少為－6時(shí)，其觸頭置0。利用PLC相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)某生產(chǎn)線(xiàn)的PLC控制系統(tǒng)。要求：按下啟動(dòng)按鈕，控制主電機(jī)啟動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)，并對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)上產(chǎn)品開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)有10個(gè)產(chǎn)品流過(guò)生產(chǎn)線(xiàn)（10個(gè)脈沖到PLC計(jì)數(shù)器）時(shí)，指示燈L1點(diǎn)亮并停止生產(chǎn)線(xiàn)，20秒后指示燈熄滅，生產(chǎn)線(xiàn)重新啟動(dòng)（并重新計(jì)數(shù)），任何時(shí)刻可通過(guò)停止按鈕停止生產(chǎn)線(xiàn)并復(fù)位計(jì)數(shù)器。編寫(xiě)程序，并下載接線(xiàn)實(shí)驗(yàn)。思考與練習(xí)2：3.計(jì)數(shù)器的應(yīng)用1）計(jì)數(shù)器與計(jì)時(shí)器組合實(shí)現(xiàn)延時(shí)的程序a)梯形圖b)時(shí)序圖圖4-4-3計(jì)數(shù)器與計(jì)時(shí)器組合實(shí)現(xiàn)延時(shí)的程序計(jì)數(shù)器與計(jì)時(shí)器組合實(shí)現(xiàn)延時(shí)的控制程序如圖4-4-3所示。多長(zhǎng)時(shí)間，Y0有輸出？圖4-4-3中，當(dāng)T0的延時(shí)30s時(shí)間到，計(jì)時(shí)器T0動(dòng)作，其常開(kāi)觸頭閉合，使計(jì)數(shù)器C0計(jì)數(shù)1次。而T0的常閉觸頭斷開(kāi)，又使它自己復(fù)位，復(fù)位后，T0的當(dāng)前值變?yōu)?，其常閉觸點(diǎn)又閉合，使T0又重新開(kāi)始延時(shí)，每一次延時(shí)計(jì)數(shù)器C0的當(dāng)前值累加1，當(dāng)C0的當(dāng)前值達(dá)到300時(shí)，計(jì)數(shù)器C0動(dòng)作，才使Y000為ON。整個(gè)延時(shí)時(shí)間為T(mén)=300×0.1s×200=6000s。2）兩個(gè)計(jì)數(shù)器組合實(shí)現(xiàn)的延時(shí)程序兩個(gè)計(jì)數(shù)器組合實(shí)現(xiàn)的延時(shí)程序如圖4-4-4所示。

a)梯形圖b)時(shí)序圖圖4-4-4兩個(gè)計(jì)數(shù)器組合實(shí)現(xiàn)延時(shí)的程序圖4-4-4中，當(dāng)閉合起停開(kāi)關(guān)X000時(shí)，計(jì)數(shù)器C0對(duì)PLC內(nèi)部的0.1s脈沖M8012（特殊輔助繼電器）進(jìn)行計(jì)數(shù)，每0.1s計(jì)數(shù)器C0的當(dāng)前值加1，直到500，C0動(dòng)作，計(jì)數(shù)器C1計(jì)數(shù)1次，同時(shí)，C0的常開(kāi)觸頭閉合，使它自己復(fù)位，當(dāng)前值清零，C0又重新開(kāi)始對(duì)M8012計(jì)數(shù)，C0每重新計(jì)數(shù)，C1當(dāng)前值加1，直到C1當(dāng)前值達(dá)到100時(shí)，C1動(dòng)作，使Y000為ON。從而實(shí)現(xiàn)延時(shí)時(shí)間T=500×0.1s×100=5000s。3）單按鈕控制電動(dòng)機(jī)起停程序單按鈕控制電動(dòng)機(jī)起停：用一個(gè)單按鈕控制電動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止。按一下按鈕，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)運(yùn)行，再按一下，電動(dòng)機(jī)停止，又按一下起動(dòng)……如此循環(huán)。用PLC設(shè)計(jì)的單按鈕控制電動(dòng)機(jī)起停程序的方法很多，這里是用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)的控制，梯形圖如圖4-4-5所示。a)梯形圖b)時(shí)序圖圖4-4-5單按鈕控制電動(dòng)機(jī)起停程序圖4-4-5中，第一次按下起動(dòng)按鈕時(shí)，X000常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，計(jì)時(shí)器C0當(dāng)前值計(jì)1并動(dòng)作，輔助繼電器M0線(xiàn)圈得電動(dòng)作，C0動(dòng)作后，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使Y000線(xiàn)圈得電，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，PLC執(zhí)行到第二個(gè)掃描周期時(shí)，X000雖然仍為ON，但M0的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使得C0不會(huì)被復(fù)位，由于復(fù)位C0的條件是X000的常開(kāi)觸點(diǎn)和M0常閉觸點(diǎn)的與，而驅(qū)動(dòng)M0線(xiàn)圈的條件是X000的常開(kāi)觸點(diǎn)，所以，在X000閉合期間及斷開(kāi)后，C0一直處于動(dòng)作狀態(tài)，使電動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)?shù)?次按下起停按鈕時(shí)，X000常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，M0常閉觸點(diǎn)閉合，C0的當(dāng)前值為1不變，Y000常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，使得計(jì)數(shù)器C0被復(fù)位，C0常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，Y000線(xiàn)圈失電，使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，以此類(lèi)推。從而實(shí)現(xiàn)了單按鈕控制電動(dòng)機(jī)的起停。

學(xué)習(xí)情境2脈沖式觸點(diǎn)指令1、指令使用要素LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令的功能、梯形圖表示、操作元件、所占的程序步如表4-4-2所示。單個(gè)觸點(diǎn)類(lèi)指令的后面緊跟相應(yīng)后綴便為相應(yīng)的脈沖式觸點(diǎn)指令，其中，P-上升沿脈沖，F(xiàn)-對(duì)應(yīng)下降沿脈沖。脈沖式觸點(diǎn)僅在操作元件對(duì)應(yīng)邊沿（上升/下降沿）時(shí)導(dǎo)通一個(gè)掃描周期。表4-4-2脈沖式觸點(diǎn)指令使用要素表2、用法示例LDP、ANDP、ORP指令的應(yīng)用如圖4-4-6所示。

a)梯形圖b)指令表c)時(shí)序圖

圖4-4-6LDP、ANDP、ORP指令的應(yīng)用LDF、ANDF、ORF指令的應(yīng)用如圖4-4-7所示。a)梯形圖b)指令表c)時(shí)序圖圖4-4-7LDF、ANDF、ORF指令的應(yīng)用3、使用注意事項(xiàng)1）LDP、ANDP和ORP指令是用來(lái)作上升沿檢測(cè)的觸頭指令，觸頭的中間有1個(gè)向上的箭頭，對(duì)應(yīng)的觸頭僅在指定位元件的上升沿（由OFF變?yōu)镺N）時(shí)接通1個(gè)掃描周期。2）LDF、ANDF和ORF指令是用來(lái)作下降沿檢測(cè)的觸頭指令，觸頭的中間有1個(gè)向下的箭頭，對(duì)應(yīng)的觸頭僅在指定位元件的下降沿(由ON變?yōu)镺FF)時(shí)接通1個(gè)掃描周期。四、任務(wù)實(shí)施完成三相異步電動(dòng)機(jī)報(bào)警指示電路的PLC控制?？刂埔螅寒?dāng)按下起動(dòng)按鈕SB1后，過(guò)10s，被檢測(cè)信號(hào)X005仍沒(méi)有信號(hào)，則報(bào)警燈閃爍，蜂鳴器響6s。報(bào)警燈閃爍13次后，系統(tǒng)復(fù)位停止。閃爍要求：0.5s亮，0.5s滅。1.任務(wù)要求2.I/O地址分配與接線(xiàn)圖表4-4-3三相異步電動(dòng)機(jī)報(bào)警指示電路的PLC控制I/O分配表圖4-4-8三相異步電動(dòng)機(jī)報(bào)警指示電路PLC控制的I/O接線(xiàn)圖3.編制程序圖4-4-9三相異步電動(dòng)機(jī)報(bào)警指示電路PLC控制程序梯形圖4.系統(tǒng)調(diào)試1）利用GXDeveloper編程軟件在計(jì)算機(jī)上輸入圖4-4-9所示的程序，然后下載到PLC中。2）靜態(tài)調(diào)試。按圖4-4-8所示的I/O接線(xiàn)圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC程序的靜態(tài)調(diào)試（按下啟動(dòng)按鈕SB1,10s后，Y000閃爍，Y001亮6s后熄滅，Y000閃爍13次后熄滅），觀(guān)察PLC的輸岀指示燈是否按要求指示，否則，檢査并修改程序，直至輸出指示正確。

注意：靜態(tài)調(diào)試時(shí)，觀(guān)察的是PLC的輸出指示燈。3)

動(dòng)態(tài)調(diào)試。按圖4-4-8所示的I/O接線(xiàn)圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)試，觀(guān)察報(bào)警燈和蜂鳴器能否按控制要求動(dòng)作（按下啟動(dòng)按鈕SB1,10s后，報(bào)警燈閃爍，蜂鳴器響，響6s后停止，報(bào)警燈閃爍13次后，系統(tǒng)復(fù)位停止），并通過(guò)GXDeveloper編程軟件使程序處于監(jiān)視狀態(tài)，觀(guān)察其是否與動(dòng)作一致，否則，檢查電路接線(xiàn)或修改程序，直至報(bào)警燈和蜂鳴器能按控制要求動(dòng)作。5.分析與思考本任務(wù)中閃爍要求改為：0.7s亮，0.8s滅，梯形圖程序如何修改？五、任務(wù)拓展按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)8s，暫停7s，反轉(zhuǎn)8s，暫停7s，如此循環(huán)6個(gè)周期，然后自動(dòng)停止；如按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB3，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)8s，暫停7s，正轉(zhuǎn)8s，暫停7s，如此循環(huán)6個(gè)周期，然后自動(dòng)停止；運(yùn)行中，可按停止按鈕停止，熱繼電器動(dòng)作也應(yīng)停止。（一）三相異步電動(dòng)機(jī)循環(huán)正反轉(zhuǎn)的的PLC控制1.控制要求2.I/O地址分配與接線(xiàn)圖表4-4-4三相異步電動(dòng)機(jī)循環(huán)正反轉(zhuǎn)的PLC控制I/O分配表圖4-4-10三相異步電動(dòng)機(jī)循環(huán)正反轉(zhuǎn)PLC控制I/O接線(xiàn)圖圖4-4-11三相異步電動(dòng)機(jī)循環(huán)正反轉(zhuǎn)PLC控制程序梯形圖3.PLC程序設(shè)計(jì)1)將圖4-4-11所示的程序用GXDeveloper軟件編程并下載到PLC中。2)靜態(tài)調(diào)試。按圖4-4-10所示的I/O接線(xiàn)圖正確連接好輸入設(shè)備，進(jìn)行PLC程序的靜態(tài)調(diào)試（按下正轉(zhuǎn)的起動(dòng)按鈕X001后，Y001亮，8S后，Y001熄滅，7S后，Y002亮；8S后，Y002熄滅，7S后，Y001亮，如此6個(gè)循環(huán)，Y001、Y002都熄滅；按下反轉(zhuǎn)的起動(dòng)按鈕X002后，Y002亮，8S后，Y002熄滅，7S后，Y001亮；8S后，Y001熄滅，7S后，Y002亮，如此6個(gè)循環(huán)，Y001、Y002都熄滅；按下停止按鈕X000或熱繼電器X003動(dòng)作時(shí)，Y001、Y002都熄滅），觀(guān)察PLC的輸出指示燈是否按要求指示，否則，檢查并修改程序，直至輸出指示正確。4.程序調(diào)試3）動(dòng)態(tài)調(diào)試。按圖4-4-10所示的I/O接線(xiàn)圖正確連接好輸出設(shè)備，進(jìn)行系統(tǒng)的空載調(diào)試，觀(guān)察交流接觸器能否按控制要求動(dòng)作（按下正轉(zhuǎn)的起動(dòng)按鈕X001后，KM1閉合，8S后，KM1斷開(kāi)，7S后，KM2閉合；8S后，KM2斷開(kāi)，7S后，KM1閉合，如此6個(gè)循環(huán)，KM1、KM2都斷開(kāi)；按下反轉(zhuǎn)的起動(dòng)按鈕X002后，KM2閉合，8S后，KM2斷開(kāi)，7S后，KM1閉合；8S后，KM1斷開(kāi)，7S后，KM2閉合，如此6個(gè)循環(huán)，KM1、KM2都斷開(kāi)；按下停止按鈕X000或熱繼電器X003動(dòng)作時(shí)，KM1、KM2都斷開(kāi)），否則，檢查電路接線(xiàn)或修改程序，直至交流接觸器能按控制要求動(dòng)作；然后連接好電動(dòng)機(jī)，進(jìn)行帶載動(dòng)態(tài)調(diào)試。（二）PLC應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟PLC應(yīng)用的設(shè)計(jì)，一般應(yīng)按下述幾個(gè)步驟進(jìn)行：

1、熟悉被控對(duì)象。

2、明確控制任務(wù)與設(shè)計(jì)要求。

3、制訂