PLC应用技术 教学课件 作者 郭琼 电子教案（郭琼）第八章.doc

《PLC应用技术 教学课件 作者 郭琼 电子教案（郭琼）第八章.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第8章综合实例一、PLC控制系统设计方法1．PLC控制系统设计的基本原则在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：1）最大限度地满足控制要求2）保证系统的安全可靠3）力求简单、经济，使用与维护方便4）适应发展的需要2．PLC控制系统设计的步骤和内容PLC控制系统是由用户输入设备、PLC及输出设备连接而成，PLC控制系统设计的一般步骤如图1所示。图1PLC控制系统设计步骤的流程图设计的内容包括以下几个方面：1）分析被控对象并提出控制要求2）确定输入／输出设备3）选择合适的PLC类型4）分配I/O点并设计PLC外围硬件线路5）程序设计6）硬件实施7）联机调试8）整理和编写技术文件二、

2、三菱FX2N系列PLC控制系统实现电机的多段速度运行1．控制要求用PLC和变频器控制交流电动机工作，实现交流电动机的多段速度运行，交流电动机运行转速变化如图2所示。1）根据交流电动机运行转速变化的情况，实现控制系统的单周期自动运行方式。要求按下起动按钮，交流电动机以n1起动，按照运行时间自行切换转速，直至n5结束；在运行的任何时刻，都可以通过按下停止按钮使电机减速停止。各档速度、加速度及运行时间见表1。2）利用“单速运行（调整）/自动运行”选择开关，可以实现单独选择任一档速度保持恒定运行；按下起动按钮起动恒速运行，按下停止按钮，恒速运行停止，旋转方向都为正转。3）为了检修或调整方便

3、，系统设有“点进”和“点退”功能。选择开关位于“单速运行（调整）”档，电机选用n1转速运行。图2电动机速度变化曲线表1电机运行参数各段速度n1n2n3n4n5变化情况（r/min）6009001800-2700300加速度（s）1.51.51.51.51.5减速度（s）11111运行时间Ti(s)435452．PLC及变频器的选型根据对控制要求的分析，这个控制系统的输入有控制系统起动按钮、控制系统停止按钮、点进按钮、点退按钮、五段速度设置开关及“单速运行（调整）/自动运行”的功能选择开关共10个输入点；输出有电机正转选择、电机反转选择及多段速度选择（3个点）共5个点。选择型号为FX

4、2N-32MR的PLC，该模块采用交流220V供电，I/O点数各为16点，可满足控制要求，且留有一定的裕量，PLC的I/O地址分配见表2。变频器选用三菱小型变频器FR-S540-0.75kW-CH(R)，多段速度设定情况见表3。由于系统要求实现电机的正、反转控制及多段速度控制，因此需要将变频器正、反转输入端及多段速度控制端分别与PLC各输出点相连就可以实现各种速度的控制。表2PLC的I/O地址分配表表3多段速度设定速度端子输入设定频率（Hz）STRSTFRHRMRL1速01001102速01010153速01100304速10011455速0110153．控制系统外部接线图控制系统

5、外部接线如图3所示：图3控制系统外部接线图4．控制系统的逻辑实现用PLC控制变频电动机负载工作的运行方式包括自动操作、手动操作两个部分。整个PLC控制程序如图4所示。图4电机的多段速度运行梯形图三、三菱FX2N系列PLC控制系统实现步进电机的控制步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。一般电动机是连续旋转的，而步进电机的转动是一步一步进行的。每输入一个脉冲电信号，步进电机就转动一个固定的角度。通过改变脉冲频率和数量，即可实现调速和控制转动的角位移大小，具有较高的定位精度。利用PLC和步进驱动器可以控制步进电机的工作，实现步进电机的位置控制。1．控制要求位置控制系统的控制要求如

6、下：在某控制系统中，要求对某种成圈的线材按固定的长度裁开。裁开的长度由上位机的组态软件设定（0～99mm），切刀时间为1s，滚轴的周长是50mm，滚轴安装在步进电机上。要求可以从外部按钮起动或停止，也可以从上位机组态软件上起动和停止。2．控制元件的选型1）步进电机及步进驱动器的选择选择42BYG004永磁感应子式步进电机，步距角为1.8°，选择SH2034D步进电机驱动器，设置为5细分。因此电机每转一周，PLC要发出1000个脉冲，每个脉冲线材走0.05mm。2）PLC与组态软件的选择必须选用晶体管输出的PLC，可以选择FX2N-16MT。PLC的I/0地址分配如表4所示。对于组态

7、软件，选择北京昆仑通态的MCGS软件。3．控制系统外部接线图控制系统外部接线如图5所示：图5控制系统外部接线图4．控制系统的逻辑实现图6步进电机运行梯形图四、三菱FX2N系列PLC控制系统实现机械手的搬运功能1．控制要求具体动作步骤如下：1）按下起动按钮，系统开始工作；2）机械手首先向下运动，运动到最低位置停止（由下限位开关确定）；3）机械手开始夹紧工件，一直到把工件夹紧为止（由定时器控制）；4）机械手开始向上运动，一直运动到最上端（由上限位开关确定）；5）上限位开关