武汉软件工程职业学院
WUHAN VOCATIONAL COLLEGE OF SOFTWARE AND ENGINEERING
机电设备电气控制系统设计与装调
《可编程控制器技术》——FX3U(2N)三菱PLC
2016~2017学年秋季 机械工程学院机自专业1503~4
总90学时/周7学时
教师：梁启裕
QQ：910353932
项目三 PLC实现电动机正反转控制
二、 自锁的应用
在PLC控制程序的设计中，经常要对脉冲输入信号或者是点 动按钮输入信号进行保持，这时常采用自锁电路。要注意的 是，自锁电路必须有解锁设计，一般在并联之后采用某一动 断触点作为解锁条件。
项目三 PLC实现电动机正反转控制
三、 互锁的应用
互锁电路，有时也叫优先电路
项目三 PLC实现电动机正反转控制
继电器控制电路移植法设计梯形图的步骤如下： （1）了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况， （2）确定PLC的输入信号和输出信号，画出PLC外部接线图。 （3）确定与继电器电路图中的中间继电器、时间继电器对应 的梯形图中的辅助继电器（M） 和定时器（T）的元件号。 （4）根据上述对应关系画出PLC的梯形图。 （5）根据被控设备的工艺过程和机械的动作情况以及梯形 图编程的基本规则，优化梯形图。
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项目七、PLC实现大小球传送控制
SFC设计、选择性、并行性流程
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项目四、PLC实现电动机顺序启停控制
编程方法、定时器应用
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项目八、PLC实现工作台自动往返控制
功能指令、复杂程序编制
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项目五、PLC实现物料输送线控制
计数器应用、脉冲指令
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项目九、提高篇
模拟量控制、网络通信
项目三 PLC实现电动机正反转控制
三 I/O硬件接线图
关于硬连锁：在PLC的输 出规范与外部配线要求中， 特别强调，对于同时接通 有危险的正反转接触器等 负载，除了用PLC内部程 序连锁之外，还一定要有 PLC的外部连锁。在工程 上，有时把PLC内部程序 连锁称为软连锁，把PLC 外部连锁称为硬连锁 。
项目三 PLC实现电动机正反转控制
项目三 PLC实现电动机正反转控制
二、 梯形图编程规则 （1） 线圈不能重复使用
项目三 PLC实现电动机正反转控制
（2） 线圈右边无触点
梯形图中每一逻辑行从左到右排列，以触点与左母线连接开 始，以线圈、功能指令与右母线（可允许省略右母线）连接 结束。
（3） 对桥渡回路不能编程序
触点应画在水平线上，不能画在垂直线上 。
项目三 PLC实现电动机正反转控制
任务一 控制分析与硬件接线 一 电气控制电路及分析
电动机正反转控制电路图
项目三 PLC实现电动机正反转控制
几点说明：
（1）互锁控制：为保证电动机正反转控制可靠工作，在控 制电路中，将KM1、KM2正反转接触器的动断触点串接在对 方线圈电路中，形成相互制约的控制，这种相互制约关系 称为互锁控制。互锁控制用于“当要求甲接触器工作时乙 接触器不能工作，而乙接触器工作时甲接触器不能工作” 的场所 。 （2）双重互锁 :在电路中还增设了启动按钮的互锁，构成 具有电气、按钮互锁（也称机械互锁）的控制电路，该电 路的优点是正反转可以直接切换，不必再去按停止按钮， 从而使操作变得方便 。
项目三 PLC实现电动机正反转控制
任务三
控制电路移植法及梯形图编程规则
梯形图程序设计是指用户编写程序的设计过程，即以指令 为基础，结合被控制对象的控制要求和现场信号，对照PLC 的软元件，画出梯形图，进而写出指令表程序的过程。
一、 电路移植法编程
用PLC改造继电器控制系统时，继电器电路图与梯形图在表 示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电 路图设计梯形图，即将继电器电路转换为具有相同功能的PLC 外部接线硬件接线图和梯形图，这就是继电器控制电路移植法 设计梯形图。
梯形图
指令表
LD MPS AND OUT MRD AND OUT MPP AND OUT X001 M100 Y001 M101 Y002
M102 Y003
一层栈示例1
项目三 PLC实现电动机正反转控制
（1）MPS、MRD、MPP指令无编程元件。 （2）MPS、MPP指令必须成对出现，可以嵌套使用。由于受到栈存 储器数量的限制，连续使用不能超过11次，否则数据丢失 。 （3）MRD指令在程序中可以使用，也可以不使用，使用次数可重 复，不限制 。
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项目一、PLC基本知识
认知、结构、历史发展、应用、编程语言
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补充项目、电气控制基础
常用低压电器、电气基本控制线路
项目二、PLC实现电动机启停控制
工作原理、软元件、I/O分配、逻辑指令
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项目六、PLC实现组合机床控制
状态转移图SFC、步进指令
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项目三、PLC实现电动机正反转控制
编程规则、逻辑块、栈、主控指令
项目三 PLC实现电动机正反转控制
二、PLC控制I/O分配表
类别 元件 SB0
输入 SB1 SB2 FR KM1 KM2
I/O点编号 X0
X1 X2 X3 Y1 Y2
备注 停止按钮
正转按钮 反转按钮 热继电器触点 正转接触器 反转接触器
输出
输入输出I/O点分配表
项目三 PLC实现电动机正反转控制
（5） 多个线圈可并联输出
两个或两个以上的线 圈可以并联输出，但 不能串联输出。
项目三 PLC实现电动机正反转控制
自动往返行程控制电路常用于机械加工设备需 要其运动部件在一定范围内自动往返循环的场合。 在摇臂钻床、万能铣床、镗床、桥式起重机及各种 自动或半自动控制机床设备中经常遇到这种控制要 求。其继电器接触器控制电路如图所示。讨论设计： 选用合适的方法，并利用FX2N系列PLC来实现其电路 改造。
任务二 梯形图的设计与分析 一、 梯形图的设计
项目三 PLC实现电动机正反转控制
虽然在梯形图中已经有了软继电器的互锁触点， 但在外部硬件输出电路中还必须使用KM1和 KM2的动 断触点进行硬互锁。因为PLC内部软继电器互锁只相 差一个扫描周期，而外部硬件接触器触点的断开时间 往往大于一个扫描周期，来不及响应。例如Y1虽然断 开，可能KM1的触点还未断开，在没有外部硬件互锁 的情况下，KM2的触点可能接通，引起主电路短路。 因此必须采用软硬件双重互锁。
串联电路左右位置可调，应将单个触点放在右边（串 左原则）。
X001 X002 （Y000）
ANB X004
X002
X001
（Y000）
X004
不优化
优化
并联电路上下位置可调，应将单个触点的支路放下面 （多上原则）。
X004 （Y000）
X001X002 ORB X004
X001 X002 （Y000）
二层栈示例梯形图及指令表
项目三 PLC实现电动机正反转控制
三、 MC与MCR
MC：主控指令，用于公共触点串联连接，3个程序步 。 MCR：主控复位指令，2个程序步 执行MC指令后，母线（LD，LDI）向MC触点后移动，这个MC触点 称为主控触点。相当于分支电路中的总开关。MCR则是将其反回 到原母线指令。 在没有嵌套结构时，可再次使用N0编制程序，N0的使用次数 无限制。在有嵌套结构时，嵌套级的编号从N0 → N1…N6 → N7增大。 在将指令返回时，采用MCR指令，则从大的嵌套级开始消除。 （N7→N6→N5→N4→N3→N2→N1→N0）。嵌套级最大可编写8级 （N7）。
没有使用MRD指令梯形图和指令表
项目三 PLC实现电动机正反转控制
（4）简化程序的技巧：如果分支后直接输出，作为特例，不作 分支处理，而直接当作输出，第二条支路作为串联处理，直接使 用AND指令 。
简化前的梯形图和指令表
简化后梯形图指令表
项目三 PLC实现电动机正反转控制
（5）栈操作指令仅在语句表中。
停止按钮
正转按钮
项目三 PLC实现电动机正反转控制
任务四 基本逻辑指令学习 一、 ORB与ANB 1．串联电路块的并联指令（ORB） 两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联电路块。 串联电路块并联连接时，分支开始用LD、LDI指令， 分支结果用ORB指令。ORB指令有时也简称为或块指令。 ORB指令的使用方法有两种：一种是在要并联的每 个串联电路块后加ORB指令；另一种是集中使用ORB指 令。对于前者分散使用ORB指令时，并联电路块的个 数没有限制；但对于后者集中使用ORB指令时，这种LC实现电动机正反转控制
二、 MPS,MRD和MPP MPS 、MRD和 MPP这组栈操作指令在具有多重输出 的梯形图中使用。在编程时需要将中间运算结果存储 时，就可以使用栈操作指令。
（1）MPS：进栈指令，将数据压入栈顶，用在回来开始分 支的地方。
（2）MRD：读栈指令，读取栈数据。用在MPS下继续的分支， 表示分支的继续。 （3）MPP：出栈指令，取出栈顶的数据。用在最后分支 的地方，表示分支的结束 。
【项目引入】 生产设备常常要求具有上下、左右、前后等正反方向的运动， 要求电动机能实现正反转控制。电动机正反转的实现方法，改 变通入电动机定子绕组的三相电源相序，即把接入电动机的三 相电源进线中的任意两根对调，电动机即从正转变为反转 。 【学习目标】 （1）掌握电动机的正反转控制电路 。 （2）用PLC进行对象控制时，I/O点的确定，能实际正确接线 。 （3）学会用控制电路移植法设计梯形图，并熟悉PLC的编程规 则和技巧 。
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