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1、项目5 电动机正反转连续运行PLC控制,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、停止进行自动化的控制。如图1-5-1所示，具体控制要求：按下启动开门按钮SB5后，卷帘门自动上升直至遇到限位开关SQ1后卷帘门自动停止；按下启动关门按钮SB6卷帘门自动下降关闭直到遇到限位开关SQ2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SB4卷帘门立即停止动作。,图1-5-1 自动卷帘门模型,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； 掌握基本逻辑指令ANP、ANF、PLS、PLF、INV
2、的应用； 掌握“互锁”保护功能的基本方法； 会应用PLC实现电动机正、反转的控制。,SB5为卷帘门上升（KM1）动作的启动按钮，SB6为卷帘门下降（KM2）动作的启动按钮，SB4为停止按钮，SQ1、SQ2为限位开关。该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1-5-2所示,项目实施,（一）项目分析,图1-5-2 卷帘门电动机正反转连续控制继电-接触器电气原理图,项目实施,（一）确定PLC的I/O分配表,由项目分析可知：控制元件为按钮SB4、SB5、SB6、SQ1、SQ2、热继电器FR；执行元件为接触器KM1、KM2。为了能将继电器的控制、执行元件与PLC的输入、输出继电器
3、一一对应，需要对PLC进行I/O（输入/输出）进行地址分配，如表1-5-2所示。,表1-5-2 电动机正反转连续运行PLC控制项目I/O分配表,项目实施,（二）画出PLC的I/O接线图,图1-5-5 卷帘门电动机正反转运行PLC控制项目接线原理图,项目实施,（三）项目器材,表1-5-3 电动机正反转连续运行PLC控制项目器材表,项目实施,（四）按I/O接线图完成接线,（1）连接PLC的输入端外接元件； （2）连接PLC的输出端外接元件； （3）连接电动机控制的主电路和地线。 注意不要带电作业。,图1-5-4 卷帘门电动机正反转连续运行实物模拟接线图,项目实施,（五）梯形图程序编写,1、梯形图的
4、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很大的关系，一般用于较简单的梯形图的设计。,项目实施,（五）梯形图程序编写,1、电动机单向连续运行的电路又称“启保停”电路,图中启动按钮提供的信号为X0，停止按钮提供的信号为X1， 该电路最主要的特点是具有“ 记忆”的功能，按下启动按钮X0处于ON的状态， 若未按下停止按钮则X1的常闭触点接通，线圈Y0带电，他的常开触点闭合，此时即使放开启动按钮，其常开
5、触点断开，“能流”还是可以通过Y0的常开触点、X1的常闭触点流过Y0的线圈，Y0保持为ON状态，这就是“自锁”或者“自保持”功能。,图1-5-3 启保停电路,项目实施,（五）梯形图程序编写,2基本逻辑指令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用,表1-5-1 ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV基本指令功能表,项目实施,（五）梯形图程序编写,1）ANDP、ANDF与脉冲指令 ANDP：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。 ANDF：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。,（2）PLS、PLF指令 PLS：上升沿微分输出指令
6、。仅在输入为ON后的一个扫描周期内，相对应的软元件Y，M动作。 PLF：下降沿微分输出指令。仅在输入为OFF后的一个扫描周期内，相对应的软元件Y，M动作。,2基本逻辑指令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用,项目实施,（五）梯形图程序编写,（3）INV指令 INV 指令是将INV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INV指令时，先按NOP键，再按P/I键。,2基本逻辑指令ANDP、ANDF、PLS、PLF、INV的应用,项目实施,（五）程序编写,3、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,正转：,反转：,项目实施,（五）程序编写,3、
7、经验编程法,步骤二：在各程序单元中设置“互锁”功能。,图1-5-9 设置“互锁”功能,项目实施,（五）程序编写,3、经验编程法,步骤三：考虑热继电器的保护功能，,图1-5-10 卷帘门电动机正反转控制的梯形图程序,项目实施,（五）程序编写,4、利用脉冲指令编程实现相同功能,图1-5-11 卷帘门电动机正、反转的脉冲指令控制梯形图程序,由于PLC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 PLC程序中按钮的动作时间。如图1-5-11所示。,项目实施,（六）程序调试,1程序写出至PLC； 2核对外部接线； 3空载调试：不接通主电路电源的
8、情况下， 按下开门启动按钮SB5；压下限位开关SQ1，观察PLC输出指示灯Y0的状态； 按下关门启动按钮SB6；压下限位开关SQ2，观察PLC输出指示灯Y1的状态； 按下停止按钮SB4、热继电器FR的常闭触点观察PLC输出指示灯Y0、Y1的状态。 4系统调试：接通主电路电源，分别按下按钮SB5、SB6、SB4，限位开关SQ1、SQ2，热继电器FR的触点，观察接触器KM1、KM2和卷帘门电动机动作是否符合控制要求。,项目拓展,根据自锁电路的工作原理可知：启动按钮SB1只在启动初始瞬间对接触器KM线圈起作用，KM线圈带电后，在KM常开辅助触点的作用下，KM线圈可以自保持其带电的状态。,利用脉冲指令
9、编程实现电动机单向连续运行。,图1-4-6 脉冲指令实现电机单向连续运行的梯形图,项目拓展,某平面磨床工作台的控制要求如下：当按下正向启动按钮SB2后，工作台正向平移（左行），当压下右限位开关SQ2后，工作台自动反向平移（右行），当压下左限位开关SQ1后，工作台再次正向平移如此反复循环，直到按下停止按扭SB1 后，工作台才能停止； 当按下反向启动按钮SB3后，工作台反向平移（右行），当压下左限位开关SQ1后，工作台自动正向平移（左行），当压下左限位开关SQ2后，工作台再次反向平移如此反复循环，直到按下停止按扭SB1 后，工作台才能停止；,项目拓展,第一步：控制原理分析 工作台左行 启动条件为：
10、SB2或者SQ1；停止条件为：SB1 工作台右行 启动条件为：SB3或者SQ2；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。,第二步：进行I/O分配 如表1-5-4,第三步：绘制PLC控制的外部接线图,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。 步骤一：分别对左、右行的输出动作进行启动保持停止电路的设计 步骤二：考虑限位开关、接触器不能同时动作的“互锁”电路的设计。如图1-5-13所示。,项目拓展,图1-5-13 平面磨床工作台控制的梯形图程序,思考与练习,测试装置如图1-5-14所示，按一下启动按钮X0，水平汽缸右行Y0，左限位X1、右限位X2，启动，水平汽缸右行，碰到限位开关X2,水平汽缸左行，碰到限位开关X1, 水平汽缸再右行,右行左行为一个循环,直到按下停止按钮X3后停止。请利用经验编程的方法设计控制系统的PLC控制梯形图。,图1-5-14 习题图,项目评估,1请对本项目的知识及项目实施情况等进行总结。 2、请总结交流项目任务的控制过程，并分享学习体会。 3填写项目评估表。项目评估表见教材表1-5-5。,