模块二电气控制电路与PLC程序的转换.ppt

,模块概述,在我们的日常生活和工农业生产中，很多生产机械的运动是通过电机的拖动完成的，而电机的拖动控制可以由电气控制技术、PLC控制技术等手段来实现。最初，PLC技术的引进大都应用在电气控制电路的工程改造项目，PLC是继电器控制柜（盘）的理想替代物，在实际应用中，常遇到对老设备的改造，即用PLC取代继电器控制柜。这里也由此入手，首先探讨如何将电动机的电气控制电路转化为PLC控制的梯形图程序。本模块包含三个应用实例，由浅入深，全面系统地学习将电气控制线路图转化PLC控制系统梯形图的方法和步骤。,模块二 基本逻辑指令应用,主要内容,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换任务二 电动机的正反转控制任务三 电动机顺序启/停控制,学习目标,1学会梯形图编程中使用的符号。2理解基本逻辑指令的功能和使用要领。3掌握将电气控制电路转化为PLC程序的一般方法。4能够利用PLC技术对简单电气控制系统进行改造。,知识学习,1PLC控制系统与电气控制系统的比较,图2-1 电气控制系统组成 图2-2 PLC控制系统组成,知识学习,2PLC与电气控制系统的电气符号对照,知识学习,3梯形图几种基本的逻辑关系,图2-3“与”逻辑关系,图2-4“或”逻辑关系,知识学习,3梯形图几种基本的逻辑关系,图2-5“异或”逻辑关系,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,一、控制要求,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,一、控制要求,先接通三相电源开关Q。起动过程：按下启动按钮SB2KM线圈得电KM主触点闭合(同时与SB2并联的KM动合辅助触点闭合，)电动机M通电运转。当松开SB2时，KM线圈仍可通过与SB2并联的KM动合辅助触点保持通电，从而使电动机连续转动。这种依靠接触器自身的辅助触点保持线圈通电的电路称为自锁(自保)电路。起到自锁作用的辅助动合触点称自锁触点。停机过程：按下停止按钮SB1KM线圈失电KM主触点、辅助触点断开电动机断电停止运转。,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP 1：任务分析,将电气控制电路转换为PLC控制梯形图可遵循的一般步骤如下：（1）认真研究电气控制电路及有关资料，深入理解控制要求。（2）对电气控电路中用到的输入设备和输出负载进行分析、归纳。（3）将归纳出的输入/输出设备进行PLC控制的IO编号设置，并做出PLC的输入输出接线。（要特别注意对原电气控制电路中作为输入设备的动断形式的处理）。（4）用PLC的软继电器符号和输入/输出编号取代原电气控制电路中的电气符号及设备编号。（5）整理梯形图（注意避免因PLC的周期扫描工作方式可能引起的错误）。,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP 1：任务分析,将电气控制电路转换为PLC控制梯形图可遵循的一般步骤如下：（1）认真研究电气控制电路及有关资料，深入理解控制要求。（2）对电气控电路中用到的输入设备和输出负载进行分析、归纳。（3）将归纳出的输入/输出设备进行PLC控制的IO编号设置，并做出PLC的输入输出接线。（要特别注意对原电气控制电路中作为输入设备的动断形式的处理）。（4）用PLC的软继电器符号和输入/输出编号取代原电气控制电路中的电气符号及设备编号。（5）整理梯形图（注意避免因PLC的周期扫描工作方式可能引起的错误）。,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP 2：任务准备,1输入设备、输出设备分析 在理解控制电路工作过程的前提下，首先对电路中用到的输入设备和输出负载进行分析，归纳出电路中出现的3个输入设备：启动按钮SB2、停止按钮SB1，热继电器FR；1个输出负载：接触器线圈KM。以上所做的工作是将电气控制转换为PLC控制必做的准备工作。,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP 2：任务准备,2I/O设置,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP 2：任务准备,3PLC输入/输出接线,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP 3：具体实施,1转换,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP 3：具体实施,2.PLC等效电路,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP4：任务测试,程序的初始状态监控状态,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP4：任务测试,在启动按钮按下后，I0.0有输入信号的监控状态,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,二、任务实施,STEP4：任务测试,在停止按钮按下后，I0.1有输入信号的监控状态,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,三、任务拓展,动断输入触点的处理,任务一 电气控制电路与PLC程序的转换,三、任务拓展,动断输入触点的处理,实际上设计梯形图时，输入继电器的触点状态全部按相应的输入设备为动合形式进行设计更为合适。因此，建议尽可能用输入设备的动合触点与PLC输入端连接，尤其在改造项目中，要尽量将作为PLC输入的原动断触点的接线形式作改动（某些只能用动断触点输入的除外）。这是因为，采用动合触点输入时，可使PLC的输入口在大多数时间内处于断开状态，这样做既可以节电，又可以延长PLC输入口的使用寿命，同时在转换为梯形图时也能保持与电气控制原理图的习惯相一致，不会给编程带来麻烦。,任务二 电动机的正反转控制,一、控制要求,PLC如何控制电动机的正反转，从而带动机床工作台的往返运动？,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 1：任务分析,图2-15 双向限位的电动机正反转电气控制电路,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 1：任务分析,双向限位的电动机正反转工作过程：,先接通三相电源开关Q。起动：按下正转起动按钮SB2KM1线圈得电电动机正转并拖动工作台前进到达终端位置时，工作台上的撞块压下换向行程开关SQ1，SQ1动断触点断开正向接触器KM1失电释放，电动机断电停转，运动部件停止运行。按下反向起动按钮SB2时，反向接触器KM2得电吸合电动机反转并拖动工作台后退当工作台上的撞块压下行程开关SQ2时，SQ2动断触点断开反向接触器KM2失电释放，电动机断电停转，运动部件停止运行。停止：在电动机运行时，任何时刻按下停止按钮SB1时，电动机停止旋转。,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 2：任务准备,1输入、输出设备分析,对上述电气控制电路中用到的输入设备和输出负载进行分析，归纳出应有6个输入设备：正向起动按钮SB2、反向起动按钮SB3、停止按钮SB1、热继电 器FR、正向限位开关SQ1和反向限位开关SQ2；2个输出负载：正向接触器KM1和反向接触器KM2。,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 2：任务准备,2进行I/O编号设置,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 2：任务准备,3输入、输出接线,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 3：具体实施,梯形图程序,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 3：具体实施,工作过程：,图中SQ1、SQ2为安装在预定位置的限位开关。按下正向起动按钮SB2，输入继电器I0.0动合触点闭合，输出继电器Q0.0线圈得电并自锁，接触器KM1得电吸合，电动机正向运转使运动部件向前运行。与此同时Q0.0的动断触点断开输出继电器Q0.1的线圈，实现互锁。当运动部件运行到终端位置时，装在其上的挡铁碰撞限位开关SQ1，使连接于Q0.0线圈驱动电路的I0.4动断触点断开，Q0.0线圈失电使KM1释放，电动机断电停转，运动部件停止运行；按下反向起动按钮SB2时，输入继电器I0.1动合触点闭合，输出继电器Q0.1线圈得电并自锁，接触器KM2得电吸合，电动机反向运转。此时Q0.1的动断触点断开输出继电器Q0.0的线圈，实现互锁。当运动部件向后运行至挡铁碰撞限位开关SQ2时，I0.5的动断触点断开Q0.1线圈，KM2失电释放，电动机停转使运动部件停止运行。停机时按下停机按钮SB3，I0.2的两对动断触点分别断开。过载时热继电器FR动作，I0.3的两对动断触点断开，这两种情况都可使Q0.0或Q0.1线圈失电，电动机停止运行。,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 4：任务测试,程序的初始状态监控状态,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 4：任务测试,I0.1有输入信号后的监控状态,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 4：任务测试,电动机撞到左限位SQ1时的监控状态,任务二 电动机的正反转控制,二、任务实施,STEP 4：任务测试,按下停止按钮时的状态的监控状态,任务二 电动机的正反转控制,三、任务拓展,1自动往返控制,任务二 电动机的正反转控制,三、任务拓展,2限位保护,完成：（1）电气控制系统电路图（2）PLC系统信号设置（3）PLC输入输出接线图（4）PLC系统程序设计（5）系统调试,任务三 电动机顺序启/停控制,一、控制要求,M1为润滑电动机，M2为主轴电动机。M1和M2各由热继电器FR1、FR2进行保护，接触器KMl控制润滑电动机Ml的起动、停止；KM2控制主轴电动机M2的起动、停止，KM1、KM2经熔断器FU和开关Q与电源连接。,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,电路的工作过程：接通三相电源开关Q。启动：按下按钮SB1KMl线圈得电KMl主触点闭合（KM1动合辅助触点闭合）润滑电动机Ml起动按下起动按钮SB3KM2线圈得电KM2主触点闭合电动机M2起动。停止：按下停止按钮SB4KM2线圈失电主轴电动机M2停止运转按下停止按钮SB2 M1停止运转。按下停止按钮SB2KM1、KM2线圈同时失电两台电动机M1、M2停止运转。理解了电路的工作过程，根据电气控制电路转换为PLC控制梯形图的一般步骤和方法，我们完成相应的转换。,STEP 1：任务分析,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,对上述电气控制电路中用到的输入设备和输出负载进行分析，归纳出：6个输入设备：润滑电动机的起、停按钮SB1、SB2，主轴电动机的起、停按钮SB3、SB4，热继电器FR1、FR2；2个输出负载：接触器KM1和KM2。,STEP 2：任务准备,1输入、输出设备分析,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,STEP 2：任务准备,2进行I/O编号设置,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,STEP 2：任务准备,3输入、输出接线,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,STEP 3：具体实施,梯形图程序,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,STEP 3：具体实施,工作过程,按下M1起动按钮SB1，输入继电器I0.0动合触点闭合，输出继电器Q0.0线圈接通并自锁，接触器KM1得电吸合，润滑电动机M1起动运转，同时连接在Q0.1线圈驱动电路的Q0.0动合触点闭合，为起动主轴电动机M2做准备。可见，只有电动机M1先起动后，电动机M2才能起动。如果按下M2起动按钮SB3，I0.2动合触点闭合，Q0.1线圈接通并自锁，接触器KM2得电吸合，电动机M2起动。按下M1停止按钮SB2，I0.1动断触点断开，或M1过载时热继电器FR1动作，使I0.4动断触点断开，这两种情况都会使Q0.0线圈失电，并且由于连接在Q0.1线圈驱动电路的Q0.0动合触点随之断开，使得Q0.1线圈同时失电，两台电动机都停止运行。若只按下M2停止按钮SB4时，I0.3动断触点断开；M2过载时FR2动作，I0.5动断触点断开，这两种情况均使得Q0.1线圈失电，M2停止运行，而M1仍运行。,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,STEP 4：任务测试,程序的初始状态监控状态,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,STEP 4：任务测试,按下启动按钮SB1时的状态,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,STEP 4：任务测试,按下启动按钮SB3时的状态,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,STEP 4：任务测试,首先按下停止按钮SB4时的状态,任务三 电动机顺序启/停控制,二、任务实施,STEP 4：任务测试,按下停止按钮SB2时的状态,任务三 电动机顺序启/停控制,三、任务拓展,1顺序启动，顺序停车,启动：润滑电动机M1起动后，主轴电动机M2才能起动。停止：主轴电动机M2停止后，润滑电动机M1才能停止。请在上述电路的基础上，完成：1电气控制系统电路图的修改 2PLC系统程序设计 3系统调试,控制要求：,任务三 电动机顺序启/停控制,三、任务拓展,2多台电动机的顺序启停,3个电动机M1M3，分别设置各自起停按钮。前级电动机不起动，后级电动机无法起动，即M1电动机不起动时，M2电动机无法起动，如此类推；前级电动机停止时，后级电动机也停止，如M1停止时，也停止M2、M3。前级电动机不起动，后级电动机无法起动；后级电动机停止后，前级电动机才能停止，即后级电动机没有停止时，前级电动机不能停止。,控制要求：,任务三 电动机顺序启/停控制,三、任务拓展,2多台电动机的顺序启停,在理解控制要求的基础上，完成以下内容：输入/输出设备分析，并进行I/O编号设置；PLC输入/输出设备接线；PLC梯形图程序设计；系统调试，调试结果记录到表中。,