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1、任务一 PLC控制实现电动机单向运转,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,任务三 PLC控制实现电机正反转,电气控制与PLC应用,项目三 认识可编程控制器和掌握PLC基本控制电路,任务四 全自动洗衣机的PLC控制,任务一 PLC控制实现电动机单向运转,1.提出问题 三相笼型异步电动机全压启动单向运转控制，用继电接触器完成控制任务？用PLC完成控制任务？,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务一 PLC控制实现电动机单向运转,1.用继电接触器完成控制任务 继电器控制系统框图,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务一 PLC控制实现电动机单向运转,2.用P
2、LC完成控制任务,PLC控制电动机单向 运转控制电路,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务一 PLC控制实现电动机单向运转,2.用PLC完成控制任务,PLC控制系统框图,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务一 PLC控制实现电动机单向运转,3.PLC的等效电路图,PLC控制系统等效电路图,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,控制要求 可分别在两个地方控制电动机启动和停止，另外还有一处可直接控制电动机的停止。 PLC控制实现,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务二 PLC控制实现多地点控
3、制异步电动机启/停,可编程控制器的使用 （一）可编程控制器编程语言及软件 PLC编程语言标准（IEC61131-3）中有5种编程语言： （1）梯形图（Ladder diagram） （2）指令表（Instruction list） （3）顺序功能图（Sequential function） （4）功能块图（Function block diagram）、 （5）结构文本（Structured text）。 其中梯形图（LD）、顺序功能图（SFC）、功能块图（FBD）是图形编程语言，指令表（IL）、结构文本（ST）是文字语言。,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务二 PLC控制实
4、现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,顺序功能图,功能图,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,（二）可编程控制器的选型 1、可编程控制器 的硬件组成,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,PLC硬件结构框图,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,（1）中央处理器（CPU）,中央处理器是可编程控制器的核心，它在系统程序的控制下，完成逻辑运算、数学运算、协调系统内部各部分工作等任务。,（2）存储器,存储器是可编程控制器存放系统程序、用户程序及运算数据的单元。,（3）输入输出接
5、口,输入输出接口是可编程控制器和工业控制现场各类信号连接的部分。输入接口用来接收生产过程的各种参数。输出接口用来送出可编程控制器运算后得出的控制信息，并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制。 开关量输入接口是把现场的开关量信号变成可编程控制器内部处理的标准信号。 开关量输入接口按可接收的外信号电源的类型不同，分为直流输入单元和交流输入单元。,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,1）开关量输入接口： 开关量输入接口按可接收的外信号电源的类型不同，分为直流输入单元和交流输入单元。 输入接口中都有滤波电路及耦合隔离电路，具有抗干扰及产
6、生标准信号的作用。,直流输入电路,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,交/直流输入电路 交流输入电路,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,2）开关量输出接口： 其内部参考电路如下图所示。各类输出接口中也都具有光电耦合电路。 特别需要指出的是，输出接口本身不带电源。在考虑外驱动电源时，还需考虑输出器件的类型。图（a）为继电器式输出型，可用交直流两种电源，但通、断频率低；图（b）为晶体管式输出型，有较高的通、断频率，但只适用于直流驱动的场合；图（c）为可控硅型输出型，仅适用于
7、交流驱动场合。,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,3）模拟量输入接口 其作用是把现场连续变化的模拟量标准电压或电流信号转换成适合可编程控制器内部处理的二进制数字信号。标准信号是指符合国际标准的通用交互用电压电流信号值，如420mA的直流电流信号，110V的直流电压信号等。 工业现场中模拟量信号的变化范围一般是不标准的，在送入模拟量接口时一般都需经过变送处理才能使用，图46是模拟量输入接口的内部电路框图。模拟量信号输入后一般经运算放大器放大后进行AD转换，再经光电耦合后为PLC提供一定位数的数字量信号。,任务二 PLC控制实现多地点
8、控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,4）模拟量输出接口 它的作用是将可编程控制器运算处理后的若干位数字量信号转换为相应的模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需要。模拟量输出接口一般由光电隔离、DA转换和信号驱动等环节组成。其原理图见图47。 模拟量输入输出接口一般安装在专门的模拟量工作单元上。,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,（4）扩展接口 扩展接口是用于扩展I/O单元的，它使可编程控制器的点数规模配置更为灵活。这种扩展接口实际上为总线形式，可以配接开关量I/O单元，也可配置如模拟量
9、、高速脉冲等单元以及通信适配器等。在大型机中，扩展接口为插槽扩展基板的形式。 （5）编程器接口 可编程控制器本体上通常是不带编程器的，为了能对可编程控制器编程及监控，可编程控制器上专门设置有编程器接口，通过这个接口可以接各种形式的编程装置，还可以利用此接口做一些监控的工作。 （6）存储器接口 为了存储用户程序以及扩展用户程序存储区、数据参数存储区，可编程控制器上还设有存储器扩展口，可以根据使用的需要扩展存储器，其内部也是接到总线上的。,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,（7）电源 可编程控制器的电源包括为可编程控制器各工作单元供电
10、的开关电源及为掉电保护电路供电的后备电源，后备电源一般为电池。 （8）外部设备 1）编程器 编程器除了编程以外，还具有一定的调试及监控功能，能实现人机对话操作。 2）其他外部设备 PLC还配有其他一些外部设备： 盒式磁带机 用以记录程序或信息。 打印机 用以打印程序或制表。 EPROM写入器 用以将程序写入到用户EPROM中。 高分辨率大屏幕彩色图形监控系统 用以显示或监视有关部分的运行状态。,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,2外观结构 FX系列PLC外形 结构如图39所示。,包含： 外部端子部分、指示部分、 接口部分组成,任务
11、二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,3. FX系列可编程序控制器的基本构成 FX系列PLC由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。 基本单元（Basic Unit）包括CPU、存储器、输入输出口及电源，是PLC的主要部分。 扩展单元（Extension Unit）是用于增加I/O点数的装置，内部无电源，用电由基本单元供给。 扩展模块（Extension Module）用于增加I/O点数及改变I/O比例，内部无电源，必须与基本单元一起使用。 特殊功能单元（Special Function Unit）是一些专门用途的装置。如位置控
12、制模块、模拟量控制模块、计算机通信模块等。,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,4 FX系列型号的含义 （1）FX系列PLC型号名称的含义如下： （a）系列序号：如1S、1N、2N （b）I/O总点数：10256 （c）单元类型：M为基本单元 E为I/O混合扩展单元与扩展模块 EX为输入专用扩展模块 EY为输出专用扩展模块 （d）输出形式：R为继电器输出 T为晶体管输出 S为双向晶闸管输出 （e）电源形式或特殊品种的区别代号： D为DC 24V电源，AC输入（无标记为AC电源） A1为AC电源，AC输入,FX2N16MR 及FX1N
13、60MTD 的含义？,？,任务二 PLC控制实现多地点控制异步电动机启/停,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,通过以上知识的介绍，我们就不难理解在任务二中，为什么要选择FX2N16MR型PLC来实现多地点异步电机启/停的控制任务了。 根据控制任务分析，输入信号2个，分别为电机启、停信号的输入，直流开关量控制；输出信号为1个，继电器控制输出。I/O总点数为3，再加上10%15%的I/O总点数的裕量，选择有16个I/O总点数，继电器输出的基本单元FX2N16MR型PLC绰绰有余，此型号也为FX2N各类型号中最小基本单元。,可编程控制器的选型：,任务三 PLC控制电机正反转,1.电机正
14、反转PLC控制的实现及工作过程,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务三 PLC控制电机正反转,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,循环扫描过程,2.PLC工作方式 PLC有运行（RUN）与停止（STOP）两种基本的工作模式。 PLC是以分时处理及循环扫描方式来完成工作任务。,任务三 PLC控制电机正反转,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,PLC的扫描工作过程,任务三 PLC控制电机正反转,（1）PLC工作过程： 1）内部处理阶段 公共处理阶段包括PLC自检，执行来自外设命令，对警戒时钟又称监视定时器，WDT清零等。 2）通信服务阶段 处理PLC与其他的
15、智能装置的通信，响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。当PLC处于停止模式时，只执行以上两个操作；当PLC处于运行模式时还要完成以下三个阶段的操作。 3）输入处理阶段 顺序逐个采集所有输入端子上的信号，并将信号写入输入映像寄存器（集中批处理）,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务三 PLC控制电机正反转,4）程序执行阶段 可编程控制器根据本周期读入的输入数据，依用户程序的顺序逐条执行用户程序。执行的结果均存入元件映像寄存器 输入信息： 读 输入映像寄存器 中间结果： 读、写 元件映像寄存器 输出结果： 读、写 输出映像寄存器 5）输出处理阶段 可编程控制器将本周期执行用户
16、程序的结果同时从输出映像寄存器送到输出锁存器，再同时输出到输出端子，控制外部执行元件。（集中批处理）,电气控制与PLC应用,苏州市职业大学机电工程系,任务三 PLC控制电机正反转,2.电机正反转控制的PLC扫描工作过程 首先CPU将SB1、SB2、SB3的常开触点开关的状态(ON、OFF)读入相应的输入映像寄存器，外部触点接通时寄存器的是“1”，反之存入“0”。此为输入采样阶段。 输入采样结束进入程序执行阶段，执行第一条指令时，从输入映像寄存器XO00中取出信息“l”或“0”，并存入操作器。依次执行第二条、第三条指令，第四条指令。执行第五条指令时，将操作器中的内容送入Y000的输出映像寄存器。 从第六条指令到第十条指令的执行过程与第一条指令到第五条指令的过程相同。在程序运行过程中产生的输出Y000、Y001并没有立即送到输出端子进行输出，而是存放在输出映像寄存器Y000、Y001中。当执行到第十一条指令时，表示程序执行结束，进
