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1、任务3 三相异步电动机Y-降压启动控制系统 设计与装调,任务2 卷扬机控制系统设计与装调,任务1 河沙自动装载装置控制系统设计与装调,任务4 抢答器控制系统设计与装调,任务5 花式喷泉控制系统设计与装调,任务1 河沙自动装载装置控制系统设计与装调,1.掌握LD、LDI、OR、ORI、AND、ANI、OUT、END 等基本控制指令和编程元件（X、Y）的功能及应用。 2.掌握梯形图的编程规则。 3.了解置位/复位指令SET、RST的功能及应用。,4.能根据控制要求灵活地运用经验法，按照梯形图设计原则，将三相交流异步电动机单方向运行控制的继电接触器控制电路转换成梯形图。 5.能利用梯形图输入法输入梯
2、形图，并采用梯形图逻辑测试法进行仿真。 6.能正确装接三相交流异步电动机单方向运行控制线路，并将仿真成功的程序下载到PLC中，完成控制系统的调试。,如图所示为河沙自动装载装置示意图。当有载货卡车过来运送河沙时，按下启动按钮，传送带启动将河沙送入卡车车厢；当卡车车厢装满河沙时，按下停止按钮，传送带停止传动。,本任务将用PLC控制系统来实现三相交流异步电动机单方向连续运行的控制，完成河沙自动装载装置控制系统的改造，要求具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。,河沙自动装载装置的电气控制原理图,控制时序图,一、编程元件（X、Y） 1输入继电器（X） 输入继电器（X）与输入端相连，它是专门用来接受PL
3、C外部开关信号的元件。PLC通过输入接口将外部输入信号状态（接通时为“1”，断开时为“0”）读入并存储在输入映像寄存器中。,特点： （1）输入继电器必须由外部信号驱动，不能用程序驱动，所以在程序中不可能出现其线圈。由于输入继电器反映输入映像寄存器中的状态，所以其触点的使用次数不限，即各输入继电器都有任意对常开及常闭触点供编程使用。 （2）FX系列PLC 的输入继电器采用X和八进制数共同组成编号，如X000X007、X010X017等。FX2N型PLC的输入继电器编号范围为X000X267 (184点)。,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（用户输出设备）。输
4、出继电器线圈由PLC内部程序的指令驱动，其线圈状态传送给输出单元，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载。,特点： （1）每个输出继电器在输出单元中都对应有唯一一个常开硬触点，但在程序中供编程用的输出继电器，都有一个线圈和任意对常开及常闭触点供编程使用。 （2）FX系列PLC的输出继电器采用Y和八进制共同组成编号，如Y000Y007，Y010Y017等。FX2N型PLC的输出继电器编号范围为Y000Y267（184点）。,二、基本指令（LD、LDI、OR、ORI、AND、ANI、OUT、END） 1. 基本指令的助记符及功能,2编程实例,3指令功能的说明 （1）LD指令是将常开触点接到左母线上
5、，LDI是将常闭触点接到左母线上，都是将指定操作元件中的内容取出并送入操作器。 （2）OR、ORI指令是从当前步开始，将1个触点与前面的LD、LDI指令步进行并联连接。 （3）AND、ANI指令可进行1个触点的串联连接。 （4）OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器、计数器等线圈的驱动指令，不能用于输入继电器。,三、梯形图的特点及编程规则 1. 梯形图的特点 （1）梯形图中，所有触点都应按从上到下，从左到右的顺序排列，并且触点只允许画在左水平方向（主控触点除外）。母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与右母线之间不能存在任何触点。 （2）每个继电器均为存储器中的一位，称为“软继电
6、器”。存储器状态为“1”，表示该继电器得电，其常开触点闭合或常闭触点断开。,（3）两端的母线并非实际电源的两端，而是“概念”电流，“概念”电流只能从左向右流动。 （4）某个继电器线圈编号只能出现一次，而继电器触点可以无限次使用，如果同一继电器线圈重复使用两次，PLC将视其为语法错误。 （5）前面每个继电器线圈为一个逻辑执行结果，并立刻被后面逻辑操作使用。 （6）输入继电器没有线圈，只有触点，其他继电器既有线圈又有触点。,2. 梯形图编程的设计规则 （1）触点不能接在线圈的右边；线圈不能直接与左母线连接，必须通过触点来连接。,（2）在每一个逻辑行上，当几条支路并联时，串联触点多的应安排在上；几条
7、支路串联时，并联触点多的应安排在左边。,（3）梯形图的触点应画在水平支路上，而不应画在垂直支路上。,a)不正确的画法,b)正确的画法,（4）遇到不可编程的梯形图时，可根据信号单向自左至右、自上而下流动的原则对原梯形图进行重新编排，以便于正确应用PLC基本编程指令进行编程。,a)不可编程的梯形图,b)变换后的梯形图,（5）双线圈输出不可用。如果在同一程序中同一元件的线圈重复出现两次或两次以上，则称为双线圈输出，这时前面的输出无效，后面的输出有效。一般不应出现双线圈输出。,一、分配输入点和输出点，写出I/O通道地址分配表,二、绘制PLC接线图（I/O 接线图）,三、设计梯形图程序 根据控制要求画出
8、电动机单方向连续运行电路的梯形图，如图a所示。图b为对应的指令表。,四、程序输入及仿真运行 1. 程序输入 （1）启动编程软件，单击程序主界面中的“ ”图标，弹出 “创建新工程”对话框。设置PLC系列为“FXCPU”，PLC类型为“FX2N (C)”，程序类型为“梯形图逻辑”；勾选“设置工程名”复选框，将工程命名为“三相异步电动机单方向连续运行”；然后单击“浏览”按钮，设置“驱动器/路径” 。,（2）单击“创建新工程”对话框中的“确认”按钮，进入梯形图编辑界面。 （3）将梯形图输入到计算机中。 1）启动按钮X001的输入。,2）停止按钮X000的输入。,3）输出继电器Y000线圈的输入。,4）
9、输出继电器Y000 “自锁”触点的输入。,输入完毕后的画面如下图所示。,（4）程序输入完毕后，执行“变换” “变换”命令对梯形图进行变换。然后单击“工程” “保存工程”命令进行保存。,梯形图程序保存画面,2. 程序模拟仿真运行 （1）单击“工具” “梯形图逻辑测试起动(L)”选项。,进入梯形图逻辑测试仿真启动画面。,（2）仿真软件启动结束后，单击除了“ ”以外的地方，可以使“LADDER LOGIC TEST TOOL”窗口最小化。,然后在窗口的任意空白处单击右键，选择右键快捷菜单中的“软元件测试”选项并单击，会弹出 “软元件测试”对话框。,（3）向下拖动“软元件测试”对话框，以便在仿真测试过
10、程中能观察到梯形图仿真时的触点和线圈通断电情况。然后进行仿真操作，并观察显示器里梯形图中的软元件的通断电情况是否与任务控制要求相符。,梯形图逻辑测试仿真操作画面,（4）梯形图逻辑测试仿真操作完毕后，单击“工具” “梯形图逻辑测试结束（L）”选项结束仿真运行，此时会弹出 “停止梯形图逻辑测试”对话框，单击“确定”按钮即可结束仿真。,五、线路安装与调试 1. 线路安装,三相交流异步电动机单方向连续运行模拟实物控制配线板,2. 系统调试 （1）连接PLC与计算机 使用专用通信电缆RS232/RS422转换器将PLC的编程接口与计算机的COM1串口相连接。 （2）将梯形图程序写入PLC 接通系统电源，
11、将PLC的RUN/STOP开关拨到“STOP”位置，然后利用GX Developer软件中的“在线” “PLC写入”选项，下载程序文件到PLC中。,PLC与计算机联机画面,（3）功能调试,1. 置位与复位指令（SET、RST） 当有些线圈在运算过程中要一直保持置位时，就要用到置位指令SET 和复位指令RST。,置位与复位指令的助记符及功能,关于指令功能的说明如下： （1）当控制触点接通时，SET使作用的元件置位，RST使作用的元件复位。 （2）对同一软元件，可以多次使用SET、RST 指令，使用顺序也可随意，但最后执行的指令有效。 （3）对计数器C、数据寄存器D和变址寄存器V、Z的寄存内容清零
12、，可以用RST 指令。对积算定时器的当前值或触点复位，也可用RST指令。,2. 利用置位/复位指令实现本任务的控制,利用置位/复位指令实现三相异步电动机单方向连续运行 a)梯形图 b)指令表,任务2 卷扬机控制系统设计与装调,1.掌握ORB、ANB、MPS、MRD、MPP等基本控制指令的功能及应用。 2.熟练掌握梯形图的编程规则。 3.了解功能添加法，熟悉利用功能添加法设计程序的方法和步骤。,4.能根据控制要求灵活地运用经验法，利用基本指令或多重输出指令完成三相交流异步电动机正反转控制的梯形图程序设计。 5.能采用指令语句表输入法输入指令，并采用梯形图逻辑测试法进行仿真。 6.能正确装接三相交
13、流异步电动机正反转控制线路，并将仿真成功的程序下载到PLC中，完成控制系统的调试。,现有一小型煤矿，通过卷扬机带动一运煤小车，把矿井里挖出的煤运到地面，试用PLC来改造其控制系统。,复合联锁接触器正反转控制电路,电动机正反转控制时序图 a)正转运行 b)反转运行,一、电路块的并联与串联指令（ORB、ANB） 1指令的助记符和功能,2编程实例,3指令使用说明 （1）2个或2个以上触点串联连接的电路块称为串联电路块。将串联电路块作并联连接时，分支开始用LD、LDI指令，分支结束用ORB指令。 （2）由一个或多个触点的串联电路形成的并联分支电路称为并联电路块，并联电路块在串联连接时，要使用ANB指令
14、。 （3）多个串联电路块作并联连接，或多个并联电路作串联连接时，电路块数没有限制。,（4）在使用ORB指令编程时，也可把所需要并联的回路连贯地写出，而在这些回路的末尾连续使用与支路个数相同的ORB指令，这时的指令最多使用7次。 （5）在使用ANB指令编程时，也可把所需要串联的回路连贯地写出，而在这些回路的末尾连续使用与回路个数相同的ANB指令，这时的指令最多使用7次。,二、多重输出指令（MPS、MRD、MPP）,栈操作指令用于多重输出的梯形图的情况分析 a）栈存储器 b）梯形图 c）指令表,1指令的助记符和功能,2编程实例 在编程时，需要将中间运算结果存储时，就可以通过栈操作指令来实现。,一层
15、堆栈编程,二层堆栈编程,3指令使用说明 （1）MPS指令用于分支的开始处，MRD指令用于分支的中间处，MPP指令用于分支的结束处。 （2）MPS、MRD和MPP指令均为不带操作元件指令，其中MPS和MPP指令必须配对使用。 （3）由于三菱FX2N的PLC就提供了11个栈存储器，因此MPS和MPP指令连续使用的次数不得超过11次。,一、分配输入点和输出点，写出I/O地址分配表,二、绘制PLC接线图,由于PLC的扫描周期和接触器的动作时间不匹配，因此除了程序里面Y000和Y001需要进行互锁外，在外部硬件KM1和KM2也要进行互锁，否则KM1和KM2将有可能同时闭合，引起主电路电源相间短路,三、设
16、计梯形图程序 根据控制要求画出电动机正反转运行控制电路的程序：,设计方案一：直接用启保停基本编程环节进行设计,设计方案二：利用栈操作指令进行设计,四、程序输入及仿真运行,1. 程序输入,（1）梯形图的输入,（2）指令语句表的输入,1）启动GX Developer编程软件，首先创建新文件并命名，选择PLC的类型为“FX2N”。,单击“梯形图/列表显示切换”图标,2）指令表的输入。,在“列表输入”对话框中输入指令表中的指令,（3） 程序保存 只需单击工具栏上的保存图标，即可对所编程序进行保存。 2. 程序模拟仿真运行 （1）仿真软件的启动,梯形图逻辑测试状态画面,单击“梯形图逻辑测试起动/结束”图标,（2）软元件测试 将鼠标移至显示屏画面的任意空白处单击右键，选择右键快捷菜单中的“软元件测试”选项并单击。,“软元件测试”对话框,1）正转控制仿真测试,2）停止控制仿真测试,3）反转控制仿真测试。其仿真测试的方法同正转控制仿真测试类似，只是在“软元件测试”对话框的软元件框中输入的是X002。 （3）结束仿真测试 关闭“软元件测试”对话框，然后单击“梯形图逻辑测试起动/结束”图标，弹出“停止梯形图逻辑测试”提示框，单击“确定”按钮即可结束仿真。,
