刘雪雪 课程负责人 无锡机电高等职业技术学校 PLC与自动线调试运行 精品课程 刘雪雪 课程负责人 无锡机电高等职业技术学校

PLC与自动线调试运行 1 交流电机的PLC控制 24 6 2 自动线整体调试与设备验收21 送料机构的PLC控制 12 120 3 5 18 自动线的安装与调试 24 4 传送带的PLC控制 18

学习情境1三相异步电机运行的PLC控制 学习情境1 在现代制造业领域中，PLC控制技术的使用已相当普遍，物联网带动PLC技术更广泛的应用。其中工业自动化控制领域应用最为广泛。学习PLC将是自动化设备操作者、维修者、设计者、管理者、销售者等等人员必不可少要掌握的技术。 学习情境1 任务1 PLC控制交多台电机运行的编程与调试 任务1 PLC控制交流电机启停的编程与调试 任务2 PLC控制交流电机正反转的编程与调试 任务3PLC控制交流电机丫-△降压启动的编程与调试

情境1 三相异步电机运行的PLC控 任务一 PLC控制交流电机启停的编程与调试 刘雪雪 编写 无锡机电高等职业技术学校

任务一 PLC控制交流电机启停的编程与调试 描述 任务 分析 三相异步电机的 PLC控制 知识链接 任务实施 拓展训练

任务一 PLC控制交流电机启停的编程与调试 知识目标： 1、了解PLC的定义、发展、分类、功能、类型。 2、知道PLC的组成、输入输出类型、电源类型和PLC的工作原理。 3、能说出PLC型号的含义和PLC面板上的指示灯、标志及接线端子及含义。 4、理解基本指令功能（松下ST、ST/、OR 、OR/、OT），熟悉指令的编程格式。

任务一 PLC控制交流电机启停的编程与调试 技能目标： 1、能读通三相异步电机起动控制电气原理图； 2、能根据控制要求，找出输入输出器件，列出I/O分配表； 3、能画出PLC控制系统接线图； 4、在教师的指导下熟悉设备的接线方法，完成接线 ； 5、能根据电气原理图转成梯形图，熟悉PLC软件环境，进行简单的编程。

任务描述： 利用PLC对三相异步电动机进行起动、停止控制，要求按下起动按钮，三相异步电动机运转，按下停止按钮电机停转，并具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。 动画1-4 在此点图演示上述实训操作过程

知识链接1：PLC简介 可编程控制器的产生 可编程控制器（Programmable Logic Controller) 简称PLC。 自1969年第一台PLC面世以来，已成为一种最重要、最普及、应用场合最多的工业控制器。与机器人、CAD/CAM并称为工业生产自动化的三大支柱。

知识链接1：PLC简介 1、PLC的定义：（国际电工委员会（IEC） ） 可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

知识链接1：PLC简介 2、可编程序控制器的三大流派 一个流派是美国产品，一个流派是欧洲产品，一个流派是日本产品。 如美国最有名的是A-B公司的PLC

知识链接1：PLC简介 德国西门子（SIEMENS）公司的PLC 日本PLC产品常见的有三菱、欧姆龙、松下等小型PLC 松下PLC

知识链接1：PLC简介 整体式 3、PLC的分类 松下PLC 三菱PLC

知识链接1：PLC简介 3、PLC的分类 组合式 松下PLC 三菱PLC

知识链接1：PLC简介 3、PLC的分类 按功能分类 根据PLC所具有的功能不同，可将PLC分为低档、中档、高档三类。 按功能分类

知识链接1：PLC简介 3、PLC的分类 按I/O点数分类     根据PLC的I/O点数的多少，可将PLC分为小型、中型和大型三类。小型PLC——I/O点数< 256点；单CPU、8位或16位处理器、用户存储器容量4K字以下。中型PLC——I/O点数256～2048点；双CPU，用户存储器容量2～8K。 大型PLC——I/O点数> 2048点；多CPU，16位、32位处理器，用户存储器容量8～16K。以上划分不包括模拟量I/O点数，且攻分界限不是固定不变的。

知识链接2：PLC的组成 1、PLC的外部结构 松下PLC三维爆炸图动画

1、PLC的外部结构 型号名称 FP-X L 60 R表示继电器输出 T表示晶体管输出 S表示晶闸管输出 60”为输入输出点数之和32点输入28点输出 FP-X L系列名称

1、PLC的外部结构 板面接线

1、PLC的外部结构 I/O扩展

2、PLC的内部结构 整体式 PLC的基本组成框图

2、PLC的内部结构 整体式 PLC的基本组成框图

2、PLC的内部结构 （1） CPU指挥PLC完成各种预定的功能 输入并存储用户程序、显示输入内容和地址 CPU单元 检查、校验用户程序，发现错误即报警 执行用户程序、驱动外部输出设备动作 诊断故障、记忆故障信息并报警。

2、PLC的内部结构

2、PLC的内部结构

2、PLC的内部结构

2、PLC的内部结构

2、PLC的内部结构

2、PLC的内部结构

2、PLC的内部结构

2、PLC的内部结构 PLC的通信方式 串行口 PLC与计算机的通信 手持式编程器

2、PLC的内部结构 常用的编程语言 1、梯形图 转

2、PLC的内部结构 常用的编程语言 2、语句表

2、PLC的内部结构 常用的编程语言 3、逻辑图 4、功能表图 5、高级语言

知识链接3： PLC的工作原理 1、 PLC的等效电路

知识链接3： PLC的工作原理 1 Y0 1 1 1-1动画1-2PLC工作过程动画脚本

PLC的工作过程 整个工作过程可分为五个阶段：自诊断、与编程器等的通信、输入采样、用户程序执行、输出刷新。 PLC工作过程框图

知识链接3： FPX-L60系列 PLC 的编程元件 项目 说明或范围 规格编号 输入继电器（X）点数 输入点数32点 X0-XF;X10-X1F 输出继电器点数(Y) 点数 输出点数28点 Y0-YD; Y10-Y1D 内部辅助继电器(R) 4096点 一般用 非保持型： R0～R247F； 停电保持用 保持型：R2480～R255F 特殊功能用 192点：R9000-RR911F 定时器(T) 1-32767 T0~T1007 计数器(C) C1008~C1023 链接继电器(L) 2048 2048点：L0-L127F 数据寄存器(DT) 16位一般用 DT0-DT32764 16停电保持用 DT32710-DT32764 特殊数据寄存器(DT) 374字 DT9000-DT9422

知识链接3： FPX-L60系列 PLC 的编程元件

知识链接4：PLC 的基本位操作指令及其应用 1、逻辑操作开始指令 ST：取指令，用于网络块逻辑运算开始的动合触点与左母线连接。 ST/：取反指令，用于网络块逻辑运算开始的动断触点与左母线连接。 2、线圈输出指令 （OT） （OT）是线圈输出指令，输出逻辑运算结果，驱动除输入继电器外的所有继电器线圈（梯形图中不允许出现输入继电器的线圈，不允许有双重线圈）。其指令格式如图1-1-27 所示。

知识链接4：PLC 的基本位操作指令及其应用 3、/逻辑非指令 说明：将本指令处的逻辑运算结果取反。 程序示例：如图1-1-28所示。 4、AN逻辑与和AN/逻辑与非指令 说明：和前面直接串联的逻辑运算的结果，执行逻辑“与”运算。程序示例：如图1-1-29所示。 。

知识链接4：PLC 的基本位操作指令及其应用 5、OR逻辑或和OR/逻辑或非指令 说明：与并联的触点进行逻辑“或”运算。 程序示例：如图1-1-30所示。 6、ANS组逻辑与指令 说明：用于将多个逻辑块串联。 程序示例：如图1-1-31所示。

知识链接4：PLC 的基本位操作指令及其应用 7、ORS组逻辑或指令 说明：用于将多个逻辑块并联。程序示例：如图1-1-32所示。

知识链接4：PLC 的基本位操作指令及其应用 8、DF上升沿微分和DF/下降沿微分指令 说明：当检测到输入触发信号的上升沿或下降沿时，仅将触点闭合一个扫描周期。 DF和DF/指令的使用次数没有限制。但只有在检测到触点的ON或OFF状态发生变化时，DF和DF/指令才会产生动作。因此对于DF指令若触点最初即为闭合，如PLC模式进入运行模式或在运行模式下接通电源，不会产生输出；对于DF/指令若触点最初即为闭合，如PLC模式进入运行模式或在运行模式下接通电源，不会产生输出。 程序示例：如图1-1-33所示。

知识链接4：PLC 的基本位操作指令及其应用 9、DFI上升沿微分（初始始执行型）指令 说明：当检测到信号的上升沿时，触点仅在该扫描周期内闭合。在第一个扫描周期时也可进行上升沿检测。即当触点最初即为闭合，如PLC模式进入运行模式或在运行模式下接通电源，会在第一个扫描周期产生输出。该指令的使用次数没有限制。 程序示例：如图1-1-34所示。 当X0在PLC运行前已经闭合，Y10在起动后会在第一个扫描周期内有输出。 图1-134 DFI应用示例 10、END 程序结束指令。 在调试程时可用它分段调试。

一、任务描述 利用PLC对三相异步电动机进行启动、停止控制，要求按下起动按钮，三相异步电动机运转，按下停止按钮电机停转，并具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。

二、任务分析 要完成这个工作任务，首先要对三相异步电动机正反转控制的继电器控制线路有充分的了解；同时应认识各种完成该任务所需要的PLC指令。

任务实施：技能训练 1、阅读三相异步电动机起停控制继电器电气原理图 代号 名称 用途 KM 交流接触器 运转控制 SB1 启动按钮 启动电机运行 SB2 停止按钮 停止电机运行 FR 热继电器 过载保护 图1-1 三相异步电动机起停电路原理图

技能训练： 1．确定PLC输入/输出地址表 在开始进行PLC控制程序编写前，首先应根据任务的控制要求确定用到的PLC输入点、输出的数量和地址，只有这步工作做好后才能进行程序编写。 根据三相异步电动机起停控制电路，改用PLC控制后其I/O地址分配可参见表1-5。 表1-5 三相异步电动机起停控制输入/输出地址分配表 输入电器 输入点 输出电器 输出点 停止按钮SB1（常闭） X1 交流接触器KM Y4 启动按钮SB2 X2 热继电器FR（常闭） X0

任务实施： 2．绘制PLC输入/输出接线图 用松下FPX-L60型可编程控制器实现三相异步电动机起停控制的输入/输出接线如下图所示。

3、认识YL-235A机电一体化设备

4、YL-235A电气控制的组成 该装置的电气控制部分主要由电源模块、PLC模块、变频器模块、触摸屏模块、按钮模块、电磁阀、气缸以及各种传感器等组成，如下图所示： 电源模块 按钮模块 PLC模块 变频器模块

4、YL-235A电气控制的组成 (1).电源模块 电源模块主要包括一个三相漏电保护开关、两位的单相电源插座。 其中三条火线、零线经过漏电保护开关被引导面板的安全插座上，地线也被相应引到面板的安全插座上。 该电源模块负责整个系统的供电。

4、YL-235A电气控制的组成 根据实物画电气原理图

4、YL-235A电气控制的组成 采用FPX－L60，它有32点(X0~XF、X10~X1F)输入，28点（Y0~YD、Y10~Y1D）输出，所有接口均引到面板的安全插座上，使用时用安全插线连接。 引出的点: 输入:(X0~XF、X10~X1A) 输出:((Y0~YD、Y10~Y13） (2).PLC模块—控制中心 +24V

FPX-L60型PLC控制单元 认识松下FPX-L60型可编程控制器的面板结构 ①RS232接口 利用该口能与PC机通信编程，也可连接其他有关外设。 ②存储器(EPROM)和主存储器(EEPROM)插座 该插座用来连接EPROM和EEPROM。 ③备份电池座 当控制单元断电时，由蓄电池供电保持住有效信息，电池寿命一般为3年～6年。 ④电源端子 FPX型主机有交、直流两种电源形式，交流型接l00V～24OV AC，直流型接24VDC。 ⑤ I/O状态指示灯 指示输入/输出的通断状态，当某个输入触点闭合时，对应于这个触点编号的输入指示发光二级管亮；当某个输出继电器接通时，对应这个输出继电器编号的输出指示发光二级管亮。

FPX-L60型PLC控制单元 串行口 PLC与计算机的通信 PLC要工作首先需要电源与通信的计算机

FPX-L60型PLC控制单元 PLC与计算机的通信 串行口

FPX-L60型PLC控制单元 输入部分 输出部分

4、YL-235A电气控制的组成 (2).按钮模块 24V指示灯 自锁按钮 复位按钮 转换开关 急停开关 蜂鸣器 DC24V电源

4、YL-235A电气控制的组成 这是变频器模块与PLC的连接 输入端COM 输出端COM1

PLC要检测外部信号和控制外部设备需要I/O,这些点需要电源 输入点的电源+24V 5、根据控制原理图接线 PLC要检测外部信号和控制外部设备需要I/O,这些点需要电源 输入点的电源+24V 交流电接U、V、W +24V电源可用PLC模块上的电源 也可用按钮模块上的电源 ，按钮模块上的电源功率大些。 按钮模块电源 PLC模块电源 输出点的电源+24V PLC的电源连接

输入输出点的连接 X0 X1 X2 接接触器常开触点 按钮上有常开触点和常闭触点，这里使用常开触点。

接触器的连接 接电源模块的U、V、W 接Y4

6、编写梯形图控制程序 把电气原理图转成梯形图 图1-16 电机起停控制程序 根据三相异步电动机启动控制要求，在硬件电路图中SB1和FR用了常开触点，在编程时SB1和FR应用常闭触点。 把电气原理图转成梯形图 （1）把电气原理图中的常开触点、常闭触点、线圈改成PLC中的 --| |--、--|/|--、---口-- (2) 把电气原理图中的中间继电器改成PLC中的内部继电器R0等， (3）把电气原理图逆转90度改成梯形图，然后根据优化规则优化。 图1-16 电机起停控制程序

四、任务实施 7、输入程序 打开FPWIN-GR软件，创建一个新文件，选择PLC的型号为FP-X L60，确定后输入程序，显示软件程序画面如图1-1-38所示。

四、任务实施 1-1动画1-4PLC控制三相异步电机启停 7、系统调试 （1）将所编写梯形图输入计算机，PG转换没在错误后，下载到PLC中。 （2）根据输入/输出接线图进行电气线路连接。 （3）在教师的现场监护下进行通电调试，用灯验证系统功能是否符合控制要求。 （4）如果出现故障，应根据故障现象进行检修，直至系统能够正常工作。 （5）加接触器，但不加三相电，再次调试，直到接触器电路没故障。 （6）加三相电，再次调试，直到电路没故障。 1-1动画1-4PLC控制三相异步电机启停

想一想： 如果在PLC控制的电路里，停止按钮SB2用其常开触点，那么输入继电器X1应用什么触点？

拓展学习：梯形图的特点 1、梯形图按从上到下、从左到右的顺序排列。每个继电器线圈为一个逻辑行。 2、梯形图中的继电器不是物理继电器。每个继电器均为内存中的一位，称为“软继电器”。 3、梯形图两端的母线并非实际电源的两端，所以通过梯形图内的电流为“概念电流”。 4、梯形图中同一编号的继电器线圈只能出现一次，而触点可无限次引用。 5、梯形图中，前面的逻辑行的执行结果，将立即被后面的逻辑操作所利用。 6、输入继电器只有触点，没有线圈，其他继电器既有线圈又有触点。 7、梯形图中指令的处理总是按排列的先后顺序，不存在不同逻辑行同时执行的情况。

五、拓展训练： 在原控制基础上，把停止按钮改为常开触点，并加点动控制。改造三相异步电机点动控制电路为PLC控制。如图1-1-39所示。 图1-1-39 三相异步电机点动控制原理图 动画1-5点动控制

实验报告要求： 1、写出本任务的I/O地址。 2、画出本任务的PLC控制接线图。 3、写出本任务的梯形图程序。 4、写出本任务实施过程中出现的问题和采取的解决方法。

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