工程实际中PLC控制系统总较复杂作中基环节三相异步电动机种典型控制回路常见PLC控制系统中模块详细讲述种三相异步电动机PLC控制电路硬件结构实程序通三相异步电动机星形-三角形启动实训读者进步掌握简单PLC控制系统开发运
第部分 教学求
目求
①学PLC三相异步电动机控制电路中运情况
②通示例掌握PLC控制程序编制技巧
③解常PLC编程软件基运培养简单PLC控制系统开发力
二工具器材
器材名称
规格型号
数量
器材名称
规格型号
数量
编程控制器
FX2N48MR001
10台
热载继电器
JRS109251A380V
10台
编程计算机软件
选SW3D5GPPWE编程软件
10台
组合钮
LA193H
10台
编程适配电缆
SC09
10根
熔断器
FURT185A3P1P
10台
三相异步电动机
180W380V△
10台
接触器
CJX21210220V
30台
电源开关
DZ47C103P1P
10台
工具导线
干
三教学节奏方式
项目
时间安排
教学方式
课前准备
课余
复电动机Y△接法关容
教师讲授
4课时
教师讲授操作示范相结合重点:PLC控制程序中典型环节
2课时
学三菱FX系列 PLC编程软件
学生实作
4课时
分组进行(6组酌情分组)重点:计算机编程程序写入
四成绩评定
技训练成绩
教师签名
第二部分 教学容
三相异步电动机种控制电路工业控制系统中普遍基环节模块三相异步电动机点动长动正转反转序启动等种常见PLC控制电路进行讨种电路均出应继电接触器控制电路两种电路中钮输出接触器均采相代号方便读者理解
三相异步电动机点动长动控制回路
1点动长动控制电路接线图
图91(a)三相异步电动机点动长动PLC控制IO接线图图91(b)应继电器接触器控制电路
(a)PLC控制IO接线图 (b)继电器接触器控制电路
图91 点动长动控制电路接线图
2梯形图指令表程序
图92(a)三相异步电动机点动长动PLC控制梯形图程序图92(b)应指令表程序
(a)梯形图程序 (b)指令表程序
图92 三相异步电动机点动长动PLC控制程序
3编程元件址分配
输入输出继电器址分配表91示
表91 输入输出继电器址分配表
编程元件
IO端子
电路器件
作
输入继电器
X000
SB1
停止钮
X001
SB2
点动钮
X002
SB3
长动钮
输出继电器
Y000
KM
接触器线圈
辅助继电器
M0
长动锁控制
电器
FR
载保护
4操作求
①停止状态点动钮SB2电机运转松开SB2电机停止
②停止状态长动钮SB3电机运转松开SB3电机保持运转
③停止钮SB1电机停转
5简说明
程序中通辅助继电器M0作继电接触器控制电路中中间继电器极相似没输入输出端子程序执行程中完成中间逻辑变量运算转换例中M0长动控制状态点动控制信号X001相控制Y000输出状态
停止钮SB1采常开触点形式
般PLC输入信号接点通常优先采常开(动合)接点利梯形图编程
较图91b92a发现:
PLC梯形图程序继电接触器控制电路相似需雷充分利PLC中软元件程序结构简单易读
FR动断触点串接接触器线圈回路中电机实施保护缺点电机处保护状态PLC视系统正常状态予报警
二三相异步电动机正转反转控制回路
1正转反转控制电路接线图
图93(a)三相异步电动机正转反转PLC控制IO接线图图93(b)应继电器接触器控制电路
(a)PLC控制IO接线图 (b)继电器接触器控制电路
图93 正转反转控制电路接线图
2 梯形图指令表程序
图94(a)三相异步电动机正转反转PLC控制梯形图程序图94(b)应指令表程序
(a)梯形图程序 (b)指令表程序
图94 三相异步电动机正转反转PLC控制程序
3编程元件址分配
输入输出继电器址分配表92示
表92 输入输出继电器址分配表
编程元件
IO端子
电路器件
作
输入继电器
X000
SB1
停止钮
X001
SB2
正转启动钮
X002
SB3
反转启动钮
X003
KM1
正转软互锁输入
X004
KM2
反转软互锁输入
输出继电器
Y000
KM1
正转接触器线圈
Y001
KM2
反转接触器线圈
电器
FR
载保护
4操作求
①停止反转状态SB2电机正转
②停止正转状态SB3电机反转
③SB1电机停转
④KM1KM2动断触点电气互锁
⑤KM1KM2动合触点软件互锁控制输入
5简说明
PLC进行电器具互锁控制时必须时软互锁硬互锁确保安全
电路中电动机正转渡反转必须先SBl停车进行反转控制样防止两接触器时动作短路接触器动作状态作负载信号引入PLC输入端PLC输入端接KMlKM2动合触点正反转接触器进行互锁PLC输出端两接触器间然采动断触点构成互锁种互锁称外部硬互锁梯形图程序中两输出继电器Y000Y001间相互构成互锁种互锁称部软互锁外负载状态输入信号应X003X004梯形图中作互锁条件外输出继电器构成种软互锁
软互锁作:防止触点灼伤粘连等外部障时应断开接触器障未断开PLC接触器发出动作信号两接触器时处通电动作状态设置软互锁利软互锁接通输出继电器防止电路短路
硬互锁作:防止噪声PLC部引起运算处理错误导致出现两输出继电器时输出正反转接触器时通电动作造成电路短路
三三相异步电动机序启动控制回路
1序启动控制电路接线图
图95(a)三相异步电动机序启动PLC控制IO接线图图95(b)应继电器接触器控制电路
(a)PLC控制IO接线图 (b)继电器接触器控制电路
图95 序启动控制电路接线图
2梯形图指令表程序
图96(a)三相异步电动机序启动PLC控制梯形图程序图96(b)应指令表程序
(a)梯形图程序 (b)指令表程序
图96 三相异步电动机序启动PLC控制程序
3编程元件址分配
①输入输出继电器址分配表93示
表93 输入输出继电器址分配表
编程元件
IO端子
电路器件
作
输入继电器
X000
SB1
停止钮
X001
SB2
启动钮
X002
FR1
热继电器动断触点
X003
FR2
热继电器动断触点
输出继电器
Y000
KM1
接触器线圈
Y001
KM2
接触器线圈
②编程元件址分配表94示
表94 编程元件址分配
编程元件
编程址
K值
作
辅助继电器
M0
启动锁
M100
Y000启动控制
M200
Y001启动控制
定时器 (100ms通型)
T0
100
序时间设定(10s)
4操作求
①停止状态SB2电机M1启动保持运转T0开始计时
②计时时间启动电机M2
③SB1两台电机时停转
5简说明
热载继电器采动断触点 FR1FR2应两输入常开触点X002X003串联Y000Y001输出回路中类似启保停电路中停止钮FR1FR2动作时应输出回路停止工作
采动断触点作PLC输入回路接点时触点动作相应输入继电器置0反1PLC 启保停控制程序中梯形图样式继电接触器控制电路样式正相反编程时应特注意
Y000Y001启动M100M200脉输出信号进行控制
显然该电路中台电机载停止工作时外台电机工作状态会受影响排障需SB1系统完全复位次启动
需说明:图95(b)示继电器接触器序启动控制电路中FR1FR2两常开触点串联整控制回路中FR1FR2中动作时二台电机全部停止工作图95(a)示PLC序启动控制逻辑区果需然PLC序启动控制程序进行修改
序控制电路通常联运行两台功率电机采序启动控制回路减缓启动击电流应场合应根具体情况采合理应程序
第三部分 技训练
模块技训练容三相异步电动机星形三角形启动PLC控制电路
实训目
(1)学PLC编程软件般运程序写入方法
(2)解计算机监控运行调试PLC控制程序基方法
(3)进步提高PLC控制系统软件设计硬件安装综合力
二实训原理实训电路
1实训原理实训电路
实训电路采FX2N48MR001型PLC图97(a)三相异步电动机PLC星形三角形启动控制IO接线图图97(b)应继电接触器控制电路
(a)PLC控制IO接线图 (b)继电器接触器控制电路
图97 星形三角形启动控制电路接线图
I/O配线图中电路接触器KM1三角形全压运行接触器KM3动合触点作负载信号接PLC输入端输出端外部保留星形三角形接触器线圈硬互锁环节程序中设软互锁热保护继电器常闭触点串接三接触器电磁线圈供电回路中
2编程元件址分配
①输入输出继电器址分配表95示
表95 输入输出继电器址分配表
编程元件
IO端子
电路器件代号规格
作
输入继电器
X000
SB1LA19红(常开)
停止钮
X001
SB2LA19绿(常开)
启动钮
X002
KM1(常开触点)
KM1吸合保
X003
KM3(常开触点)
防止电动机出现三角形直接全压起动
输出继电器
Y000
KM1 CJX21210220V)
控接触器线圈
Y001
KM2 CJX21210220V)
Y形连接接触器线圈
Y002
KM3 CJX21210220V)
△形连接接触器线圈
②编程元件址分配表96示
表96 编程元件址分配
编程元件
编程址
K值
作
定时器 (100ms通型)
T0
50
Y形连接时间设定(5s)
T1
5
消电弧短路时间设定(05s)
三参考梯形图指令表程序
1梯形图程序
图98三相异步电动机星形三角形启动PLC控制梯形图程序
图98 Y△启动PLC控制梯形图程序
梯形图中输入信号KM3触点应动断触点X003串接起动钮SB2应动合触点X001构成起动条件称起动锁接触器KM3发生障例触点灼伤粘连衔铁卡死断开时输入端KM3触点处闭合状态相应X003常闭触点断开状态时起动钮SB2(X001闭合)Y000会输出作负载KM1法通电动作效防止电动机出现三角形直接全压起动
正常工作情况通星形—三角形起动程序电动机起动结束转入正常运转时梯形图中X002Y000触点构成锁环节保证输出继电器Y000输出时输入端KM3触点闭合状态动断触点X003处断开状态
述程序执行程中定时器T0延时5 s星形起动需时间定时器T1延时0.5 s消电弧短路梯形图中设置Y001Y002间软互锁电动机全压正常运行时T0T1Y001停止工作Y000Y002输出保证外电路KM1KM3通电工作
2指令表程序
LD X001
ANI X003
LD X002
AND Y000
ORB
ANI X000
OUT Y000
ANI Y002
OUT T0
K50
LD Y000
ANI T0
ANI Y002
OUT Y001
LD T0
OUT T1
K5
LD T1
OR Y002
AND Y000
ANI Y001
OUT Y002
END
四实训步骤
(1)图97a示三相异步电动机Y△控制电路低压电器元件安装块绝缘板
接线时应注意:
① 先接回路导线
②接控制回路导线
③PLC相连导线应加装接线端子
完成硬件接线实训电路板图99示
图99 三相异步电动机Y△起动控制电路板
(2)教师指导开计算机编程电脑软件SW3D5GPPWE(简称GPP)编辑图98示Y△启动PLC控制梯形图程序梯形图编辑界面图910示(GPP编程软件安装指导教师预先完成)
图910 GPP梯形图编辑画面
(3)断电状态SC09通信电缆端计算机相连端48MR001型PLC连接SC09外形见图911
图911 SC09编程通信电缆外形
注意:SC09编程通信电缆电脑连接端口RS232适台式计算机PLC通信连接笔记电脑通常没RS232串口USB串口编程时选USBSC09FX型编程电缆外形图912示
图912 USBSC09FX型编程电缆
(4)三相四线电源接入实训板电源开关QS指导教师检查认合电源开关QSPLC运行模式选择开关拨STOP位置PLC处编程状态通GPP软件PLC载控制程序
(5)PLC运行模式选择开关拨RUN位置运行程序时通软件监视程序运行状态分SB2SB1观察三接触器否求动作
(6)确认程序运行正确误断开QS拆编程电缆六根导线三相实验电机接入控制电路板相应位置三相实验电机外形见图913示三相绕组六接线端均明确标识
图913 三相实验电机
说明:三相异步电动机Y△启动通常电机功率13KW场合述程序工程实际时应根电机功率定
(7)次接通开关QS运行程序电机应列求动作:
①停止状态启动钮SB2KM1KM2刻吸合电机星形方式接电源低速运转开始计时
②5秒计时时间KM2线圈断电KM1保持吸合电机电源断开进入灭弧时间间隔
③05秒KM3吸合KM1保持吸合电机三角形方式接电源高速运转
④停止钮SB1接触器线圈均断电电机停转
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