《可编程控制器原理与实践（三菱fx2n系列）-第8章 可编程控制器基本应用实践》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可编程控制器原理与实践（三菱fx2n系列）-第8章 可编程控制器基本应用实践（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9章 可编程控制器基本应用实践,教学提示 实践环节是PLC教学中重要的一环，在实践中能锻炼学生的动手能力、思维能力和解决实际问题的能力。本章以任务为驱动，从简单的小程序开始，让学生熟悉、掌握基本指令的应用，掌握PLC控制系统的输入/输出分配及外部接线。教学过程中注重学生的思维引导，鼓励学生按自己的想法实现控制功能。,教学目标 通过对本章内容的学习与动手实践，掌握PLC的外部接线、常用软组件的使用，掌握基本指令的灵活应用，定时器、计数器的使用。掌握如起停保等常用逻辑控制功能的实现。锻炼学生的创造性思维。,9.1 FX2N系列PLC的结构及接线,9.3 点动、连续运行控制,9.4 电动机的Y-起
2、动控制,9.2 MELSOFT系列FXGP/WIN-C编程软件的使用,9.5 电动机正/反转联锁控制,9.7 抢答器控制,9.8 铁塔之光,9.6 水塔水位自动控制,9.9 物料传送系统自动控制,9.1 FX2N系列PLC的结构及接线,1. 任务目标 1) 熟悉常用控制电器（按钮、继电器等）及其执行特点。 2) 熟悉三菱FX2N-48MR型PLC的外部接口及面板功能。 3) PLC的硬件组成及各部分作用，PLC内部组件。,2. 知识要点 1) 输入/输出接口电路类型及特点。 2) 如何成功地把输入信号接入到PLC。 3) 如何成功地把PLC的输出接给被控制对象。,3. 实施过程 1) 任务 认
3、识PLC 三菱（MITSUBISHI）FX2N-48MR是由电源、CPU、存储器和输入输出器件组成的单元型可编程序控制器。它是一台AC电源、DC输入型、继电器输出型PLC。其外观如图9.1所示。,图9.1 FX2N-48MR外观图,(1) PLC供电电源：220V。 (2) 通信接口及电缆：SC-09。 (3) RUN-STOP开关：拨动这个并关，PLC在RUN与STOP之间切换。 (4) 状态/报警指示。 POWER指示灯：PLC供电正常时点亮。 RUN指示灯：PLC处于RUN状态时亮，处于STOP状态时灭。 BATTY报警灯：当PLC内部电池电量不足时亮。 PORG-E（程序出错）/CPU
4、-E（CPU出错）：当传入的程序存在错误时，闪烁；当CPU出错时，全亮。,(5) 输入/输出（I/O）接口及指示。 24个输入点，八进制编号（X0X7，X10X17，X20X27），共用一个输入公共端（COM）。24个输出点，八进制编号（Y0Y7，Y10Y17，Y20Y27），四个4点公用COM（COM1COM4）及一个8点公用COM（COM5）。 每一个I/O点都有一个LED指示灯，当某一指示灯亮时，即表示对应的I/O点有信号。,2) 任务 认识实验台 总电源开关及指示、PLC电源开关、交流接触器、热继电器、12V与24V直流电源、数码管、负载灯、拨码开关。,实验屏布局和用途,图9.2 实验
5、屏布局图,负载是一个发光二极管串联上一个限流电阻，要使发光管亮需注意极性要求。要保证PLC有输出时，使二极管正向导通工作。,图9.3 负载及电源与PLC输出端的连接,(3) 输入/输出外部接线原理 输入信号的连接：将PLC输入信号的某个端口（X000，X001，X027中的某个或某些）与输入的COM接通，就能成功地给PLC送入某个输入信号。接通一般用导线加按钮开关等。 输出信号的连接：FX2N-48MR的PLC是继电器输出的，有输出的时候，就是输出继电器触点闭合，也就是，输出COM与输出端口（Y000，Y001，Y027）之间在PLC内部接通了。有没有输出就是输出COM与Y?之间的开关有没有闭
6、合导通。所以要把PLC输出状态指示出来，或带动负载是需要外接电源的。也就是在输出COM与Y?之间串接上合适的电源和负载。,4. 练习与思考 1) 将按钮SB1的常开触点接X10，常闭触点接X14，并正触连接输入COM。 2) 将输出Y14、Y15接负载L1、L2，正确连接电源及输出COM。 3) 如何让PLC处于RUN状态？,9.2 MELSOFT系列FXGP/WIN-C编程软件的使用,1. 任务目标 1) 熟悉MELSOFT系列FXGP/WIN-C编程环境和操作界面。 2) 掌握FXGP中的程序传送到PLC的方法。 3) 掌握调试程序的方法。,2. 知识要点 1) 梯形图和指令表程序设计语言
7、。 2) 电路的逻辑表示及逻辑运算。 3) 常用基本指令，理解指令表和梯形图的对应关系。,3. 实施过程 1) 任务 在梯形图窗口编程,做一做： (1) 梯形图中横线、竖线的绘制与删除。 (2) 梯形图中常开、常闭触点的修改。 (3) 行的插入与删除。,2) 任务 在指令表窗口编程,做一做： (1) 在指令表中修改与删除指令。 (2) 在指令表中插入指令。 3) 任务 程序的运行与调试 将图9.6所示梯形图输入并保存，并将程序传入PLC，进行监控、调试。 X0和X1分别连接按钮SB1和SB2的常开触点。按动SB1，查看M0的状态，T0、T1的变化以及C0的变化，输出Y0和Y1的变化。按动SB2
8、，查看Y0和Y1的变化。 做一做： (1) T0、T1的设定值，查看各输出Y0、Y1的变化。 (2) 修改C0的设定值，查看输出Y1的变化。,图9.6 梯形图的运行与调试,4. 练习与思考 1) 根据图9.4中的梯形图，试写出对应的指令表。 2) 根据图9.5中的指令表，试画出梯形图。 3) 分析图9.6中Y1输出的延迟时间（按动SB1后，过多久Y1得电）。 4) 试画出图9.6中输入/输出时序波形图。,9.3 点动、连续运行控制,1. 任务目标 1) 实现三相异步电动机点动控制、连续运行控制。 2) 熟悉基本指令的应用。 2. 知识要点 1) 电器控制线路中三相异步电动机点动、连续运行的工作
9、原理。 2) 基本指令LD、LDI、OR、ORI、AND、ANI、OUT。 3) 自锁电路。,3. 实施过程 1) 任务 点动控制 (1) 编程要求：按下按钮SB1，KM1得电，电动机转动；放松SB1，KM1失电，电动机停止。 (2) 进行I/O分配，编写程序，用编程软件输入程序、并检验。,点动控制输入/输出分配表,点动控制程序,(a) 梯形图 (b) 指令表 图9.7 点动控制程序,(3) 外部接线及调试,COM,COM1,图9.8 点动控制接线图,2) 任务 连续运转（起-停-保控制） (1) 编程要求：按一下按钮SB2，KM1得电，电动机运转，放开SB2电动机仍然运转；按一下SB3，KM
10、1失电，电动机停止。即SB2为电动机的起动按钮，SB3为电动机的停止按钮。 (2) 完成I/O分配，编写程序，用编程软件输入程序、并检验。,连续运转控制输入/输出分配表,连续运转控制程序,(a) 梯形图 (b) 指令表 图9.9 连续运转控制程序梯形图,(3) 外部接线及调试,COM,COM1,COM,COM1,(a) 停止按钮用常开触点 (b) 停止按钮用常闭触点 图9.10 连续运转控制接线图,4. 练习与思考 1) 什么情况下，在编写PLC程序时需要加自锁？ 2) 外部电器按钮的常开、常闭触点与PLC程序中的常开、常闭触点有何关系？,9.4 电动机的Y-起动控制,1. 任务目标 1) 了
11、解降压起动的意义及各种办法。 2) Y-转换起动的多种编程现实方法。 3) 定时器的编程应用。 4) 位元件与组元件的理解。,2. 知识要点 1) 降压起动，Y-起动的意义。 2) 定时器T0和T200的应用。 3) MOV K6 K1Y000指令的应用。,3. 实施过程 1) 控制任务 (1) 一台三相异步电动机，要求Y起动，运行。具体要求如下： 按下起动按钮SB1，电动机Y形起动（KM1和KMY接通）；2s后电动机变为运行状态（KMY断开、KM接通）。 按下停止按钮SB2，电动机停止运行。 (2) 完成I/O分配，编写程序，用编程软件输入程序、并检验。,星-三角转换起动控制输入/输出分配表
12、,星-三角转换起动控制程序如图,(a) 用基本指令编写的程序 (b) 用MOV指令编写的程序 图9.12 星-三角转换控制程序梯形图,图9.12(a)程序：当按下起动按钮SB1时，X1接通，Y1得电并自锁，Y2得电。同时，T0开始计时；定时2s时间到，Y3得电，Y2断开。当按下停止按钮SB2，Y1失电，定时器T0复位，Y3断开，电机停止。 图9.12(b)程序：当按下起动按钮SB1时，X1接通，MOV K6 K1Y000使“Y3Y2Y1Y0”=“0110”，即Y1=1，Y2=1，KM1、KMY得电，星形起动。同时，T0开始计时，T0计时到，MOV K10 K1Y000使“Y3Y2Y1Y0”=“
13、1010”，即Y3=1，Y1=1，Y2=0，电机变为三角形运行状态。按下停止按钮，“Y3Y2Y1Y0”=“0000”，电机停止运转。,(3) 外部接线及调试,COM,COM1,图9.13 星-三角转换控制接线图,4. 思考与提升 按下起动按钮SB1，电动机星形起动（KM1和KMY接通）；3.45s后KMY断开，再过1s后KM接通，电动机变为三角形运行状态；按下停止按钮SB2，电动机停止运行。,9.5 电动机正/反转联锁控制,1. 任务目标 1) 三相异步电动机实现正/反转的工作机理。 2) 正/反转联锁的实现。 3) 定时器的应用编程，延时起动、延时停止控制。 2. 知识要点 1) 三相异步电
14、动机正/反转工作原理。 2) 互锁控制的硬件实现与软件实现。 3) 定时器的使用。,3. 实施过程 1) 任务 电动机正/反转联锁控制 (1) 编程要求：要求当按下正转按钮，三相异步电动机连续正转，此时反转按钮不起作用（互锁），按下停止按钮电机断开电源，按下反转按钮电机连续反转，正转不起作用。SB1为电机的正转起动按钮，SB2为电机的反转起动按钮，SB3为电机停止按钮。完成电动机正/反转联锁运行控制。,(2) 完成I/O分配，编写程序，用编程软件输入程序、并检验。 电动机正/反转联锁控制输入/输出端口分配如表,电动机正/反转联锁控制程序,(a) 梯形图 (b) 指令表 图9.14 正/反转联锁
15、控制程序梯形图,(3) 外部接线及调试,COM,COM1,图9.15 正/反转联锁控制接线图,2) 任务 正/反转延时联锁控制 编程要求：SB1为三相异步电动机的正转起动按钮，SB2为电机的反转起动按钮，SB3为电机停止按钮。要改为相反方向运转时，必须先停止，且停止后满5秒才能起动相反方向的运行，相同方向则不用等待。完成电动机正/反转联锁运行控制。,正/反转延时联锁控制程序,图9.16 正/反转延时联锁控制程序梯形图,4. 思考与提升 1) 为什么要进行联锁（互锁）？控制程序中和外部硬件接线分别怎么样实现联锁的？ 2) 为什么要反转延时？延时时间T0和T1如何选取？,9.6 水塔水位自动控制,
16、1. 任务目标 1) 基本指令SET、RST的使用。 2) 液面传感器的信号定义。 3) 熟悉水塔水位自动控制的工作过程。 2. 知识要点 1) 起停保控制电路的应用。 2) 用SET、RST指令实现起-停-保控制。,3. 实施过程 1) 任务 水塔水位自动控制 (1) 编程要求：当水池水位低于水池下限水位（S4为ON表示），电磁阀Y打开注水（Y为ON）。S4为OFF，表示水位高于下限水位。当水池液面高于上限水位（S3为ON）后，电磁阀Y关闭（Y为OFF）。当S4为OFF时，且水塔水位低于水塔下限水位时（S2为ON），电机M运转抽水。S2为OFF，表示水塔水位高于下限水位。当水塔水位高于水塔上限水位（S1为ON）时电机M停止。,图9.17 水塔水位自动控制模拟图,(2) 完成I/O分配，编写程序，用编程软件输入程序、并检验。 水塔水位自动控制输入/输出分配表,水塔水位自动
