PLC与自动线调试运行精品课程

PLC与自动线调试运行精品课程刘雪雪课程负责人无锡机电高等职业技术学校2PLC与自动线调试运行机械手的PLC控制18自动线的安装与调试24自动线系统整体调试与故障检修送料机构的PLC控制12交流电机的PLC控制24传送带的PLC控制18123456120在现代制造业领域中，PLC控制技术的使用已相当普遍，物联网带动PLC技术更广泛的应用。其中工业自动化控制领域应用最为广泛。学习PLC将是自动化设备操作者、维修者、设计者、管理者、销售者等等人员必不可少要掌握的技术。3学习情境1三相异步电机运行的PLC控制任务1PLC控制交流电机启停的编程与调试学习情境1任务2PLC控制交流电机正反转的编程与调试任务3PLC控制交流电机丫-△降压启动的编程与调试任务4PLC控制交多台电机运行的编程与调试情境1三相异步电机运行的PLC控任务二PLC控制交流电机正反转的编程与调试刘雪雪编写无锡机电高等职业技术学校5任务二PLC控制交流电机正反转的编程与调试三相异步电机的PLC控制任务实施拓展训练任务描述任务分析知识链接6知识目标：1.掌握PLC梯形图编制规则。2.理解基本指令功能KP、SET、RST指令、NOP指令,熟悉指令的编程格式，并能使用。3.熟悉开关自锁和继电器自锁的区别以及在PLC中的实现方法。4．掌握用PLC改电气原理图为梯形图程序的编制方法。任务二PLC控制交流电机正反转的编程与调试7任务一PLC控制交流电机启停的编程与调试技能目标：1．能独立按PLC控制原理图完成交流电机正反转控制的接线。2．掌握用PLC改电气原理图为梯形图程序的编制方法。3.学会独立输入、编辑、编译、下载调试用户程序，并能够对程序进行在线监控。4.能独立调试交流电机正反转控制的硬件与软件。5.进一步熟练FPWINGR软件的操作使用8任务描述：根据三相异步电动机正反转控制继电器控制原理图，利用PLC进行三相异步电动机的正反转连续运行，控制方式为正转——停止——反转，正、反转不能直接切换，并具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。这里是三相异步电机正反转控制1-2动画1-69知识链接1：PLC梯形图编制规则1、梯形图的每一行都是从左边母线开始，然后是各种触点的逻辑连接，最后以线圈或指令盒结束。触点不能放在线圈的右边，如图1-2-1所示。(a)错误()X1X2Y4X3X1X2X3()Y4（b）正确图1-2-1梯形图画法示例110知识链接1：PLC梯形图编制规则2、线圈和指令盒一般不能直接连接在左边的母线上，如需要的话可通过特殊的中间继电器R0（常为ON的特殊中间继电器）完成，如图1-2-2所示。图1-2-2梯形图画法示例2（）Y4(a)错误（）（b）正确Y4R011知识链接1：PLC梯形图编制规则3、同一程序中，同一编号的线圈不得重复使用，PLC中不允许双线圈输出，如图1-2-3所示。图1-2-3梯形图画法示例3X1X2Y4X3Y4Y5X2（）（）Y4Y5X4X1X2Y4X3X4Y4Y5X2（）（）（）Y4Y4Y5(a)错误(b)正确12知识链接1：PLC梯形图编制规则4、编程时应遵循上重下轻，左重右轻原则。图1-2-4梯形图画法示例4()X3X1X2Y4(a)错误()X3X1X2Y4(b)正确()X3X1X2Y4(c)错误()X3X1X2Y4(d)正确13知识链接1：PLC梯形图编制规则5、输出线圈只能并联，不能串联。图1-2-5所示。图1-2-5梯形图画法示例5（）（）（）（）X3X1Y5Y4X3X1Y5Y4（a）错误（b）正确14知识链接2：PLC的基本功能指令及其应用1、KP指令说明:具有锁存功能，当置位端为ON时，输出接通并保持。当复位端为ON时，输出断开。当置位端和复位端同时为ON时，输出断开。程序示例：置位触发信号X2X1复位触发信号KPY1输出地址0图1-2-6KP指令15知识链接2：PLC的基本功能指令及其应用注意事项：（1）当置位触发信号接通时，输出接通并保持，此后与置位触发信号的状态无关。（2）当复位触发信号接通时，输出断开并保持，此后与复位触发信号的状态无关。如果置位触发信号和复位触发信号同时接通，复位信号优先。（2）对于部分内部继电器（R）和外部继电器（Y），同样编号的KP指令的使用次数和OT指令使用次数总和最多只能有1次。（3）KP指令的保持状态只能在程序运行时保持。16知识链接2：PLC的基本功能指令及其应用2、SET、RST指令说明:SET指令:置位指令，使输出强制接通并保持。RST指令:复位指令，使输出强制断开并保持。程序示例：X2X104Y0SY0R继电器的输出编号图1-2-7SET/RST指令17知识链接2：PLC的基本功能指令及其应用注意事项：（1）当触发信号接通时执行了SET指令，则不管触发信号如何变化，输出接通并保持。（2）当触发信号接通时执行了RST指令，则不管触发信号如何变化，输出断开并保持。（3）对于部分内部继电器（R）和外部继电器（Y），同样所示。X0X1Y0SY0RX2Y0S在这段过程Y0作为接通来处理Y0在这段过程Y0作为断开来处理在这段过程Y0作为接通来处理编号的SET和RST的使用次数没有限定。但是继电器的状态在程序中是随着执行结果而变化的，当I/O刷新时，外部输出是由程序运行的最终结果决定的。如图1-2-8图1-2-8SET/RST指令使继电器的状态在程序中的变化18知识链接3：内部辅助继电器内部辅助继电器的功能相当于传统控制电路上的控制电器CR，只是PLC的内部辅助继电器，并非实际元件，它只是代表一种逻辑状态High或Low，不能驱动外部负载。内部辅助继电器可分为一般继电器、停电保持用继电器及特殊功能继电器，如表1-2-1所示,辅助继电器的编号是个位以十六进制表示，十位以上以十进制表示。PLC拥有为数众多的内部辅助继电器，每一个辅助继电器都有a、b接点，这些接点在程序中使用的次数没有限制。19知识链接3：内部辅助继电器一般继电器在PLC运转中断电时会全部OFF，再次复电时必须重新启动开关才能再次动作。具有停电保持用途的内部辅助继电器在PLC运行中断电时，会自动将断电前的ON/OFF状态加以记忆，一旦复电后，仍然呈现断电前的ON/OFF状态，但是当锂电池电压不足时，停电保持功能会失效。一、任务描述在实际生产中，许多情况都要求三相异步电动机既能正转又能反转，其方法是对调任意两根电源相线以改变三相电源的相序，从而改变电动机的转向。本任务学习用可编程控制器实现三相异步电动机的控制。二、任务分析要完成这个工作任务，首先要对三相异步电动机正反转控制的继电器控制线路有充分的了解；同时应认识各种完成该任务所需要的PLC指令。任务实施：技能训练1、阅读三相异步电动机正反转控制继电器电气原理图L1L2L3QSU1V1W1U2V2W2U3V3W3UVWFRFUKM2FU21FR2SB13SB24KM1KM2SB35KM267FU2KM1KM1KM28910M3~任务实施：技能训练控制要求：（1）能够用按钮控制三相异步电动机的正、反转启动和停止。（2）具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。任务实施：技能训练代号名称用途KM1交流接触器正转控制KM2交流接触器反转控制SB2正转起动按钮正转起动控制SB3反转起动按钮反转起动控制SB1停止按钮停止控制FR热继电器过载保护表1-2-1电动机正反转电路主要元器件及其在电路中的功能任务实施：技能训练输入电器输入点输出电器输出点停止按钮SB1（常闭）X1正转接触器KM1Y4正转按钮SB2X2反转接触器KM2Y5反转按钮SB3X3热继电器触点FR（常闭）X43、列出输入/输出分配表4、画出输入/输出接线图：（1）PLC的输入输出模块的外部接线方式PLC模块的输入端子一般采用汇点式接线方式COMDC24VPLCX7X6X5X3X4X2X1X04、画出输入/输出接线图：（1）PLC的输入输出模块的外部接线方式输出端子的接线一般根据负载不同分组，采用分割式或分组式接线方法Y0C0KM1DC24vPLCY1KM2DC24vC1Y2C2KM1PLCY3KM2KM4KM3Y4Y5Y6KM1Y7KM2KM4KM3Y8Y9C3图1-2-11分割式接线方式图1-2-12分组式接线方式4、画出输入/输出接线图：（1）PLC的输入输出模块的外部接线方式输出端子的接线一般根据负载不同分组，采用分割式或分组式接线方法Y0C0KM1DC24vPLCY1KM2DC24vC1Y2C2KM1PLCY3KM2KM4KM3Y4Y5Y6KM1Y7KM2KM4KM3Y8Y9C3图1-2-11分割式接线方式图1-2-12分组式接线方式4、画出输入/输出接线图：（1）PLC的输入输出模块的外部接线方式松下FP-XL60的输入分两组，X0-XF一组，X10-X1F一组。松下FP-XL60的输出分Y0（1点用一个COM），Y1（1点用一个COM），Y2-Y5（4点共用一个COM），Y6-Y8（4点共用一个COM），YA-YD（4点共用一个COM），Y10（1点用一个COM），Y11（1点用一个COM），Y12-Y15（4点共用一个COM），Y16-Y18（4点共用一个COM），Y1A-Y1D（4点共用一个COM）共10组。4、画出输入/输出接线图：LNCOMCOMX1X9X8X7X6X5X4X3X2X0XAXEXDXCXBNCXFCOMCOMCOMCOMX11X1BX18X16X19X17X14X15X12X13X10X1EX1FX1CX1DX1A0Y0Y3Y4Y2Y1+24VC0C2C1C3Y9Y7YAYCY8Y6Y5C4YDYBY10Y14Y13Y12Y11C0C2C1C3C4Y16Y15C5Y1AY19Y17Y1CY18C6Y1DY1BMLN100~240V~DC24V(+)0DC24VFPX-L60（2）PLC控制三相异步电机正反转的接线图1-2-13PLC控制三相异步电机正反转接线图输入输出点的连接X0X1X2接接触器常开触点按钮上有常开触点和常闭触点，这里使用常开触点。接触器的连接插入电机正反转PLC控制动画5、把电气原理图转成梯形图图1-2-14PLC控制三相异步电机正反转梯形图程序四、任务实施6、输入程序7、系统调试（1）在教师的现场监护下进行通电调试，用指示灯验证系统功能是否符合控制要求（注意文件保存）。(2）做好程序内主要元件的标注，并记录程序(3）如果出现故障，学生应独立检修。线路检修完毕并且梯形图修改完毕应重新调试，直至程序能够正常工作。(4）接AC220V接触器，但不接主电路，再次调试，使PLC能控制接触器。(5）接主电路，再调系统，使PLC能控制三相电机正反转运行。(6）根据任务完成情况，完成任务评价表和实习报告。(7）根据各组任务评价表中所记录的问题进行讨论和分析，找出最优方案。1、开关自锁和继电器自锁的区别以及在PLC中的实现方法。（1）开关自锁：是指在开关按钮第一次按时，开关接通并保持，即自锁，在开关按钮第二次按时，开关断开，同时开关按钮弹出来。（2）继电器自锁：是指将开关串联在继电器的主触点（继电器线圈）上。与此同时，将继电器的一个空余的副触点（常开触点）与开关并联（并且与主触点接通）。这样一来，按下开关，副触点（常开触点）吸合，电路通电；松开开关之后，由于副触点已经吸合，并向继电器主触点的线圈供电，线圈反过来又保持副触点吸合。再将线路从继电器输出端引出，电路就可以保持持续的通电了。拓展知识：三相异步电机电路中自锁互锁的设置KMSBKM图1-2-15开关自锁2、开关互锁、接触器互锁和PLC程序互锁以确保电机控制电路故障时保护电机。拓展知识：三相异步电机电路中自锁互锁的设置图1-2-16开关互锁、接触器互锁和PLC程序互锁示意图五、拓展训练：假设两台电动机M1，M2，分别由两个按钮SB1和SB2控制其启动，但只有M1启动后才能启动M2。停止按钮SB3按下后两台电动机全部停止。根据要求写出I/O分配表，接线图，并进行程序的设计。1-2动画1-7在此演示PLC控制两台电机运行的实训操作过程实验报