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1、PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目描述项目描述 在项目三基础上，为了能实现卷帘门的全自动控制，该厂决定对自在项目三基础上，为了能实现卷帘门的全自动控制，该厂决定对自动卷帘门进行更进一步的自动化改造，对自动卷帘门的打开、关闭、停动卷帘门进行更进一步的自动化改造，对自动卷帘门的打开、关闭、
2、停止进行自动化的控制。如图止进行自动化的控制。如图1-5-11-5-1所示，具体控制要求：按下启动开门所示，具体控制要求：按下启动开门按钮按钮SB5SB5后，卷帘门自动上升直至遇到限位开关后，卷帘门自动上升直至遇到限位开关SQ1SQ1后卷帘门自动停止；后卷帘门自动停止；按下启动关门按钮按下启动关门按钮SB6SB6卷帘门自动下降关闭直到遇到限位开关卷帘门自动下降关闭直到遇到限位开关SQ2SQ2后，卷后，卷帘门停止；卷帘门若在下降或者上升过程中，按下停止按钮帘门停止；卷帘门若在下降或者上升过程中，按下停止按钮SB4SB4卷帘门卷帘门立即停止动作。立即停止动作。 图图1-5-1 1-5-1 自动卷帘
3、门模型自动卷帘门模型PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块目标与要求目标与要求目标与要求目标与要求 掌握梯形图的经验设计法编程的基本方法；掌握梯形图的经验设计法编程的基本方法； 掌握基本逻辑指令掌握基本逻辑指令ANPANP、ANFANF、PLSPLS、PLFPLF、INVINV的应用；的应用； 掌握掌握“互锁互锁”保护功能的基本方法；保护功能的基本方法； 会应用会应用PLCPLC实现电动机正、反转的控制。实现电动机正、反转的控制。PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运
4、行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块 SB5 SB5为卷帘门上升（为卷帘门上升（KM1KM1）动作的启动按钮，）动作的启动按钮，SB6SB6为卷帘门下降为卷帘门下降（KM2KM2）动作的启动按钮，）动作的启动按钮，SB4SB4为停止按钮，为停止按钮，SQ1SQ1、SQ2SQ2为限位开关。该电为限位开关。该电路实现卷帘门电机的正、反转控制。其继电路实现卷帘门电机的正、反转控制。其继电- -接触器电气原理图如图接触器电气原理图如图1-1-5-25-2所示所示 项目实施项目实施 （一）项目分析（一）项目分析图图1-5-2 1-5-2 卷帘门电动机正反转连续控制继电卷帘门电
5、动机正反转连续控制继电- -接触器电气原理图接触器电气原理图 PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （一）确定（一）确定PLCPLC的的I/OI/O分配表分配表 由项目分析可知：控制元件为按钮由项目分析可知：控制元件为按钮SB4SB4、SB5SB5、SB6SB6、SQ1SQ1、SQ2SQ2、热继电器、热继电器FRFR；执行元件为接触器；执行元件为接触器KM1KM1、KM2KM2。为了能将继电器的控制、执行元件与。为了能将继电器的控制、执行元件与PLCPLC的输入、输出继电器一一对应
6、，需要对的输入、输出继电器一一对应，需要对PLCPLC进行进行I/OI/O（输入（输入/ /输出）进输出）进行地址分配，如表行地址分配，如表1-5-21-5-2所示。所示。表表1-5-2 1-5-2 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制项目控制项目I/OI/O分配表分配表 输入端（输入端（I I）输出端（输出端（O O）外接控制元件外接控制元件输入端子输入端子外接执行元件外接执行元件输出端子输出端子热继电器热继电器FRFR常闭触点常闭触点X0X0接触器接触器KM1KM1线圈线圈Y0Y0启动按钮启动按钮SB4SB4常开触点常开触点X1X1接触器接触器KM2KM2线圈线圈Y1Y
7、1启动按钮启动按钮SB5SB5常开触点常开触点X2X2限位开关限位开关SQ1SQ1常开触点常开触点X3X3启动按钮启动按钮SB6SB6常开触点常开触点X4X4限位开关限位开关SQ2SQ2常开触点常开触点X5X5PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （二）画出（二）画出PLCPLC的的I/OI/O接线图接线图图图1-5-5 1-5-5 卷帘门电动机正反转运行卷帘门电动机正反转运行PLCPLC控制项目接线原理图控制项目接线原理图 PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动
8、机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （三）（三）项目器材项目器材 表表1-5-3 1-5-3 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制项目器材表控制项目器材表 序号序号符号符号器材名称器材名称型号、规格、参数型号、规格、参数单位单位数量数量备注备注1 1PLCPLC可编程控制器可编程控制器FXFX2N2N-48MR-48MR台台1 12 2SB4SB4按钮开关按钮开关LA39-11LA39-11个个1 1动合动合3 3SB5SB5按钮开关按钮开关LA39-11LA39-11个个1 1动合动合4 4SB6SB6按钮开关按
9、钮开关LA39-11LA39-11个个1 1动合动合5 5SQ1SQ1限位开关限位开关LX19-001LX19-001个个1 1动合动合6 6SQ2SQ2限位开关限位开关LX19-001LX19-001个个1 1动合动合7 7M M交流电动机交流电动机Y-112M-4 380VY-112M-4 380V台台1 18 8QFQF空气断路器空气断路器DZ47-D25/3PDZ47-D25/3P个个1 19 9KMKM交流接触器交流接触器CJ20-10CJ20-10个个2 21010FRFR热继电器热继电器JR16-20/3JR16-20/3个个1 11111计算机计算机装有装有FXGP-Win-C
10、FXGP-Win-C或或 GX GX DeveloperDeveloper软件软件台台1 11212连接导线连接导线条条若干若干1313电工常用工具电工常用工具套套1 1PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （四）按（四）按I/OI/O接线图完成接线接线图完成接线（1 1）连接）连接PLCPLC的输入端外接元件；的输入端外接元件；（2 2）连接）连接PLCPLC的输出端外接元件；的输出端外接元件；（3 3）连接电动机控制的主电路和地线。）连接电动机控制的主电路和地线。 注意不要带电
11、作业。注意不要带电作业。图图1-5-4 1-5-4 卷帘门电动机正反转连续运行实物模拟接线图卷帘门电动机正反转连续运行实物模拟接线图PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （五）梯形图程序编写（五）梯形图程序编写1 1、梯形图的经验设计法编程的基本方法、梯形图的经验设计法编程的基本方法 经验法设计梯形图程序就是在一些典型电路的基础上，根经验法设计梯形图程序就是在一些典型电路的基础上，根据控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。这种方法没据控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图
12、。这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结有普遍的规律可以遵循，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、设计的质量与设计者的经验有果不是唯一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，一般用于较简单的梯形图的设计。很大的关系，一般用于较简单的梯形图的设计。PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （五）梯形图程序编写（五）梯形图程序编写1 1、电动机单向连续运行的电路又称电动机单向连续运行的电路又称“启启保保停停”电路电路
13、 图中启动按钮提供的信号为图中启动按钮提供的信号为X0X0，停止按钮提供的信号为，停止按钮提供的信号为X1X1， 该电路最主要的特点是具有该电路最主要的特点是具有“ “ 记忆记忆”的功能，按下启动的功能，按下启动按钮按钮X0X0处于处于ONON的状态，的状态， 若未按下停止按钮则若未按下停止按钮则X1X1的常闭触点接的常闭触点接通，线圈通，线圈Y0Y0带电，他的常开触点闭合，此时即使放开启动按钮，带电，他的常开触点闭合，此时即使放开启动按钮，其常开触点断开，其常开触点断开，“能流能流”还是可以通过还是可以通过Y0Y0的常开触点、的常开触点、X1X1的的常闭触点流过常闭触点流过Y0Y0的线圈，的
14、线圈，Y0Y0保持为保持为ONON状态，这就是状态，这就是“自锁自锁”或或者者“自保持自保持”功能。功能。 图图1-5-3 1-5-3 启启保保停电路停电路 PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （五）梯形图程序编写（五）梯形图程序编写2 2基本逻辑指令基本逻辑指令ANDPANDP、ANDFANDF、PLSPLS、PLFPLF、INVINV的应用的应用 表表1-5-1 ANDP1-5-1 ANDP、ANDFANDF、PLSPLS、PLFPLF、INVINV基本指令功能表基本指令功能
15、表 PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （五）梯形图程序编写（五）梯形图程序编写1 1）ANDPANDP、ANDFANDF与脉冲指令与脉冲指令 ANDPANDP：串联上升沿检出触点指令。仅在指定软元件上升沿时，接通一个：串联上升沿检出触点指令。仅在指定软元件上升沿时，接通一个扫描周期。扫描周期。ANDFANDF：串联下降沿检出触点指令。仅在指定软元件下降沿时，接通一个：串联下降沿检出触点指令。仅在指定软元件下降沿时，接通一个扫描周期。扫描周期。 （2 2）PLSPLS、PLFPL
16、F指令指令PLSPLS：上升沿微分输出指令。仅在输入为：上升沿微分输出指令。仅在输入为ONON后的一个扫描周期内，相对应的后的一个扫描周期内，相对应的软元件软元件Y Y，M M动作。动作。PLFPLF：下降沿微分输出指令。仅在输入为：下降沿微分输出指令。仅在输入为OFFOFF后的一个扫描周期内，相对应后的一个扫描周期内，相对应的软元件的软元件Y Y，M M动作。动作。2 2基本逻辑指令基本逻辑指令ANDPANDP、ANDFANDF、PLSPLS、PLFPLF、INVINV的应用的应用 PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1
17、入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （五）梯形图程序编写（五）梯形图程序编写（3 3）INVINV指令指令INV INV 指令是将指令是将INVINV指令执行之前的运算结果反转的指令，它不需要软元件。指令执行之前的运算结果反转的指令，它不需要软元件。用手持编程器输入用手持编程器输入INVINV指令时，先按指令时，先按NOPNOP键，再按键，再按P/IP/I键。键。2 2基本逻辑指令基本逻辑指令ANDPANDP、ANDFANDF、PLSPLS、PLFPLF、INVINV的应用的应用 PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1
18、 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （五）程序编写（五）程序编写3 3、经验编程法、经验编程法 步骤一：根据典型电路编写各输出动作的程序单元步骤一：根据典型电路编写各输出动作的程序单元 正转：正转：反转：反转：PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （五）程序编写（五）程序编写3 3、经验编程法、经验编程法 步骤二：在各程序单元中设置步骤二：在各程序单元中设置“互锁互锁”功能。功能。 图图1-5-9 1-5-9 设置设置“互锁互锁”功功能能 PLC原理与应用项目项目5 5 电
19、动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （五）程序编写（五）程序编写3 3、经验编程法、经验编程法 步骤三：考虑热继电器的保护功能，步骤三：考虑热继电器的保护功能，图图1-5-10 1-5-10 卷帘门电动机正反转控制的梯形图程序卷帘门电动机正反转控制的梯形图程序PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （五）程序编写（五）程序编写4 4、利用脉冲指令编程实现相同功能、利用脉冲指令编程实现相同功能 图图1-5
20、-11 卷帘门电动机正、反转的脉冲指令控制梯形图程序卷帘门电动机正、反转的脉冲指令控制梯形图程序 由于由于PLCPLC程序执行的速度，远远高于外部接触器触点的动作速度，程序执行的速度，远远高于外部接触器触点的动作速度，因此在程序设计的过程中，还可以通过脉冲指令的方式，减慢因此在程序设计的过程中，还可以通过脉冲指令的方式，减慢 PLC PLC程序中按钮的动作时间。如图程序中按钮的动作时间。如图1-5-111-5-11所示。所示。 PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目实施项目实施 （六）程序调试（
21、六）程序调试1 1程序写出至程序写出至PLCPLC；2 2核对外部接线；核对外部接线；3 3空载调试：不接通主电路电源的情况下，空载调试：不接通主电路电源的情况下，按下开门启动按钮按下开门启动按钮SB5SB5；压下限位开关；压下限位开关SQ1SQ1，观察，观察PLCPLC输出指示灯输出指示灯Y0Y0的状态；的状态；按下关门启动按钮按下关门启动按钮SB6SB6；压下限位开关；压下限位开关SQ2SQ2，观察，观察PLCPLC输出指示灯输出指示灯Y1Y1的状态；的状态；按下停止按钮按下停止按钮SB4SB4、热继电器、热继电器FRFR的常闭触点观察的常闭触点观察PLCPLC输出指示灯输出指示灯Y0Y0
22、、Y1Y1的状态。的状态。4 4系统调试：接通主电路电源，分别按下按钮系统调试：接通主电路电源，分别按下按钮SB5SB5、SB6SB6、SB4SB4，限位开关，限位开关SQ1SQ1、SQ2SQ2，热继电器，热继电器FRFR的触点，观察接触器的触点，观察接触器KM1KM1、KM2KM2和卷帘门电动机动作是和卷帘门电动机动作是否符合控制要求。否符合控制要求。PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目拓展项目拓展 根据自锁电路的工作原理可知：启动按钮根据自锁电路的工作原理可知：启动按钮SB1SB1只在启动
23、只在启动初始瞬间对接触器初始瞬间对接触器KMKM线圈起作用，线圈起作用，KMKM线圈带电后，在线圈带电后，在KMKM常开辅常开辅助触点的作用下，助触点的作用下，KMKM线圈可以自保持其带电的状态。线圈可以自保持其带电的状态。 利用脉冲指令编程实现电动机单向连续运行。利用脉冲指令编程实现电动机单向连续运行。图图1-4-6 1-4-6 脉冲指令实现电机单向连续运行的梯形图脉冲指令实现电机单向连续运行的梯形图 PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目拓展项目拓展 某平面磨床工作台的控制要求如下：当按下正
24、向启动按钮某平面磨床工作台的控制要求如下：当按下正向启动按钮SB2SB2后，后，工作台正向平移（左行），当压下右限位开关工作台正向平移（左行），当压下右限位开关SQ2SQ2后，工作台自动反向平后，工作台自动反向平移（右行），当压下左限位开关移（右行），当压下左限位开关SQ1SQ1后，工作台再次正向平移如此反复循后，工作台再次正向平移如此反复循环，直到按下停止按扭环，直到按下停止按扭SB1 SB1 后，工作台才能停止；后，工作台才能停止； 当按下反向启动按钮当按下反向启动按钮SB3SB3后，工作台反向平移（右行），当压下左后，工作台反向平移（右行），当压下左限位开关限位开关SQ1SQ1后，工作台
25、自动正向平移（左行），当压下左限位开关后，工作台自动正向平移（左行），当压下左限位开关SQ2SQ2后，后，工作台再次反向平移如此反复循环，直到按下停止按扭工作台再次反向平移如此反复循环，直到按下停止按扭SB1 SB1 后，工作台才后，工作台才能停止；能停止； PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目拓展项目拓展 第一步：控制原理分析第一步：控制原理分析 工作台左行工作台左行 启动条件为：启动条件为：SB2或者或者SQ1；停止条件为：；停止条件为：SB1工作台右行工作台右行 启动条件为：启动条件为：
26、SB3或者或者SQ2；停止条件为：；停止条件为：SB1考虑到电动机不能同时左行、右行特设置限位开关互锁和接触器互锁电路。考虑到电动机不能同时左行、右行特设置限位开关互锁和接触器互锁电路。 第二步：进行第二步：进行I/OI/O分配分配 如表如表1-5-41-5-4 第三步：绘制第三步：绘制PLCPLC控制的外部接线图控制的外部接线图 第四步：编制程序并调试第四步：编制程序并调试 利用典型电路的经验编程法进行程序设计。利用典型电路的经验编程法进行程序设计。 步骤一：分别对左、右行的输出动作进行启动步骤一：分别对左、右行的输出动作进行启动保持保持停止电路的设计停止电路的设计 步骤二：考虑限位开关、接
27、触器不能同时动作的步骤二：考虑限位开关、接触器不能同时动作的“互锁互锁”电路的设计。电路的设计。如图如图1-5-131-5-13所示。所示。PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目拓展项目拓展 图图1-5-13 1-5-13 平面磨床工作台控制的梯形图程序平面磨床工作台控制的梯形图程序PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块思考与练习思考与练习 测试装置如图测试装置如图1-5-141-5-14所示，按一下
28、启动按钮所示，按一下启动按钮X0X0，水平汽缸，水平汽缸右行右行Y0Y0，左限位，左限位X1X1、右限位、右限位X2X2，启动，水平汽缸右行，碰到限，启动，水平汽缸右行，碰到限位开关位开关X2,X2,水平汽缸左行，碰到限位开关水平汽缸左行，碰到限位开关X1, X1, 水平汽缸再右行水平汽缸再右行, ,右行左行为一个循环右行左行为一个循环, ,直到按下停止按钮直到按下停止按钮X3X3后停止。请利用经验后停止。请利用经验编程的方法设计控制系统的编程的方法设计控制系统的PLCPLC控制梯形图。控制梯形图。 图图1-5-14 1-5-14 习题图习题图PLC原理与应用项目项目5 5 电动机正反转连续运行电动机正反转连续运行PLCPLC控制控制 模块模块1 1 入门应用模块入门应用模块项目评估项目评估 1 1请对本项目的知识及项目实施情况等进行总结。请对本项目的知识及项目实施情况等进行总结。2 2、请总结交流项目任务的控制过程，并分享学习体会。、请总结交流项目任务的控制过程，并分享学习体会。 3 3填写项目评估表。项目评估表见教材表填写项目评估表。项目评估表见教材表1-5-51-5-5。放映结束 感谢各位的批评指导！ 谢谢 谢！谢！让我们共同进步252021/3/9
