PDF《模块一 FX2N 系列 PLC 基础知识》

模块一 FX2N 系列 PLC 基础知识 实训二 异步电动机可逆运行控制互锁电路(正反转)设计

一、实训目的 掌握梯形图编程(采用两种方式)以及时序图的绘制、指令表程序的编制,设计利用 PLC 控制实现三相异步电动机可逆运行控制互锁电路(正反转)控制.

二、实训所需设备和材料 亚龙电气考核设备一台、计算机一台、三菱 PLC 一台、传输线一条、三相异步电动机一 台,空气开关、继电器、接触器、按钮、导线若干.

三、知识准备: 1.三菱FX2N系列PLC的基本指令(OR、ORI) 指令的作用 OR:或指令,用于并联单个常开触点;

ORI(OR Inverse):或反指令,用于并联单个常闭触点. 指令的说明 OR、ORI编程元件:X、Y、M、T、C、S ;

OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联;

若是两个串联电路块(两个或两个以上触点串联连接的电路)相并联,则用ORB指令. 2. OR、ORI 指令练习

四、实训内容

(一)按照控制要求完成 I/O 分配表的配置 根据控制要求,我们要对PLC的I/O地址进行分配,在接线图中,有三个输入信号和两个 输出信号送入PLC. 正转启动信号SB2接输入继电器X1,反转启动信号SB3接输入继电器X2,停止信号SB1接 输入继电器X0.连接公共端COM. FX2N系列PLC中,正转接触器KM1的线圈接输出继电器Y1,反转接触器KM2的线圈接输出 继电器Y2.FX3U系列PLC中,正转启动中间继电器KA1的线圈接输出继电器Y1,反转启动中间 继电器KA2的线圈接输出继电器Y2. 输入 输出 输入继电器 输入元件 作用 输出继电器 输出元件 作用 X000 SB1 停止按钮 Y001 KM1/KA1 正转运行用交流 接触器 X001 SB2 正转起动按钮 Y002 KM2/KA2 反转运行用交流 接触器 X002 SB3 反转起动按钮

(二)设计利用 PLC 控制实现三相异步电动机正反转控制的控制电路. 注:以下 PLC 实训中,3U 系列 PLC 均采用+24V 继电器间接的对电机实行控制,避免 PLC 主机被损坏. 1.主电路 主电路由:电源开关QS、熔断器FU、正转接触器KM

1、反转接触器KM

2、热继电器FR、三 相异步电动机组成. 实现电动机的正反转控制需要有两个接触器, 我们这里采用的是一个正 转接触器KM1,一个反转接触器KM2,通过两个接触器对电动机的电源进行调相,实现正反转 控制. 2.画I/O 接线图,找出现场的输入量,确定输出量,进行端子分配. (1)FX2N 系列 PLC 的I/O 接线图及控制原理. 长方形表示PLC主机, SB2为正转启动信号接PLC的输入端X0,然后把SB2另一端连接公共端COM. SB3为反转启动信号接PLC的输入端X1,然后把SB3另一端连接公共端COM. SB1为停止信号接PLC的输入端X2,然后把SB1另一端连接公共端COM. 输出量从输出端Y1连接正转交流接触器KM1的线圈,串联反转交流接触器KM2的常闭触 点,串联热继电器FR的常闭触点,后连接220V电源的L相,COM1与220V电源的N相连接. 输出量从输出端Y2连接反转交流接触器KM2的线圈,串联正转交流接触器KM1的常闭触 点,串联热继电器FR的常闭触点,后连接220V电源的L相,COM1与220V电源的N相连接. 注意:PLC的运算速度非常快,远远大于接触器硬件的动作速度,在程序中正反转输出 信号交替时,可能会出现正转输出信号断开,正转接触器线圈还来不及释放,而反转输出信 号接通送出,使反转接触器线圈动作的现象,造成电源的短路事故,所以在正转接触器的线 圈回路串联反转接触器的常闭触点,在反转接触器的线圈回路串联正转接触器的常闭触点, 实现硬件互锁功能. 前面提到过载保护可以通过两种方法完成, 这里把热继电器的常闭触点串联在接触器的 线圈回路中,从硬件进行过载保护. (2)FX3U 系列 PLC 的I/O 接线图及控制原理. I/O 接线图如下 长方形表示PLC主机, 输入端的输入信号与FX2N系列PLC一致,但是FX3U系列PLC输入端的公共端为24V.此外 应将0V与S/S端子短接. SB2为正转启动信号接PLC的输入端X0,然后把SB2另一端连接公共端24V. SB3为反转启动信号接PLC的输入端X1,然后把SB3另一端连接公共端24V. SB1为停止信号接PLC的输入端X2,然后把SB1另一端连接公共端24V. 输出量从输出端Y1连接正转启动中间继电器KA1的线圈,串联短路保护熔断器FU后连接 24V电源的正极,COM1与24V电源的负极相连接;

输出端Y2连接反转启动中间继电器KA2的线 圈,与KA1的线圈并联后连接到熔断器FU,再回到24V电源正极.这里的24V电源由开关电源 提供,开关电源的接线图如下: 注意: FX3U系列PLC一般不直接接220V的负载, 通过中间继电器控制交流接触器的线圈, 使负载启动,其控制电路接线图如下: L V- 24V N V+ 0V L N 开关电源LN24V FU KA2 KA1 X0 X1 X2 S/S 0V SB1 SB3 SB2 N L Y2 Y1 COM1 24V QS KA1的常开触点连接正转交流接触器KM1的线圈,串联反转交流接触器KM2的常闭触点, 串联热继电器FR的常闭触点,后连接220V电源的L相,KA1常开触点的另一端与220V电源的N 相连接. KA2的常开触点连接反转交流接触器KM2的线圈,串联正转交流接触器KM1的常闭触点, 串联热继电器FR的常闭触点,后连接220V电源的L相,KA2常开触点的另一端与220V电源的N 相连接. 注意: 前面提到过载保护可以通过两种方法完成, 这里把热继电器的常闭触点串联在接 触器的线圈回路中, 从硬件进行过载保护. 另外把交流接触的常闭触点连接在接触器线圈的 回路中从硬件上进行电路互锁保护.

(三)根据控制原理,得到梯形图和指令表程序. 梯形图有两条逻辑线, 分别实现正转连续运转和反转连续运转, 在两个方向的连续运转 梯形图的基础上加入互锁触点. 也就是在正转输出继电器线圈Y1回路中串入反转输出继电器Y2的常闭触点和反转启动 N L KA2 KM1 KA1 KM2 KM2 KM1 FR 信号的常闭触点X1进行互锁. 同理, 反转输出继电器线圈Y2回路中串入正转输出继电器Y1的常闭触点和正转启动信号 的常闭触点X0进行互锁. 梯形图中接触器和按钮的常闭触点实现软件双重互锁.

五、思考题 1. 异步电动机正反转控制电路是如何实现正反转控制的? 2. 在本实验中,利用了几重互锁保护,分别是什么? 3.更改 I/O 分配方案后,你能做出本实验吗?尝试做一做.