PLC实训04 电动机单向连续运行PLC控制
关于plc控制的三相交流电动机的单向连续运行线路的改进
• 59•三相交流电动机的单向连续运行的电气控制线路中具有短路保护、过载保护和欠压保护等，这些保护措施在PLC控制的三相交流电动机的单向连续运行线路中是否同样凑效，比如热继电器不能手动复位对控制电路会造成哪些影响，交流接触器触头不能有效吸合对电路会造成哪些影响，一些小概率事件往往会被我们忽略，本文将对这些小概率事件的发生原因及改进措施进行阐述。
1 三相交流电动机的单向连续运行线路的应用三相交流单动机的单向连续运行线路是电动机启停控制中最基础的控制系统，在实际生活中应用非常广泛，比如生产线中的传送带、购物商场的扶梯、农田灌溉系统中的抽水机等都运用到了三相交流电动机的单向连续运行线路。
三相交流电动机的单向连续运行线路中不仅包含断路器、交流接触器、熔断器以及热继电器等常用电气元器件的应用，而且是接触器自锁最经典的案例。
三相交流电动机的正反转控制线路就是在此基础上的延伸。
2 三相交流电动机的单向连续运行线路的电气控制原理在三相交流电动机的单向连续运行控制系统中，控制回路是传统的电气控制，主要由一些常用的电气元件来完成控制任务，通过使交流接触器KM线圈的通断电来控制交流接触器触点的吸合，从而来控制主电路的通断，进而实现控制电动机运行的目的。
具体控制原理为：当按下启动按钮时，控制电路接通，此时，交流接触器KM线圈得电，主触头闭合，辅助常开触头闭合形成自锁，主电路接通，从而电动机得电启动连续运行。
当按下停止按钮时，控制电路断开，交流接触器KM线圈失电，主触头断开，自锁解除，主电路断开，从而电动机失电停止运行。
3 三相交流电动机的单向连续运行线路的PLC控制原理PLC又叫作可编程控制器，它具有可靠性高、抗干扰能力强等优点，因此被广泛应用到工业控制中，比如自动化生产线、工业机器人以及数控机床等都用到了PLC。
PLC的工作过程一般包括三个阶段：输入采样、程序处理和输出刷新。
PLC通过扫描将输入端口的状态和数据存放到输入映像寄存器中，然后PLC内部自上而下从左到右扫描用户程序，并将程序的执行结果存放到输出映像寄存器中，输出结果通过PLC内部电路转换为输出端口的状态，输出端口驱动输出负载进行相应的操作。
3.2 电动机连续运行的PLC控制
零
对于复位（R）操作，
一旦RLO为“1”，则操作数的状态
置“0”，即使RLO又变为“0”， 输出仍保持为“0”；若RLO为 “0”，则操作数的信号状态保持 不变。
位操作类指令
网络1 LD I0.0 S …… Q0.0, 1
网络2 LD I0.1 R Q0.0, 1
RS和SR触发器
SR触发器为“置位优先”型触发器（当R和S驱 动信号同时为“1”时，触发器最终为置位状态）； RS触发器为“复位优先”型触发器（当R和S驱
3.2
电动机连续运行PLC控制
主讲：万三国
第七周
主要内容
1.电动机运行控制线路 2.置位和复位指令，SR指令 3.根据继电器电路图设计PLC梯形图 4.程序编写
5.控制逻辑仿真
一、电动机连续运行PLC控制
一、电动机连续运行控制线路
L1 L2 L3 N QF FU1 FR SB1 SB2
HL1 KM
HL1 KM
KM KM KM
HL2 HL3
FR
M 3~
FU1 基本方法 FR SB1 SB2
HL1 KM
KM KM
HL2 HL3
注意事项
① 应遵守梯形图语言中的语法规定。
由于工作原理不同，梯形图不能完全照搬 继电器控制电路。在继电器电路中，线圈可 以放在任意位置侧，但是在梯形图中，线圈 必须放在电路的最右边。
②适当的分离继电器电路图中的某些电路。
注意事项
1L 0.0 0.1 0.2 0.3 2L 0.4 0.5 0.6
L1
3L
0.
③尽量减少 的输入和输出点。 1L 0.0 PLC 0.1 0.2 0.3 2L 0.4 0.5 0.6
[全]用PLC控制直流电动机的单向运行
![[全]用PLC控制直流电动机的单向运行](https://img.taocdn.com/s3/m/a5aa00a1a417866fb94a8e5e.png)
用PLC控制直流电动机的单向运行任务要求1、有两台直流电机，用中间继电器KA控制，KA线圈接在PLC的输出继电器Y0、Y1上，要求控制的直流电机在按下启动按钮M1启动连续运行，3秒后M2启动连续运行，按下停止按钮两台电机停止。
2、各小组发挥团队合作精神，共同设计出PLC的I/O分配表，并设计出PLC程序，下载到PLC内，验证程序功能，调整、优化程序。
一、理论知识1、基本指令与定时器T（1）LD、LDI、OUT指令LD，取指令，表示每一行程序中第一个与母线相连的常开触点。
另外，与后面讲到的ANB、ORB指令组合，在分支起点处也可使用。
LDI，取反指令，与LD的用法相同，只是LDI是对常闭触点。
LD、LDI两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C。
OUT，线圈驱动指令。
是对输出继电器（Y）、辅助继电器（M）、状态器（S）、定时器（T）、计数器（C）的线圈驱动，对输入继电器（X）不能使用.图1当OUT指令驱动的目标元件是定时器T和计数器C时，如设定值是常数K时，则K的设定范围如表3-1-1所示：程序步序号是自动生成，在输入程序时不用输入程序步号，不同的指令，程序步号是有所不同的。
图2（2）触点串联指令AND、ANIAND,用于单个常开接点的串联。
ANI，与非指令。
用于单个常闭接点的串联。
AND与ANI都是一个程序步指令，串联触点的个数没有限制，该指令可以多次重复使用。
使用说明如图3－2所示。
这两条指令的目标元件为X、Y、M、S、T、C。
OUT指令后，通过接点对其他线圈使用OUT指令称为纵接输出或连续输出，如图3-1-2中的OUT Y3。
这种连续输出如果顺序不错，可以多次重复。
图3（3）定时器（T）定时器是PLC内具有延时功能的软器件，它有一个设定值寄存器（一个字长），一个当前值寄存器（一个字长）以及无限个接点（常开和常闭）。
接点可以用无限多次。
定时器工作是将PLC内的1ms、10ms、100ms等的时钟脉冲相加计算，当它的当前值等于设定值时，定时器的输出触点动作。
电动机典型控制设计—电动机单向连续运转控制设计(PLC设计课件)
或运算： I0.1为“1”或 I0.1为“0”时， Q0.3为“1”
项目二：电动机典型控制设计
任务一
电动机单向连续运转控制
按下启动按钮，电动机连续运转 按下停止按钮，电动机停止工作
一六、本PL课C外程部的电性路质接线
启动按钮 SB1
电动机单向连续运转接线图
一、位逻辑指令
P L C 实 训 台
主 电 路
输 入 部 分
KM
com Q0.0
CPU 1500
coM I0.0 IC外部接线图
输 入 接 线
KM
com Q0.0
CPU 1500
coM I0.0 I0.1 I0.2
FR SB1 SB2
出
模
块
指示灯
名称
点数 符号
PLC的I/O特性 编号
特点
输入继电器 32 输出继电器 32
I 0 . 0 ～ I 0 . 7 专门接收外部输入的数字量信号
I
I1.0～I1.7 I2.0～I2.7
必须由外部信号驱动
I 3 . 0 ～ I 3 . 7 常开常闭触点使用次数不限
Q0.0～Q0.7 将PLC内部信号传送给控制对象
七、梯形图设计---PLC移植设计法
SB KM
SB2 SB1 FR KM KM
I0.0 Q0.0
（）
I0.2 Q0.0
I0.1 I0.0
Q0.0
（
）
梯形图
电路块1 (+) I0.0 I0.2
(热) (停)
电路块2 I0.1启
通通断 I0.1 Q0.1
(Q0.1) Q0.1保
三相异步电动机单向连续运行的PLC控制(教案)
三相异步电动机单向连续运行的P L C控制(教案)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN三相异步电动机单向连续运行的PLC控制宜都职教中心蔡鹏授课内容：三相异步电动机的单向连续运行的PLC控制授课班级：12级电子班授课时间：2013年10月11日第3、4节学生人数：40人授课地点：PLC实训室授课使用教材：《可编程序控制器技术与应用（西门子系列）》丛书主编：程周主编：常辉电子工业出版社教学目的及要求：知识目标：1、深入理解输入继电器I及输出继电器Q；2、掌握PLC启保停形式的梯形图；能力目标：1、培养学习能力和对知识的应用能力。
2、培养学生动手能力和实践能力。
过程与方法目标：1、体验PLC控制系统设计的基本步骤；2、学会硬件连接的方法；3、熟悉STEP 7-MICRO/WIN编程软件；4、初步学会用梯形图语言编写应用程序；5、体验“做中学”、“学中做”的学习方法。
德育渗透目标：（1）、培养协作精神和团队意识（2）、培养认真细致的工作态度课程类型：实验课教学方法：观察法、演示法、讲授法、实习法。
教学重点及难点1、输入继电器I和输出继电器Q;2、硬件连接；3、启保停形式的梯形图；教学过程：【复习】1、复习输入继电器I（软元件）输出继电器Q（软元件）、接触器（硬元件）输入继电器I(如：I0.0)输出继电器Q（如：Q0.0）接触器（硬元件）组成I0.0 Q0.0I0.0 Q0.0I0.0（编程时不使用）Q0.0对应的I/O点开关量输入点I0.0 开关量输出点Q0.0在存储器中的位地址I0.0 Q0.0线圈驱动来源外部开关信号程序执行的结果辅助控制电路功能接受外部开关信号驱动外部负载主触点开闭电路，辅助触点开闭控制回路。
触点使用次数无数次无数次有限①PLC是如何获取外部开关信号的？是通过输入继电器I来获得的。
输入继电器I是专门用来获取PLC外部开关信号的元件。
PLC通过输入单元电路将外部输入信号的状态（接通时为“1”，断开时为“0”）读入并存储到输入映像寄存器对应的位中。
PLC实训方案
工位号（完成任务后将此评分表放工作台上，不能将此表丢失）
项目
评分点
配分
扣分说明
扣分
得分
电路连接
20
电器元件选用正确
6
每选用错一个元件各扣1分。
电路连接正确
6
每错一处，各扣1分。
连接工艺
6
不符合工艺要求，每处扣1分。
保护接地
6
接地每少一处，各扣1分。
正常工作
60
正转运行
6
运料小车不能正转运行，扣6分。
实训项目五：运料小车自动往返程序设计（4课时）
实训项目六：带蜂鸣器、运行指示的电动机单向连续运行程序（2课时）
实训项目七：电动机星三角控制电路设计（4课时）
实训项目八：两台电动机主控选择运行控制（2课时）
考核项目：
带蜂鸣器、运行指示的运料小车控制
某送料机的控制由一台电动机驱动，其往返运动由电动机的正反转来完成。按下启动按钮，电动机开始正转，同时绿色指示灯点亮；当运料小车到达终点后，停5s进行装料，同时绿色指示灯熄灭；5s时间到，小车自动反转正转，黄色指示灯点亮；运行到终点后，小车停止5s进行卸料，同时黄色指示灯熄灭。卸料完成后，小车开始进行装料，如厕循环。小车运行过程中，若电动机发生故障，应立即停止运行，同时蜂鸣器开始报警，直到按下停止按钮，蜂鸣器停止报警。
PLC实训方案
课程名称
PLC项目实训
指导老师
适用专业
机电-电工专业
实训地点
PLC实训室
实训总课时
25课时
学分
实训目的：
《PLC项目实训》是机电专业的必修课，主要培养学生PLC技术在生产一线的应用能力，是一门职业性、实用性较强的专业课程，它对机电专业其它课程起到前后支撑作用，对学生核心专业能力的形成起到关键作用。本实训课程通过对电动机控制程序的设计及外部电路的安装，让学生掌握PLC的应用，学会用PLC进行简单的控制设计。
【三菱PLC理实一体化教学项目】项目二 电动机单向连续运行控制
4.根据梯形图所示，下列选项中语句表程序正确的是（
）。
A 0 LDI X001 1 OR X000 2 OR Y000 3 ANI X002 4 OUT Y000
B 0 LDI X001 1 LD X000 2 OR Y000 3 ANB 4 ANI X002 5 OUT Y000
C 0 LDI X001 1 AND X000 2 AND Y000 3 ANI X002 4 OUT Y000
知识测评
二、应用拓展 现有二台小功率（10KW）的电动机，均采用直接起动控制方式，
用一只PLC设计控制系统，要求实现当一号电动机起动后，二号电动 机才允许起动，停止时各自独立停止。
请完成主回路、控制回路、I/O地址分配、PLC程序及元件选择， 编制规范的技术文件。
06
项目评估
part
项目评估
评价项目
5 程序设计
考虑到两接触器不能同时输出的 问题，这样在各自的逻辑行中增加具 有互锁功能的常闭触点。
考虑起动按钮之间的互锁问题， 在各自的逻辑行中增加具有按钮互 锁功能的常闭触点。
（a）接触器互锁的正反转程序
(b)按钮、接触器互锁的正反转程序
5 程序设计
方法二：利用SET/RST指令实现控制要求
利用置位、复位指令实现编程 在 PLC控制回路中，采取的办法是增加KM1、KM2 之间的硬件互锁，这就解决了高速的PLC程序执行与低 速成电器元件之间的时间问题，今后在遇到这类问题时， 应首先考虑硬件互锁。
电气和PLC控制技术项目
项目二 电动机单向连续运行控制
主讲 : 蓝魔
项目任务 1 2 项目分析
项目实施 3 4 基本指令详解
知识测评 5 6 项目评估
电动机单向点动—连续运行PLC控制电路的设计
点动—连续运行PLC控制电路
教学重点：
AND、OR、ADI和ORI指令，“划线输入”和“划线删除”
教学难点：
三相异步电动机单向点动—连续运行PLC控制电路
教学过程：
【项目引入】
利用课前已经安装、调试好的三相异步电动机点动—连续运行PLC控制电路展示和功能演示，并与继电器接触器控制电路的对比，引入新项目。
【项目概述】
即向学生介绍“项目目标”和“项目描述”，使学生了解项目概况（可结“合项目准备”和“项目实施”详细一点介绍）
【项目准备】
1．认识AND、OR、ADI和ORI指令
（1）认识AND、OR、ADI和ORI指令
1
教学提示：
②只要求画出控制电路，不要求画主电路。
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图1-4-7 启动按钮上升沿、下降沿脉冲控制的状态时序图
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
思考与练习
1．请设计满足下面控制要求的梯形图。 （1）用三个开关（X1、X2、X3）控制一盏灯Y0，当三个开关 全通，或者全断时灯亮，其它情况灯灭。 （2）利用PLC实现照明电路的双联灯控制，控制电路如图14-8所示。
1
表1-4-3 电动机单向连续运行的PLC控制项目器材表
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
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。
PLC原理与应用
图1-4-4 卷帘门电动机单向连续运行实物模拟接线图
图1-4-8 习题1（2）电气原理图
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
思考与练习
2．请设计如图1-4-9所示控制线路的梯形图。
图1-4-9 习题2梯形图程序
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
思考与练习
3．根据图1-4-10所示梯形图程序，补充状态时序图。
输入端（I） 外接控制元件 输入端 子 输出端（O） 外接执行元 件 接触器KM线 圈 输出端子
热继电器FR常闭触点
启动按钮SB1常开触点 限位开关SQ1常开触点
PLC原理与应用
X0
X1 X2
Y0
表1-4-2
电动机单向连续运行PLC控制项目I/O分配表
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
项目实施 （五）程序编写
2、梯形图、指令表程序、及状态时序图如图1-4-5所示
图1-4-5 卷帘门电动机单向连续运行梯形图、指令表程序、状态时序图
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
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情况下，将PLC置于“RUN”状态，按下启 动按钮SB5观察PLC输出指示灯Y0的状态；压下行程开关SQ1观察PLC输出指示 灯Y0的状态。 4．系统调试：接通主电路电源，按下启动按钮SB5、压下行程开关SQ1分别 观察接触器KM、电动机动作是否符合控制要求。
PLC原理与应用
项目实施
（二）画出PLC的I/O接线图
PLC原理与应用
图1-4-3 卷帘门电动机单向连续运行的PLC控制项目接线原理图
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
项目实施
（三）项目器材
序号
1 2 3 4
符号
PLC SB SQ M QF
器材名称
可编程控制器 启动按钮 限位开关 交流电动机 空气断路器
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
项目实施 （五）梯形图程序编写
1．基本逻辑指令OR、ORI、LDP、LDF、ORP、ORF、ANDP、ANDF的应用
PLC原理与应用
模块1
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项目4
电动机单向连续运行PLC控制
项目实施 （五）梯形图程序编写
1．基本逻辑指令OR、ORI、LDP、LDF、ORP、ORF、ANDP、ANDF的应用
项目实施
（一）项目分析 本项目自动卷帘门的“开门”动作是一个典型的电动机单向连续 运行动作，其继电－接触器电气原理图如图1-4-2所示。
图1-4-2 卷帘门电动机单向连续运行控制继电－接触器电气原理图
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
项目实施
（一）项目分析 启动按钮为“开门”按钮SB1，停止按钮为行程开关SQ1。工作原理是：
模块1
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项目4
电动机单向连续运行PLC控制
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
项目描述
项目三的卷帘门经过前期的“调试开关”SB1改造尝试后，该厂 决定对自动卷帘门的“开门”进行进一步的自动化改造。具体控制要 求：按下启动开门按钮SB1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。
PLC原理与应用
模块1
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电动机单向连续运行PLC控制
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SB1 、SB2、热继电器FR；执行元 件为接触器KM、交流异步电动机。为了能将继电器的控制、执行元件与 PLC的输入、输出继电器一一对应，需要对PLC进行I/O（输入/输出）进 行地址分配。见表1-4-2。
（1）OR、ORI指令 OR：逻辑或运算指令，表示从该步开始与前述指令并联一个常开触点。 ORI：逻辑或反指令，表示从该步开始与前述指令并联一个常闭触点。 OR、ORI在表示并联时的次数不受限制，建议在24行以下。 （2）LDP、ORP、ANP指令 LDP、ORP、ANP指令是用于上升沿检出的触点指令，仅在指定位软元件的 上升沿时（OFF→ON变化时）接通一个扫描周期。 LDF、ORF、ANF指令是用于下降沿检出的触点指令，仅在指定位软元件的 下降沿时（ON→OFF变化时）接通一个扫描周期。
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
项目拓展
利用脉冲指令编程实现电动机单向连续运行。 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。
图1-4-6 脉冲指令实现电机单向连续运行的梯形图
型号、规格、参数
FX2N-48MR LA39-11 LX19-001 Y-112M-4 380V DZ47-D25/3P
单位
台 个 台 个
数量
1 1 1 1
备注
动合
5
6 7
KM
FR
交流接触器
热继电器 计算机
CJ20-10
JR16-20/3
个
个 台
1
1 1
8
9
PLC原理与应用
连接导线
电工常用工具
条
套
若干
图1-4-10 习题3梯形图程序及状态时序图
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
思考与练习
4.请对图1-4-11所示的梯形图进行优化。
图1-4-11 习题4梯形图
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
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1-4-4。
图1-4-1
PLC原理与应用
自动卷帘门模型
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
目标与要求
目标与要求 ● 掌握基本逻辑指令0R、ORI、、LDP、LDF、PLS、PLF的应用； ● 会应用PLC实现电动机的单向连续运转控制。
PLC原理与应用模块1源自入门应用模块项目4
电动机单向连续运行PLC控制
PLC原理与应用
模块1
入门应用模块
项目4
电动机单向连续运行PLC控制
项目拓展
说明：当热保护继电器没有过负荷动作时，停止按钮SB2处 于松开状态，对于图a梯形图程序，此时只要按下开门按钮 SB1的瞬间（X1由OFF→ON瞬间），则输出继电器Y0保持接通 处与“ON”状态，接触器KM线圈带电吸合，卷帘门连续上升； 对于图b梯形图程序，此时只要按下开门按钮SB1的瞬间（X1 由ON→OFF瞬间），则输出继电器Y0保持接通处与“ON”状态， 接触器KM线圈带电吸合，卷帘门连续上升；