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1、PLC应用技术与技能训练(欧姆龙CP1E型)项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 工作任务工作任务1电动机单向启动、停止的电动机单向启动、停止的PLC控制控制 电机是自动化控制的目标，采用先进的PLC控制技术使电机的自动控制技术大为提高，电机控制在自动生产线上应用很广泛。如图2-1所示，继电器控制三相异步电动机的单向转动启动、停止控制电路。该控制电路可以实现电动机启动单向转动停止的控制功能。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-1电动机的单向转动启动、停止控制电路项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 继电器控制电路工作原
2、理：(1)闭合开关QS，按下启动按钮SB2，KM线圈得电，主触点闭合电机转动，KM常开触点闭合自锁且灯HL1亮。(2)按下停止按钮SB1，KM线圈失电，KM的各个触点复位，电机停止转动。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 由图2-1可知，继电器控制三相异步电动机的单向转动启动、停止电路，在电机连续转动控制电路中，为了使电机能连续运转，给启动按钮并接一个接触器线圈的常开触点，形成自锁控制，使得接触器KM持续得电。这些控制要求应在梯形图中体现。如图2-1所示，继电器控制三相异步电动机的单向转动启动、停止电路系统功能可以改由使用PLC的指令来实现。设计PLC控制三相异步电动机的单向转动启动
3、、停止，控制要求如下：项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 1.I/O分配分配I/O分配情况如表2-1所示。表表2-1I/O分配表分配表 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.PLC硬件接线硬件接线PLC硬件接线图如图2-2所示。图2-2电动机单向转动启动、停止控制PLC硬件接线图项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 3.设计梯形图程序设计梯形图程序使用一般逻辑指令设计的控制程序如图2-3所示。图2-3电动机单向转动启动、停止控制程序项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调
4、试 4.系统调试系统调试(1)接线完成后，检查、确认接线正确；(2)输入程序并运行程序，监控程序的运行状态，分析程序运行结果；(3)程序符合控制要求后再接通主电路试车，进行系统调试，直到最大限度地满足系统的控制要求为止。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 一、一、PLC的指令系统概述的指令系统概述梯形图是PLC通用的语言，它接近于电气控制原理图，直观易懂，较易掌握，但缺点是对编程工具要求较高。过去需要使用图形编程器才能将梯形图程序输入PLC。因此，人们又设计一种语句编程方法，即将图形图转化为语句表后，用简易编程器就可将其输入到PLC内存中。语句表和微型计算机的汇编语言形式类似，但比汇
5、编语言简单得多。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 近几年来，已普遍采用普通PC或笔记本电脑并在Windows环境下应用视窗编程软件CX-Programmer进行PLC的编程。通过该软件可以编辑、修改用户的梯形图程序或语句表程序，监控系统运行，采集和处理数据，在CRT屏幕上显示系统运行状况，打印文件，将程序储存在磁盘上，使计算机和PLC之间的程序相互传送，实现梯形图和语句表之间的相互转换，对工业现场和系统进行仿真等。这样人们就不必再考虑如何将梯形图人工转化为语句表的问题了。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 根据功能分类，欧姆龙PLC指令可分为基本指令和应用指令两大类。基本
6、指令直接对输入/输出点进行操作，包括输入、输出和逻辑“与”“或”“非”基本运算等；应用指令包括定时/计数指令、联锁指令、跳转指令、数据比较指令、数据移位指令、数据传达指令、数据转换指令、十进制运算指令、二进制运算指令、逻辑运算指令、子程序控制指令、高速计数器控制指令、脉冲输出控制指令、中断控制指令、步进指令及一些特殊指令等。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 1.指令的格式、操作数及标志指令的格式、操作数及标志指令的格式为：助记符(指令码)操作数1 操作数2 操作数3 助记符表示指令的功能。指令码是指令的代码，用两位数字表示。基本指令没有指令码，几乎所有的应用指令都有指令码。在简易编
7、程器上，只有基本指令的助记符有相应的按键，输入程序时只需按下对应的按键即可；其他指令都没有相应的按键，输入程序时可按下“FUN”键，再键入其指令码。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 操作数提供了指令执行的对象。少数指令不带操作数，有的指令带1个或2个，有的指令带3个。操作数一般为继电器号、通道号常数，此外，还可以对DM区进行间接寻址。为区别常数和继电器通道号，常数前需加前缀“#”。当操作数为常数时，可以是十进制，也可以是十六进制，这取决于指令的需要。间接寻址操作数用“*DM”表示。通道DM中的数据为另一DM通道的地址，它必须为BCD码，且不得超出DM区域。项目二电动机PLC控制系统
8、的设计、安装与调试 指令执行可能影响SR区的标志位有以下几种：ER(25503)：出错标志位。CY(25504)：进位标志位。GR(25505)：大于标志位。EQ(25506)：等于标志位。LE(25507)：小于标志位。ER是用于监视指令执行最常用的标志。当ER变“ON”时，表明正在执行的当前指令出错，须停止执行指令。在后面介绍每一条指令时，将给出可能是ER置位的原因。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.指令的微分形式指令的微分形式 欧姆龙PLC的绝大多数应用指令都有微分型和非微分型两种形式。微分型指令是在指令助记符前加标记。只要执行条件为ON，指令的非微分型式在每个循环周期都
9、将执行。而微分型指令仅在执行条件由OFF变为ON时才执行一次，如果执行条件不发生变化，或者从上一个循环周期的ON变为OFF，微分指令是不执行的。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-4为数据传送指令MOV的两种形式。其中，图2-4(a)为非微分型的，只要执行条件0.00为ON时，就执行MOV指令，将HR10通道中的数据传到DM0000中去，所以如果0.00为ON的时间很长，则会执行很多次MOV指令；图2-4(b)为微分型的，只有当执行条件0.00由OFF变为ON时，才执行一次MOV指令，将HR10通道中的数据传送到DM0000中，当0.00继续为ON时，将不再执行MOV指令。图2
10、-4数据传送指令MOV的两种形式项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 二、基本编程指令二、基本编程指令1.LD和和LD NOT指令指令1)格式LDBLD NOTB其中，B为操作数。LD、LD NOT指令的梯形图符号如图2-5所示。图2-5LD、LD NOT指令的梯形图符号 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2)功能LD指令表示常开触点与左侧母线连接。LD NOT指令表示常闭触点与左侧母线连接。3)说明(1)LD、LD NOT指令只能以位单位进行操作，它们的执行不影响标志位。(2)有时也可将LD、LD NOT指令称为装载或起始指令，每一个程序的开始都要使用它。项目二电动机PL
11、C控制系统的设计、安装与调试 2.AND和和AND NOT指令指令1)格式ANDBAND NOTBAND、AND NOT指令的梯形图符号如图2-6所示。图2-6AND、AND NOT 指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2)功能AND指令表示常开触点与前面的触点电路相串联，或者说AND指令后面的位与其前面的状态进行逻辑“与”运算。AND NOT指令表示常闭触点与前面的触点电路相串联，或者说AND NOT指令后面的位数取“反”后再与其前面的状态进行逻辑“与”运算。3)说明(1)AND、AND NOT 指令只能以位为单位进行操作，它们的执行不影响标志位。(2)串联触点的个
12、数没有限制。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 3.OR和和OR NOT指令指令1)格式OR BOR NOTBOR、OR NOT指令的梯形图符号如图2-7所示。图2-7OR、OR NOT 指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2)功能OR指令表示常开触点与前面的触点电路相并联，或者说OR后面的位与其前面的状态进行逻辑“或”运算。OR NOT指令表示常闭触点与前面的触点电路相并联，或者说OR NOT后面的位数取“反”后再与其前面的状态进行逻辑“或”运算。3)说明(1)OR和OR NOT 指令只能以位为单位进行操作，且不影响标志位。(2)并联触点的个数没有限制。项
13、目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 4.OUT和和OTU NOT指令指令1)格式OUTBOUT NOTBOUT、OUT NOT指令的梯形图符号如图2-8所示。图2-8OUT、OTU NOT 指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2)功能OUT指令表示输出逻辑运算结果。OUT NOT指令表示将逻辑运算结果取“反”后再输出。输出位相当于继电器线路中的线圈。若输出位为PLC的输出点，则运算结果输出到PLC的外部；若输出位为PLC的内部继电器，则逻辑运算结果为中间结果，不输出到PLC的外部。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 3)说明(1)OUT和OUT NO
14、T 指令只能以位为单位进行操作，且不影响标志位。(2)IR区中已用作输入通道的位不能作为OUT和OUT NOT的输出位。(3)OUT和OUT NOT指令常用于一条梯形图支路的最后，但有时也用于分支点。(4)线圈并联输出时，可连续使用OUT和OUT NOT指令。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 5.AND LD和和OR LD指令指令1)格式AND LDOR LDAND LD指令的梯形图符号如图2-9所示。图2-9AND LD指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 OR LD指令的梯形图符号如图2-10所示。图2-10OR LD指令的梯形图符号项目二电动机PLC控
15、制系统的设计、安装与调试 2)功能AND LD指令用于逻辑块的串联连接，即对逻辑块进行逻辑“与”操作。每一个逻辑块都以LD或LD NOT指令开始。AND LD指令写在串联逻辑块之后，每两个串联逻辑块用一个AND LD指令。AND LD指令单独使用，后面没有操作数。OR LD指令用于逻辑块的并联连接，即对逻辑块进行逻辑“或”操作。每一个逻辑块都以LD或LD NOT指令开始。OR LD指令写在并联逻辑块之后，每两个并联逻辑块用一个OR LD指令。OR LD指令单独使用，后面没有操作数。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 使用这两条指令有分置法和后置法两种方法。两种方法都可以得到相同的运算
16、结果，但使用分置法时触点组数没有限制，而采用后置法时触点组数不能超过8。AND LD和OR LD指令的具体应用如图2-11所示。图2-11AND LD和OR LD指令应用实例梯形图(a)AND LD指令应用(b)OR LD指令应用 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试(1)图2-11(a)用分置法实现：LD 0.00OR0.03LD0.01OR0.04AND LDLD NOT0.02OR NOT0.05AND LDOUT100.00项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试(2)图2-11(a)用后置法实现：LD0.00OR0.03LD0.01OR0.04LD NOT0.02OR N
17、OT0.05AND LDAND LDOUT100.00项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试(3)图2-11(b)用分置法实现：LD0.00AND0.01LD0.02AND NOT0.03OR LDLD NOT0.04AND0.05OR LDOUT100.01项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试(4)图2-11(b)用后置法实现：LD0.00AND0.01LD0.02AND NOT0.03LD NOT0.04AND0.05OR LDOR LDOUT100.01项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 6.结束指令结束指令END1)格式ENDEND指令的梯形图符号如图2-12所
18、示，该指令无操作数。图2-12END指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2)功能END指令表示程序结束。3)说明(1)END指令用于程序的结尾处，是程序的最后一条指令。如果有子程序，则END指令应放在最后一个子程序后。PLC执行到END指令，即认为程序到此结束，后面的指令一概不执行，马上返回到程序的起始处再次开始执行程序，因此，在调试程序时，可以将END指令插在各段程序之后，分段进行调试。若整个程序没有END指令，则PLC不执行程序，并显示出错信息“NO END INST”。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试(2)执行END指令时，ER、CY、GR、EQ和L
19、E标志位被置为“OFF”。本项工作任务的评分标准见表2-2所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 表表2-2评评 分分 标标 准准 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 1.控制要求控制要求三相交流异步电动机的点动控制。(1)闭合开关QS，按下启动按钮SB1(不动)，KM线圈得电，KM主触点闭合，电机得电启动，同时KM常开触点闭合，灯HL1亮。(2)松开按钮SB1，KM线圈失电，接触器各个触点复位，电机停止转动。电路连接和控制电路如图2-13所示，用PLC控制实现其功能。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-13点
20、动控制电路项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.训练内容训练内容(1)写出I/O分配表；(2)绘制PLC控制系统硬件接线图；(3)根据控制要求，设计梯形图程序；(4)输入程序并调试；(5)安装、运行控制系统；(6)汇总整理文档，保留工程文件。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 工作任务工作任务2电动机正、反转的电动机正、反转的PLC控制控制在生产实际中，各种生产机械常常要求具有上、下、左、右、前、后等相反方向的运动，这就要求电动机能够正、反向运动。三相交流电动机可以借助正、反向接触器改变定子绕组相序来实现动作要求。如图2-14所示为继电器控制三相异步电动机的正、反转控制电
21、路，该控制电路可以实现电动机正转停止反转停止的控制功能。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-14三相异步电动机的正、反转控制电路 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 继电器控制电路工作原理如图2-15所示。图2-15继电器控制电路工作原理项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 由图2-14可知，继电器控制三相异步电动机的正、反转电路，为保证电机正常工作，避免发生两相电源短路事故，可在电机正、反转控制电路中的两个接触器线圈电路中互串一个对方的动断触点，形成相互制约的控制，使得接触器KM1和接触器KM2不能同时得电，这对动断触点的联锁称为互锁触点。这些控制要求都应在
22、梯形图中体现出来。如图2-14所示，继电器控制三相异步电动机的正、反转电路系统功能可以改由PLC的指令来实现。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 设计PLC控制三相异步电动机的正、反转，控制要求如下：(1)当接通三相电源时，电动机M不运转。(2)当按下启动按钮SB1时，电动机M连续正转。(3)当按下启动按钮SB2时，电动机M连续反转。(4)当按下停止按钮SB3时，电动机M停转。(5)热继电器做过载保护，FR触点动作，电动机立即停止转动。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 如图2-14所示，当继电器控制三相异步电动机的正、反转电路系统功能由PLC控制系统来完成时，仍然需要保留
23、主电路部分，控制电路的功能由PLC执行程序取代。在PLC的控制系统中，还要求对PLC的输入、输出端口进行设置即I/O分配，然后根据I/O分配情况来完成PLC的硬件接线，直到系统调试符合控制要求为止。1.I/O分配分配I/O分配情况如表2-3所示。表表2-3I/O分配表分配表 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.PLC硬件接线硬件接线PLC硬件接线图如图2-16所示。为保证电机正常运行，不出现电源短路情况，在PLC的输出端口线圈电路中应接上接触器的动断互锁触点。图2-16电动机正、反转控制PLC硬件接线图项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 3.设计梯形图程序设计梯形图程序
24、(1)使用一般逻辑指令设计的控制程序如图2-17所示。图2-17一般逻辑指令控制梯形图项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试(2)使用置位和复位指令设计的控制程序如图2-18所示。图2-18置位、复位指令控制梯形图项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 4.系统调试系统调试(1)完成接线，并检查确认接线正确；(2)输入程序并运行，监控程序运行状态，分析程序运行结果；(3)程序符合控制要求后再接通主电路试车，进行系统调试，直到最大限度地满足系统的控制要求为止。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 一、置位、复位指令一、置位、复位指令(SET、RSET)1.格式及功能格式及功能
25、(1)置位、复位指令格式：SETNRSETN SET和RSET指令的梯形图符号如图2-19所示。图2-19置位(SET)、复位(RSET)指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 操作数N为地址编号，取值区域是IR、SR、AR、HR、LR。(2)置位、复位指令的功能：当SET指令的执行条件为ON时，使指定继电器置位为ON；当执行条件为OFF时，SET指令不改变指定继电器的状态。当RSET指令的执行条件为ON时，使指定继电器复位为OFF；当执行条件为OFF时，RSET指令不改变指定继电器的状态。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.置位、复位指令的应用示例置位、复
26、位指令的应用示例图2-20为置位、复位指令的应用示例。在图2-20中，当I0.00由OFF变为ON时，Q100.00被置位为ON，并保持ON,即使I0.00变为OFF；当I0.01由OFF变为ON时，Q100.00被置位为OFF，并保持OFF，即使I0.01变为OFF。图2-20SET和RSET指令的应用示例 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 二、上升沿微分指令和下降沿微分指令二、上升沿微分指令和下降沿微分指令(DIFU、DIFD)1.格式及功能格式及功能上升沿微分指令为DIFU指令，下降沿微分指令为DIFD指令。(1)上升沿微分指令和下降沿微分指令格式：DIFUNDIFDNDIF
27、U和DIFD指令的梯形图符号如图2-21所示。图2-21DIFU、DIFD指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 操作数N为地址编号，取值区域是IR、SR、AR、HR、LR。(2)上升沿微分指令和下降沿微分指令功能：当执行条件由OFF变为ON时，上升沿微分指令DIFU使指定继电器在一个扫描周期内置位为ON状态；当执行条件由ON变为OFF时，下降沿微分指令DIFD使指定继电器在一个扫描周期内置位为ON状态。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.应用示例应用示例图2-22为上升沿微分指令和下降沿微分指令的应用示例。在图2-22中，当I0.00由OFF变为ON时，D
28、IFU输出使Q100.00接通为ON，但接通时间只有一个周期，即只执行一次；当I0.00由ON变为OFF时，DIFD输出使Q100.01接通为ON，但接通时间只有一个周期，即只执行一次。图2-22DIFU和DIFD指令的应用示例项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 三、保持指令三、保持指令(KEEP)1.格式和功能格式和功能(1)保持指令(KEEP)的格式：条件S条件RKEEPNKEEP指令的梯形图符号如图2-23所示。该指令有两个执行条件，S称为置位输入，R称为复位输入。图2-23KEEP指令的梯形图符号 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 操作数N为地址编号，取值区域是I
29、R、SR、AR、HR、LR。(2)保持指令(KEEP)的功能：根据两个执行条件，KEEP指令用来保持指定继电器N的ON状态或OFF状态。当置位输入端为ON时，继电器N保持为ON状态，直至复位输入端为ON时使其变为OFF。复位具有高优先级，当两个输入端同时为ON时，继电器N处在复位状态OFF。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.应用示例应用示例图2-24为保持指令的应用示例。在图2-24中，当I0.00由OFF变为ON时，Q100.00被置位为ON，并保持ON,即使I0.00变为OFF。直到当I0.01由OFF变为ON时，Q100.00被置位为OFF，并保持OFF,即使I0.01变
30、为OFF。在用语句表编写程序时，先编置位端，再编复位端，最后编写KEEP指令。图2-24KEEP指令的应用示例 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 本项工作任务的评分标准见表2-4所示。表表2-4评评 分分 标标 准准 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 1.控制要求控制要求自动循环控制电路如图2-25所示，用PLC控制实现其功能。2.训练内容训练内容(1)写出I/O分配表；(2)绘制PLC控制系统硬件接线图；(3)根据控制要求设计梯形图程序；(4)输入、调试程序；(5)安装、运行控制系统；(6)汇总整理文档，保留工程文件。项目
31、二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-25自动循环控制电路项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 工作任务工作任务3电动机电动机Y降压启动降压启动的的PLC控制控制由于三相交流异步电动机直接启动时电流达到额定值的47倍，电动机功率越大，电网电压波动率也越大，对电动机及机械设备的危害也越大，因此对容量较大的电动机可以采用降压启动来限制启动电流。Y-降压启动是常见的启动方法，其基本控制线路如图2-26所示，它是根据启动过程中的时间变化而利用时间继电器来控制Y-切换的。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-26Y-降压启动控制线路项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与
32、调试 继电器控制电路工作原理如图2-27所示。Y接法启动如图2-27(a)所示；当电机转速升高到一定值时，按SB2按钮使电机接法全压运行，如图2-27(b)所示；当按下SB3按钮，实现停机。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-27继电器控制电路工作原理项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 三相异步电动机采用Y降压启动，由图2-26可知，合上电源开关QS后，按下启动按钮SB1，接触器KMY和时间继电器KT的电磁线圈同时获电吸合，KMY的常闭触点断开，使KM回路不能通电起到互锁作用，防止KM、KMY与KM同时闭合造成三相直接短路；KMY的常开辅助触点闭合使KM线圈得电吸合，
33、KM常开触点闭合自锁；同时时间继电器开始计时，KM和KMY主触点闭合，电动机定子绕组为星形连接，进行降压启动；当到达时间继电器设定的动作时间时，KT延时常闭触点断开，KMY的电磁线圈断电释放,在KM电磁线圈支路上的常闭辅助触点恢复闭合，KM的项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 电磁线圈通电，主触点闭合，电动机定子绕组由星形连接转换为三角形连接，电动机在额定电压下运行。串联在KT线圈支路上的KM常闭辅助触点断开，防止KMY和KM同时闭合造成三相直接短路。电机以Y-方式启动，Y形接法运行5 s后转换为形全压运行。所以，可以利用PLC内部的定时器指令来实现定时功能，避免发生直接短路故障。本
34、任务的重点是学习PLC中定时器指令的应用。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 1.Y-降压启动控制要求降压启动控制要求设计PLC控制三相异步电动机的Y-降压启动，控制要求如下：(1)当按下启动按钮SB1，电动机M连续运转，电动机Y形启动，即KM1和KMY吸合，5 s后KM1断开，KM吸合，电动机形运行，启动完成。(2)当按下停止按钮SB2时，电动机M停转。(3)热继电器做过载保护，如果电动机超负荷运行，FR触点动作，电动机立即停止运行。2.I/O分配分配I/O分配情况如表2-5所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 表表2-5I/O分配表分配表 项目二电动机PLC控制系统
35、的设计、安装与调试 3.PLC的的Y-硬件接线硬件接线Y-控制系统的PLC硬件接线图如图2-28所示。图2-28Y-控制系统的PLC硬件接线图项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 4.设计梯形图程序设计梯形图程序梯形图程序如图2-29所示。图2-29Y-梯形图程序项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 5.系统调试系统调试(1)按图2-28完成接线，并检查、确认接线正确；(2)输入并运行程序，监控程序运行状态，分析程序运行结果；(3)程序符合控制要求后再接通主电路试车，并进行系统调试，直到最大限度地满足系统的控制要求为止。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 一、定时器指
36、令一、定时器指令(TIM)1.定时器指令的格式定时器指令的格式定时器指令的格式如下：TIMNSV定时器指令的梯形图符号如图2-30所示。图2-30定时器指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 操作数N表示定时器的编号，编号范围为000255；SV表示定时器的预设值，设定值为BCD码，取值区域是IR、DM、AR、HR、LR。TIM定时器的最小定时单位为0.1 s，以0.1 s为单位作一减量定时器。定时范围为0999.9 s，设定值SV的取值范围为09999，实际定时时间为SV0.1 s。定时器还有一个当前值PV，开始计时PV值递减，一直减到0为止。设定值SV无论是常数还是通
37、道内的内容，都必须是BCD数。TIM工作过程如图2-31所示。完成标志转为ON前，定时器输入置OFF，如图2-32所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-31TIM工作过程 图2-32TIM工作完成 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.定时器指令的功能定时器指令的功能定时器的基本功能为通电延时。当定时器的输入为OFF时，定时器的输出为OFF；当定时器的输入变为ON时，开始定时；定时时间到，定时器的输出变为ON；若输入继续为ON，则定时器的输出保持为ON；当定时器的输入变为OFF时，定时器的输出随之变为OFF。3.说明说明(1)定时器的设定值可以为某通道中的数据。
38、以通道内容设定SV值时，如果在定时过程中改变通道内容，新的设定值对本次定时不产生影响，只有当TIM的输入经过OFF后，从下一次定时开始新的设定值才有效。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试(2)定时器没有断电保持功能。断电时，定时器复位，不能保持定时器的当前值PV。(3)定时器的出错标志位为“25503”，当设定值SV不是BCD数或间接寻址的DM通道不存在时，出错标志位“25503”置为ON。4.延时接通定时器的应用延时接通定时器的应用延时接通定时器用于单一时间间隔的定时，其应用如图2-33所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-33定时器应用示例梯形图项目二电动机P
39、LC控制系统的设计、安装与调试 如图2-33所示为接通延时定时器，图中定时器TIM000在I0.00接通时开始计时，计时到预置3 s时状态位置1，其常开触点接通，驱动Q100.02输出；其后当前值仍增加，但不影响状态位。当I0.0分断时，TIM000复位，当前值清零，状态位也清零，即恢复原始状态。若I0.00接通时间未到预置值就断开，则TIM000跟随复位，Q100.02不会输出。二、高速定时器指令二、高速定时器指令(TIMH)1.TIMH指令格式指令格式TIMHNSVTIMH指令的梯形图符号如图2-34所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-34TIMH定时器指令的梯形图符
40、号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 操作数N表示定时器的编号，编号范围为000255。SV表示定时器的预设值，设定值为BCD码，取值区域是IR、DM、AR、HR、LR。TIMH定时器的最小定时单位为0.01 s，以0.01 s为单位作一减量定时器，定时范围为099.99 s，设定值SV的取值范围为09999，实际定时时间为SV0.01 s。设定值SV无论是常数还是通道内的内容，都必须是BCD数。TIMH工作过程与TIM工作过程相同，如图2-31所示。完成标志转为ON前，定时器输入置OFF，如图2-32所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.说明说明当TIMH定时器设
41、定值SV不是BCD数或间接寻址的DM通道不存在时，出错标志位25503置为ON。本项工作任务的评分标准见表2-6所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 表表2-6评评 分分 标标 准准 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 1.控制要求控制要求有2台三相异步电动机M1、M2，三相异步电动M1采用Y-降压启动，M2采用直接启动。顺序控制要求如下：(1)按下按钮SB1，电机M1以Y-方式启动，Y形接法运行3 s后转换为形全压运行。(2)电机M1全压运行工作后，M2启动工作。(3)按下停止按钮SB2，M2电机立即先停止运行，然后M1电机方可停止运行。项目二电动机PLC控制系统的设
42、计、安装与调试 2.训练内容训练内容(1)写出I/O分配表；(2)绘制PLC控制系统硬件接线图；(3)根据控制要求设计梯形图程序；(4)输入程序并调试；(5)安装、运行控制系统；(6)汇总整理文档，保留工程文件。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 工作任务工作任务4电动机带动传送带的电动机带动传送带的PLC控制控制图2-35所示为一种典型的传送带控制装置，其工作过程为：按下启动按钮，运货车到位，传送带开始传送工件。件数检测仪用来计量工件数量，当件数检测仪检测到3个工件时，推板机推动工件到运货车，此时传送带停止传送。当工件推到运货车上后(行程可以由时间控制)推板机返回，计数器复位，准备
43、重新计数。只有当下一辆运货车到位，并且按下启动按钮后，传送带和推板机才能重新开始工作。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-35传送带控制装置示意图 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 分析上述控制要求可见，传送带启动条件为启动按钮接通、运货车到位，传送带停止条件为计数器的当前值等于3。推板机推板的行程由定时器的延时时间(10 s)来确定，传送带与推板机之间应有联锁控制功能。计数器的计数脉冲为件数检测仪的信号，计数器复位信号为推板机启动；设定计数器的设定值为3。在本任务中将重点学习计数器指令的应用。1.I/O分配分配根据控制要求分析输入信号与被控信号，I/O分配情况如表
44、2-7所示。表表2-7I/O分配表分配表 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.PLC硬件接线硬件接线PLC硬件接线图如图2-36所示。图2-36PLC硬件接线图项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 3.设计梯形图程序设计梯形图程序梯形图程序如图2-37所示。图2-37梯形图程序项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 4.系统调试系统调试(1)按照图2-36完成接线，并检查、确认接线正确；(2)输入并运行程序，监控程序运行状态，分析程序运行结果；(3)程序符合控制要求后再接通主电路试车，进行系统调试，直到最大限度地满足系统的控制要求为止。项目二电动机PLC控制系统的设
45、计、安装与调试 一、计数器指令一、计数器指令(CNT)1.CNT指令格式指令格式CNT指令格式为：CP条件R条件CNTNSVCNT指令的梯形图符号如图2-38所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 其中，操作数N表示计数器的编号，编号范围为000255；SV表示定计数的设定值；CP为计数脉冲输入端；R为复位端。设定值SV无论是常数还是通道内的数据，都必须为BCD数，取值范围为09999，取值区域是IR、DM、AR、HR、LR。图2-38计数器指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 2.功能功能CNT计数器的工作方式为递减计数。计数器计数时，当前值PV开始递减，
46、一直减到0为止。CNT指令的工作过程如图2-39所示。图2-39CNT指令的工作过程项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-40为计数器应用示例梯形图，在图中，CNT000的设定值SV为10。当复位端0.01为ON时，计数器处于复位状态，不能计数，当前值PV=SV，输出为OFF；当复位端由ON变为OFF时，计数器开始计数，当前值PV值从设定值10开始，每当计数脉冲端0.00由OFF变为ON时减1，一直到当前值PV减至0，即计满10个脉冲时，将不再接收计数脉冲，停止计数，计数器CNT000的输出变为ON，常开触点闭合，使100.00得电输出为ON。若在计数结束以后或在计数过程中，复位
47、端0.01由OFF变为ON时，则计数器立即复位，当前值PV恢复到设定值SV。计数器复位后，输出为OFF，使100.00断电为OFF。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-40计数器应用示例程序项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 3.说明说明(1)计数器和定时器的编号是共用的，使用时不能发生冲突，如使用TIM000，就不能再使用CNT000。(2)计数器具有断电保持功能。断电时，计数器的当前值PV保持不变。(3)当设定值SV不是BCD数或间接寻址的DM通道不存在时，出错标志位25503置为ON。(4)注意：计数器每次都要先复位后才能开始计数。项目二电动机PLC控制系统的设
48、计、安装与调试 二、可逆计数器指令二、可逆计数器指令(CNTR)1.格式格式可逆计数器指令格式如下：II条件DI条件R条件CNTNSVCNTR指令的梯形图符号如图2-41所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-41CNTR指令的梯形图符号项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 其中，操作数N表示计数器的编号，编号范围为000255；SV表示计数器的设定值；II(Increment Input)为加计数脉冲输入端；DI(Decrement Input)为减计数脉冲输入端；R为复位端。设定值SV无论是常数还是通道内的数据，都必须为BCD数，取值范围为09999，取值区域是I
49、R、DM、AR、HR、LR。2.功能功能CNTR计数器的工作方式为双向可逆计数，当前值PV既可递增也可递减。CNTR指令的工作过程如图2-42所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 图2-42CNTR计数器指令的工作过程项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 3.说明说明(1)可逆计数器编程时，先编加计数脉冲输入端，再编减计数脉冲输入端，后编复位端，最后编CNTR指令。(2)计数器具有断电保持功能。断电时，计数器的当前值PV保持不变。(3)当设定值SV不是BCD数或间接寻址的DM通道不存在时，出错标志位25503置为ON。(4)注意：计数器每次都要先复位后才能开始计数。本项工
50、作任务的评分标准见表2-8所示。项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 表表2-8评评 分分 标标 准准 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 项目二电动机PLC控制系统的设计、安装与调试 1.控制要求控制要求按下启动按钮，KM1通电，电动机正转；经过延时5 s，KM1断电，同时KM2得电，电动机反转；再经过6 s延时，KM2断电，KM1通电。这样反复8次后电动机停止运转。2.训练内容训练内容(1)写出I/O分配表；(2)绘出PLC控制系统硬件接线图；(3)根据控制要求设计梯形图程序；(4)输入程序并调试；(5)安装、运行控制系统；(