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1、可编程控制器原理及应用,常用低压控制电器,第一节 概述,电器的种类：按工作电压分为高压电器和低压电器。按用途分为配电电器与控制电器。按动作方式分为自动切换电器和非自动切换电器。按工作原理可分为电磁式电器和非电量控制电器。,电器的组成：由检测部分与执行部分组成。检测部分：接受外界信号并进行物理量的转换、放大。执行部分：根据检测部分的输出执行相应的动作，从而接通或分断线路，实现控制的目的。,电器的定义：电器是根据外界信号（机械力、电动力和其它物理量）自动或手动接通和断开电路,实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的元件或设备。,吸引线圈的作用：将电能转换成磁能，即产生磁通，衔铁
2、在电磁吸力作用下产生机械位移使铁心吸合。,铁心,衔铁,线圈,一.电磁机构 电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁组成。如下图所示。,触头主要有两种结构形式：桥式触头和指形触头。其结构形式为：,1.触头的结构形式,二.触头系统 触头是电器的执行机构，在衔铁的带动下起接通和分断电路的作用。,接触器是一种用来频繁地接通和断开(交、直流)负荷电流的电磁式自动切换电器，主要用于控制电动机、电焊机、电容器组等设备，具有低压释放的保护功能，适用于频繁操作和远距离控制。,一、接触器的结构及工作原理,第二节 接触器,继电器是一种根据某种输入信号的变化来接通或断开控制电路，实现自动控制和保护的电器。其输入量可以是电压、电
3、流等电气量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电气量。,一、电磁式继电器,1底座 2反力弹簧 3、4调节螺钉 5非磁性垫片 6衔铁 7铁心 8极靴 9电磁线圈 10触点系统,第三节 继电器,电磁式继电器的种类：,1.电磁式电流继电器：触点的动作与线圈的电流大小有关的继电器称为电流继电器，可分为过电流继电器和欠电流继电器。,2.电磁式电压继电器：触点的动作与线圈的电压大小有关的继电器称为电压继电器，可分为过电压继电器和欠电压继电器。又分为过电压继电器和欠电压继电器。,3.电磁式中间继电器：中间继电器的吸引线圈属于电压线圈，但它的触点数量较多(一般有4 对常开、4 对常闭)，触点容量较大(额定电流
4、为5A10A)，且动作灵敏。其主要用途是当其他继电器的触点数量或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大触点容量(触点并联)或触点数量，起到中间转换的作用。,电磁式继电器符号：,三、热继电器,四、速度继电器,2.速度继电器符号,第四节其他常用电器,二、低压断路器,三、熔断器,2.熔断器的符号及安秒特性,四、主令电器,1.控制按钮,2）符号,2.行程开关,2）符号,基本控制线路,第一节 基本电气控制线路,第二节 异步电动机降压起动控制线路,第三节 异步电动机制动控制线路,第一节 基本电气控制线路,二、点动控制,所谓点动，指按下起动按钮，电动机转动；松开按钮，电动机停止运动。与之对应的，若松开按钮后
5、能使电动机连续工作，则称为长动。,(a)(b)(c)(d),三、三相异步电动机的正反转控制线路,1.“正停反”控制,2.“正反停”控制,一、定子串电阻降压起动控制电路,第二节 异步电动机降压起动控制线路,改进后的电路,二、星形三角形降压起动控制电路,三、自耦变压器降压起动控制电路,一、反接制动控制线路,第三节 异步电动机制动控制线路,改进后的电路,二、能耗制动控制线路,1.单向运行能耗制动控制线路,1)按时间原则控制线路。,2)按速度原则控制线路,BACK,第一部分可编程序控制器的基础知识,第一节可编程序控制器的组成结构,第二节可编程序控制器的工作原理,第三节可编程序控制器的编程语言,第三节可
6、编程序控制器的编程语言,（）直流输入模块,、开关量输入模块,（）交流输入模块,（3）输入接线方式,(a)梯形图(b)时序图程序执行过程中各元素的时序图,梯形图,左母线,右母线,软元件,导线,逻辑行,第二部分 三菱FX-2N可编程控制器,FX-2N系列PLC是由电源、CPU、存贮器和输入/输出器件组成的单元型可编程控制器，而且AC电流、DC输入型的内装DC24V电源作为传感器的辅助电源。功能强大，可进行逻辑控制、开关量控制、模拟量控制，并可进行各种各种功能运算、传送、变址寻址、移位等。,第一节 三菱FX-2N PLC简介,一型号名称体系与其种类,举例：,FX2N48MR FX2N32MS FX2
7、N8EYRFX2N64MT FX2N8EX,二FX2N PLC的主要特点,1系统配置灵活方便,2具有在线和离线编辑功能,3高速处理功能,4高级应用功能,back,输入继电器等效电路,辅助继电器编址区域标号为M，采用十进制编址并从M000开始。它和输出继电器一样只能由程序驱动。它也有无数对常开和常闭触点，但只能在内部编程使用，不能去直接输出驱动外部负载。外部负载应由输出继电器驱动。辅助继电器分为普通型、停电型和特殊型三种。,要点：,保持型辅助继电器电路及其动作时序图,举例：,定时器（T）：,相当于时间继电器，当定时器的线圈被驱动时，定时器以增计数方式对PLC内的时钟脉冲（1ms、10ms、100
8、ms)进行累积计时，当计时的当前值与定时器的设定值相等时，其触点动作；当定时器的线圈失电时，其触点立即复位。,计数器（C）:,1、内部计数器 内部计数器是在执行扫描时对PLC内部元件的信号进行计数的计数器，其输入信号频率大约为几个扫描周期。,指针（P、I）,1、分支用指针（P）编号：P0P62，P64P127，共127点,指针：在执行PLC程序过程中，当某条件满足时，需要跳过一段不需要执行的程序，或者条用一个子程序，或者执行制定的中断程序，这时需要用一“操作标记”来标明所操作的程序段，这一“操作标记”就是指针。,举例,举例,LD、LDI指令的编程,AND/ANI指令的编程,OR/ORI指令的编
9、程,ANB/ORB指令的编程,SET和RST指令(a)梯形图及指令表(b)时序图,MPS、MRD、MPP指令,MPS：入栈指令MRD：读栈指令MPP：出栈指令,MC/MCR指令的用法,MC：主控指令MCR：主控结束指令,MC/MCR指令的嵌套结构,多级嵌套在同一地方使用MCR指令,INV指令的用法(a)梯形图及指令表；(b)时序图,back,back,定时器与定时器的串接使用,定时器与计数器的串接使用,计数器与计数器的串接使用(a)梯形图；(b)时序图；(c)指令表,back,交通灯的动作过程图,机械手动作示意图,转移条件,开始状态,状态1,驱动负载,转到下一状态,步进控制是指在多工步的控制中
10、，按照一定的顺序分步动作，即上一动作结束后，下一动作才开始。,对步进控制进行编程时需要两步：第一步：根据工艺流程画出状态转移图第二步：根据状态转移图画出步进梯形图，并写出指令表。,步进梯形图,状态转移图,步进梯形图,对应的指令表,1、状态也可作普通的辅助继电器使用。但作为辅助继电器使用时，不能提供步进接点。2、输出的驱动方法：,1.选择分支与汇合,2.并行分支与汇合,3.跳转与循环,花样喷水控制实例,I/O接线图,状态转移图,梯形图,十字路口的车行灯和人行灯的动作过程如下图所示。其中，车行道有红、黄、绿三种颜色的指示灯；人行道有红、绿两种颜色的指示灯（下图所示即为各交通灯在一个周期内的动作情况
11、）。,交通灯的动作过程图,分检大、小球的装置,大小球的选择传送控制 机械辟下降时，若电磁铁吸住大球，则由于活塞没有达到下限，故下限位开关断开；反之若吸住小球，则由于活塞到达下限而使下限位开关接通。,PLC的输入/输出接线图,第七节 应用指令及其编程,一、应用指令的通则,应用指令的表示方法举例,源操作数（Source）用 S表示。目标操作数（Destination）用 D表示。其他操作数 用m、n表示，用来表示十进制常数K或十六进制常数H。,1、应用指令的表示方法 三要素：1）执行条件；2）功能号和助记符；3）操作数。,2、操作数的表达方式操作数可用以下几种表达方式：,位元件 X、Y、M等,字元
12、件 T、C等,位元件的组合 4X,常数K、H,指针 P、I,3、不同长度数据之间的传送,“从长到短”的传送,“从短到长”的传送,不同长度数据之间的传送,4、16位和32位指令5、连续执行/脉冲执行指令,（1）连续执行方式,2）脉冲执行方式,二、程序流程类指令（FNC00FNC09）,1、条件跳转指令（CJ）,跳转指令的用法：,2、中断指令（EI、DI、IRET）,中断指令的用法：,三、数据比较和传送类指令（FNC10FNC19）,1、数据比较指令（FNC10 CMP）,CMP指令的用法：,2、区间比较指令（FNC11 ZCP）,ZCP指令的用法：,ZRST指令的用法：,3、块传送指令（FNC1
13、5 BMOV）,四、算术及逻辑运算类指令（FNC20FNC29）,1、二进制加/减法运算指令（FNC20 ADD/FNC21 SUB）,2、二进制乘法运算指令（FNC22 MUL）,3、二进制除法运算指令（FNC23 DIV）,4、加1/减1指令（FNC24 INC/FNC25 DEC）,五、移位类指令（FNC30FNC39）,1、循环左移/右移指令（FNC31 ROL/FNC30 ROR）,2、位左移/位右移指令（FNC35 SFTL/FNC34 SFTR）,SFTL指令与F1系列PLC的SFT指令的对应关系,(a)F1系列；(b)FX系列,3、字左移/字右移指令（FNC37 WSFL/FNC36 WSFR）,五、高速处理类指令（FNC50FNC59）,1、输入/输出刷新指令（FNC50 REF）,(a)输入刷新；(b)输出刷新,2、脉冲输出指令（FNC57 PLSY）,3、脉宽调制指令（FNC58 PWM）,六、外部设备类指令（FNC70FNC88）,1、PID运算指令（FNC88 PID）,2、串行数据传送指令（FNC80 RS）,七、方便类指令（FNC60FNC69）,1、交替输出指令（FNC66 ALT）,闪烁动作,2、数据查找指令（FNC61 SER）,3、数据排序指令（FNC69 SORT）,4、时钟运算指令FNC166(TRD),本课程到此全部结束谢谢各位同学！,
