三相異步電動機連續(xù)與點動混合控制線路

 

在工程技術(shù)中，生產(chǎn)機械除了需要連續(xù)控制，還需要點動控制，如機床調(diào)整刀架和對刀、立柱的快速移動、工件位置的調(diào)整等。請分析該控制線路的控制功能，并用FX2N系列PLC對該控制線路進行技術(shù)改造。

(1)控制要求分析

1)按下起動按鈕SB2，三相異步電動機單向連續(xù)運行；

2)按下停止按鈕SB1，三相異步電動機停止運轉(zhuǎn)；

3)按下點動按鈕SB3，三相異步電動機實現(xiàn)點動控制；

4)具有短路保護和過載保護等必要保護措施。

(2)控制系統(tǒng)程序設(shè)計

1)I/O地址分配

 

2)硬件接線圖設(shè)計

 

3)控制程序設(shè)計

 

a)梯形圖

b)指令語句表

三相異步電動機順序控制線路

 

在工程技術(shù)中，生產(chǎn)機械除了需要單向控制、正、反轉(zhuǎn)等控制外，還需要順序控制。請分析該控制線路的控制功能，并用FX2N系列PLC對該控制線路進行技術(shù)改造。

(1)控制要求分析

1)按M1→M2順序起動，即按下起動按鈕SB1，M1起動后，才能按下起動按鈕SB2，再起動M2。

2)按下停止按鈕SB3，三相異步電動機M1、M2同時停止運轉(zhuǎn)；

3)具有短路保護和過載保護等必要保護措施。

(2)控制系統(tǒng)程序設(shè)計

1)I/O地址分配

 

2)硬件接線圖設(shè)計

 

3)控制程序設(shè)計

 

a)方案一

b)方案二

工作臺自動往返控制

 

在工程技術(shù)中，生產(chǎn)機械自動往返控制得到廣泛應(yīng)用。請分析該控制線路的控制功能，并用FX2N系列PLC對該控制線路進行技術(shù)改造。

(1)控制要求分析

1)工作臺工作方式有點動控制（供調(diào)試用）和自動連續(xù)控制兩種方式。

2)工作臺有單循環(huán)與連續(xù)循環(huán)兩種工作狀態(tài)。工作于單循環(huán)狀態(tài)時，工作臺前進、后退一次循環(huán)后停在原位；工作于連續(xù)循環(huán)狀態(tài)時，工作臺由前進變?yōu)楹笸瞬⑹棺矇K壓合SQ1為一次工作循環(huán)，循環(huán)8次后自動停止在原位。

3)具有短路保護和電動機過載保護等必要的保護措施。

(2)控制系統(tǒng)程序設(shè)計

1)I/O地址分配

 

2)硬件接線圖設(shè)計

 

3)控制程序設(shè)計

 

a)梯形圖

b)指令語句表

由圖可見，該控制器控制對象時工作臺，其工作方式有前進和后退，電動機正轉(zhuǎn)時，通過絲杠使工作臺前進；電動機反轉(zhuǎn)時，通過絲杠使工作臺后退。因此，基本控制程序是正反轉(zhuǎn)控制程序。

①工作臺自動往返控制

工作臺前進中撞塊壓合行程開關(guān)SQ2后，SQ2常開觸點閉合，輸入繼電器X6常閉觸點斷開，輸出繼電器Y0失電復(fù)位，電動機停止運轉(zhuǎn)，工作臺停止前進。同時X6常開觸點閉合，定時器T1開始計時，計時5s后，T1常開觸點閉合，輸出繼電器Y1得電，電動機反轉(zhuǎn)，驅(qū)動工作臺后退，完成工作臺由前進轉(zhuǎn)為后退的動作。同理，撞塊壓合行程開關(guān)SQ1后，工作臺完成由后退轉(zhuǎn)為前進的動作。

②點動控制

在本例程序中，采用開關(guān)SA1（X0）實現(xiàn)點動/自動控制轉(zhuǎn)換，即利用輸入繼電器X0常閉觸點與實現(xiàn)自鎖控制的常開觸點Y0、Y1串聯(lián)，實現(xiàn)點動/自動控制的選擇。SA1閉合時，X0常閉觸點斷開，使Y0、Y1失去自鎖作用，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的點動控制。此時電動機工作狀態(tài)由按鈕SB2、SB3控制。

③單循環(huán)控制

在本例程序中，采用開關(guān)SA2（X4）實現(xiàn)單循環(huán)控制。當(dāng)SA2閉合時，輸入繼電器X4常閉觸點斷開，與其串聯(lián)的T0常開觸點失去作用，即在T0常開觸點閉合后，輸出繼電器Y0線圈也不能得電，工作臺不能前進。當(dāng)SA2斷開時，X4常閉觸點復(fù)位，程序?qū)崿F(xiàn)連續(xù)循環(huán)功能。

④循環(huán)計數(shù)控制

在本例程序中，采用計數(shù)器累計工作臺循環(huán)次數(shù)，計數(shù)器的計數(shù)輸入信號由X5(SQ1)提供。梯形圖中X2為計數(shù)器驅(qū)動輸入條件，X2閉合時計數(shù)器C0清零，為計數(shù)循環(huán)次數(shù)準(zhǔn)備。SQ1被壓合8次后，X5便通斷8次，則C0就有8個計數(shù)脈沖輸入，其常閉觸點斷開，輸出繼電器Y0線圈失電，工作臺停在原位。

⑤保護環(huán)節(jié)控制

工作臺自動往返控制必須設(shè)置限位保護，SQ3、SQ4分別為后退和前進方向的限位保護極限開關(guān)。當(dāng)SQ4被壓合后，X10常閉觸點斷開，Y0常開觸點復(fù)位斷開，工作臺停止前進，實現(xiàn)限位保護功能。同理，壓合SQ3后可實現(xiàn)后退限位保護功能。

車庫自動開關(guān)門控制器

 

(1)控制要求分析

1)當(dāng)行人（車）進入超聲波發(fā)射范圍內(nèi)，開關(guān)便檢測出超聲回波，從而產(chǎn)生輸出電信號（S01=ON），由該信號起動接觸器KM1，電動機M正轉(zhuǎn)使卷簾上升開門。

2)在裝置的下方裝設(shè)一套光敏開關(guān)S02，用以檢測是否有物體穿過庫門。當(dāng)行人（車）遮擋了光束，光敏開關(guān)S02便檢測到這一物體，產(chǎn)生電脈沖，當(dāng)該信號消失后，起動接觸器KM2，使電動機M反轉(zhuǎn)，從而使卷簾開始下降關(guān)門。

3)利用行程開關(guān)SQ1和SQ2檢測庫門的開門上限和關(guān)門下限，以停止電動機的轉(zhuǎn)動。

4)具有短路保護和聯(lián)鎖保護等必要保護措施。

(2)控制系統(tǒng)程序設(shè)計

1)I/O地址分配

 

2)硬件接線圖設(shè)計

 

3)控制程序設(shè)計

a)梯形圖

b)指令語句表

由圖可見，當(dāng)行人（車）進入超聲波發(fā)射范圍時，S01接收超聲回波，S01常開觸點閉合，輸入繼電器X0常開觸點閉合，輸出繼電器Y0常開觸點閉合，實現(xiàn)輸出驅(qū)動和自鎖功能，此時Y0端口外接的接觸器KM1線圈得電，其主觸點閉合，電動機M正轉(zhuǎn)使卷簾上升，實現(xiàn)自動開門控制功能。當(dāng)卷簾上升碰到開門上限開關(guān)SQ1時，輸入繼電器X2常閉觸點斷開，輸出繼電器Y0常開觸點復(fù)位，電動機M停止正轉(zhuǎn)，開門結(jié)束。

當(dāng)行人（車）遮擋了光束，光敏開關(guān)S02便檢測到這一物體，產(chǎn)生電脈沖，輸入繼電器X1常閉觸點閉合，但此時不能關(guān)門，必須在此信號消失后才能關(guān)門，因此，采用脈沖下降沿微分指令PLF，保證在信號消失時起動輸出繼電器Y1，實現(xiàn)自動關(guān)門控制功能。當(dāng)關(guān)門下限開關(guān)SQ2被卷簾碰撞時，輸入繼電器X3常閉觸點斷開，輸出繼電器Y1斷電復(fù)位，電動機M停止反轉(zhuǎn)，關(guān)門結(jié)束。電路自動進入待機狀態(tài)。

水塔、水池水位自動控制器

 

 

(1)控制要求分析

1)當(dāng)水池水位低于水池低水位界限時，液面?zhèn)鞲衅鞯拈_關(guān)S01接通(ON)，指示燈1閃爍(1次/秒)，電磁閥YV打開，水池進水。當(dāng)水位高于低水位界限時，開關(guān)S01斷開(OFF)，指示燈1停止閃爍。當(dāng)水位升高至高水位界限時，液面?zhèn)鞲衅魇归_關(guān)S02接通(ON)，電磁閥門YV關(guān)閉，水池停止進水。

2)如果水塔水位低于低水位界限時，液面?zhèn)鞲衅鞯拈_關(guān)S03接通(ON)，指示燈2閃爍(2次/秒)；當(dāng)此時S01為OFF，則電動機M運轉(zhuǎn)，水泵抽水。當(dāng)水位高于低水位界限時，開關(guān)S03斷開(OFF)，指示燈2停止閃爍。當(dāng)水塔水位升高至高水位界限時，液面?zhèn)鞲衅魇归_關(guān)S04接通(ON)，電動機停止運行，水泵停止抽水。

3)電動機由接觸器KM進行控制。

(2)I/O地址分配

 

(3)硬件接線圖設(shè)計

 

(4)控制程序設(shè)計

 

a)梯形圖

b)指令語句表

由圖可見，當(dāng)水池水位低于低水位界限時，液面?zhèn)鞲衅鞯拈_關(guān)S01閉合，輸入繼電器X0常開觸點閉合，輸出繼電器Y0線圈通電，其常開觸點閉合，實現(xiàn)輸出驅(qū)動和自鎖功能，此時Y0端口外接的電磁閥門YV打開，水池進水。同時，液面?zhèn)鞲衅鞯拈_關(guān)S01閉合時，由定時器T0、T1組成的周期為1s的閃爍電路工作，驅(qū)動輸出繼電器Y1工作，水池低水位指示燈1閃爍。當(dāng)水位升高至水池高水位界限時，液面?zhèn)鞲衅魇归_關(guān)S02接通，電磁閥門YV（Y0）關(guān)閉，停止進水。

水塔水位控制與水池水位控制工作原理相似，讀者可自行參照分析。