PLC编程基本功:梯形图与控制线路(附1164个三菱PLC实用案例)
PLC的软件编程语言与一般计算机语言相比,具有明显的特点,它既不同于高级语言,也不同于一般的汇编语言,且要满足易于编写和调试的要求。
早期的PLC仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言,现根据国际电工委员会制定了五种能支持PLC编程的语言,分别是:梯形图Delete(LD)、指令表Delete(IL)、功能模块图Delete(FBD)、顺序功能流程图Delete(SFC)、结构化文本Delete(ST)等等,今天给大家分享一些PLC的控制线路和梯形图,这算是比较基础实用的部分,一起来看看吧!
起动、自锁和停止控制的PLC线路与梯形图
起动、自锁和停止控制能使用驱动指令(OUT),也能够使用置位指令(SET、RST)来实现。
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1、采用线圈驱动指令实现起动、自锁和停止控制
线路与梯形图说明:
点击起动按钮SB1时,PLC内部梯形图程序中的起动触点X000闭合,输出线圈Y000得电,输出端子Y0内部硬触点闭合,Y0端子与COM端子之间内部接通,接触器线圈KM得电,主电路中的KM主触点闭合,电动机得电起动。
点击停止按钮SB2时,PLC内部梯形图程序中的停止触点X001断开,输出线圈Y000失电, Y0、COM端子之间的内部硬触点断开,接触器线圈KM失电,主电路中的KM主触点断开,电动机失电停转。
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2、采用置位复位指令实现起动、自锁和停止控制
其PLC接线图与上面类似。
线路与梯形图说明:
点击起动按钮SB1时,梯形图中的起动触点X000闭合,[SET Y000]指令执行,指令执行结果将输出继电器线圈Y000置1,相当于线圈Y000得电,使Y0、COM端子之间的内部硬触点接通,接触器线圈KM得电,主电路中的KM主触点闭合,电动机得电起动。
点击停止按钮SB2时,梯形图程序中的停止触点X001闭合,[RST Y000]指令被执行,指令执行结果将输出线圈Y000复位,相当于线圈Y000失电,Y0、COM端子之间的内部硬触点断开,接触器线圈KM失电,主电路中的KM主触点断开,电动机失电停转。
正、反转联锁控制的PLC线路与梯形图
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线路与梯形图说明如下:
1)正转联锁控制
点击正转按钮SB1→梯形图程序中的正转触点X000闭合→线圈Y000得电→Y000自锁触点闭合,Y000联锁触点断开,Y0端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y000自锁触点闭合,使线圈Y000在X000触点断开后仍可得电;Y000联锁触点断开,使线圈Y001即使在X001触点闭合(误操作SB2引起)时也无法得电,实现联锁控制;Y0端子与COM端子间的内部硬触点闭合,接触器KM1线圈得电,主电路中的KM1主触点闭合,电动机得电正转。
2)反转联锁控制
点击反转按钮SB2→梯形图程序中的反转触点X001闭合→线圈Y001得电→Y001自锁触点闭合,Y001联锁触点断开,Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y001自锁触点闭合,使线圈Y001在X001触点断开后继续得电;Y001联锁触点断开,使线圈Y000即使在X000触点闭合(误操作SB1引起)时也无法得电,实现联锁控制;Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合,接触器KM2线圈得电,主电路中的KM2主触点闭合,电动机得电反转。
3)停转控制
点击停止按钮SB3→梯形图程序中的两个停止触点X002均断开→线圈Y000、Y001均失电→接触器KM1、KM2线圈均失电→主电路中的KM1、KM2主触点均断开,电动机失电停转。
多地控制的PLC线路与梯形图
1)单人多地控制
甲地起动控制。在甲地点击起动按钮SB1时→X000常开触点闭合→线圈Y000得电→Y000常开自锁触点闭合,Y0端子内部硬触点闭合→Y000常开自锁触点闭合锁定Y000线圈供电,Y0端子内部硬触点闭合使接触器线圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合,电动机得电运转。
甲地停止控制。在甲地点击停止按钮SB2时→X001常闭触点断开→线圈Y000失电→Y000常开自锁触点断开,Y0端子内部硬触点断开→接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开,电动机失电停转。
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2)多人多地控制
起动控制。在甲、乙、丙三个地点一起点击按钮SB1、SB3、SB5→线圈Y000得电→Y000常开自锁触点闭合,Y0端子的内部硬触点闭合→Y000线圈供电锁定,接触器线圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合,电动机得电运转。
停止控制。在甲、乙、丙三个地点一起点击SB2、SB4、SB6中的某个停止按钮时→线圈Y000失电→Y000常开自锁触点断开,Y0端子内部硬触点断开→Y000常开自锁触点断开使Y000线圈供电切断,Y0端子的内部硬触点断开使接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开,电动机失电停转。
定时控制的PLC线路与梯形图
1、延时起动定时运行控制的PLC线路与梯形图
它能实现:按下起动按钮3秒钟后,电动机起动工作,工作5秒钟后自行叫停。
PLC线路与梯形图说明如下:
2、多定时器组合控制的PLC线路与梯形图
它可以实现:点击起动按钮后电动机B马上运行,30秒钟后电动机A开始工作,70秒后电动机B停转,100秒后电动机A停转。
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PLC线路与梯形图说明如下:
定时器与计数器组合延长定时控制的PLC线路与梯形图
三菱FX系列PLC的最长定时时间为3276.7s(约54min),使用定时器和计数器能够拉长定时时间。
PLC线路与梯形图说明如下:
图中的定时器T0定时单位为0.1s(100ms),它与计数器C0搭配用之后,它的定时时间T=30000×0.1秒×30000=90000000秒=25000小时。如果需要重新定时,可以把开关QS2断开,让[2]X000常闭触点闭合,然后“RST C0”指令执行,之后计数器C0进行复位,然后再闭合QS2,就会重新开始250000小时定时。
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多重输出控制的PLC线路与梯形图
PLC线路与梯形图说明如下:
1)起动控制
2)停止控制
过载报警控制的PLC线路与梯形图
PLC线路与梯形图说明:
1)起动控制
点击起动按钮SB1→[1]X001常开触点闭合→[SET Y001]指令执行→Y001线圈被置位,即Y001线圈得电→Y1端子内部硬触点闭合→接触器KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机得电运转。
2)停止控制
点击停止按钮SB2→[2]X002常开触点闭合→[RST Y001]指令执行→Y001线圈被复位,即Y001线圈失电→Y1端子内部硬触点断开→接触器KM线圈失电→KM主触点断开→电动机失电停转。
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3)过载保护及报警控制
闪烁控制的PLC线路与梯形图
线路与梯形图说明:
把开关QS闭合→X000常开触点闭合→定时器T0开始3s计时→3s后,定时器T0动作,T0常开触点闭合→定时器T1开始3s计时,与此同时Y000得电,Y0端子内部硬触点闭合,灯HL点亮→3s后,定时器T1动作,T1常闭触点断开→定时器T0复位,T0常开触点断开→Y000线圈失电,同时定时器T1复位→Y000线圈失电使灯HL熄灭;定时器T1复位使T1闭合,因为开关QS依旧是闭合状态,所以X000常开触点也是闭合,定时器T0又开始重新3s计时。
之后重复上述过程,灯HL保持3s亮、3s灭的频率闪烁发光。
相关练习
喷泉的PLC控制
系统要求用两个按钮来控制A、B、C三组喷头工作(通过控制三组喷头的电动机来实现),三组喷头排列如图4-32所示。系统控制要求具体如下:
当按下起动按钮后,A组喷头先喷5s后停止,然后B、C组喷头同时喷,5s后,B组喷头停止、C组喷头继续喷5s再停止,而后A、B组喷头喷7s,C组喷头在这7s的前2s内停止,后5s内喷水,接着A、B、C三组喷头同时停止3s,以后重复前述过程。按下停止按钮后,三组喷头同时停止喷水。
PLC控制系统中电动机过载保护方法的探究
孟洋
安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801
0引言
本文主要阐述三相异步交流电动机的PLC控制系统中热继电器起过载保护作用的两种方式,重点说明热继电器辅助触点接在PLC的输入端时,程序梯形图中的相应触点要使用相反的逻辑。
在实际生产中,三相交流异步电动机的正、反转控制是一种基本的控制。如机床工作台的左右移动、数控机床的进退刀等,为保护电动机,在电动机的控制线路中,通常使用热继电器进行过载保护。热继电器是利用流过热继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的自动保护电器。
热继电器主要与接触器配合使用,用作电动机的过载保护,断相保护、电流不平衡运行的保护等。热继电器在使用时,需要将其热元件串联在主电路中,辅助触头串联在控制电路中,当电动机过载时,流过电阻丝的电流超过热继电器的整定电流,电阻丝发热,温度升高,使主双金属片弯曲,通过传动机构推动常闭触头断开,分断控制电路,再通过接触器主触头切断主电路,电动机停止运转,实现对电动机的过载保护。电源切断后,主双金属片逐渐冷却恢复原位。
现用PLC逻辑控制系统改造继电-接触器逻辑控制系统,下面为三菱PLC控制系统实现三相异步交流电动机单向连续运转的控制系统,其过载保护措施的实现有两种方法。
方法一:热继电器接在PLC输入端的过载保护方式。
根据控制任务,当PLC的输入端接热继电器的动断触点(常闭触点)时,PLC的输入端需接入3个输入信号,输出端接1个输出信号。
I/O地址分配表见表1。
表1
PLC的控制回路接线见图1。
图1
程序的梯形图见图2。
图2
当接线图1中PLC的输入端子X3接热继电器KH的常闭触点时,程序的梯形图2中用X3常开触点,而不用X3的常闭触点。当PLC接通电源,系统内的直流24V的电源与PLC外部的热继电器KH的常闭触头构成回路,使输入继电器X3线圈得电,此时梯形图中的X3常开触点处于接通状态,再按下启动按钮SB2,输入继电器X2常开触点闭合,输出继电器Y1线圈得电,驱动PLC外部输出端子Y1上的交流接触器KM动作,主电路的电动机启动并连续运转。当电动机过载时,主电路中热继电器热元件因为温度过高发生弯曲,分断其常闭触头,PLC的输入继电器X3线圈失电,梯形图中X3常开触点断开,输出继电器Y1线圈失电,Y1的常开触点断开,PLC外部输出端子Y1上的接触器线圈KM失去驱动信号,交流接触器KM线圈失电,主电路的接触器KM主触头分断,电动机停止运转,起到了过载保护的作用。
当热继电器接在PLC的输入端时,程序的梯形中与之对应的触点要使用相反的逻辑,保证程序的正确性,即PLC的输入端子X3接热继电器常闭触点时,梯形图中要用其与之对应的输入继电器X3的常开触点。同理,PLC的输入端子X3也可接热继电器的常开触点,则梯形中图3要用输入继电器X3的常闭触点;其次,热继电器在输入端是通过断开PLC的控制程序输出继电器Y1,使PLC对外没有输出信号,无法驱动负载交流接触器,从而断开PLC的控制电路,来分断主电路,停止电动机的运行,对电动机起到过载保护的作用。方法二:热继电器接在PLC输出端的过载保护方式。根据电动机连续运转控制任务要求,PLC控制电路接线中需要2个输入点,1个输出点,其I/O地址分配表见表2。
表2
PLC的控制电路接线见图3。
图3
程序的梯形图见图4。
图4
说明:过载保护的热继电器其常闭触点不作为一个输入信号占用宝贵的输入点,而将其接到输出回路上,当热继电器的热元件工作,断开PLC的输出端控制回路,接触器KM线圈失电,主电路的接触器主触头分离,断开主电路,电动机停止运转,实现对电动机的过载保护。这种过载保护方法是通过断开PLC的控制回路实现的,而PLC的程序仍在执行,输出继电器Y1对PLC的外部输出端仍然有输出信号。热继电器在串接在输出端控制电路中优点在于,即使图4 PLC故障(例如死机),当电动机过载导致热继电器的热元件温度过高,辅助触头仍然会动作,断开控制回路,分断主电路保护电动机。
具体在PLC控制系中,热继电器过起载保护作用在输入端还是输入端,用户要根据PLC的型号,电动机的性能,控制任务要求是仅切断电路还是要发出相关信息等做具体分析,采用合适的方式。
1.安科瑞智能电动机保护器介绍
1.1产品介绍
智能电动机保护器(以下简称保护器),采用单片机技术,具有抗干扰能力强、工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等特点。保护器能对电动机运行过程中出现的过载、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转、阻塞、外部故障等多种情况进行保护,并设有SOE故障事件记录功能,方便现场维护人员查找故障原因。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、以及民用建筑等领域。本保护器具有RS485远程通讯接口,DC4-20mA模拟量输出,方便与PLC、PC等控制机组成网络系统。实现电动机运行的远程监控。
1.2技术参数
1.2.1数字式电动机保护器
1.2.2模块式电动机保护器
1.3产品选型
说明:“√”表示具备,“■”表示可选。
参考文献
[1] 刘丽辉.PLC控制系统中电动机过载保护方法的探究
[2] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版
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