PLC与数控机床电器控制 主讲人：何梦佳 中山职业技术学院 机电工程学院

模块二 FX2N系列PLC基础知识 项目一 PLC控制实现三相异步电动机的运行设计

任务1： 利用三菱FX2N系列PLC控制实现三相异步电动机的点动运转控制。 01 02 任务分析 什么是三菱FX2N系列PLC 如何实现三相异步电动机点动运转控制 12/1/2018 中山职业技术学院 机电工程学院

知识准备 1. 三菱FX2N系列PLC简介 2. 三菱FX2N系列PLC的结构、工作原理 3. 三菱FX2N系列PLC的安装与接线 4. 三菱FX2N系列PLC的基本指令（LD、LDI、OUT） 5. 三相异步电动机点动运转电气控制电路 6. 三相异步电动机连续运转电气控制电路 12/1/2018 中山职业技术学院 机电工程学院

1. 三菱FX2N系列PLC简介 可编程控制器简称PLC，它是在电气控制技术和计算机技 术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核 心，把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新 型工业控制装置。 12/1/2018 中山职业技术学院 机电工程系

项目知识预备一：PLC概要 二、可编程控制器的产生

项目知识预备一：PLC概要 二、可编程控制器的产生 背景： 1968年美国通用汽车公司 （GM），为了适应汽车型号 的不断更新，生产工艺不断 变化的需要，实现小批量、 多品种生产，希望能有一种 新型工业控制器，它能做到 尽可能减少重新设计和更换 继电器控制系统及接线，以 降低成本，缩短周期。

二、可编程控制器的产生 项目知识预备一：PLC概要 1968年，GM公司提出十项设计标准： 编程简单，可在现场修改程序； 维护方便，采用插件式结构； 可靠性高于继电器控制柜； 体积小于继电器控制柜； 成本可与继电器控制柜竞争； 可将数据直接送入计算机； 可直接使用115V交流输入电压； 输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等； 通用性强，扩展方便; 能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。

2. 三菱FX2N系列PLC的结构、工作原理 2.1 PLC的基本组成 2.1.1 型号及意义 型号的命名方式 特殊品种 R—继电器输出 D—DC电源 A1—AC电源 H—大电流输出扩展模块 V—立式端子排的扩展模块 C—接插口输入输出方式 F—输入滤波器1ms 扩展模块 L—TTL输入扩展模块 S—独立端子（无公共端）扩展模块 2.1.1 型号及意义 型号的命名方式 特殊品种 输出形式 单元类型 I/O总点数 系列序号 R—继电器输出 T—晶体管输出 S—晶闸管输出 M—基本单元 E—输入输出混合扩展单元及扩展模块 EX—输入专用扩展模块 EY—输出专用扩展模块 16~256点 0、2、ON、2C、2N 12/1/2018

2.2 PLC硬件系统组成 PLC系统结构示意图 PLC基本单元 外部设备 现场用户输出设备 微处理器（CPU） 运算器 控制器 输 出 部 入 系 统 存 储 器 用 户 I/O 扩 展 接 口 通 讯 及 编 程 编程设备 计算机 打印机等 传感器 按钮、开关 现场信号 电磁阀 中间继电器 执行器 现场用户输入设备 扩展设备 扩展单元 通讯模块 功能模块 电源变换器 ～110V/220V市电 PLC基本单元 PLC系统结构示意图 12/1/2018

FX 系列PLC的硬件配置图 12/1/2018

2.3 PLC硬件系统组成 微处理器（CPU） 接收并存储用户程序和数据； 诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误； 接收输入信号，送入数据寄存器并保存； 运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户 程序的各种操作； 将用户程序的执行结果送至输出端。 12/1/2018

2.3 PLC硬件系统组成 系统存储器——系统程序存储器+系统数据存储器 存放系统工作程序（监控程序）； 存放模块化应用功能子程序； 存放命令解释程序； 存放功能子程序的调用管理程序； 存放存储系统参数。 12/1/2018

2.3 PLC硬件系统组成 用户存储器——RAM/EPROM/EEPROM 存放用户工作程序； 存放工作数据。 12/1/2018

输入单元——带光电隔离电路 多种辅助电源类型：AC电源DC24V输入 DC电源DC24V输入 DC电源DC12V输入 接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）； 接收模拟量信号（模拟量输入单元）； 接收按钮或开关命令（数字量输入单元）； 接收传感器输出信号。 12/1/2018

输出单元——带光电隔离器及滤波器 多种输出方式：晶体管 晶闸管 继电器 驱动直流负载（晶体管输出单元）； 驱动非频繁动作的交/直流负载（继电器输出单元）； 驱动频繁动作的交/直流负载（晶闸管输出单元）。 12/1/2018

2.3 PLC硬件系统组成 通讯及编程接口——采用RS-485或RS-422串行总线 连接专用编程器（FX-20P、FX-10P）； 连接个人电脑（PC），实现编程及在线监控； 连接工控机，实现编程及在线监控； 连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯； 连接打印机等计算机外设。 12/1/2018

I/O扩展接口——采用并行通讯方式 扩展I/O模块； 扩展位置控制模块（如F2-30GM）； 扩展通讯模块（如FX-232AW等）； 扩展模拟量控制模块（如FX-2DA、FX-4AD等）。 12/1/2018

2.4 PLC软件系统组成 运行管理 管理程序 生成用户元件 系统内部自检 系统监控程序 解释程序 标准程序模块、系统调用 软件系统 自动化系统控制程序 用户程序 数据表格 12/1/2018

项目知识预备三：认识三菱PLC 一、 FX2N系列PLC的面板 §2.1 认识三菱PLC 三菱FX2N系列PLC的面板 Ⅰ-----型号 Ⅱ-----状态指示灯 Ⅲ-----模式转换开关与通讯接口 Ⅳ -----PLC的电源端子与输入端子 Ⅴ-----输入指示灯 Ⅵ-----输出指示灯 Ⅶ-----输出端子

项目知识预备三：认识三菱PLC

项目知识预备三：认识三菱PLC §2.1 认识三菱PLC 1．PLC的型号 （1）系列序号：0、2、0N、2C、2N，即:FX0、FX2、FX0N、FX2C，FX2N （3）单元类型: M —— 基本单元 E —— 输入输出混合扩展单元及扩展模块 EX —— 输入专用扩展模块 EY —— 输出专用扩展模块 （2）I/O总点数：16~256点 在选择PLC的时候，I/O总点数要≧需要点数+10%～15%需要点数

项目知识预备三：认识三菱PLC §2.1 认识三菱PLC （4）输出形式： R —— 继电器输出 T —— 晶体管输出 S —— 晶闸管输出 （5）特殊品种区别: D——DC电源，DC输入 A1——AC电源，AC输入 H——大电流输出扩展模块（1A/1点） V——立式端子排的扩展模块 C——接插口输入输出方式 F——输入滤波器1ms的扩展模块 L——TTL输入型扩展模块 S——独立端子（无公共端）扩展模块 若特殊品种一项无符号，说明通指AC电源、DC输入、横排端子排； 继电器输出：2A/点；晶体管输出：0.5A/点；晶闸管输出：0.3A/点。

项目知识预备三：认识三菱PLC 例1：FX2N-48MRD 例2：FX-4EYSH FX还有一些特殊的功能模块，如模拟量输入输出模块、通信接口模块及外围设备等，使用时可以参照FX系列PLC产品手册。 含义：FX2N系列，输入输出总点数为48点，继电器输出，DC电源，DC输入的基本单元。 含义：FX系列，输入点数为0点，输出4点，晶闸管输出，大电流输出扩展模块。

BATT.V内部锂电池电压低指示灯（红灯） PROG.E(CPU.E)程序出错指示灯(红灯) §2.1 认识三菱PLC 项目知识预备三：认识三菱PLC 2．PLC的状态指示灯 指示灯 指示灯的状态与当前运行的状态 POWER电源 指示灯（绿灯） PLC接通220V交流电源后，该灯点亮，正常时仅有该灯点亮表示PLC处于编辑状态。 RUN运行指 示灯（绿灯） 当PLC处于正常运行状态时，该灯点亮。 BATT.V内部锂电池电压低指示灯（红灯） 如果该指示灯点亮说明锂电池电压不足， 应更换。 PROG.E(CPU.E)程序出错指示灯(红灯) 如果该指示灯闪烁,说明出现以下类型的错误: 1、程序语法错误。 2、锂电池电压不足。 3、定时器或计数器未设置常数。 4、干扰信号使程序出错。 5、程序执行时间超出允许时间，此灯连续亮

项目知识预备三：认识三菱PLC §2.1 认识三菱PLC 3．模式转换开关与通讯接口 模式转换开关用来改变PLC的工作模式，PLC电源接通后，将转换开关打到RUN位置上，则PLC的运行指示灯（RUN）发光，表示PLC正处于运行状态；将转换开关打到STOP位置上，则PLC的运行指示灯（RUN）熄灭，表示PLC正处于停止状态。

项目知识预备三：认识三菱PLC §2.1 认识三菱PLC PLC通讯线接口与连接

4．PLC的电源端子、输入端子与输入指示灯 外接电源端子：图中方框内的端子，为PLC的外部电源端子（L、N、地），通过这部分端子外接PLC的外部电源（AC 220V）。 输入公共端子COM：在外接传感器、按钮、行程开关等外部信号元件时必须接的一个公共端子。 +24V电源端子：PLC自身为外部设备提供的直流24V电源，多用于三端传感器。

项目知识预备三：认识三菱PLC §2.1 认识三菱PLC X端子：X端子为输入（IN）继电器的接线端子，是将外部信号引入PLC的必经通道。 “.”端子：带有“.”符号的端子表示该端子未被使用，不具功能。 输入指示灯：为PLC的输入（IN）指示灯，PLC有正常输入时，对应输入点的指示灯亮。

项目知识预备三：认识三菱PLC §2.1 认识三菱PLC 5．PLC的输出端子与输出指示灯 输出公共端子COM：此端子为PLC输出公共端子，在PLC连接交流接触器线圈、电磁阀线圈、指示灯等负载时必须连接的一个端子。 在负载使用相同电压类型和等级时：则将COM1、COM2、COM3、COM4用导线短接起来就可以了。

项目知识预备三：认识三菱PLC §2.1 认识三菱PLC 在负载使用不同电压类型和等级时：Y0～Y3共用COM1，Y4～Y7共用COM2，Y10～Y13共用COM3，Y14～Y17共用COM4，Y20～Y27共用COM5。对于共用一个公共端子的同一组输出，必须用同一电压类型和同一电压等级，但不同的公共端子组可使用不同的电压类型和电压等级。 Y端子：Y端子为PLC的输出（OUT）继电器的接线端子，是将PLC指令执行结果传递到负载侧的必经通道。 输出指示灯：当某个输出继电器被驱动后，则对应的Y指示灯就会点亮。

其中: 输入继电器和输出继电器用八进制数字编号 项目知识预备三：认识三菱PLC 二、 FX2N系列PLC的输入输出继电器 不同厂家、不同系列的PLC，其内部软继电器的功能和编号也不相同，因此用户在编制程序时，必须熟悉所选用PLC的软继电器功能和编号。 FX系列PLC软继电器编号由字母 和 数字 组成 第一部分代表继电器功能的字母； 第二部分为数字，数字为该类器件的序号。 X 0 功能字母 数字 其中: 输入继电器和输出继电器用八进制数字编号 其它均采用十进制数字编号

项目知识预备三：认识三菱PLC 1．输入继电器（X） ◆ 输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来的输入信号 ◆ 输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，只有当外部信号接通时，对应的输入继电器才得电，不能用指令来驱动。 ※ 在程序中绝对不可能出现输入继电器的线圈，只能出现输入继电器的触点 ※ 每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用

项目知识预备三：认识三菱PLC ●FX系列PLC的输入继电器以八进制进行编号 ● FX0N输入继电器的编号范围为： X000~X007、 X010~X017 、X020~X027、 X030~X037 、 X040~X047、 X050~X057 ． ． ． ． 注：基本单元输入继电器的编号是固定的，扩展单元和扩展模块是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号 基本单元 FX0N-40MR 扩展单元 FX0N-40ER 扩展模块 FX0N-8EX X000~X027 X030~X057 X060~X067 输入点是24输出点是16

项目知识预备三：认识三菱PLC FX2N 输入信号连接示意图 信号输入连接示意图

项目知识预备三：认识三菱PLC 2 、 输出继电器（Y） ◆ 输出继电器是用来将PLC内部信号输出传送给外部负载 ※ 每个输出继电器在输出单元中都对应有一个常开硬触点，但在程序中供编程的输出继电器，不管是常开还是常闭触点，都可以无数次使用。

项目知识预备三：认识三菱PLC ◆ FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号 ◆ FX0N编号范围为Y000~Y007、 Y010~Y017 。。。。 ◆ 与输入继电器一样，基本单元的输出继电器编号是固定的，扩展单元和扩展模块的编号也是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号 基本单元 FX0N-40MR 扩展单元 FX0N-40ER 扩展模块 FX0N-8EX Y000~Y017 Y020~Y037 实际使用中，输入/ 输出继电器的数量，要根据系统配置而定。

项目知识预备三：认识三菱PLC 输出信号连接示意图 输出公共端的类型是若干输出端子构成一组，共用一个输出公共端，各组的输出公共端用COMl，COM2……表示，各组公共端之间相互独立，可使用不同的电源类型和电压等级负载驱动电源 .

项目知识预备三：认识三菱PLC

2.5 PLC的工作原理 一、工作方式—— 周期循环扫描 二、工作过程——自诊断、输入采样、程序扫描、输出刷新 几个外阶段。 三、扫描周期 T =自检时间+读入一点时间×输入点数+程序步数×运算 速度+输出一点时间×输出点数。 12/1/2018

此处添加页眉信息 2018/12/1 PLC的工作过程示意图 12/1/2018 此处添加页脚信息

2.6 FX系列PLC内部继电器的编号及功能 1. 数据结构 十进制数（DEC:DECimal number），常用于： 定时器/计数器的设定值； 辅助继电器（M）、定时器（T）、计数器（C）、状态（S）等 软元件的地址号； 应用指令的数值型操作数及指令动作常数（K）。 十六进制数（HEX:HEXdecimal number） 与十进制数一样，用于指定应用指令的数值型操作 数及指令动作常数（H）。 12/1/2018

二进制数（BIN:BINary number） PLC内部数据类型，通过外设进行监视时，各软元件 的数值自动变换为十进制数或十六进制数。 八进制数（OCT:OCTal number）——用于输入继电 器和输出继电器的软元件编号。 输入继电器用X00~X07、X10~X17、X20~X27等八进制格式进行 编号； 输出继电器用Y00~Y07、Y10~Y17、Y20~Y27等八进制格式进行 编号。 12/1/2018

BCD码（BCD:BINary Code Decimal）——用二进 制形式表示的十进制数，常采用8421BCD码。 常用BCD码编码开关将BCD码数据送入PLC； PLC常以BCD码格式将输出数据送数码显示器显示。 浮点数据（标绘值） 二进制浮点数常用于高精度浮点运算； 十进制浮点数用于实施监视。 12/1/2018

2.软元件（逻辑元件） 输入继电器（X） 在PLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继电器，采 用八进制编号，用无数个常开和常闭触点。 输入继电器不能用程序驱动。 12/1/2018

输出继电器（Y） 输出继电器采用八进制编号，有内部触点和外部输出触点（继电器 触点、双向可控硅、晶体管等输出元件）之分，由程序驱动。 在PLC内部，外部输出触点与输出端子相连，向外部负载输出信号， 且一个输出继电器只有一个常开型外部输出触点。 输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随意使用。 12/1/2018

辅助继电器（M） 由内部软元件的触点驱动,常开和常闭触点使用次数不限，但不能 直接驱动外部负载,采用十进制编号。 通用辅助继电器M0～M499（500点） 掉电保持辅助继电器M500～M1023（524点） 特殊辅助继电器M8000～M8255（256点） 只能利用其触点的特殊辅助继电器 可驱动线圈的特殊辅助继电器 通用辅助继电器与掉电保持用辅助继电器的比例，可通过外设设 定参数进行调整。 12/1/2018

只能利用其触点的特殊辅助继电器 可驱动线圈的特殊辅助继电器 M8000：运行监控用，PLC运行时M8000接通。 M8012：产生100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。 可驱动线圈的特殊辅助继电器 M8030：锂电池电压指示灯特殊继电器。 M8033：PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。 M8034：禁止全部输出特殊辅助继电器。 M8039：定时扫描特殊辅助继电器。 12/1/2018

状态（S） 状态是对工序步进型控制进行简易编程的内部软元件，采用十进制 编号。与步进指令STL配合使用； 状态有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用； 状态不用于步进阶梯指令时，可作辅助继电器使用。 状态同样有通用状态和掉电保持用状态，其比例分配可由外设设定。 12/1/2018

状态（S） 状态有五种类型： 初始状态S0～S9共10点 回零状态S10～S19共10点 通用状态S20～S499共480点 12/1/2018

定时器（T） 定时器实际是内部脉冲计数器，可对内部1ms、10ms和100ms时钟脉 冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。 定时器可以用用户程序存储器内的常数k或H作为设定值，也可以用 数据寄存器D的内容作为设定值。 普通定时器（T0～T245） 100ms定时器T0～T199共200点，设定范围0.1～3276.7s； 10ms定时器T200～T245共46点，设定范围0.01～327.67s。 积算定时器（T246～T255） 1ms定时器T246～T249共4点，设定范围0.001～32.767s； 100ms定时器T250～T255共6点，设定范围为0.1～3276.7s。 12/1/2018

普通定时器的工作原理 T10 驱动 Tx 加法计数器 相等 比较器 Tx 时钟脉冲 触点动作 K、H或D 设定值 T10 K123 X0 Y1 普通定时器的工作原理 12/1/2018

积算定时器的工作原理 100ms时钟脉冲 X1 K345 X2 RST T250 X2 设定值K 相等 Tx 比较器 1 触点动作 X1 计数器 100ms时钟脉冲 RST T250 K345 X1 X2 Y1 积算定时器的工作原理 12/1/2018

计数器（C） 计数器可分为通用计数器和高速计数器。 16位通用加计数器，C0～C199共200点，设定值：1～32767。设 定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点动作。 32位通用加/减计数器，C200～C234共135点，设定值：- 2147483648～+2147483647。 高速计数器C235～C255共21点，共享PLC上6个高速计数器输入 （X000～X005）。高速计数器按中断原则运行。 12/1/2018

16位加计数器 通用型：C0~C99共100点 断电保持型：C100~C199共100点 16位计数器工作过程示意图 12/1/2018

32位双向计数器 有两种32位加/减计数器，设定值：-2147483648～ +2147483647。 通用计数器：C200～C219共20点 保持计数器：C220～C234共15点 计数方向由特殊辅助继电器M8200～M8234设定。 加减计数方式设定：对于C△△△，当M8△△△△接通（置1）时， 为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。 计数值设定：直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为计 数值。间接设定时，要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。 12/1/2018

32位加/减计数器工作过程示意图 12/1/2018

数据寄存器（D） 通用数据寄存器D0~D199共200点。 只要不写入其它数据，已 写入的数据不会变化。但是PLC状态由运行→停止时，全部数 据均清零。 断电保持数据寄存器D200~D511共312点，只要不改写，原有 数据不会丢失。 特殊数据寄存器D8000~D8255共256点 这些数据寄存器供监 视PLC中各种元件的运行方式用。 文件寄存器D1000~D2999共2000点。 12/1/2018

变址寄存器（V/Z） 变址寄存器的作用类似于一般微处理器中的变址寄存器（如 Z80中的IX、IY），通常用于修改元件的编号。 V0~V7、Z0~Z7共16点16位变址数据寄存器。 进行32位运算时，与指定Z0~Z7的V0~V7组合，分别成为 （V0、Z0），（V1、Z1）…（V7、Z7）。 12/1/2018

常数（K、H） 1.常数K 2.常数H 3.常数的有效范围 表示10进制整数的符号，主要用于指定定时器T或计 数器C的设定值，或应用指令操作数中的数值。如K-10 ，K119等。 2.常数H 表示16进制数的符号，主要用于指定应用指令的操 作数的数值。如H159，H1EFD等。 3.常数的有效范围 类型 K有效范围 H有效范围 16位 -32,768～32,767 0000～FFFF 32位 -2,147,483,648～+2,147,483,647 00000000～FFFFFFFF 12/1/2018

指针（P、I） 1.类型 ●分支和子程序用指针（P） 作为一种标号，用来指定跳转指令或子程序调用指令 等分支指令的跳转目标。 作为中断程序的入口地址标号。分为输入、定时器、 计数器中断三种类型。 12/1/2018

●条件跳转功能实现 12/1/2018

●子程序调用功能实现 12/1/2018

2.FX系列指针编号总揽 12/1/2018

3. 三菱FX2N系列PLC的安装与接线 12/1/2018

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4. FX2N系列PLC的基本指令（LD、LDI、OUT） 电机点动控制 QS L1 L3 L2 FU1 KM M 3～ SB FU2 电气原理图： 工作原理： 启动： 按下起动按钮SB→接触器KM线圈得电→KM主触头闭合→电动机M启动运行。 停止： 松开按钮SB→接触器KM线圈失电→KM 主触头断开→电动机M失电停转。 12/1/2018

接触器自锁控制（长动控制） 电气原理图 自锁触点 热继电器 常闭触点 热继电器 热元件 KM L1 L3 L2 FU1 QS SB2 FU2 3～ FR SB1 自锁触点 电气原理图 热继电器 常闭触点 热继电器 热元件 12/1/2018

指令的说明 4.1 LD、LDI、OUT 指令 LD、LDI用于将触点接到母线上。 LD、LDI还与块操作指令ANB、ORB相配合，用于分支电 路的起点。 OUT不能用于X；并联输出OUT指令可连续使用任意次。 OUT指令用于T和C，其后须跟常数K，K为延时时间或计 数次数。 12/1/2018

4.2 LD、LDI、OUT 指令应用 梯形图程序 指令表程序 步序 指令 地址 0 LD X0 1 OUT Y0 2 LDI X1 步序 指令 地址 0 LD X0 1 OUT Y0 2 LDI X1 3 OUT M100 4 OUT T0 K19 7 LD T0 8 OUT Y1 X0 X1 M100 T0 Y1 K19 Y0 12/1/2018

4.3 AND、ANI 指令 指令的作用 AND：与指令，用于串联单个常开触点； ANI(ANd Inverse)：与反指令，用于串联单个常闭 触点。 编程元件 AND： ANI： X、Y、M、S、T、C 12/1/2018

4.3 AND、ANI 指令 指令的说明 AND和ANI指令用于单个触点与左边触点的串联，可连 续使用。 执行OUT指令后，通过与指令可驱动其它线圈输出， 即有两个输出时使用。 若是两个并联电路块（两个或两个以上触点并联连接 的电路）串联，则需用后面的ANB指令。 12/1/2018

4.4 AND、ANI 指令应用 梯形图程序 指令表程序 步序 指令 地址 0 LD X0 1 AND X2 X0 X2 2 OUT Y2 步序 指令 地址 0 LD X0 1 AND X2 2 OUT Y2 3 LD Y2 4 ANI X0 5 OUT M101 6 AND T1 7 OUT Y3 AND X0 Y2 M101 T1 Y3 X2 X1 ANI AND 12/1/2018

任务设计 5. 三相异步电动机运转电气控制电路 控制思路 电动机的额定电流较大，PLC不能用直接控制主电路，需要主电路。 此处添加页眉信息 任务设计 2018/12/1 5. 三相异步电动机运转电气控制电路 控制思路 电动机的额定电流较大，PLC不能用直接控制主电路，需要主电路。 找出所有输入量和输出量，接入I/O接线图。 为了扩大输出电流，采用继电器输出方式。 热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护。 梯形图和指令表。 我们先来讨论用PLC控制三相异步电动机的连续运转的整体思路。 大家知道电动机的额定电流一般比较大，而PLC每点的输出电流最大为2安培，所以不能用PLC直接驱动电动机运转，应该用PLC输出信号驱动接触器的线圈，由接触器的主触点控制电动机运转，所以要有主电路。 现场有哪些输入量送入PLC参加逻辑运算？PLC又有多少输出量去驱动负载？如何进行端子分配？需要I/O接线图。同时我们采用继电器输出方式。 由热继电器对电动机进行过载保护，其常闭触点可以作为输入量接入输入端，用软件实现保护，也可以接在输出端由硬件实现保护。 有了主电路和I/O接线图，然后才有梯形图，否则梯形图的元件没有任何意义。所以，一个完整的PLC控制系统，要有四部分组成，即主电路、I/O接线图、梯形图和指令表。 12/1/2018 74 此处添加页脚信息

主电路 下面请看主电路 主电路由： 电源开关 M 熔断器、 3 ~ 接触器 热继电器 电动机组成 QS FU 接触器主触点 电源开关 KM 此处添加页眉信息 2018/12/1 主电路 QS FU L1 L2 L3 接触器主触点 电源开关 KM 熔断器 热继电器热元件 下面请看主电路 主电路由： 电源开关 熔断器、 接触器 热继电器 电动机组成 FR 三相异步电动机 M 3 ~ 12/1/2018 75 此处添加页脚信息

热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护 此处添加页眉信息 2018/12/1 5.1 三相异步电动机点动运转电气控制电路 I/O接线图 热继电器 SB1 KM1 COM1 Y1 COM X1 FR 按钮 SB1－X1 FR X3 画I/O接线图时，先找出现场的输入量，分别为启动信号和停止信号，进行端子分配。 长方形表示PLC主机， SB1为启动信号接PLC的输入端X1， SB2为停止信号接输入端X2，然后把SB1和SB2另一端连在一起接公共端COM。 注意：这里我们把停止按钮改用常开触点接入输入端。 输出量从输出端YI接接触器KM的线圈。 前面提到过载保护可以通过两种方法完成，这里我们把热继电器的常闭触点串联在接触器的线圈回路中，从硬件进行过载保护。 最后从公共端COM1接电源。 根据控制原理，得到梯形图。 热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护 电源 12/1/2018 76 此处添加页脚信息

梯形图 指令表程序 步序 指令 地址 0 LD X1 1 OUT Y1 2 END 此处添加页眉信息 2018/12/1 输出线圈 X1 步序 指令 地址 启动 0 LD X1 1 OUT Y1 X1 Y1 2 END 梯形图从左母线开始，接启动信号X1的常开触点，并联常开触点Y1进行自锁，串联停止信号X2的常闭触点，最后接输出线圈YI驱动接触器的线圈。 我们结合时序图来分析梯形图的控制过程。 当按下启动按钮时，输入继电器X1接通（X1的上升沿），常开触点闭合，输出继电器YI接通（Y1的上升沿），送出输出信号，同时Y1常开触点闭合，完成自锁功能。松开启动按钮（X1的下降沿），因为自锁YI也不会断开。 当按下停止按钮时，输入继电器X2接通（X2的上升沿），常闭触点断开，切断输出继电器Y1 （Y1的下降沿） ，停止送输出信号。 从梯形图可以看出与电气控制原理图很相似。 根据梯形图，写出指令表。 从母线取一个常开触点LD X1，并联一个常开触点 OR Y1，串联一个常闭触点 ANI X2，线圈输出 OUT Y1，程序结束 END END 12/1/2018 77 此处添加页脚信息

任务2： 利用三菱FX2N系列PLC控制实现三相异步电动机的连续运转控制。 01 02 任务分析 如何实现三相异步电动机连续运转控制 12/1/2018

接触器自锁控制（长动控制） 电气原理图 自锁触点 热继电器 常闭触点 热继电器 热元件 KM L1 L3 L2 FU1 QS SB2 FU2 3～ FR SB1 自锁触点 电气原理图 热继电器 常闭触点 热继电器 热元件 12/1/2018

热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护 此处添加页眉信息 2018/12/1 5.2 三相异步电动机连续运转电气控制电路 I/O接线图 热继电器 SB1 COM1 Y1 COM X1 X2 KM1 FR 启动按钮 SB1－X1 运行接触器 KM－Y1 SB2 停止按钮 SB2－X2 FR X3 画I/O接线图时，先找出现场的输入量，分别为启动信号和停止信号，进行端子分配。 长方形表示PLC主机， SB1为启动信号接PLC的输入端X1， SB2为停止信号接输入端X2，然后把SB1和SB2另一端连在一起接公共端COM。 注意：这里我们把停止按钮改用常开触点接入输入端。 输出量从输出端YI接接触器KM的线圈。 前面提到过载保护可以通过两种方法完成，这里我们把热继电器的常闭触点串联在接触器的线圈回路中，从硬件进行过载保护。 最后从公共端COM1接电源。 根据控制原理，得到梯形图。 热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护 电源 12/1/2018 80 此处添加页脚信息

梯形图 指令表程序 步序 指令 地址 0 LD X1 1 OR Y1 2 ANI X2 3 OUT Y1 4 END 此处添加页眉信息 2018/12/1 梯形图 输出线圈 指令表程序 步序 指令 地址 停止 0 LD X1 启动 1 OR Y1 2 ANI X2 X1 X2 3 OUT Y1 Y1 4 END Y1 X1 X2 Y1 梯形图从左母线开始，接启动信号X1的常开触点，并联常开触点Y1进行自锁，串联停止信号X2的常闭触点，最后接输出线圈YI驱动接触器的线圈。 我们结合时序图来分析梯形图的控制过程。 当按下启动按钮时，输入继电器X1接通（X1的上升沿），常开触点闭合，输出继电器YI接通（Y1的上升沿），送出输出信号，同时Y1常开触点闭合，完成自锁功能。松开启动按钮（X1的下降沿），因为自锁YI也不会断开。 当按下停止按钮时，输入继电器X2接通（X2的上升沿），常闭触点断开，切断输出继电器Y1 （Y1的下降沿） ，停止送输出信号。 从梯形图可以看出与电气控制原理图很相似。 根据梯形图，写出指令表。 从母线取一个常开触点LD X1，并联一个常开触点 OR Y1，串联一个常闭触点 ANI X2，线圈输出 OUT Y1，程序结束 END 自锁 END 时序图 12/1/2018 81 此处添加页脚信息

电动机的连续运转 此处添加页眉信息 2018/12/1 此处添加页脚信息 下面通过一个模拟运行的画面看整个控制过程。 先合电源开关QS，再按绿色启动按钮SB1，启动信号通过输入端子X1进入PLC，输入继电器X1接通，梯形图中X1的常开触点闭合，输出继电器YI接通，送出输出信号，使接触器KM的线圈通电，主触点闭合，电动机接通电源开始启动并运行。同时自锁触点Y1闭合完成自锁功能，使电动机可以连续运转。 按下停止按钮SB2时，停止信号通过输入端子X2进入PLC，输入继电器X2接通，梯形图中X2的常闭触点断开，输出继电器Y1断开，停止送输出信号，接触器KM的线圈断电，主触点断开，电动机脱离电源停止转动。 再演示一遍。 电动机的连续运转 12/1/2018 82 此处添加页脚信息

项目拓展 根据已经给出的某系统PLC控 制程序，绘制出PLC输入/输出端 口接线图。 （说明：输出继电器对应的输出元 件为发光二极管指示灯，指示灯 电压为DC24V,输入继电器对应的 输入元件为按钮开关） 图片

5个输入信号和4个输出信号，输入/输出信号对应的PLC软元件的地址编号依次为X0--X4及Y0—Y3。 任务实施 提示：求解步骤 首先，根据给出的程序确定有多少个输入和输出信号； 其次，确定这些输入信号由什么设备提供，什么设备作为PLC的驱动 负载 最后，绘制PLC外部接线图 5个输入信号和4个输出信号，输入/输出信号对应的PLC软元件的地址编号依次为X0--X4及Y0—Y3。 按钮开关作为PLC输入信号，发光二极管指示灯作为PLC的输出驱动负载。 图片

项目知识预备三：认识三菱PLC 项目思考 1、 说明实训所用PLC可编程控制器的型号，输入为多少 点，输出为多少点，输入电路采用什么方式，输出电路采用 什么方式？ 简述 2、PLC的硬件结构由哪几部分组成？各有什么作用？ 3、开关量输入输出接口有哪几种类型？ 4、简述PLC的工作特点？ 5、简述PLC分类方式？ 6、PLC的工作特点有哪些？ 7、FX--4EYSAI含义是什么？

归纳总结 常闭触点输入信号的处理 前面我们曾经提到，把停止按钮SB2的常开触点接入PLC的输入端X2。 此处添加页眉信息 归纳总结 2018/12/1 端子接线图 X2 X1 SB1 SB2 COM 常闭触点输入信号的处理 电气原理图 KM SB1 SB2 常闭触点 梯形图 前面我们曾经提到，把停止按钮SB2的常开触点接入PLC的输入端X2。 从电气原理图看出，现场用的停止按钮是常闭触点，如果要保留电气原理图的习惯，仍然采用常闭触点做停止信号接入PLC，如I/O接线图中这样。 梯形图要作相应的变动，把梯形图中的停止信号X2改为常开触点就可以。 否则，当PLC一接通电源，输入继电器X2就接通，梯形图中X2的常闭触点断开，一条逻辑线中有两个触点断开，按启动按钮时，电动机将无法正常启动。 X1 Y1 Y0 X2 常开触点 12/1/2018 87 此处添加页脚信息

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