点动控制、连续运行控制一、问题的提出在生产实践过程中,某些生产机械常要求既能正常起动,又能实现调整位置的点动工作图示为几种常用的继电一接触器系统实 现的控制线路LI L2 L3图1异步电动机控制线路图图(a)为主电路工作时,合上刀开关QS,三相交流电经过QS,熔断起FU,接触器KM主触点,热继电器FR至三相交流电动机图(b)为最简单的点动控制线路起动按钮SB没有并联接触器KM的自锁触点,按下SB,KM线圈通电,松开按钮S B时,接触器KM线圈又失电,其主触点断开,电动机停止运转图(c)是带手动开关SA的点动控制线路当需要点动控制时,只要把开关SA断开,由按钮SB 2来进行点动控制当需 要正常运行时,只要把开关SA合上,将KM的自锁触点接入,即可实现连续控制图(d)中增加了一个复合按钮SB 3来实现点动控制需要点动运行时,按下SB 3点动按钮,其常闭触点先断开自锁电路, 常开触发后闭合接通起动控制电路,KM接触器线圈得电,主触点闭合,接通三相电源,电动机起动运转当松开点动按钮SB 3时,KM线圈失电,KM主触点断开,电动机停止运转若需要电动机连续运转,由停止按钮SB 1及起动按钮SB 2控制,接触器KM的辅助触点起自锁作用。
二、应用可编程控制器技术实现对三相异步电动机的点动及连续运转控制作用可编程控制器的编程元件及基本逻辑指令的应用,本模块介绍运用基本的编程来控制电动机的点动及连续运行,进而引出可 编程控制器的基本逻辑指令三、可编程控制器的硬件连接实现电动机的点动及连续运行所需的器件有:起点按钮SB 1,停止按钮SB 2,交流接触器KM,热继电器JR及刀开关Q S等主电路的连接如图2所示图2输入输出接线图由图可知,起动按钮SB 1接于X0,停止按钮接于X1,热继电器常开触点接于X2,交流接触器接于Y0,这就是端子分 配,其实质是为程序安排控制系统中的机内元件四、梯形图的设计可编程控制器的基本逻辑控制功能是基于继电一接触器控制系统而设计的,而控制功能的实现是由应用程序来完成的,而用户程 序是由使用者根据可编程控制器生产厂家所提供的编程语言并结合所要实现的控制任务而设计的梯形图便是诸多编程语言中较 常用的一种类型,它是以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言,是从继电器电路图演变而来两者部 分符号对应关系如表1所示表1符号对照表根据输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运行的梯形图如图3 ( a )所示。
工作过程分析如下:当按下SB 1时,输入继 电器X0得电,图3电动机控制梯形图其常开触点闭合,因为异步电动机未过热,热继电器常开触点不闭合,输入继电器X2不接通,其常闭触点保持闭合,则此时输 出继电器Y0接通,进而接触器KM得电,其主触点接通电动机的电源,则电动机起动运行当松开按钮SB 1时,X0失电, 其触点断开,Y0失电,接触点KM断电,电动机停止转动,即本梯形图可实现点动控制功能大家可能发现,在梯形图中使用 的热继电器的触点为常开触点,如果要使用常闭触点,梯形图应如何设计?可编程控制器的优点之一是不改变硬件接线的情况下,通过变更软件设计,可完成不同的控制的任务图3 ( b)为电动机连 续运行的梯形图,其工作过程分析如下:当按SB 1被按下时X0接通,Y0置1,这时电动机连续运行需要停车时,按下停车按钮SB 2 ,串联于Y0线圈回路中 的X1的常闭触点断开,Y0置1,电机失电停车梯形图(b)称为启-保-停电路这个名称主要来源于图中的自保持触点Y0并联在X0常开触点上的Y0常开触点的作 用是当钮SB 1松开,输入继电器X0断开时,线圈Y0仍然能保持接通状态工程中把这个触点叫做“自保持触点“。
启-保 -停电路是梯形图中最典型的单元,它包含了梯形图程序的全部要素它们是:a、 事件 每一个梯形图支路都针对一个事件事件输出线圈(或功能框)表示,本例中为Y0b、 事件发生的条件梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合,使线圈置1的条件既是事件发生的条件,本例中为起动按钮X0 置1c、 事件得以延续的条件 触点组合中使线圈置1得以持久的条件本例中为与X0并联的Y0的自保持触点d、 使事件终止的条件触点组合中使线圈置1中断的条件本例中为X1的常闭触点断开五、语句表点动控制即图3 ( a)所使用到的基本指令有:从母线取用常开触点指令LD ;常闭触点的串联指令ANI ;输出继电器的线 圈驱动指令OUT而每条指令占用一个程序步,语句表如下语句步 指令 元素0 LD X01 ANI X22 OUT Y0连续运行控制即图1-3 ( b )所使用到的基本指令有:从母线取用常开触点指令LD ;常开触点的并联指令OR ;常闭触点的 串联指令ANI ;输出继电器的线圈驱动指令OUT语句表如下:语句步 指令元素0 LD X01 OR Y02 ANI X13 ANI X24 OUT Y0六、FX 2系列可编程控制器基本指令FX 2系列可编程控制器共有20条基本指令,供设计者编制语句表使用,它与梯形图有严格的对应关系。
1、逻辑取及输出线圈(LD、LD1、OUT)LD、LDI、OUT指令的功能、电路表示、操作元件、所占的程序如表2所示表2LD指令是从母线取用常开触点指令,LDI是从母线上取用常闭触点指令,它们还可以与后面介绍的ANB、ORB指令配合用于分 支回路的开头;OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器、计数器的线圈进行驱动的指令,但不能用于输入 继电器图4-12给出了本组指令的梯形图实例,并配有指令表这儿还需指出的是:OUT指令可连续使用无数次,相当线圈的并联(如图4中的OUT M100和OUT T0);定时器或计数器的线圈,在使用OUT指令后,必须设定常数K,或指定数据寄存器的 地址号语句步指令 元素01234LDXOOO与母线相连ORY000A1-.JIxnn i i 驱动指令OUTM100OUTTO 驱动定时器SPK20 *——设定常数LDTO w OUTYLILH自动设置程序步CSP:空格键)图4 LD、LDI、OUT指令的使用2触点串联(AND、ANI)AND、ANI指令的功能、电路表示、操作元件、程序步如表3所示符号、名称功能AND〔与)常开触点串联连援ANI (与非) (And Inverse)常闭触点串联连援电路表示及操作元件程序步X. Y. M、S. T. C1X. Y. M、S. T. CHh^-ch1AND、ANI指令为单个触点的串联连接指令。
AND用于常开触点ANI用于常闭触点串联接点的数量无限制图1-5是使用本 组指令的实例图中OUT指令后,通过触点对其他线圈使用OUT指令(如图的OUT Y004),称之为纵接输出或连续输出此 种纵接输出,如果顺序正确可多次重复但限于图形编程器和打印机幅面限制,应尽量做到一行不超过10个接点及一个线圈,总 共不要超过24行在图5中驱动M101之后可通过触点T1驱动Y004但是,若驱动顺序换成图6的形式,则必须用后述的MPS指令ANI指令的应用语句步 0指令LD元素XOOO说明1ANDX001串联触点2OUTY0033LDY0034ANIX002串联触点5OUTMIDI6ANDT1串联触点7OUTY004T003 X002图6不能使用连续输出的例子3触点并联(OR、ORI )OR、ORI指令的功能、操作元件等如表4所示表4OR、ORI指令为单个触点的并联连接指令OR为常开触点的并联,ORI为常闭触点的并联将两个以上触点的串联回路和其他 回路并联时,采用后面介绍的ORB指令OR、ORI指令紧接在LD、LDI指令后使用,亦即对LD、LDI指令规定的触点再并联一个触点,并联的次数无限制,但限于编程 器和打印机的幅面限制,尽量做到24行以下。
OR、ORI指令的使用如图1-7所示X00111034串联电路的并联(ORB )ORB指令的功能、电路表示等如表5所示语句步指令元素说明0LDXOOO1ORX001并联连接2ORIM1023OUTY0054LDIY0055ANDX0026ORM103并联连接7ANIX0038ORM110并联连接9OUTM103图7 OR、ORI指令的使用表5ORB指令是不带操作元件的指令两个以上的触点串联连接的电路为串联电路块,将串联电路块并联使用时,用LD、LDI指令表 示分支开始,用ORB指令表示分支结束图8给出了 ORB指令的使用情况若有多条并联电路时,在每个电路块后使用ORB指 令,对并联电路数没有限制,但考虑到LD、LDI指令只能连续使用8次,ORB指令的使用次数也应限制在8次语句步指令元素0LDXDOO1ANDXD012LDXD023ANDXD034ORB5LDIXD046ANDXD051ORBS□ UBYD01图8 ORB指令的使用5并联电路块的串联(ANB )ANB指令的功能、电路表示等如表6所示表6ANB指令是不带操作元件编号的指令两个或两个以上触点并联连接的电路称为并联电路块当分支电路并联电路块与前面的电 路串联连接时,使用ANB指令。
即分支起点用LD、LDI指令,并联电路块结束后使用ANB指令,表示与前面的电路串联AN B指令原则上可以无限制使用,但受LD、LDI指令只能连续使用8次影响,ANB指令的使用次数也应限制在8次图9为ANB 指令使用的梯形图实例语句步指令元素说明0LDXOOO1ANDXD01并联连楼2LDIX0023ANDXD034ORB并联块维束5ORX0046LDXD06分支起点7ORX007与前面的电路8ANB块串联连摧9ORXD0510OUTYD02图9 ANB指令的使用6多重输出电路(MPS/MRD/MPP)MPS、MRD、MPP指令功能、电路表示等如表6所示指令助记符、名称功能电路表示及操作元件程序步MPS ( Push)进栈*1MRD ( Read)读栈1MPP ( Pop)出栈1这组指令分别为进栈、读栈、出栈指令,用于多重输出电路可将连续点先存储,用于连接后面的电路如图10所示在FX2 系列可编程序控制器中有11个用来存储运算的中间结果的存储区域被称。