点动控制连续运行控制.docx
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点动控制连续运行控制
点动控制、连续运行控制
一、问题的提出
在生产实践过程中，某些生产机械常要求既能正常起动，又能实现调整位置的点动工作。
图示为几种常用的继电—接触器系统实现的控制线路。
图1异步电动机控制线路图
图（a）为主电路。
工作时，合上刀开关QS，三相交流电经过QS，熔断起FU，接触器KM主触点，热继电器FR至三相交流电动机。
图（b）为最简单的点动控制线路。
起动按钮SB没有并联接触器KM的自锁触点，按下SB，KM线圈通电，松开按钮SB时，接触器KM线圈又失电，其主触点断开，电动机停止运转。
图（c）是带手动开关SA的点动控制线路。
当需要点动控制时，只要把开关SA断开，由按钮SB2来进行点动控制。
当需要正常运行时，只要把开关SA合上，将KM的自锁触点接入，即可实现连续控制。
图（d）中增加了一个复合按钮SB3来实现点动控制。
需要点动运行时，按下SB3点动按钮，其常闭触点先断开自锁电路，常开触发后闭合接通起动控制电路，KM接触器线圈得电，主触点闭合，接通三相电源，电动机起动运转。
当松开点动按钮SB3时，KM线圈失电，KM主触点断开，电动机停止运转。
若需要电动机连续运转，由停止按钮SB1及起动按钮SB2控制，接触器KM的辅助触点起自锁作用。
二、应用可编程控制器技术实现对三相异步电动机的点动及连续运转控制
作用可编程控制器的编程元件及基本逻辑指令的应用，本模块介绍运用基本的编程来控制电动机的点动及连续运行，进而引出可编程控制器的基本逻辑指令。
三、可编程控制器的硬件连接
实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：
起点按钮SB1，停止按钮SB2，交流接触器KM，热继电器JR及刀开关QS等。
主电路的连接如图2所示。
图2输入输出接线图
由图可知，起动按钮SB1接于X0，停止按钮接于X1，热继电器常开触点接于X2，交流接触器接于Y0，这就是端子分配，其实质是为程序安排控制系统中的机内元件。
四、梯形图的设计
可编程控制器的基本逻辑控制功能是基于继电－接触器控制系统而设计的，而控制功能的实现是由应用程序来完成的，而用户程序是由使用者根据可编程控制器生产厂家所提供的编程语言并结合所要实现的控制任务而设计的。
梯形图便是诸多编程语言中较常用的一种类型，它是以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电器电路图演变而来。
两者部分符号对应关系如表1所示。
表1符号对照表
根据输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运行的梯形图如图3（a）所示。
工作过程分析如下：
当按下SB1时，输入继电器X0得电，
图3电动机控制梯形图
其常开触点闭合，因为异步电动机未过热，热继电器常开触点不闭合，输入继电器X2不接通，其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器Y0接通，进而接触器KM得电，其主触点接通电动机的电源，则电动机起动运行。
当松开按钮SB1时，X0失电，其触点断开，Y0失电，接触点KM断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功能。
大家可能发现，在梯形图中使用的热继电器的触点为常开触点，如果要使用常闭触点，梯形图应如何设计？
可编程控制器的优点之一是不改变硬件接线的情况下，通过变更软件设计，可完成不同的控制的任务。
图3（b）为电动机连续运行的梯形图，其工作过程分析如下：
当按SB1被按下时X0接通，Y0置1，这时电动机连续运行。
需要停车时，按下停车按钮SB2,串联于Y0线圈回路中的X1的常闭触点断开，Y0置1，电机失电停车。
梯形图（b）称为启-保-停电路。
这个名称主要来源于图中的自保持触点Y0。
并联在X0常开触点上的Y0常开触点的作用是当钮SB1松开，输入继电器X0断开时，线圈Y0仍然能保持接通状态。
工程中把这个触点叫做“自保持触点“。
启-保-停电路是梯形图中最典型的单元，它包含了梯形图程序的全部要素。
它们是：
a、事件每一个梯形图支路都针对一个事件。
事件输出线圈（或功能框）表示，本例中为Y0。
b、事件发生的条件梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合，使线圈置1的条件既是事件发生的条件，本例中为起动按钮X0置1。
c、事件得以延续的条件触点组合中使线圈置1得以持久的条件。
本例中为与X0并联的Y0的自保持触点。
d、使事件终止的条件触点组合中使线圈置1中断的条件。
本例中为X1的常闭触点断开。
五、语句表
点动控制即图3（a）所使用到的基本指令有：
从母线取用常开触点指令LD；常闭触点的串联指令ANI；输出继电器的线圈驱动指令OUT。
而每条指令占用一个程序步，语句表如下。
语句步
指令
元素
0
LD
X0
1
ANI
X2
2
OUT
Y0
连续运行控制即图1-3（b）所使用到的基本指令有：
从母线取用常开触点指令LD；常开触点的并联指令OR；常闭触点的串联指令ANI；输出继电器的线圈驱动指令OUT。
语句表如下：
语句步
指令
元素
0
LD
X0
1
OR
Y0
2
ANI
X1
3
ANI
X2
4
OUT
Y0
六、FX2系列可编程控制器基本指令
FX2系列可编程控制器共有20条基本指令，供设计者编制语句表使用，它与梯形图有严格的对应关系。
1、逻辑取及输出线圈（LD、LD1、OUT）
LD、LDI、OUT指令的功能、电路表示、操作元件、所占的程序如表2所示。
表2
LD指令是从母线取用常开触点指令，LDI是从母线上取用常闭触点指令，它们还可以与后面介绍的ANB、ORB指令配合用于分支回路的开头；OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器、计数器的线圈进行驱动的指令，但不能用于输入继电器。
图4-12给出了本组指令的梯形图实例，并配有指令表。
这儿还需指出的是：
OUT指令可连续使用无数次，相当线圈的并联（如图4中的OUTM100和OUTT0）；定时器或计数器的线圈，在使用OUT指令后，必须设定常数K，或指定数据寄存器的地址号。
图4LD、LDI、OUT指令的使用
2触点串联（AND、ANI）
AND、ANI指令的功能、电路表示、操作元件、程序步如表3所示。
表3
AND、ANI指令为单个触点的串联连接指令。
AND用于常开触点。
ANI用于常闭触点。
串联接点的数量无限制。
图1-5是使用本组指令的实例。
图中OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令（如图的OUTY004），称之为纵接输出或连续输出。
此种纵接输出，如果顺序正确可多次重复。
但限于图形编程器和打印机幅面限制，应尽量做到一行不超过10个接点及一个线圈，总共不要超过24行。
在图5中驱动M101之后可通过触点T1驱动Y004。
但是，若驱动顺序换成图6的形式，则必须用后述的MPS指令。
图5AND、ANI指令的应用
图6不能使用连续输出的例子
3触点并联（OR、ORI）
OR、ORI指令的功能、操作元件等如表4所示。
表4
OR、ORI指令为单个触点的并联连接指令。
OR为常开触点的并联，ORI为常闭触点的并联。
将两个以上触点的串联回路和其他回路并联时，采用后面介绍的ORB指令。
OR、ORI指令紧接在LD、LDI指令后使用，亦即对LD、LDI指令规定的触点再并联一个触点，并联的次数无限制，但限于编程器和打印机的幅面限制，尽量做到24行以下。
OR、ORI指令的使用如图1-7所示
图7OR、ORI指令的使用
4串联电路的并联（ORB）
ORB指令的功能、电路表示等如表5所示。
表5
ORB指令是不带操作元件的指令。
两个以上的触点串联连接的电路为串联电路块，将串联电路块并联使用时，用LD、LDI指令表示分支开始，用ORB指令表示分支结束。
图8给出了ORB指令的使用情况。
若有多条并联电路时，在每个电路块后使用ORB指令，对并联电路数没有限制，但考虑到LD、LDI指令只能连续使用8次，ORB指令的使用次数也应限制在8次。
图8ORB指令的使用
5并联电路块的串联（ANB）
ANB指令的功能、电路表示等如表6所示。
表6
ANB指令是不带操作元件编号的指令。
两个或两个以上触点并联连接的电路称为并联电路块。
当分支电路并联电路块与前面的电路串联连接时，使用ANB指令。
即分支起点用LD、LDI指令，并联电路块结束后使用ANB指令，表示与前面的电路串联。
ANB指令原则上可以无限制使用，但受LD、LDI指令只能连续使用8次影响，ANB指令的使用次数也应限制在8次。
图9为ANB指令使用的梯形图实例。
图9ANB指令的使用
6多重输出电路（MPS/MRD/MPP）
MPS、MRD、MPP指令功能、电路表示等如表6所示。
表6
指令助记符、名称
功能
电路表示及操作元件
程序步
MPS（Push）
进栈
1
MRD（Read）
读栈
1
MPP（Pop）
出栈
1
这组指令分别为进栈、读栈、出栈指令，用于多重输出电路。
可将连续点先存储，用于连接后面的电路。
如图10所示。
在FX2系列可编程序控制器中有11个用来存储运算的中间结果的存储区域被称为栈存储器。
使用一次MPS指令，便将此刻的运算结果送入堆栈的第一层，而将原存在第一层的数据移到堆栈的下一层。
使用MPP指令,各数据顺次向上一层移动,最上层的数据被读出。
同时该数据就从堆栈内消失。
图10堆栈示意图
MRD指令用来读出最上层的最新数据，此时堆栈内的数据不移动。
MPS、MRD、MPP指令都是不带软元件的指令。
MPS、MPP必须成对使用，而且连续使用应少于11次。
以下给出了几个堆栈的实例。
[例1]一层堆栈，见图11。
语句步
指令
元素
语句步
指令
元素
0
LD
X000
14
LD
X006
1
AND
X001
15
MPS
2
MPS
16
AND
X007
3
AND
X002
17
OUT
Y004
4
OUT
Y000
18
MRD
5
MPP
19
AND
X010
6
OUT
Y001
20
OUT
Y005
7
LD
X003
21
MRD
8
MPS
22
AND
X011
9
AND
X004
23
OUT
Y006
10
OUT
Y002
24
MPP
11
MPP
25
AND
X012
12
AND
X005
26
OUT
Y007
13
OUT
Y003
图11一层堆栈
[例3]二层堆栈，见图12。
语句步
指令
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