33用PLC实现电机正反转运行.docx

1、33 用PLC实现电机正反转运行项目四电动机正反转PLC控制电路的设计与调试学习项目名称电动机正反转控制电路的设计与调试情境应用X62铣床的主轴电机的正反转基础知识点1.正反转控制PLC梯形图程序编制2.掌握SET、RST和ZRST的使用方法3.理解并掌握定时器的使用方法认知技能点1.三菱PLC 定时器应用2.会进行电动机正反转PLC控制电路的设计操作技能点1.正反转电路PLC电路连接2.正反转电路PLC控制程序编制3.正反转电路PLC控制电路调试课程场地PLC技术基础实训室设计课时14一、项目应用在生产设备中，常通过电动机正反转来改变运动部件的移动方向。如X62W铣床的主轴控制是按钮和接触器

2、双重联锁的正反转控制线路，该电路要使电动机换向时，可直接按下反转启动按钮，无需先按下停止按钮，使线路操作更加方便，工作安全可靠。图4-1 X62W型万能铣床主轴的顺铣与逆铣X62W型万能铣床如图4-1所示，它的主轴控制是按钮和接触器双重联锁实现，通过按钮和接触器双重联锁PLC控制电路安装的工作任务，学会选择按钮和接触器，学会双重联锁控制电路的PLC安装。二、项目认知1.认识定时器T定时器是PLC内置的一个重要软元件，用符号“T”表示，主要用于对时间的控制，是PLC程序中常用的软元件，有普通型定时器和积算型定时器两大类。PLC的软元件定时器T与继电器控制电路中的时间继电器作用基本相同，也是由线圈

3、与触点组成。PLC的定时器有无数对常开触点和常闭触点供使用。定时器应用时，要设置一个十进制数的时间设定值。PLC中的定时器T是根据时钟脉冲的累计计时的，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms三种。（1）普通型定时器T0-T245，有以下两种计时单位：1）计时单位为100ms(0.1s)地址号为T0-T199，共200个；时间设定值范围是0.1-3276.7s。2）计时单位为10ms(0.01s)地址号为T200-T245，共46个；时间设定值范围是0.01-327.67s。定时器编程如图4-2所示。梯形图中，K200是定时器T1的常数设定值，定时器T0延时时间为：t=200*0.1s=20s图

4、4-2 定时器使用实例式中，200由常数设定值决定；0.1s是定时器T0的时钟脉冲周期（T=100ms=0.1s）。当X0的常开触点闭合时，定时器T0线圈得电，定时器开始延时，20s时间一到定时器T0的常开触点闭合，常闭触点断开；当X0的常开触点断开时，定时器T1的线圈失电，定时器T1的常开触点瞬间恢复断开，常闭触点瞬间恢复闭合。（注意：当设备断电或定时器短路时，定时器会立即停止计时并清零复位。）（2）积算型定时器T246T255有以下两种计时单位：1）计时单位为1ms（0.001s）地址号T246-T249，共4个；时间设定值范围是0.001-32.767s。2）计时单位为100ms（0.1

5、s）地址号T250-T255，共6个；时间设定值范围是0.1-3276.7s。积算定时器在计时条件失去或者PLC失电时，其当前值寄存器的数据及触点状态均可保持；可“累计”计时时间，所以称为“积算”，主要是由于积算定时器的当前值寄存器及触点具有记忆功能，其复位时必须在程序中加入专门的复位指令。如图4-3所示为积算定时器的工作原理图。X1为复位条件，当X1常开触点接通时，执行“RST T250”指令，T250的当前值寄存器清零，同时触点复位。（a）梯形图 （b）时序图图4-3 积算定时器使用2.定时器的串联应用如下图4-4所示。定时器的最大设定值为32767，不足1小时，为了扩展定时器的延时时间，

6、可以采用定时器的串联。延时时间T=T0+T1=3600S。图4-4 定时器串联使用三、应用指令1.SET置位指令SET指令的功能是驱动线圈，使其具有自锁功能，维持接通状态；“SET”为置位指令的助记符。置位指令的操作元件为输出继电器Y、辅助继电器M和状态继电器S；SET指令的应用如图4-2所示。在图4-5中，当常开触点X0闭合时，执行SET指令，使M0线圈接通。在X0断开后，M0线圈继续保持接通状态，要使M0线圈失电，则必须要用复位指令。2.RST复位指令指令的功能是使线圈复位。RST为复位指令的助记符。复位指令的操作元件为输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、积算定时器T和计数器C。RS

7、T指令的应用如图4-6所示。 图4-5 SET指令的应用 图4-6 RST 指令的应用3.ZRST区间复位指令ZRST指令为区间复位指令。ZRST指令的功能是将D1D2指定的元件号范围内的同类元件成批复位。目标操作数可取T、C、D或Y、M、S。D1、D2指定的元件应为同类元件，D1的元件号应小于D2的元件号。如图4-7所示，利用上电脉冲将S10-S100的100位状态继电器清零。图4-7 ZRST指令示例四、项目实施1.项目概述图4-8是X62W型万能铣床接触器正反转控制线路。其控制要求如下：按下正转按钮SB1，电动机正转；按下反转按钮SB2，电动机反转；按下停止按钮SB3，电动机停止。由于正

8、转和反转接触器不能同时工作， 否则将造成电源短路事故，所以采取按钮和接触器双重联锁措施。图4-8 双重联锁正反转控制电路原理图该控制电路是双重联锁控制线路，在线路中，QS是电源开关，负责整个电路电源的通断；FU1是主电路电路保护的熔断器，FU2是控制电路短路保护的熔断器；KM1是控制电动机正转运行的交流接触器；KM2是控制电动机反转运行的交流接触器；SB1是正转按钮；SB2是反转按钮；SB3是停止按钮；FR是提供电动机过载保护的热继电器。线路的工作原理如下： 2.工艺设计（1）材料准备，见表4-1所示。表4-1 电动机双重联锁正反转PLC控制电路元件清单 序号符号名称规格数量1QS刀开关HK2

9、-16/312FU1熔断器RL1-15/1034SB按钮LA23-335KM交流接触器CJX2-926PLC可编程序控制器FX3U-32M17FR热继电器JR36-631（2）方案设计1）I/O分配分配目的:确定PLC输入输出接口的使用及功能定义。I/O分配端口如表4-2所示，学生也可按实际情况定义其他端口。表4-2 I/O分配表输 入输 出设备名称输入端子编号设备名称输出端子编号正向启动按钮SB1X000电机正传接触器KM1Y000反向启动按钮SB2X001电机反正接触器KM2Y001停止按钮SB3X002过载保护FRX0032）设计原理图见图4-9所示。图4-9 双重联锁正反转控制PLC改

10、造电路接线图3）参考程序程序设计见图4-10所示。指令表步序操作码 操作数步序操作码 操作数0LD X0008OR Y0011OR Y0009ANI X0002ANI X00210ANI X0023ANI Y00111ANI Y0004AND X00312AND X0035ANI X00113OUT Y0016OUT Y00014END7LD X001图4-10 程序设计图4）设计布局图见图4-11所示图4-11 双重联锁正反转控制电路PLC改造元件布置图5）设计接线图见图4-12所示。图4-12 电动机点动控制PLC改造电路安装接线图3电路调试对程序进行调试运行，观察程序的运行情况。若出现故

11、障，应分别检查硬件电路接线和梯形图是否有误，修改后，重新调试，直至系统按照要求正常运行。4.任务执行按表4-3完成下列电路安装与调试。表4-3 项目任务执行表序号执行步骤执行内容执行标准参考时间执行结果1核对元件清单选用PLC按表8-1元件清单执行10分钟选用熔断器选用接触器选用按钮选用热继电器2元件布局按照电路图进行布局参考图8-3布局20分钟3I/O分配输入分配按表1-4 I/O分配表执行10分钟输出分配 设计PLC接线图设计主电路接线图参考图1-11设计10分钟设计控制电路接线图电路连接电源L1、L2、L3接入QS用万用表检测各段线路连接是否接通80分钟U11、V11、W11将QS与FU

12、接在一起U12、V12、W12将FU、KM1与KM2主触头连接在一起U13、V13、W13将KM1主触头、KM2主触头与FR连接在一起U、V、W将FR热元件经过端子排与电动机连接在一起L、N接入PLC电源端子连接1号线连接2号线连接3号线连接4号线连接5号线连接6号线连接7号线连接8号线连接9号线连接10号线连接PLC输出端电源L、N4编写程序编写梯形图程序参考图4-14梯形图程序10分钟5电路调试断电状态下链接PC/PPI电缆 电动机点动运行20分钟上电，将PLC运行模式开关拨到STOP位置将程序文件下载到PLC将PLC运行模式开关拨到RUN位置按下SB1，电动机正转运行；按下SB2，电动机

13、反转运行；按下SB3，电动机停止运行总计160分钟五、项目评价根据表4-4完成任务检测。表4-4 任务检测标准序号检测内容执行标准自评教师评1电路功能1.电路功能完全实现 -A2.实现部分功能 -B3.不能实现功能 -C2工艺要求1.电路布局美观合理 -A2.布局欠美观 -B3.布局杂乱无章 -C3安全文明1.工具摆放整齐，仪表使用规范，无安全事故 -A2.工具不齐，但无安全事故 -B3.出现安全事故或损坏仪表 -C六、项目拓展电动机单按钮起停正反转PLC控制电路。控制要求：按下按钮，电动机正转，第二次按下按钮，电动机正转停止；第三次按下按钮，电动机反转，第四次按下按钮，电动机反转停止。见图4

14、-16。图4-16 单按钮起停正反转控制原理图七、巩固练习1.PLC中区间复位指令是（ ）。A.RST B.SET C.ZRST D.PLF2.FX3U系列PLC的定时器T的编号是采用（ ）进制。A.十 B.八 C.十六 D.二3.FX3U系列PLC中通用定时器的编号为（ ）。A.TO-T256 B.TO-T245 C.T1-T256 D.T1-T2454.使用定时器T18时 ,设定常数K为20,则定时时间是（ ）。A.2分钟 B.20秒 C.2秒 D.2毫秒5.FX系列PLC中RST表示（ ）指令。A.下降沿 B.上升沿 C.复位 D.输出有效6.FX系列PLC中SET表示( )指令。A.下降沿 B.上升沿 C.输入有效 D.复位7.PLC中区间复位指令是（ ）。A.RST B.SET C.ZRST D.PLF