任务1.1 用PLC改造三相异步电动机正反转控制线路.docx

任务 1.1 用 PLC 改造三相异步电动机正反转控制线路1.1.1 任务描述下图 1-1-1 是三相异步电动机正反转控制线路，它由主电路和辅助电路两部分组成，能够实现异步电动机的正反转控制，此外该电路还具有短路保护和过载保护的功能现利用三菱 FX 系列 PLC 改造三相异步电动机正反转控制线路，要求不改变原先的控制面板，保持系统原有的外部特性，即改造完成后工作人员不需要改变长期形成的操作习惯本任务要求电机正反转启动按钮、停止按钮以及过载保护常闭触点与改造前一致 M3L123QSFU12KM2FRKM12SB31KM2FR0456789图 1-1-1 三相异步电动机正反转控制线路1.1.2 任务目标1．能根据控制要求分配 PLC 的输入输出端口；2．会根据输入输出端口完成线路的连接；3．能选择 PLC 指令完成梯形图程序的编写，例如 LD、AND 、OUT 、SET 和 RST 等指令；4．会上电调试程序功能1.1.3 任务分析与实施一、硬件线路1．系统输入输出信号分析根据图 1-1-1 的分析，系统的输入信号由两部分构成：一是三相异步电动机停止、正反向启动的控制信号，分别由按钮 SB1、SB2 和 SB3 提供；二是三相异步电动机的过载检测信号，由热继电器 FR 的常闭触点提供。

系统需提供两个输出信号，分别用于驱动接触器 KM1 和 KM2，使三相异步电动机实现正反转运行根据上述分析，PLC 的 I/O 端口分配如表 1-1-1 所示表 1-1-1 I/O 端口分配表输入信号 输出信号功能类型 名称 符号 输入地址 功能类型 名称 符号 输出地址保护 热继电器常闭触点 FR X000 正转接触器线圈 KM1 Y000停止按钮 SB1 X001执行反转接触器线圈 KM2 Y001正转按钮 SB2 X002控制反转按钮 SB3 X0032．硬件线路的设计硬件线路由主电路和控制回路构成，具体如图 1-1-2 所示M3FU1KM2FRVWSB1SB3FRCOMPE 2LKM1LNN221 Y65Y4Y32Y10CO1 COM2X32X1024VLN三 菱 FN—8R图 1-1-2 三相异步电动机正反转 PLC 控制线路说明：（1）为延长 PLC 输入点的使用寿命，其输入信号一般采用常开的方式接入，但为更可靠接受保护类信号，其输入信号一般采用常闭的方式接入；（2）与上图中一致，凡是由 PLC 实现的正反转控制线路， KM1 和 KM2 必须实行电气联锁，否则在电动机正反转切换的过程中会导致主回路短路；（3）由于三菱 FX2N-48MR（继电器输出型）的输出点承受电压最大为 AC240V 或DC30V，故本图中使用的接触器线圈额定电压选为 AC220V。

二、控制程序1．PLC 程序编写（1）直译法（将继电—接触器控制线路直接转换成梯形图程序）三相异步电动机正反转电路的梯形图控制程序如图 1-1-3 所示KM12SB321KM2FR0456789VU图 1-1-3 三相异步电动机正反转的梯形图控制程序（直译法）（2）经验法经验法主要是基于程序功能要求，按照功能先后顺序逐步编写，它在简单程序的设计上非常奏效，它具有快速性、简单性等优点1）方法 1（LD、OR、LDI 、OUT 指令）步骤 1：电机正反转启动 指令描述步骤 2：增加停止功能 ●X002 闭合， 输出继电器 Y001 得电；●Y001 常开触点闭合形成自锁●X003 闭合，输出继电器 Y002 得电；●Y002 常开触点闭合形成自锁●X003 或 X001 断开，输出继电器 Y001失电；●Y001 常开触点断开解除自锁●X002 或 X001 断开，输出继电器Y002 失电；●Y002 常开触点断开解除自锁步骤 3：增加过载保护功能 2）方法 2（SET、RST 指令）步骤 1：电机正转启停 指令描述步骤 2：增加电机反转启停功能 2．PLC 程序调试先把直译法中的梯形图程序输入到 PLC 编程软件 GX-Developer 中，将程序变换后写●X000 断开，输出继电器 Y001 失电；●Y001 常开触点断开解除自锁。

●X000 断开，输出继电器 Y002 失电；●Y002 常开触点断开解除自锁●X002 闭合， 输出继电器 Y001 置位并保持得电●X000 或 X001 或 X003 闭合， 输出继电器 Y001 复位失电●X003 闭合， 输出继电器 Y002 置位并保持得电●X000 或 X001 或 X002 闭合， 输出继电器 Y002 复位失电入 PLC 中，最后按照表 1-1-2 所示的步骤进行调试，结果表明程序正确无误同理将经验法 1 和经验法 2 中的梯形图程序写入 PLC 中，调试结果也正确无误表 1-1-2 调试步骤表步骤 程序功能 操作内容 正常现象1 电机正转运行 按下 SB2 接触器 KM1 得电，电机正转2 电机停止运行 按下 SB1 接触器 KM1 失电，电机停止3 电机反转运行 按下 SB3 接触器 KM2 得电，电机反转4 电机停止运行 按下 SB1 接触器 KM2 失电，电机停止5 电机正反转切换 先按 SB2 后按 SB3 接触器 KM2 得电，KM1 失电，电机反转6 电机反正转切换 先按 SB3 后按 SB2 接触器 KM1 得电，KM2 失电，电机正转7 电机过载保护 电机运行时按下热继电器测试键 接触器 KM1 或 KM2 失电，电机停止1.1.4 任务拓展下图 1-1-4 是三相异步电机控制工作台进行自动往返运动的机械示意图，现使用 PLC控制三相异步电机进行正反转运行，控制功能如下：图 1-1-4 工作台自动往返机械示意图1．运行过程按下正向启动按钮，电机开始正向运行，同时正向指示灯点亮；当电机碰到正限位开关 SQ1 后立即停止，同时正向运行指示灯以 1HZ 的频率开始闪烁；5S 钟之后，电机开始向反运行，同时反向指示灯点亮；当电机碰到反限位开关 SQ2 后立即停止，同时反向运行指示灯以 1HZ 的频率开始闪烁； 5S 钟之后，电机又开始正向运行，如此循环下去。

2．停止按下停止按钮后，电机停止，同时指示灯熄灭3．断电处理若运行过程中突然断电，当恢复供电后电机应保持断电前的状态例如：断电前电机正转，当恢复供电后继续正转；断电前电机在正限位停了 2S，当恢复供电后电机停 3S，然后反向运行，等等根据以上要求，先选择所需器件，然后自行分配 PLC 输入输出端口，完成主电路和控制电路的连接，最后进行程序编写和功能调试。