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1、教案附页理 论课 程名 称可编程控制器技术章 节名 称项目四 PLC实现电动机顺序启动与停止控制授 课安 排授 课时 数授 课班 级授课教具授 课方 法教学做一体授 课时 间多媒体，PLC综合实训台教 学目 的掌握电动机顺序启停控制的用途与控制方法。初步掌握利用PLC进行对象控制时，I/O点的确定，能实际正确接线。定时器的学习教 学重 点难 点重点：控制分析，定时器的学习。难点：定时器的应用。任务提出：（教师）图2-3-1所示，物料输送线由皮带秤与皮带输送线构成，皮带秤对物料进行称量，达到设定值后，物料通过皮带运输送入指定地点。为避免输送带上物料堆积不均匀或撒落，要求运输带电动机启动2秒后，皮
2、带秤电动机才能转动送料。同样地，只有当皮带秤电动机停止8秒后，输送带上的物料才能运空，输送带电动机才能停止。图2-3-1 物料输送线介绍：实施条件校内教学做一体化教室，PLC实训装置（含FX3U-48MR或FX2N-48MR PLC基本单元)， 个人计算机（已安装GX Developer编程软件），电工常用工具若干，连接导线。教师介绍任务实施步骤（学生 做）：步骤一 准备工作通电检查实训装置是否正常，检查PLC与计算机的连接是否正常，置PLC于“STOP”状态。步骤二 读懂电动机启停控制的电气线路图。步骤三 设计PLC控制I/O分配表PLC输入输出点I/O的分配情况如表2-3-1所示。表2-3
3、-1 输入输出I/O点分配表类别元件I/O点编号备注输入SB11X1M1电动机启动按钮SB12X2M1电动机停止按钮SB21X3M2电动机启动按钮SB22X4M2电动机停止按钮SB3X5输送线紧急停车按钮输出KM1Y1接触器KM2Y2接触器步骤四 画出I/O硬件接线图根据I/O分配表，得到如图2-3-2所示的I/O硬件接线图。图2-3-2 PLC的 I/O硬件接线图1 图2-3-3 PLC的 I/O硬件接线图2步骤五 设计任务程序在物料输送线设计时，如果采用的是图2-3-2所示的I/O接线图，即所有输入均采用常开触点。其梯形图如图2-3-4和图2-3-5所示。图2-3-5中使用的SET和RST
4、指令来设计梯形图。图2-3-4 物料输送线PLC梯形图1 图2-3-5 物料输送线PLC梯形图2 在物料输送线设计时，如果采用的是图2-3-3所示的I/O接线图，即停止按钮和紧急停止按钮采用的是采用常闭触点。其梯形图如图2-3-6和图2-3-7所示。图2-3-7中使用的SET和RST指令来设计梯形图。图2-3-6 物料输送线PLC梯形图3 图2-3-7 物料输送线PLC梯形图4步骤六 下载程序 打开编程软件GX Developer，正确将程序输入并下载到PLC。步骤七 运行程序，整体调试将PLC的运行方式置于“RUN”位置。小组成员按下SB1和SB2观察电动机的运行情况，并记下运行结果。步骤八
5、 整理技术文件 评价任务完成情况（教师）相关知识的讲解：（教师 教，学生 学）一、SET 与RST指令SET，置位指令，触点置位后保持接通状态。RST，复位指令，触点复位后保持断开状态。如图2-3-8所示为其梯形图和时序图。（1）指令为13个程序步。（2）SET指令的编程元件：Y、M、S D.b。（3）RST指令的编程元件：Y、M、S、T、C、D、V、Z、D.b、R。（4）SET/RST指令可以指定使用同一编号，使用次数不限，先后顺序根据程序的功能需要而定。二、定时器T定时器在实际应用中使用非常广泛，一般PLC内部都含有定时器，它的作用相当于时间继电器，但PLC定时器为内部软元件，用于定时功能
6、，不能直接与PLC的外部打交道。三菱FX3U系列和FX2N系列PLC定时器为通电延时型。FX3U系列PLC定时器编号为T0T511，共512个；FX2N系列PLC定时器编号为T0T255，共256个。定时器可对内部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。1. 常规定时器常规定时器T0T199的时基为100ms，定时时长设定范围0.13276.7s；常规定时器T200T245的时基为10ms，定时时长设定范围0.01327.67s。常规定时器T256T511的时基为1ms，定时时长设定范围0.00132.767s（FX3U系列PLC有）。常规定时器的工作过程
7、如图2-3-11所示。T200是10ms定时器，当时间常数设定值为K123时，定时时长为1.23秒。图2-3-11 常规定时器的工作过程2积算定时器积算定时器T246T249的时基为1ms，定时时长设定范围0.00132.767s；积算定时器T250T255的时基100ms，定时时长设定范围为0.13276.7s。积算定时器的工作过程如图2-3-12所示。T250是100ms积算定时器，当时间常数设定为K123时，定时时长为12.3s。当输入信号X1接通后，定时器T250得电并立即开始计时，在计时达到12.3s后，T250的常开触点接通。若输入信号X1接通时间不足12.3s，T250立即失电，
8、定时器停止计时，其当前计时值储存在定时器内，当输入信号再次接通后，T250在原存储的计时值的基础上继续计时，达到12.3s后常开触点接通。当X2输入信号接通时，T250复位。（a）梯形图 （b）时序图图2-3-12积算定时器的工作过程示例：（1）通电延时电路如图2-3-13所示。X0为输入信号，定时器T0的定时时长为2s。当X0接通时，T0得电并开始计时，2s时T0常开输出触点接通，因而Y0也在X0接通后的2s时接通。（a） 梯形图 （b）时序图图2-3-13 通电延时电路的梯形图和时序图（2）断电延时电路如图2-3-14所示。由于在FX系列PLC的定时器内部不包含断电延时定时器，要用梯形图来
9、实现断电延时功能。（a）梯形图 （b）时序图图2-3-14 断电延时电路的梯形图和时序图当X0接通时，Y0立即接通，而T0处于复位状态。当X0由接通变为断开时，T0得电，计时开始，当计时到4s时，T0常开触点接通，Y0复位，到下一个扫描周期由于Y0被复位导致T0失电，T0的常开触点随即复位，因此T0的常开触点仅在计时时间到达后的一个扫描周期内维持接通状态，其它时间为复位状态。而Y0则在X0断电后的4s时被复位，实现了断电延时功能。（3）闪烁电路如图2-3-15所示。X0=1时，T0得电且计时开始。2s后接通，T0接通，此时T1得电且开始计时。3s后，T1接通导致T0复位，而T0断电时T1也复位
10、。（a）梯形图 （b）时序图图2-3-15 闪烁电路的梯形图和时序图（4）多个定时器组合如图2-3-16所示，可以延长定时时间。（a）梯形图 （b）时序图图2-3-15 多个定时器组合的梯形图和时序图三、经验设计法编程经验法也叫试凑法，需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握典型电路的基础上，根据控制系统的具体要求,经过多次反复地调试、修改和完善，最后才能得到一个较为满意的结果。用经验法设计时，可以参考一些基本的梯形图或以往的一些编程经验。这种方法没有普遍规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果不是唯一的，设计所用的时间、设计质量与设计者的经验有很大的关系。梯形图经验设计法的步骤：(1)
11、 在准确了解控制要求后，合理地为控制系统中的信号分配I/O接口,并画出I/O分配图。(2) 对于一些控制要求比较简单的输出信号，可直接写出它们的控制条件，依据启保停电路的编程方法完成相应输出信号的编程；对于控制条件较复杂的输出信号，可借助辅助继电器来编程。(3) 对于较复杂的控制，要正确分析控制要求，确定各输出信号的关键控制点。(4) 确定了关键点后，用启保停电路的编程方法或基本电路的梯形图，画出各输出信号的梯形图。(5) 在完成关键点梯形图的基础上，针对系统的控制要求，画出其他输出信号的梯形图。(6) 在此基础上，审查以上梯形图，更正错误，补充遗漏的功能，进行最后的优化。拓展与巩固任务（学生做、小组互评，教师点评）巩固练习：PLC实现电动机Y/降压启动控制课后记：6
